CN109594791B - 建筑内置加固结构及加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种不破坏外观造型的建筑内置加固结构及加固方法。包括设置在建筑内部且与建筑内壁连接为一体的加固架；加固架包括至少三根竖杆，竖杆之间通过连接单元相连；竖杆上沿高度方向分别设置多组连接单元。连接单元包括两端分别与相邻竖杆连接的横杆；连接单元还包括环支撑，环支撑设置在竖杆外侧与竖杆相连。环支撑与建筑内壁之间的缝隙设置填充材料。每组连接单元中，两根相邻的横杆的交叉处设置定位钢板，定位钢板与两根横杆都焊接；钢绞线穿过各组连接单元的有上下对应关系的定位钢板，且钢绞线两端分别固定。在加固的同时，保护外观不变，可以满足工业遗产中的构筑物加固需要。
Description
技术领域
本发明属于既有构筑物改造领域，特别适用于烟囱或水塔等内部中空的高耸构筑物的加固，具体涉及建筑内置加固结构及加固方法。
背景技术
19世纪中期开始，随着城市规模的扩张、产业升级、工业布局规划调整，老工业基地关闭或向城市外迁移，留下许多工业文化遗产，这些工业遗产的处置问题引起世界各国政府和民间团体的重视，我国也制定了工业遗产保护与开发利用的相关政策。工业遗产是记录人类工业化进程的重要载体，包含着工业发展不同时期的历史信息，具有重要的历史、艺术和科学价值。工业遗产包括工厂车间、烟囱、水塔、窑址、仓库和矿山冶炼等工矿企业废弃建筑物、场所及设施，其中烟囱和水塔是最为常见的工业遗产构筑物，这些构筑物的保护和开发利用前需要采取必要的加固措施，工业遗产保护应当遵循“不改变文物原状的原则”进行加固改造。既有烟囱、水塔等高耸构筑物主要有砖和混凝土结构，传统加固方法是在烟囱或水塔外壁采用水泥复合砂浆钢筋网、混凝土钢筋网、扁钢构套、钢筋混凝土圈梁构造柱等加固方法，由于这些方法改变了构筑物的外观，因此不适用于工业遗产的烟囱和水塔的加固改造。传统加固方法不适用于工业遗产构筑物的加固，亟需一种既能保留工业遗产构筑物的外观特征，又能保证构筑物安全利用的加固方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种不破坏外观造型的建筑内置加固结构及加固方法。
本发明的目的是以下述方式实现的：建筑内置加固结构，包括设置在建筑内部且与建筑内壁连接为一体的加固架；加固架包括至少三根竖杆，竖杆之间通过连接单元相连；竖杆上沿高度方向分别设置多组连接单元。
连接单元包括两端分别与相邻竖杆连接的横杆；连接单元还包括环支撑，环支撑设置在竖杆外侧与竖杆相连。
环支撑与建筑内壁之间的缝隙设置填充材料。
每组连接单元中，两根相邻的横杆的交叉处设置定位钢板，定位钢板与两根横杆都焊接；钢绞线穿过各组连接单元的有上下对应关系的定位钢板，且钢绞线两端分别固定。
相邻的连接单元之间的垂直距离从下到上逐渐变小。
相邻的连接单元之间设置斜支撑，斜支撑为设置在两个连接单元之间倾斜的杆件。
建筑内壁设置锚孔，加固架通过锚栓与建筑内壁连接。
竖杆为U型槽钢，竖杆与横杆焊接，锚栓通过U型槽钢内的孔与建筑内壁相连。
建筑为烟囱，烟囱包括筒壁、加固架底部固定在烟囱的基础上，加固架顶端沿烟囱压顶圈梁布置固定件，烟囱顶部设置防雨盖、避雷针。
包括以下施工步骤：（1）清理建筑内壁；（2）在建筑内设置竖杆，将竖杆长度方向分为若干段，自下而上每段的布距逐渐缩短；每段标高处设置横杆、环支撑；将横杆、环支撑、与竖杆焊接为整体；（3）在内壁上对应两个横杆交点的位置打锚孔，插入通过竖杆的锚栓到内壁的锚孔；在锚孔内填实胶结材料，胶结材料凝固后拧紧锚栓固定加固架与建筑；（4）环支撑与建筑内壁之间的缝隙使用泡沫胶填实。
本发明的有益效果是：通过在建筑物内部设置加固结构，在加固的同时，保护外观不变，可以满足工业遗产中的构筑物加固需要。对加固架施加预应力，达到加固的目的。环支撑为内壁无间隙，可以更好的加固。
附图说明
图1是烟囱立面剖面示意图。图2为加固架示意图。图3为A-A剖面图。图4为B部分放大图。图5为C部分放大图。图6为D部分放大图。
其中1为烟囱、2为筒壁、3为隔热层、4为内衬、5为基础、6为加固架、7为竖杆、8为横杆、9为环支撑、10为斜支撑、13为锚孔、14为锚栓、15为固定件、16为锚栓、17为压顶圈梁、18为防雨盖、19为避雷针、20为定位钢板、21为钢绞线。
具体实施方式
一种建筑内置加固结构，包括设置在建筑内部且与建筑内壁连接为一体的加固架6。加固架6包括至少三根竖杆7，竖杆7之间通过连接单元相连。竖杆7上沿高度方向分别设置多组连接单元。竖杆7不一定是垂直的，可以是稍微倾斜的，具体形状和建筑内壁对应。本发明适应于需要对外观进行保护的建筑或者构筑物的加固。特别适应于内部中空的筒状构筑物，如烟囱和水塔。加固架可以为钢等强度大的材料制成。
连接单元包括两端分别与相邻竖杆7连接的横杆8；连接单元还包括环支撑9，环支撑9设置在竖杆7外侧与竖杆7相连。环支撑9与建筑内壁之间的缝隙设置填充材料。比如使用泡沫胶填实缝隙。也可以使用别的材料，只要有一定的强度和膨胀性都可以。
每组连接单元中，两根相邻的横杆8的交叉处设置定位钢板20，定位钢板20与两根横杆8都焊接；钢绞线21穿过各组连接单元的有上下对应关系的定位钢板20，且钢绞线21两端分别固定。钢绞线21自下而上逐段穿过定位钢板20，顶端锚固后向下拉紧钢绞线21，并将钢绞线21底端锚固在加固架6的底部。
相邻的连接单元之间的垂直距离从下到上逐渐变小。相邻的连接单元之间设置斜支撑10，斜支撑10为设置在两个连接单元之间倾斜的杆件。优选斜支撑10的两端分别设置在上下平行的横杆8相对远离的两端。建筑内壁设置锚孔13，加固架6通过锚栓14与建筑内壁连接。锚孔13内填充胶结材料。竖杆7可以为U型槽钢，竖杆7与横杆8焊接，锚栓14通过U型槽钢内的孔与建筑内壁相连。
上述加固架的加固方法包括以下施工步骤：（1）清理建筑内壁；（2）在建筑内设置竖杆7，将竖杆7长度方向分为若干段，自下而上每段的布距逐渐缩短；每段标高处设置横杆8、环支撑9；将横杆8、环支撑9、与竖杆7焊接为整体；（3）在内壁上对应两个横杆8交点的位置打锚孔13，插入通过竖杆7的锚栓16到内壁的锚孔13；在锚孔13内填实胶结材料，胶结材料凝固后拧紧锚栓14固定加固架6与建筑内壁；（4）环支撑9与建筑内壁之间的缝隙使用泡沫胶填实。有斜支撑9的结构，斜支撑9也与横杆8之间焊接。
当建筑为烟囱1时，烟囱1包括筒壁2、隔热层3和内衬4等部分；加固之前首先将烟囱1内壁清理干净，必要时可以全部或部分拆除隔热层3和内衬4。横杆8与竖杆7节点处与烟囱1锚固连接。加固架6底部固定在烟囱1的基础5上，加固架6顶端沿烟囱压顶圈梁17布置固定件15，烟囱1顶部设置防雨盖18、避雷针19。固定件15通过锚栓16均匀固定在烟囱1压顶圈梁17上。环支撑9与内衬4或筒壁2之间的缝隙使用泡沫胶填实，所有工作完成后加固架6各杆件除锈，最后涂刷防锈底漆、面漆。
本发明通过在既有烟囱或水塔构筑物筒壁内部设置预应力加固架，加固架与构筑物连接为整体，对加固架施加预应力，达到加固的目的。对加固架施加预应力，具体是在钢架施工完毕，钢铰线自下而上穿过定位钢板中间的定位孔直达钢架顶部，钢铰线上端固定在钢架顶部，使用张拉设备逐根张拉钢铰线下端，张拉力根据钢架大小确定，同时钢铰线下端与钢架底部连接固定，达到加固的目的。加固架采用的是型钢,避雷针及引下线应使用镀锌件。为达到更好的加固效果，废弃烟囱的保温和内衬可以先行拆除后加固。为保证安全使用，既有烟囱或水塔构筑物加固改造工程必须满足现行国家强制性标准的要求，施工过程应当有可靠的安全措施，既有烟囱或水塔构筑物存在影响结构安全的裂缝和严重缺陷时应当提前采取专门措施处理，倾斜的烟囱或水塔应当纠偏后加固。加固加固架系统应当定期检查、维护，检查维护作业必须遵守行业安全规定。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管上面已经示出和描述了本发明的多个实施方式，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由各项权利要求及其等同范围限定。
Claims (1)
1.建筑内置加固结构的加固方法，其特征在于：建筑内置加固结构，包括设置在建筑内部且与建筑内壁连接为一体的加固架；加固架包括至少三根竖杆，竖杆之间通过连接单元相连；竖杆上沿高度方向分别设置多组连接单元；所述连接单元包括两端分别与相邻竖杆连接的横杆；连接单元还包括环支撑，环支撑设置在竖杆外侧与竖杆相连；环支撑与建筑内壁之间的缝隙设置填充材料；每组连接单元中，两根相邻的横杆的交叉处设置定位钢板，定位钢板与两根横杆都焊接；钢绞线穿过各组连接单元的有上下对应关系的定位钢板，且钢绞线两端分别固定；
相邻的连接单元之间的垂直距离从下到上逐渐变小；相邻的连接单元之间设置斜支撑，斜支撑为设置在两个连接单元之间倾斜的杆件；所述建筑内壁设置锚孔，加固架通过锚栓与建筑内壁连接；所述竖杆为U型槽钢，竖杆与横杆焊接，锚栓通过U型槽钢内的孔与建筑内壁相连；
所述建筑为既有烟囱，烟囱包括筒壁、隔热层和内衬；加固架底部固定在烟囱的基础上，加固架顶端沿烟囱压顶圈梁布置固定件，烟囱顶部设置防雨盖、避雷针；
加固方法包括以下施工步骤：（1）清理建筑内壁；（2）在建筑内设置竖杆，将竖杆长度方向分为若干段，自下而上每段的布距逐渐缩短；每段标高处设置横杆、环支撑；将横杆、环支撑、与竖杆焊接为整体；（3）在内壁上对应两个横杆交点的位置打锚孔，插入通过竖杆的锚栓到内壁的锚孔；在锚孔内填实胶结材料，胶结材料凝固后拧紧锚栓固定加固架与建筑；（4）环支撑与建筑内壁之间的缝隙使用泡沫胶填实；在钢架施工完毕，钢铰线自下而上穿过定位钢板中间的定位孔直达钢架顶部，钢铰线上端固定在钢架顶部，使用张拉设备逐根张拉钢铰线下端，张拉力根据钢架大小确定，同时钢铰线下端与钢架底部连接固定，达到加固的目的；烟囱的保温和内衬先行拆除后加固；倾斜的烟囱纠偏后加固。
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