CN112942885A - 一种建筑加固结构及其加固方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种建筑加固结构及其加固方法。建筑加固结构连接于相邻的两保留柱之间，其包括拆除柱长度方向的下部拆除而与梁体连接的上部保留形成的预留部、连接于预留部底端的附加梁以及分别抵接于附加梁下表面两端的附加柱，所述附加梁平行梁体，两所述附加柱以及与附加两下表面形成使用空间。本申请具有在保障建筑使用空间的同时保障梁体的结构安全性能的效果。

Description

一种建筑加固结构及其加固方法

技术领域

本申请涉及建筑加固的技术领域，尤其是涉及一种建筑加固结构及其加固方法。

背景技术

目前，随着社会的发展，在一些建筑建成后，由于建筑空间逐渐无法满足使用者的需求，会采用“托梁换柱”的加固方式，先对梁体进行支撑，然后拆除梁体下方用于支撑的柱体，并在梁体下部浇筑新的满足使用要求的柱体，最后拆除支撑。

但是，由于柱体内的钢筋顶端伸入至梁体内，在整根拆除柱体时，也将扰动梁体中部的混凝土以及混凝土内的钢筋，易使梁体中部混凝土开裂，原被混凝土包裹的钢筋外露，易降低梁体高度方向的下部受拉区的使用寿命和承载能力。

发明内容

为了减少对梁体损伤，本申请提供一种建筑加固结构及其加固方法。

本申请提供的一种建筑加固结构，采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种建筑加固结构，采用如下的技术方案：

一种建筑加固结构，连接于相邻的两保留柱之间，其特征在于：包括拆除柱长度方向的下部拆除而与梁体连接的上部保留形成的预留部、连接于预留部底端的附加梁以及分别抵接于附加梁下表面两端的附加柱，所述附加梁平行梁体，两所述附加柱以及与附加两下表面形成使用空间。

通过采用上述技术方案，切除拆除柱下部，使得拆除柱上部形成与梁体固定连接的预留部，从而减少拆除柱拆除时对梁体的扰动。同时，梁体将荷载传递给预留部，然后由预留部传递给附加梁，再由附加两传递给附加柱，最后由附加柱传递给楼板。

可选的，所述附加梁的上表面固定连接有支撑台，所述支撑台上表面开设有容纳槽，所述预留部的底端伸入至容纳槽内，所述容纳槽内填充形成有防锈隔绝层。

通过采用上述技术方案，预留部由于切割底端钢筋暴露在空气中。通过预留部的底端伸入至容纳槽内，然后向容纳槽填充防水砂浆或是结构密封胶形成防锈隔绝层，减伤预留部内钢筋发生锈蚀的概率。

可选的，所述附加柱包括若干围绕保留柱外侧壁一周的支撑节，相邻两所述支撑节之间通过连接件连接，若干所述支撑件围绕柱体形成限位槽，所述限位槽的槽壁与保留柱的外侧壁间隙配合。

通过采用上述技术方案，附加柱由若干支撑节拼接形成，相邻支撑节通过连接件连接，采用拼接的方式相较于现场浇筑混凝土形成附加柱更为便捷。同时，若干支撑节拼接形成的限位槽的槽壁将与保留柱的外侧壁相互约束，从而提高附加柱的稳定性。

可选的，所述附加梁包括竖向设置的腹板以及分别固定连接于腹板竖向两端的两翼缘板，所述腹板和两翼缘板的长度方向均平行梁体长度方向设置。

通过采用上述技术方案，腹板和两翼缘板形成H型钢结构，具有较好抗弯性能，符合梁结构主要承受弯矩的特点。

可选的，两所述翼缘板之间固定连接有加强板，所述加强板平行腹板，所述加强板沿腹板的长度方向全长设置。

通过采用上述技术方案，加强板将提高两翼缘板之间的连接性能，通过在承受竖向荷载时，加强板还将分摊腹板承受的荷载，从而提高附加梁的承载性能和抗弯性能。

可选的，所述预留部的平行梁体的两外侧壁上均设置有分力部件，所述分力部件一端连接于预留部上，所述分力部件的另一端背离预留部，所述分力部件与附加梁的上表面相互抵接。

通过采用上述技术方案，预留部上的竖向荷载能够通过分力部件传递至附加梁上，增加预留部将荷载传递给附加梁的传递途径，提高预留部和附加梁荷载传递性能。

可选的，所述分力部件包括固定连接于预留部的安装板、固定连接于安装板背离预留部一侧的抗弯板以及竖向穿设于抗弯板上的抵接螺母，所述安装板平行设置于附加梁的上方，所述抵接螺母的底端抵接于附加梁上表面，所述抵接螺母螺接于抗弯板上。

通过采用上述技术方案，抗弯板提高安装板的抗弯性能，转动抵接螺栓，使得抵接螺栓底端竖向移动直至抵接于附加梁上表面，使得抵接螺栓能够适应不同的安装板下表面与附加梁上表面之间的间距尺寸，保障抵接螺栓与附加梁相抵而分摊预留部传递荷载的作用。

可选的，所述附加柱的底端抵接于楼板上，所述附加柱上穿设有预应力锚筋，所述预应力锚筋的轴向平行附加柱的轴向，所述预应力锚筋的底端穿设于楼板上。

通过采用上述技术方案，预应力锚筋将向附加柱提供一指向楼板的力，从而使得附加柱和楼板相互抵接，提高预应力锚筋与楼板之间的连接性能。

第二方面，本申请提供一种建筑加固方法，采用如下的技术方案：

一种建筑加固方法，S1、预留部施工，S1-1，放样，在拆除柱上放样出预留部的底端；S1-2，支撑，在放样出的预留部且位于梁体宽度方向的两侧分别做竖向支撑结构；S1-3，切除，将预留部下方的拆除柱部分抽除。S2，加固结构施工；S2-1，施工准备；先将附加梁预先放置于两保留柱之间；S2-2，附加柱施工，先在两保留柱中，其中一根保留住背离另一根的一侧安装支撑节，然后吊装附加梁，令预留部的底端伸入至支撑台上的容纳槽内，再在附加梁下安装保留柱相向两侧之间的支撑节。S3，分力部件安装，在预留部平行梁体长度方向的两侧安装安装板，然后在安装板竖向安装抵接螺栓，最后转动抵接螺栓，令抵接螺栓的底端与附加两上表面相抵并且产生相互作用力。S4，防锈隔绝层施工，在容纳槽内填充防水砂浆形成防锈隔绝层。

1.通过采用上述技术方案，施工形成减少对梁体下部受拉区的扰动，保障了梁体在抽除拆除柱后的结构安全性能。同时还能够减少对相邻两楼层之间荷载传递的影响。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

2.通过在拆除拆除柱时保留预留部，从而减少对梁体混凝土和钢筋的扰动，保障在加固过程中梁体的结构安全性能和稳定性；

3.通过防锈隔绝层，能够减少预留部内钢筋锈蚀的概率，保障预留部的使用寿命；

4.通过上述施工方法形成减少对梁体下部受拉区扰动的加固结构，从而保障了梁体在抽除拆除柱后的结构安全性能。

附图说明

图1是本申请实施例中未抽除拆除柱时的结构示意图。

图2是本申请实施例中抽除拆除柱并且经过加固后的整体结构示意图。

图3是本申请实施中附加梁和预留部的连接时的配合结构示意图。

图4是图3中A-A处结构的剖面结构示意图。

图5是本申请实施中附加柱的整体结构示意图。

图6是图5中两支撑节的爆炸结构示意图。

图7是本申请实施例中限位件的放大结构示意图。

图8是本申请实施例中反力部件的工况结构示意图。

附图标记说明：1、拆除柱；2、保留柱；3、梁体；4、预留部；5、附加梁；6、附加柱；7、腹板；8、翼缘板；9、加强板；10、支撑台；11、容纳槽；12、防锈隔绝层；13、贴合板；14、翻边板；15、肋板；16、连接板；17、第一板段；18、第二板段；19、连接件；20、限位件；21、第一板件；22、第二板件；23、承接板；24、锁定板；25、锁定螺栓；26、活动孔；27、活动螺栓；28、反力部件；29、预应力锚筋；30、垫板；31、填充层；32、分力部件；33、安装板；34、抗弯板；35、抵接螺栓；36、第一安装板段；37、第二安装板段；38、楼板。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

参照图1、2，所要抽除的柱为拆除柱1，位于拆除柱1沿所支撑梁体3长度方向两侧的柱为保留柱2，保留柱2和拆除柱1横截面呈矩形。

本申请实施例公开一种建筑加固结构，连接于两保留柱2之间，且位于梁体3的下表面。其构包括预留部4、连接于预留部4底端的附加梁5以及连接于附加梁5下端部并且支撑于楼板38上的附加柱6，附加柱6有两根且分别位于附加梁5的两端。附加梁5的下表面和两附加柱6之间形成供现场人员活动的使用空间。

预留部4为割除拆除柱1长度方向的中部，从而保留拆除柱1与梁体3连接的顶端形成。

预留部4将梁体3传递的荷载传递给附加梁5，然后由附加梁5将荷载传递给附加柱6，再由附加柱6传递给楼板38以及楼板38背离附加柱6一侧的梁。

在抽除拆除柱1时保留拆除柱1的顶部形成预留部4，从而抽除拆除柱1时对梁体3的影响，再在预留部4下表面安装附加梁5和附加柱6用于将荷载传递给楼板38，保障拆除柱1抽除后的梁体3中部的荷载传递，相较于现有整根拆除后再加固的方式，减少了对原有的梁体3扰动，从而保障了梁体3的完整性能和安全性能。

参照图2、3，预留部4平行梁体3轴向的两侧均设置有分力部件32，分力部件32包括安装板33、抗弯板34以及穿设于安装板33上的抵接螺栓35。安装板33包括第一安装板33段和第二安装板33段，第一安装板33段和第二安装板33段呈L形设置。第一安装板33段贴合预留部4的靠近保留柱2的一侧并且通过固定螺栓固定连接。第二安装板33段与附加梁5的上表面之间存在间隙，第二安装板33段平行附加梁5上表面，并且第二安装板33段的长度方向平行附加梁5的长度方向。

抗弯板34呈直角梯形，抗弯板34的一侧直角面与第一安装板33段背离预留部4的一侧固定连接，抗弯板34的另一侧直角面与第二安装板33的上表面固定连接。抗弯板34平行梁体3宽度方向间隔且相互平行设置有两个。

抵接螺栓35平行第二安装板33段长度反向间隔分布有两列，每列平行梁体3宽度方向间隔分布有两枚，抵接螺栓35与第二安装板33段螺纹配合。

转动抵接螺栓35，令抵接螺栓35向下移动，直至抵接于抵接附加梁5的上表面，此时转动抵接螺栓35将对附加梁5产生一个向下的作用力，而附加梁5将产生一个向上的反作用力，使得预留部4上的荷载能够通过分力部件32传递至附加梁5上，增加预留部4将荷载传递给附加梁5的传递途径，提高预留部4和附加梁5荷载传递性能。抗弯板34能够提高第一安装板33段和第二安装板33段的连接性能，从而提高安装板33的稳定性能，保障反作用力的传递。

参照图3、4，附加梁5包括竖向设置的腹板7、两分别位于腹板7竖向两端的翼缘板8以及连接于两翼缘板8之间的加强板9。腹板7、加强板9以及翼缘板8的长度方向均平行梁体3的长度方向，翼缘板8和腹板7形成具有较好抗弯性能的H型钢结构。加强板9有两块并且对称设置在腹板7两侧，加强板9平行腹板7竖向设置，两加强板9、腹板7以及两翼缘板8拼接形成内设有两全长贯通的箱体形结构。

位于腹板7顶端的翼缘板8上还固定连接有支撑台10，支撑台10的轴线与预留部4的轴线同轴，支撑台10的上表面对应预留部4竖向开设有容纳槽11，预留部4的底端伸入至容纳槽11内并且与容纳槽11的槽底相抵，容纳槽11内还填充有遮蔽预留部4端部的防锈隔绝层12，防锈隔绝层12的上表面高度高于预留部4的底端。防锈隔绝层12可以为防水砂浆或是结构密封胶填充形成。

在切割形成预留部4时，预留部4内部的钢筋将暴露，通过向支撑台10的容纳槽11内灌注防水砂浆或是结构密封胶形成防锈密封层，能减少预留部4内钢筋锈蚀而导致预留部4失去承载能力的概率。

参照图5、6，附加柱6包括围绕保留柱2外侧壁的若干支撑节，本申请实施例中支撑节有两段。

支撑节包括两间隔且相互平行设置的翻边板14，固定连接于翻边板14之间的贴合板13，连接于两翻边板14之间的肋板15以及固定连接于贴合板13横截面端部的连接板16。

贴合板13竖向设置，贴合板13包括依次呈凵形拼接的第一板段17和两第二板段18，两第二板段18分别固定连接于第一板段17的两侧。贴合板13靠近保留柱2的一侧形成限位槽。

翻边板14固定连接于贴合板13别理保留柱2一侧的顶部或是底部，位于顶端的翻边板14上表面与贴合板13的顶端平齐，位于底端的翻边板14的下表面与贴合板13的底端平齐。同时，翻边板14均沿贴合板13背离保留柱2一侧呈凵形。

肋板15竖向设置，肋板15固定连接于第一板段17或第二板段18背离保留柱2的一侧，肋板15长度方向的两端分别与两翻边板14相向的两侧固定连接。第一板段17上间隔且等距分布有三根，第二板段18上连接有一根。

连接板16平行肋板15，连接板16固定连接于第二板段18背离保留柱2的一侧，连接板16位于第二板段18背离第一板段17的一端。

当两支撑节段相互拼接时，两支撑节段的连接板16相互贴合。此时，在两相互贴合的连接板16上穿设连接件19。连接件19可以为锁定螺栓25，通过连接件19，令两支撑节段拼接形成一包围保留柱2的附加柱6。两相互贴合的连接板16拼接形成一肋板15，两贴合板13靠近保留柱2的一侧形成限位槽，限位槽配合保留柱2的形状呈矩形，并且限位槽的槽壁与保留柱2的外侧壁间隙配合。

参照图5、7，在附加柱6上连接有限位件20，限位件20包括第一板件21、第二板件22以及承接板23。第一板件21水平设置， 第一板件21的上表面与附加梁5的下表面相贴合。第二板件22固定连接于第一板件21平行附加两轴向的一端，第二板件22竖向设置并且一侧面与附加柱6的肋板15背离保留柱2的一侧贴合。承接板23固定连接于第一板件21和第二板件22形成夹角的一侧，第一板件21、第二板件22以及承接板23呈稳固的三角结构。

第二板件22背离第一板件21的一侧固定连接有锁定板24，当第二板件22背离承接板23的一侧与肋板15背离保留柱2一侧贴合时，锁定板24伸入至相邻两肋板15之间。此时，肋板15上还水平穿设有锁定螺栓25，锁定螺栓25穿过肋板15以及锁定板24，从而使得锁定件与附加柱6可拆卸固定连接。

第一板件21的上表面与附加柱6的顶端平齐，第一板件21上竖向开设有贯通的活动孔26，活动孔26为腰形孔，活动孔26的长度方向平行梁体3的轴向。活动孔26内竖向穿设有活动螺栓27，活动螺栓27穿过活动孔26并且伸入至附加梁5内，活动螺栓27平行附加两长度方向滑动连接于活动孔26内。锁定件还通过活动螺栓27可拆卸固定连接于附加梁5上，并且在附加梁5由于自然温度变化而产生线性膨胀时，通过活动螺栓27在活动孔26内移动，从而减少线性膨胀对锁定件和附加梁5连接位置的影响。

参照图6、8，附加柱6上还连接有反力部件28，反力部件28包括垫板30以及穿设于附加柱6和垫板30上的预应力锚筋29，垫板30固定连接于楼板38背离附加柱6一侧的梁体3上。预应力锚筋29位于第二板段18背离保留柱2的一侧，且位于连接板16和第二板段18上的肋板15之间。预应力锚筋29一端穿过两翻边板14、楼板38以及位于楼板38下的梁体3并且通过夹具与垫板30固定连接。预应力锚筋29的顶端通过夹具和锚板固定连接于支撑节的顶端。预应力锚筋29通过垫板30使得支撑节和楼板38产生相向的作用力，从而提高楼板38和支撑节之间连接性能。

预应力锚筋29的外侧壁上设置有填充层31，填充层31填充两翻边板14、连接板16以及第二板段18上的肋板15形成的槽体，预应力锚筋29的中部将被填充层31遮蔽。填充层31为素混凝土材质。填充两翻边板14、连接板16以及第二板段18上的肋板15形成的槽体的填充层31，将减少预应力锚筋29的中部与空气接触而产生锈蚀的概率，减少预应力锚筋29发生锈蚀的概率。同时，由素混凝土浇筑形成的填充层31还将在预应力锚筋29发生断裂时，约束预应力锚筋29断裂端，减少预应力锚筋29断裂端伸出槽体，从而提高预应力锚筋29的安全性能。

本申请实施例一种建筑加固结构的实施原理为：在拆除柱1抽除时保留预留部4，能够减少拆除抽除柱对梁体3的扰动。预留部4能够将荷载竖向传递给附加梁5，再由附加两将荷载传递给位于下表面两端的辅加柱上，最后由附加柱6将荷载传递给楼板38下表面的梁上，从而减少了相邻楼层的影响。

位于两附加柱6相背两侧的反力部件28能够增大附加柱6与楼板38之间的连接性能。位于附加柱6和附加梁5之间的限位件20能够提高附加柱6和附加梁5之间的连接性能。

当附加梁5受到自然环境温度变化并发生相应的线性膨胀时，活动螺栓27通过附加梁5的轴向的伸长或是缩短而在活动孔26内移动，从而减少环境温度变化对附加梁5和附加柱6的影响。

反力部件28能够增加预留部4与附加梁5之间荷载传递途径，从而提高附加梁5和预留部4之间的荷载传递性能。

本申请实施例还公开一种建筑加固方法。建筑加固方法包括以下步骤，S1、预留部4施工。S1-1，放样，在拆除柱1上放样出预留部4的底端。

S1-2，支撑。在放样出的预留部4且位于梁体3宽度方向的两侧分别做竖向支撑结构（图中未显示）。竖向支撑结构可以为固定连接于预留部4沿梁体3宽度方向两侧的牛腿柱以及支撑于牛腿柱下表面与楼板38之间的支撑架，两支撑架间隔设置。支撑架可以为脚手架搭设形成。

S1-3，切除。竖向切断位于预留部4下方的抽除柱的箍筋，然后采用风镐凿除混凝土，最后采用高温切除预留部4下方多余的竖向钢筋部分。

S2，加固结构施工。S2-1，施工准备。先将附加梁5预先放置于两保留柱2之间。

S2-2，附加柱6施工。先在两保留柱2中，其中一根保留住背离另一根的一侧安装支撑节，然后吊装附加梁5，令预留部4的底端伸入至支撑台10上的容纳槽11内，再在附加梁5下安装保留柱2相向两侧之间的支撑节，两支撑节形成附加柱6。

S2-3，反力部件28施工。在两附加柱6相背的两侧穿设预应力锚筋29并且安装垫板30，然后张拉预应力锚筋29。张拉结束后在该支撑节的第一板段17背离保留柱2的一侧支模板，并向模板和两相邻肋板15之间填充素混凝土形成填充层31。

S3，分力部件32安装。在预留部4平行梁体3长度方向的两侧安装安装板33，然后在安装板33竖向安装抵接螺栓35，最后转动抵接螺栓35，令抵接螺栓35的底端与附加两上表面相抵并且产生相互作用力，使得预留部4上的荷载能够通过分力部件32传递至附加梁5上，增加预留部4将荷载传递给附加梁5的传递途径，提高预留部4和附加梁5荷载传递性能。

S4，防锈隔绝层12施工。在容纳槽11内填充防水砂浆形成防锈隔绝层12。后于反力部件28施工的防锈隔绝层12，相较于先于反力部件28施工的防锈隔绝层12，能够减少由于反力部件28施工而致使防锈隔绝层12与预制部脱离或是防锈隔绝层12与容纳槽11槽壁脱空的概率。

S5，拆除支撑结构。

本申请实施例一种建筑加固方法的实施原理为：通过上述加固方法，形成减少对梁体3下部受拉区域的混凝土和钢筋的扰动，从而保障梁体3的结构稳定性能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种建筑加固结构，连接于相邻的两保留柱(2)之间，其特征在于：包括拆除柱(1)长度方向的下部拆除而与梁体(3)连接的上部保留形成的预留部(4)、连接于预留部(4)底端的附加梁(5)以及分别抵接于附加梁(5)下表面两端的附加柱(6)，所述附加梁(5)平行梁体(3)，两所述附加柱(6)以及与附加两下表面形成使用空间。

2.根据权利要求1所述的一种建筑加固结构，其特征在于：所述附加梁(5)的上表面固定连接有支撑台(10)，所述支撑台(10)上表面开设有容纳槽(11)，所述预留部(4)的底端伸入至容纳槽(11)内，所述容纳槽(11)内填充形成有防锈隔绝层(12)。

3.根据权利要求2所述的一种建筑加固结构，其特征在于：所述附加柱(6)包括若干围绕保留柱(2)外侧壁一周的支撑节，相邻两所述支撑节之间通过连接件(19)连接，若干所述支撑节围绕柱体形成限位槽，所述限位槽的槽壁与保留柱(2)的外侧壁间隙配合。

4.根据权利要求3所述的一种建筑加固结构，其特征在于：所述预留部(4)的平行梁体(3)的两外侧壁上均设置有分力部件(32)，所述分力部件(32)一端连接于预留部(4)上，所述分力部件(32)的另一端背离预留部(4)，所述分力部件(32)与附加梁(5)的上表面相互抵接。

5.根据权利要求4所述的一种建筑加固结构，其特征在于：所述分力部件(32)包括固定连接于预留部(4)的安装板(33)、固定连接于安装板(33)背离预留部(4)一侧的抗弯板(34)以及竖向穿设于抗弯板(34)上的抵接螺母，所述安装板(33)平行设置于附加梁(5)的上方，所述抵接螺母的底端抵接于附加梁(5)上表面，所述抵接螺母螺接于抗弯板(34)上。

6.根据权利要求5所述的一种建筑加固结构，其特征在于：所述附加梁(5)包括竖向设置的腹板(7)以及分别固定连接于腹板(7)竖向两端的两翼缘板(8)，所述腹板(7)和两翼缘板(8)的长度方向均平行梁体(3)长度方向设置。

7.根据权利要求6所述的一种建筑加固结构，其特征在于：两所述翼缘板(8)之间固定连接有加强板(9)，所述加强板(9)平行腹板(7)，所述加强板(9)沿腹板(7)的长度方向全长设置。

8.根据权利要求5所述的一种建筑加固结构，其特征在于：所述附加柱(6)的底端抵接于楼板(38)上，所述附加柱(6)上穿设有预应力锚筋(29)，所述预应力锚筋(29)的轴向平行附加柱(6)的轴向，所述预应力锚筋(29)的底端穿设于楼板(38)上。

9.一种根据权利要求5-8任一项所述的建筑加固方法，其特征在于：包括S1、预留部(4)施工，S1-1，放样，在拆除柱(1)上放样出预留部(4)的底端；

S1-2，支撑，在放样出的预留部(4)且位于梁体(3)宽度方向的两侧分别做竖向支撑结构；

S1-3，切除，将预留部(4)下方的拆除柱(1)部分抽除；

S2，加固结构施工；S2-1，施工准备；先将附加梁(5)预先放置于两保留柱(2)之间；

S2-2，附加柱(6)施工，先在两保留柱(2)中，其中一根保留柱(2)背离另一根的一侧安装支撑节，然后吊装附加梁(5)，令预留部(4)的底端伸入至支撑台(10)上的容纳槽(11)内，再在附加梁(5)下安装保留柱(2)相向两侧之间的支撑节；

S3，分力部件(32)安装，在预留部(4)平行梁体(3)长度方向的两侧安装安装板(33)，然后在安装板(33)竖向安装抵接螺栓(35)，最后转动抵接螺栓(35)，令抵接螺栓(35)的底端与附加两上表面相抵并且产生相互作用力；

S4，防锈隔绝层(12)施工，在容纳槽(11)内填充防水砂浆形成防锈隔绝层(12)。

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