CN113445623B - 一种带柱底拉梁的框架结构加建体系 - Google Patents

一种带柱底拉梁的框架结构加建体系 Download PDF

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Abstract

本发明属于新型建筑物结构技术领域，具体涉及一种带柱底拉梁的框架结构加建体系。技术方案为：一种带柱底拉梁的框架结构加建体系，包括已有框架柱，相邻已有框架柱之间连接有已有框架梁；所述已有框架柱的柱顶设置有新加框架柱，相邻新加框架柱之间连接有柱底拉梁；所述新加框架柱内设置有抗剪钢筋，抗剪钢筋的下段直线植入已有框架柱内。本发明提供了一种新加框架柱柱底固支，但不传递柱底弯矩给已有结构的框架结构加建体系。

Description

一种带柱底拉梁的框架结构加建体系
技术领域
本发明属于新型建筑物结构技术领域，具体涉及一种带柱底拉梁的框架结构加建体系。
背景技术
随着城市化进程的推进，在已建成建筑上进行加建的项目越来越多。常规的加建方式中，新加框架柱柱底与已有框架柱为固支连接或铰支连接，当采用固支连接时，新加框架柱弯矩将传递给原有框架柱及对应框架梁，原有框架柱和框架梁内力变化明显，需根据复核结果进行大范围加固，整个加建过程的成本和进度都受到大范围加固的制约；当采用铰支连接时，新加框架柱柱底无法承担弯矩，新建结构整体抗侧刚度较弱，结构层间位移角较大，在地震、风荷载较大或层高较高、梁柱尺寸受限时难以满足结构规范要求。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种在保证新加结构抗侧刚度的前提下，新加框架柱不传递弯矩给已有结构的框架结构加建体系。
本发明所采用的技术方案为：
一种带柱底拉梁的框架结构加建体系，包括已有框架柱，相邻已有框架柱之间连接有已有框架梁；所述已有框架柱的柱顶设置有新加框架柱，相邻新加框架柱之间连接有柱底拉梁；所述新加框架柱内设置有抗剪钢筋，抗剪钢筋的下段直线植入已有框架柱内。
新加框架柱柱底与原有框架柱柱顶仅连接抗剪钢筋，新加框架柱柱底双向布置柱底拉梁，新加框架柱柱底弯矩全部交由柱底拉梁承担。此时新加框架柱不传递弯矩给已有框架柱，已有框架柱仅承担加建结构的竖向荷载，内力变化有限，已有框架梁内力几乎无变化，原有结构仅需小范围加固或不加固。本发明大大提升了加建过程的进度，降低了加建过程的成本。
作为本发明的优选方案，所述新加框架柱内还设置有新加柱钢筋，新加柱钢筋的下段弯折后锚入柱底拉梁内，避免了新加柱钢筋伸入已有框架柱内，避免了新加框架柱向已有框架柱传递弯矩。
作为本发明的优选方案，所述已有框架梁和柱底拉梁之间铺设一层滑动板。已有框架梁和柱底拉梁之间设置滑动板，使得柱底拉梁与已有框架梁之间形成滑动面，避免柱底拉梁与已有框架梁形成叠合梁受力体系，避免对已有框架梁的内力造成影响。
作为本发明的优选方案，所述滑动板的厚度为2～5mm。滑动板的最佳厚度为3mm，保证柱底拉梁与已有框架梁之间形成稳定的滑动面。滑动板可为镀锌钢板。
作为本发明的优选方案，所述柱底拉梁的布置方向与已有框架梁的布置方向一致，从而已有框架梁能对柱底拉梁进行可靠支撑，避免柱底拉梁对已有楼板内力的影响。
作为本发明的优选方案，所述新加框架柱的水平投影范围不超过已有框架柱的柱顶边缘，保证已有框架柱对新加框架柱进行可靠支撑，保证已有框架柱的柱顶受力更加均衡。
作为本发明的优选方案，所述柱底拉梁的高度≤250mm，可减小柱底拉梁对建筑构造厚度的影响。
作为本发明的优选方案，所述柱底拉梁内设置有横向钢筋，横向钢筋伸出柱底拉梁的一端贯通新加框架柱并在靠近对侧柱底拉梁处向上弯折锚入新加框架柱。柱底拉梁内的横向钢筋贯通新加框架柱并在弯折后锚入新加框架柱，保证柱底拉梁与新加框架柱更加可靠地连接。
作为本发明的优选方案，所述柱底拉梁间的空当采用轻质填料回填形成回填层，回填层厚度与柱底拉梁高度一致，回填层上方设置常规建筑面层，回填层与常规建筑面层构成新加建筑构造层。在已有框架梁上方不设置柱底拉梁的区域，已有结构板面上方的建筑构造层需在加建前铲除。加建完成后，铲除建筑构造层的区域采用炉渣等轻质填料回填，回填层厚度与柱底拉梁高度一致，回填层上方采用设置常规建筑面层，回填层与常规建筑面层共同构成新加建筑构造层。
作为本发明的优选方案，所述已有框架柱朝向新加框架柱的一侧设置钻孔，抗剪钢筋的下段直线植入已有框架柱的钻孔内。安装新加框架柱时，先对有框架柱的柱顶进行钻孔，方便抗剪钢筋的下段植入其内。抗剪钢筋在新加框架柱柱内锚固长度按混凝土规范要求确定，抗剪钢筋在已有框架柱中植筋深度按植筋计算确定。
本发明的有益效果为：
本发明的新加框架柱柱底与原有框架柱柱顶仅连接抗剪钢筋，新加框架柱柱底双向布置柱底拉梁，新加框架柱柱底与柱底拉梁固接，新加柱柱底可承担弯矩，柱底固支，新加结构抗侧刚度较大。新加框架柱柱底弯矩全部交由柱底拉梁承担，此时新加框架柱不传递弯矩给已有框架柱，已有框架柱仅承担加建结构的竖向荷载，内力变化有限，已有框架梁内力几乎无变化，原有结构仅需小范围加固或不加固。本发明在保证新加结构抗侧刚度的前提下，大大提升了加建过程的进度，降低了加建过程的成本。本发明构造简单，质量容易保障。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明部分结构的剖视图；
图3是柱底拉梁与已有框架梁的结构示意图；
图4是新加建筑构造层的结构示意图。
图中，1-已有框架柱；2-已有框架梁；3-新加框架柱；4-柱底拉梁；5-抗剪钢筋；6-新加柱钢筋；7-滑动板；8-楼板；9-横向钢筋；10-回填层；11-常规建筑面层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本实施例的带柱底拉梁的框架结构加建体系，包括已有框架柱1，相邻已有框架柱1之间连接有已有框架梁2；所述已有框架柱1的柱顶设置有新加框架柱3，相邻新加框架柱3的柱底之间连接有柱底拉梁4；所述新加框架柱3内设置有抗剪钢筋5，抗剪钢筋5的下段直线植入已有框架柱1内。
设置新加框架柱之前，需剔去新加框架柱的柱底混凝土结合面面层，并用压力水清洗干净。
新加框架柱3柱底与原有框架柱柱顶仅连接抗剪钢筋5，新加框架柱3柱底双向布置柱底拉梁4，新加框架柱3与柱底拉梁4固接，新加框架柱3柱底近似固支。新加框架柱3柱底弯矩全部交由柱底拉梁4承担，此时新加框架柱3不传递弯矩给已有框架柱1，已有框架柱1仅承担加建结构的竖向荷载，内力变化有限。原有结构的建筑构造层予以铲除，加建后采用轻质填料回填，加建建筑构造层厚度与原有构造层基本相当，已有框架梁2内力几乎无变化，原有结构仅需小范围加固或不加固。本发明在保证新加结构抗侧刚度的前提下，大大提升了加建过程的进度，降低了加建过程的成本。
更进一步，所述新加框架柱3内还设置有新加柱钢筋6，新加柱钢筋6的下段弯折后锚入柱底拉梁4内，避免了新加柱钢筋6伸入已有框架柱1内，避免了新加框架柱3向已有框架柱1传递弯矩。
其中所述新加柱钢筋6的下段弯折后锚入柱底拉梁4内的平直段长度不小于15d，d为新加柱钢筋6的直径。
所述新加框架柱3两侧的柱底拉梁4的纵向钢筋应尽量设计为相同的直径和数量，此时两侧纵向钢筋应贯通新加框架柱3。当两侧的柱底拉梁4的纵向钢筋设计结果相差较大，无法设计为相同的直径和数量时，此时两侧纵向钢筋应伸入新加框架柱3，并在对侧柱底拉梁4边向上弯折，锚入新加框架柱3内。通过新加框架柱3两侧柱底拉梁4的布置以及对应纵向钢筋的锚固，实现了新加框架柱3柱底弯矩交由两侧柱底拉梁4承担的目的。
其中所述两侧柱底拉梁4的纵向钢筋向上弯折时，从柱底拉梁4顶部起算的平直段长度不小于15d，且从拉梁对应侧柱边起算的总锚固长度不小于1.5LabE，d为纵向钢筋的直径，LabE为抗震设计时受拉钢筋基本锚固长度，由混凝土规范计算确定。
如图3所示，为了避免柱底拉梁4对已有框架梁2内力造成影响，所述已有框架梁2和柱底拉梁4之间铺设一层滑动板7。设置柱底拉梁之前，先将柱底拉梁梁底混凝土结合面打磨平整并用压力水清洗干净。已有框架梁2和柱底拉梁4之间设置滑动板7，使得柱底拉梁4与已有框架梁2之间形成滑动面，避免柱底拉梁4与已有框架梁2形成叠合梁受力体系，避免对已有框架梁2的内力造成影响。
其中，所述滑动板7的厚度为2～5mm。滑动板7的最佳厚度为3mm，保证柱底拉梁4与已有框架梁2之间形成稳定的滑动面。滑动板7可为镀锌钢板。
所述新加框架柱3的水平投影范围不超过已有框架柱1的柱顶边缘，保证已有框架柱1对新加框架柱3进行可靠支撑，保证已有框架柱1的柱顶受力更加均衡。所述新加框架柱3与两侧的柱底拉梁4之间均设置新加柱钢筋6，从而每根新加框架柱3均与两根柱底拉梁4连接。
更进一步，所述柱底拉梁4内设置有横向钢筋9，横向钢筋9伸出柱底拉梁4的一端贯通新加框架柱3并在靠近对侧柱底拉梁4处向上弯折锚入新加框架柱3。柱底拉梁4内的横向钢筋9贯通新加框架柱3并在弯折后锚入新加框架柱3，保证柱底拉梁4与新加框架柱3更加可靠地连接。
更进一步，所述柱底拉梁4间的空当采用轻质填料回填形成回填层10，回填层10厚度与柱底拉梁4高度一致，回填层10上方设置常规建筑面层11，回填层10与常规建筑面层11构成新加建筑构造层。在已有框架梁2上方不设置柱底拉梁4的区域，已有结构板面上方的建筑构造层需在加建前铲除。加建完成后，铲除建筑构造层的区域采用炉渣等轻质填料回填，回填层10厚度与柱底拉梁4高度一致，回填层10上方采用设置常规建筑面层11，回填层10与常规建筑面层11共同构成新加建筑构造层。
所述柱底拉梁4的高度≤250mm，可减小柱底拉梁4对建筑构造厚度的影响。所述柱底拉梁4的布置方向与已有框架梁2的布置方向一致，从而已有框架梁2能对柱底拉梁4进行可靠支撑。
柱底拉梁4间无新加楼板8，仅有建筑面层。已有框架梁2之间有楼板8，而柱底拉梁4间无新加楼板8，从而新加柱底拉梁4只承担自重，不承担额外的楼面荷载，避免对已有框架梁2的内力形成影响。
更进一步，所述已有框架柱1朝向新加框架柱3的一侧设置钻孔，抗剪钢筋5的下段直线植入已有框架柱1的钻孔内。安装新加框架柱3时，先对有框架柱的柱顶进行钻孔，方便抗剪钢筋5的下段植入其内。抗剪钢筋5在新加框架柱3柱内锚固长度按混凝土规范要求确定，抗剪钢筋5在已有框架柱1中植筋深度按植筋计算确定。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种带柱底拉梁的框架结构加建体系，包括已有框架柱（1），相邻已有框架柱（1）之间连接有已有框架梁（2）；其特征在于，所述已有框架柱（1）的柱顶设置有新加框架柱（3），相邻新加框架柱（3）之间连接有柱底拉梁（4）；所述新加框架柱（3）内设置有抗剪钢筋（5），抗剪钢筋（5）的下段直线植入已有框架柱（1）内；
所述新加框架柱（3）内还设置有新加柱钢筋（6），新加柱钢筋（6）的下段弯折后锚入柱底拉梁（4）内；
所述已有框架梁（2）和柱底拉梁（4）之间铺设一层滑动板（7）；
所述滑动板（7）的厚度为2～5mm；
所述柱底拉梁（4）的布置方向与已有框架梁（2）的布置方向一致；
所述新加框架柱（3）的水平投影范围不超过已有框架柱（1）的柱顶边缘；
所述柱底拉梁（4）的高度≤250mm；
所述柱底拉梁（4）内设置有横向钢筋（9），横向钢筋（9）伸出柱底拉梁（4）的一端贯通新加框架柱（3）并在靠近对侧柱底拉梁（4）处向上弯折锚入新加框架柱（3）；
所述柱底拉梁（4）间的空当采用轻质填料回填形成回填层（10），回填层（10）厚度与柱底拉梁（4）高度一致，回填层（10）上方设置常规建筑面层（11），回填层（10）与常规建筑面层（11）构成新加建筑构造层；
所述已有框架柱（1）朝向新加框架柱（3）的一侧设置钻孔，抗剪钢筋（5）的下段直线植入已有框架柱（1）的钻孔内。
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