CN114263364B - 一种既有结构梁的加固结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种既有结构梁的加固结构及其施工方法。既有结构梁的加固结构，包括加宽立柱、横梁支撑件、弹性连接件和安装固定件，加宽立柱固定设置在既有结构梁的顶梁柱的相对两侧，安装固定件安装在相邻两顶梁柱的加宽立柱上，横梁支撑件通过弹性连接件与安装固定件连接，横梁支撑件顶压在既有结构梁的底面对既有结构梁进行支撑。本申请的既有结构梁的加固结构在使用时，加宽立柱能够分担顶梁柱承受的载荷，横梁支撑件能够对既有结构梁进行支撑，而且当既有结构梁振动时横梁支撑件能够将振动传递给弹性连接件，弹性连接件能够通过变形、复原来吸收既有结构梁的振动能量，对既有结构梁进行减振，从而提高对既有结构梁的加固效果。
Description
技术领域
本申请涉及建筑施工领域，尤其涉及一种既有结构梁的加固结构及其施工方法。
背景技术
在生活中房屋建筑随着时间的流逝，建筑结构会逐渐老化，结构强度会逐渐减小，这就需要对房屋建筑进行修缮加固以提高房屋的安全性，延长房屋建筑的使用寿命。在修缮房屋建筑时通常需要对既有结构梁进行加固。现有技术中对既有结构梁加固时通常采用增大梁的横截面或在梁上粘贴纤维增强塑料加固。
上述现有技术中的既有结构梁加固方法存在的问题是：结构梁在承受重载荷或者受到振动时会出现明显变形甚至断裂，对结构梁的加固效果一般。
发明内容
为了提高对既有结构梁的加固效果，本申请提供一种既有结构梁的加固结构及其施工方法。
第一方面，本申请提供的既有结构梁的加固结构采用如下的技术方案：
一种既有结构梁的加固结构，包括加宽立柱、横梁支撑件、弹性连接件和安装固定件，加宽立柱固定设置在既有结构梁的顶梁柱的相对两侧，加宽立柱与顶梁柱固定连接成一体，安装固定件安装在相邻两顶梁柱的加宽立柱上，横梁支撑件通过弹性连接件与安装固定件连接，横梁支撑件顶压在既有结构梁的底面对既有结构梁进行支撑。
通过采用上述技术方案，本申请的既有结构梁的加固结构在使用时，加宽立柱能够分担顶梁柱承受的载荷，横梁支撑件能够对既有结构梁进行支撑，而且当既有结构梁振动时横梁支撑件能够将振动传递给弹性连接件，弹性连接件能够通过变形、复原来吸收既有结构梁的振动能量，对既有结构梁进行减振，从而提高对既有结构梁的加固效果。
优选的，所述安装固定件位于横梁支撑件的上方，既有结构梁的两侧均设置有弹性连接件，弹性连接件为弧形板状结构，弹性连接件的外凸面抵触在既有结构梁的侧面，弹性连接件的一端与安装固定件固定连接，弹性连接件的另一端与横梁支撑件固定连接。
通过采用上述技术方案，弧形板状的弹性连接件对既有结构梁的减振效果更好。
优选的，所述安装固定件为杆状结构，既有结构梁的两侧均设置有安装固定件，安装固定件与既有结构梁的侧面抵触，位于既有结构梁同一侧的安装固定件和弹性连接件固定连接。
通过采用上述技术方案，安装固定件与既有结构梁的侧面抵触，能够更好的对既有结构梁进行减振。
优选的，既有结构梁的两顶梁柱的加宽立柱内均开设有沿竖直方向延伸的弹性件安装槽，弹性件安装槽内安装有弹性件，两顶梁柱的加宽立柱的相对的侧面上还开设有与弹性件安装槽连通的导向槽，导向槽沿竖直方向延伸，弹性件安装槽内还设置有安装板，安装板固定在弹性件的上端，弹性件的下端固定在弹性件安装槽内，弹性件顶压在安装板上对安装板施加竖直向上的力，安装固定件的两端部分别穿过相应的导向槽伸入弹性件安装槽内并与安装板固定连接，安装固定件与导向槽在竖直方向上导向移动配合，安装固定件呈水平状态设置。
通过采用上述技术方案，弹性连接件能够通过安装固定件将振动传递至弹性件，通过弹性件实现对振动能量的二次吸收，从而进一步提高对既有结构梁的减振效果。
优选的，所述横梁支撑件的下方还设置有弧形弹性支撑板，弧形弹性支撑板的外凸面抵触在横梁支撑件的底面上，既有结构梁的两顶梁柱的加宽立柱上均设置有安装件，安装件的高度高于既有结构梁的高度，弧形弹性支撑板的与两顶梁柱对应的两侧分别通过钢丝绳与相应侧的加宽立柱上的安装件连接。
通过采用上述技术方案，横梁支撑件能够将振动能量传递至弧形弹性支撑板，弧形弹性支撑板能够通过变形进一步对振动能量进行吸收，提高减振效果。
优选的，既有结构梁的两顶梁柱的加宽立柱内部均开设有安装空间，安装空间位于既有结构梁的上方，两顶梁柱的加宽立柱上还分别开设有与安装空间连通的导向移动槽，导向移动槽沿竖直方向延伸，所述安装件安装于安装空间内，安装件上固定设置有外伸部，外伸部穿过导向移动槽向外伸出，外伸部与导向移动槽在竖直方向上导向移动配合，所述钢丝绳连接在安装件的外伸部上，安装空间内还转动安装有定滑轮，定滑轮位于安装件的上方，定滑轮的转动轴线呈水平状态设置，定滑轮与安装件之间具有供安装件上下活动的空间，安装空间与弹性件安装槽之间通过沿竖直方向延伸的穿绳孔连通，安装空间内还设置有联动绳索，联动绳索的一端与安装件连接，联动绳索的另一端从定滑轮上绕过并经过穿绳孔连接在安装板上，安装件通过联动绳索悬吊于安装空间内。
通过采用上述技术方案，当弹性件吸收振动能量时会被压缩变形，从而带动安装板向下拉扯联动绳索，使得安装件向上移动，安装件通过钢丝绳带动弧形弹性支撑板向上进一步顶压在横梁支撑件上，弧形弹性支撑板能够更好的吸收既有结构梁的振动能量，提高对既有结构梁的加固效果。
优选的，所述弹性连接件沿既有结构梁的长度方向间隔设置有至少两个。
通过采用上述技术方案，能够更好的吸收既有结构梁的振动能量。
第二方面，本申请提供的上述既有结构梁的加固结构的施工方法采用如下的技术方案：
一种上述既有结构梁的加固结构的施工方法，包括步骤S1、根据既有结构梁的尺寸设计并制作出横梁支撑件、弹性连接件、安装固定件、弧形弹性支撑板和钢丝绳，并将横梁支撑件、弹性连接件和安装固定件固定连接成一个整体，将钢丝绳连接在弧形弹性支撑板上；
S2、在既有结构梁的顶梁柱的相对两侧增设加宽立柱对顶梁柱进行加宽，增设加宽立柱时采用砖砌的方式，在从下至上堆砌加宽立柱的过程中堆砌出弹性件安装槽和导向槽，导向槽能够与安装固定件在竖直方向上导向移动配合；
S3、在弹性件安装槽内安装弹性件，在弹性件的上端固定安装板，将横梁支撑件顶压在既有结构梁的底面对既有结构梁进行支撑，将弹性连接件的外凸面抵触在既有结构梁的侧面，将安装固定件的两端部分别穿过相应的导向槽伸入弹性件安装槽内并与安装板固定连接；
S4、在弹性件安装槽的上方继续堆砌加宽立柱，继续堆砌加宽立柱的过程中堆砌出安装空间和导向移动槽，在安装空间与弹性件安装槽之间开设穿绳孔，在安装空间内设置安装件、定滑轮和联动绳索，联动绳索的一端与安装件连接，联动绳索的另一端从定滑轮上绕过并经过穿绳孔连接在安装板上，将安装件上的外伸部穿过导向移动槽向外伸出，外伸部与导向移动槽能够在竖直方向上导向移动配合；
S5、将弧形弹性支撑板的外凸面抵触在横梁支撑件的底面上，并将钢丝绳连接在安装件的外伸部上。
通过采用上述技术方案，本申请的既有结构梁的加固结构的施工方法，能够快速的施工出既有结构梁的加固结构，施工周期短；施工出的既有结构梁的加固结构的加宽立柱能够分担顶梁柱承受的载荷，横梁支撑件能够对既有结构梁进行支撑，而且当既有结构梁振动时横梁支撑件能够将振动传递给弹性连接件，弹性连接件能够通过变形、复原来吸收既有结构梁的振动能量，对既有结构梁进行减振，从而提高对既有结构梁的加固效果；弹性连接件能够通过安装固定件将振动传递至弹性件，通过弹性件实现对振动能量的二次吸收，从而进一步提高对既有结构梁的减振效果；横梁支撑件能够将振动能量传递至弧形弹性支撑板，弧形弹性支撑板能够通过变形进一步对振动能量进行吸收，提高减振效果；当弹性件吸收振动能量时会被压缩变形，从而带动安装板向下拉扯联动绳索，使得安装件向上移动，安装件通过钢丝绳带动弧形弹性支撑板向上进一步顶压在横梁支撑件上，弧形弹性支撑板能够更好的吸收既有结构梁的振动能量，提高对既有结构梁的加固效果。
附图说明
图1是本申请实施例的既有结构梁的加固结构使用时一个视角的立体结构示意图；
图2是本申请实施例的既有结构梁的加固结构使用时另一个视角的立体结构示意图；
图3是本申请实施例的既有结构梁的加固结构使用时的侧视图；
图4是图3中B-B向剖视图；
图5是图1中A处结构的放大图。
附图标记说明：1、加宽立柱；11、弹性件安装槽；12、弹性件；13、导向槽；14、安装板；15、安装件；16、安装空间；17、导向移动槽；18、外伸部；19、定滑轮；191、联动绳索；2、横梁支撑件；3、弹性连接件；4、安装固定件；5、既有结构梁；6、顶梁柱；7、弧形弹性支撑板；71、钢丝绳。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
参照图1和图2，本申请实施例公开了一种既有结构梁的加固结构，包括加宽立柱1、横梁支撑件2、弹性连接件3和安装固定件4。加宽立柱1固定设置在既有结构梁5的顶梁柱6的相对两侧，加宽立柱1与顶梁柱6固定连接成一体。安装固定件4安装在相邻两顶梁柱6的加宽立柱1上，横梁支撑件2通过弹性连接件3与安装固定件4连接，横梁支撑件2顶压在既有结构梁5的底面对既有结构梁5进行支撑。在本实施例中，安装固定件4位于横梁支撑件2的上方，既有结构梁5的两侧均设置有弹性连接件3，弹性连接件3沿既有结构梁5的长度方向间隔设置有多个，弹性连接件3为弹性铝板。弹性连接件3为弧形板状结构，弹性连接件3的外凸面抵触在既有结构梁5的侧面，弹性连接件3的一端与安装固定件4固定连接，弹性连接件3的另一端与横梁支撑件2固定连接。安装固定件4为杆状结构，既有结构梁5的两侧均设置有安装固定件4，安装固定件4与既有结构梁5的侧面抵触，位于既有结构梁5同一侧的安装固定件4和弹性连接件3固定连接。
参照图3和图4，既有结构梁5的两顶梁柱6的加宽立柱1内均开设有沿竖直方向延伸的弹性件安装槽11，弹性件安装槽11内安装有弹性件12。其中，弹性件12为弹簧。再参照图5，两顶梁柱6的加宽立柱1的相对的侧面上还开设有与弹性件安装槽11连通的导向槽13，导向槽13沿竖直方向延伸。弹性件安装槽11内还设置有安装板14，安装板14固定在弹性件12的上端，弹性件12的下端固定在弹性件安装槽11内，弹性件12顶压在安装板14上对安装板14施加竖直向上的力。安装固定件4的两端部分别穿过相应的导向槽13伸入弹性件安装槽11内并与安装板14固定连接，安装固定件4与导向槽13在竖直方向上导向移动配合，安装固定件4呈水平状态设置。
再参照图1，横梁支撑件2的下方还设置有弧形弹性支撑板7，弧形弹性支撑板7为弹性钢板，弧形弹性支撑板7的外凸面抵触在横梁支撑件2的底面上。既有结构梁5的两顶梁柱6的加宽立柱1上均设置有安装件15，安装件15的高度高于既有结构梁5的高度，弧形弹性支撑板7的与两顶梁柱6对应的两侧分别通过钢丝绳71与相应侧的加宽立柱1上的安装件15连接。再参照图4和图5，在本实施例中，既有结构梁5的两顶梁柱6的加宽立柱1内部均开设有安装空间16，安装空间16位于既有结构梁5的上方。两顶梁柱6的加宽立柱1上还分别开设有与安装空间16连通的导向移动槽17，导向移动槽17沿竖直方向延伸。安装件15安装于安装空间16内，安装件15上固定设置有外伸部18，外伸部18穿过导向移动槽17向外伸出，外伸部18与导向移动槽17在竖直方向上导向移动配合，钢丝绳71连接在安装件15的外伸部18上。安装空间16内还转动安装有定滑轮19，定滑轮19位于安装件15的上方，定滑轮19的转动轴线呈水平状态设置，定滑轮19与安装件15之间具有供安装件15上下活动的空间。安装空间16与弹性件安装槽11之间通过沿竖直方向延伸的穿绳孔连通，安装空间16内还设置有联动绳索191，联动绳索191为钢绳。联动绳索191的一端与安装件15连接，联动绳索191的另一端从定滑轮19上绕过并经过穿绳孔连接在安装板14上，安装件15通过联动绳索191悬吊于安装空间16内。
本申请实施例的既有结构梁的加固结构的实施原理为：本申请的既有结构梁的加固结构在使用时，加宽立柱1能够分担顶梁柱6承受的载荷，横梁支撑件2能够对既有结构梁5进行支撑，而且当既有结构梁5振动时横梁支撑件2能够将振动传递给弹性连接件3，弹性连接件3能够通过变形、复原来吸收既有结构梁5的振动能量，对既有结构梁5进行减振，从而提高对既有结构梁5的加固效果；弹性连接件3能够通过安装固定件4将振动传递至弹性件12，通过弹性件12实现对振动能量的二次吸收，从而进一步提高对既有结构梁5的减振效果；横梁支撑件2能够将振动能量传递至弧形弹性支撑板7，弧形弹性支撑板7能够通过变形进一步对振动能量进行吸收，提高减振效果；当弹性件12吸收振动能量时会被压缩变形，从而带动安装板14向下拉扯联动绳索191，使得安装件15向上移动，安装件15通过钢丝绳71带动弧形弹性支撑板7向上进一步顶压在横梁支撑件2上，弧形弹性支撑板7能够更好的吸收既有结构梁5的振动能量，提高对既有结构梁5的加固效果。
本申请的既有结构梁的加固结构能够吸收既有结构梁5的振动能量，对既有结构梁5进行减振，从而提高对既有结构梁5的加固效果。
本申请实施例还公开了一种上述既有结构梁的加固结构的施工方法，包括步骤S1、根据既有结构梁5的尺寸设计并制作出横梁支撑件2、弹性连接件3、安装固定件4、弧形弹性支撑板7和钢丝绳71，并将横梁支撑件2、弹性连接件3和安装固定件4固定连接成一个整体，将钢丝绳71连接在弧形弹性支撑板7上。
S2、在既有结构梁5的顶梁柱6的相对两侧增设加宽立柱1对顶梁柱6进行加宽，增设加宽立柱1时采用砖砌的方式，在从下至上堆砌加宽立柱1的过程中堆砌出弹性件安装槽11和导向槽13，导向槽13能够与安装固定件4在竖直方向上导向移动配合。
S3、在弹性件安装槽11内安装弹性件12，在弹性件12的上端固定安装板14，将横梁支撑件2顶压在既有结构梁5的底面对既有结构梁5进行支撑，将弹性连接件3的外凸面抵触在既有结构梁5的侧面，将安装固定件4的两端部分别穿过相应的导向槽13伸入弹性件安装槽11内并与安装板14固定连接。
S4、在弹性件安装槽11的上方继续堆砌加宽立柱1，继续堆砌加宽立柱1的过程中堆砌出安装空间16和导向移动槽17，在安装空间16与弹性件安装槽11之间开设穿绳孔，在安装空间16内设置安装件15、定滑轮19和联动绳索191，联动绳索191的一端与安装件15连接，联动绳索191的另一端从定滑轮19上绕过并经过穿绳孔连接在安装板14上，将安装件15上的外伸部18穿过导向移动槽17向外伸出，外伸部18与导向移动槽17能够在竖直方向上导向移动配合。
S5、将弧形弹性支撑板7的外凸面抵触在横梁支撑件2的底面上，并将钢丝绳71连接在安装件15的外伸部18上。
本申请实施例的既有结构梁的加固结构的施工方法的实施原理为：本申请的既有结构梁的加固结构的施工方法，能够快速的施工出既有结构梁5的加固结构，施工周期短；施工出的既有结构梁5的加固结构的加宽立柱1能够分担顶梁柱6承受的载荷，横梁支撑件2能够对既有结构梁5进行支撑，而且当既有结构梁5振动时横梁支撑件2能够将振动传递给弹性连接件3，弹性连接件3能够通过变形、复原来吸收既有结构梁5的振动能量，对既有结构梁5进行减振，从而提高对既有结构梁5的加固效果；弹性连接件3能够通过安装固定件4将振动传递至弹性件12，通过弹性件12实现对振动能量的二次吸收，从而进一步提高对既有结构梁5的减振效果；横梁支撑件2能够将振动能量传递至弧形弹性支撑板7，弧形弹性支撑板7能够通过变形进一步对振动能量进行吸收，提高减振效果；当弹性件12吸收振动能量时会被压缩变形，从而带动安装板14向下拉扯联动绳索191，使得安装件15向上移动，安装件15通过钢丝绳71带动弧形弹性支撑板7向上进一步顶压在横梁支撑件2上，弧形弹性支撑板7能够更好的吸收既有结构梁5的振动能量，提高对既有结构梁5的加固效果。
本具体实施方式的实施例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 (3)
1.一种既有结构梁的加固结构，其特征在于：包括加宽立柱(1)、横梁支撑件(2)、弹性连接件(3)和安装固定件(4)，加宽立柱(1)固定设置在既有结构梁(5)的顶梁柱(6)的相对两侧，加宽立柱(1)与顶梁柱(6)固定连接成一体，安装固定件(4)安装在相邻两顶梁柱(6)的加宽立柱(1)上，横梁支撑件(2)通过弹性连接件(3)与安装固定件(4)连接，横梁支撑件(2)顶压在既有结构梁(5)的底面对既有结构梁(5)进行支撑；所述安装固定件(4)位于横梁支撑件(2)的上方，既有结构梁(5)的两侧均设置有弹性连接件(3)，弹性连接件(3)为弧形板状结构，弹性连接件(3)的外凸面抵触在既有结构梁(5)的侧面，弹性连接件(3)的一端与安装固定件(4)固定连接，弹性连接件(3)的另一端与横梁支撑件(2)固定连接；所述安装固定件(4)为杆状结构，既有结构梁(5)的两侧均设置有安装固定件(4)，安装固定件(4)与既有结构梁(5)的侧面抵触，位于既有结构梁(5)同一侧的安装固定件(4)和弹性连接件(3)固定连接；既有结构梁(5)的两顶梁柱(6)的加宽立柱(1)内均开设有沿竖直方向延伸的弹性件安装槽(11)，弹性件安装槽(11)内安装有弹性件(12)，两顶梁柱(6)的加宽立柱(1)的相对的侧面上还开设有与弹性件安装槽(11)连通的导向槽(13)，导向槽(13)沿竖直方向延伸，弹性件安装槽(11)内还设置有安装板(14)，安装板(14)固定在弹性件(12)的上端，弹性件(12)的下端固定在弹性件安装槽(11)内，弹性件(12)顶压在安装板(14)上对安装板(14)施加竖直向上的力，安装固定件(4)的两端部分别穿过相应的导向槽(13)伸入弹性件安装槽(11)内并与安装板(14)固定连接，安装固定件(4)与导向槽(13)在竖直方向上导向移动配合，安装固定件(4)呈水平状态设置；所述横梁支撑件(2)的下方还设置有弧形弹性支撑板(7)，弧形弹性支撑板(7)的外凸面抵触在横梁支撑件(2)的底面上，既有结构梁(5)的两顶梁柱(6)的加宽立柱(1)上均设置有安装件(15)，安装件(15)的高度高于既有结构梁(5)的高度，弧形弹性支撑板(7)的与两顶梁柱(6)对应的两侧分别通过钢丝绳(71)与相应侧的加宽立柱(1)上的安装件(15)连接；既有结构梁(5)的两顶梁柱(6)的加宽立柱(1)内部均开设有安装空间(16)，安装空间(16)位于既有结构梁(5)的上方，两顶梁柱(6)的加宽立柱(1)上还分别开设有与安装空间(16)连通的导向移动槽(17)，导向移动槽(17)沿竖直方向延伸，所述安装件(15)安装于安装空间(16)内，安装件(15)上固定设置有外伸部(18)，外伸部(18)穿过导向移动槽(17)向外伸出，外伸部(18)与导向移动槽(17)在竖直方向上导向移动配合，所述钢丝绳(71)连接在安装件(15)的外伸部(18)上，安装空间(16)内还转动安装有定滑轮(19)，定滑轮(19)位于安装件(15)的上方，定滑轮(19)的转动轴线呈水平状态设置，定滑轮(19)与安装件(15)之间具有供安装件(15)上下活动的空间，安装空间(16)与弹性件安装槽(11)之间通过沿竖直方向延伸的穿绳孔连通，安装空间(16)内还设置有联动绳索(191)，联动绳索(191)的一端与安装件(15)连接，联动绳索(191)的另一端从定滑轮(19)上绕过并经过穿绳孔连接在安装板(14)上，安装件(15)通过联动绳索(191)悬吊于安装空间(16)内。
2.根据权利要求1所述的既有结构梁的加固结构，其特征在于：所述弹性连接件(3)沿既有结构梁(5)的长度方向间隔设置有至少两个。
3.一种如权利要求2所述的既有结构梁的加固结构的施工方法，其特征在于：包括步骤，
S1、根据既有结构梁(5)的尺寸设计并制作出横梁支撑件(2)、弹性连接件(3)、安装固定件(4)、弧形弹性支撑板(7)和钢丝绳(71)，并将横梁支撑件(2)、弹性连接件(3)和安装固定件(4)固定连接成一个整体，将钢丝绳(71)连接在弧形弹性支撑板(7)上；
S2、在既有结构梁(5)的顶梁柱(6)的相对两侧增设加宽立柱(1)对顶梁柱(6)进行加宽，增设加宽立柱(1)时采用砖砌的方式，在从下至上堆砌加宽立柱(1)的过程中堆砌出弹性件安装槽(11)和导向槽(13)，导向槽(13)能够与安装固定件(4)在竖直方向上导向移动配合；
S3、在弹性件安装槽(11)内安装弹性件(12)，在弹性件(12)的上端固定安装板(14)，将横梁支撑件(2)顶压在既有结构梁(5)的底面对既有结构梁(5)进行支撑，将弹性连接件(3)的外凸面抵触在既有结构梁(5)的侧面，将安装固定件(4)的两端部分别穿过相应的导向槽(13)伸入弹性件安装槽(11)内并与安装板(14)固定连接；
S4、在弹性件安装槽(11)的上方继续堆砌加宽立柱(1)，继续堆砌加宽立柱(1)的过程中堆砌出安装空间(16)和导向移动槽(17)，在安装空间(16)与弹性件安装槽(11)之间开设穿绳孔，在安装空间(16)内设置安装件(15)、定滑轮(19)和联动绳索(191)，联动绳索(191)的一端与安装件(15)连接，联动绳索(191)的另一端从定滑轮(19)上绕过并经过穿绳孔连接在安装板(14)上，将安装件(15)上的外伸部(18)穿过导向移动槽(17)向外伸出，外伸部(18)与导向移动槽(17)能够在竖直方向上导向移动配合；
S5、将弧形弹性支撑板(7)的外凸面抵触在横梁支撑件(2)的底面上，并将钢丝绳(71)连接在安装件(15)的外伸部(18)上。
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