CN114776078B - 一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,包括:环形分段式轨道,环形分段式轨道以待拆除结构柱为圆心,通过梁侧夹具组件可拆卸地设置在与结构柱相连接的结构梁的下方;以及多组型钢立柱,多组型钢立柱沿着环形分段式轨道间隔设置,并且布置在结构梁的正下方,每组型钢立柱的数量相等且至少为两节,相邻两节型钢立柱沿竖直方向固定连接。利用本发明的可调节式型钢换撑体系,仅需拆改主要竖向受力构件,拆改范围小,不受特殊构造梁方向影响且不影响整体结构安全。
Description
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土框架结构改造技术领域,具体涉及一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系及施工方法。
背景技术
随着人们对建筑品质要求不断提高,老旧小区改造势在必行,改造项目中经常存在仅改造上部结构,下部结构无需拆改的情况。但实际施工改造中,因上部结构载荷等发生了变化,导致下部结构框架柱需拆除重做,而梁板无需拆改。现在常规做法需将下部结构一并拆除后再根据原图纸重新施工,此做法大大增加了施工成本,且非常耗时,也不满足环境保护的要求。
因此,需要开发一种高度灵活、高安全性、高便捷性,并且满足钢筋混凝土框架结构不同轮廓形式下的型钢换撑体系。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系及施工方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,包括:环形分段式轨道,环形分段式轨道以待拆除结构柱为圆心,通过梁侧夹具组件可拆卸地设置在与结构柱相连接的结构梁的下方; 以及多组型钢立柱,多组型钢立柱沿着环形分段式轨道间隔设置,并且布置在结构梁的正下方,每组型钢立柱的数量相等且至少为两节,相邻两节型钢立柱沿竖直方向固定连接。
在一优选实施方式中,环形分段式轨道为多段工字型钢轨道组合连接成环形结构,环形分段式轨道以型钢立柱至结构柱的距离为半径,相邻两根型钢立柱为弧长,环形分段式轨道的下翼缘设置有多个定位桩,型钢立柱的顶部设置有定位帽,定位桩与定位帽插接连接。
在一优选实施方式中,梁侧夹具组件包括多组竖直设置的梁侧支撑和水平设置的梁底支撑主龙骨,梁侧支撑设置在梁两侧,支撑主龙骨设置在梁底部,并通过螺栓与两侧的梁侧支撑固定连接,相邻两组梁侧支撑通过横向支撑固定连接。
在一优选实施方式中,梁侧支撑上均匀开设有多个等间距的螺栓孔,梁侧支撑的底部固定连接有定位卡,定位卡为C字形结构,环形分段式轨道的上翼缘设置在定位卡中,且定位卡两侧通过螺丝紧固固定。
在一优选实施方式中,型钢立柱沿着环形分段式轨道均匀设置至少八组,相邻两组的每节型钢立柱之间采用十字交叉柱间角钢斜撑固定连接,柱间角钢斜撑的两端与型钢立柱上的第一连接板螺栓连接。
在一优选实施方式中,每组型钢立柱中相邻两节型钢立柱通过套筒连接,并通过销轴固定。
在一优选实施方式中,定位帽为圆筒结构,定位帽的顶部设置有钢板,钢板上对称开设有两个定位孔。
在一优选实施方式中,环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系还包括组合操作平台,组合操作平台通过第二连接板固定在最上面一节型钢立柱的内侧,组合操作平台包括竖向立杆和斜向支撑。
在一优选实施方式中,梁底支撑主龙骨采用双槽钢,柱间角钢斜撑采用L型钢,型钢立柱的外侧悬挂有密目式防尘网,内侧焊接有喷淋水管。
本发明还提供了一种框架柱结构拆改施工方法,包括如下步骤:
步骤S1、根据实际施工情况测算结构层高、结构梁位置及截面特征、待拆除结构柱截面尺寸选择合适的受力构件;
步骤S2、在结构柱所在位置安装上述环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,具体包括:
步骤S21、在结构柱的四周沿环向等间距设置多组型钢立柱,型钢立柱布置在结构梁的正下方,每组型钢立柱的数量相等且至少为两节,相邻两节型钢立柱沿竖直方向通过套筒固定连接;
步骤S22、在相邻两组的每节型钢立柱之间采用十字交叉柱间角钢斜撑固定连接,以形成稳定连接结构;
步骤S23、型钢立柱最终高度施工完成后,在最上面一节型钢立柱安装定位帽;
步骤S24、提前预制多段环形分段式轨道,环形分段式轨道以待拆除结构柱为圆心,以型钢立柱至结构柱的距离为半径,相邻两根型钢立柱为弧长,在环形分段式轨道的下翼缘设置多个定位桩,定位桩与定位帽插接连接;
步骤S25、定型加工梁侧夹具组件,其中,将梁侧支撑设置在梁两侧,并固定在环形分段式轨道上,将梁底支撑主龙骨设置在梁底部,完成传力体系的构建;
步骤S26、利用梁侧夹具组件将环形分段式轨道固定在结构梁的下方,以将竖向荷载向下均匀传递;
步骤S3、进行结构柱的拆除施工,结构柱拆改完成后,重新进行钢筋的绑扎、支模施工作业。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:利用本发明的可调节式型钢换撑体系,仅需拆改主要竖向受力构件,拆改范围小,不受特殊构造梁方向影响且不影响整体结构安全。拆除施工时,通过可调节式型钢换撑体系代替需拆改框架柱承重,且型钢立柱连接处采用等同厚度的套筒及销轴连接实现定尺长度可调节,型钢立柱顶部通过定位帽与环形轨道连接,通过分段组装环形轨道,将型钢立柱布置在原结构柱的四周,实现了360°无死角换撑,并且可实现梁板不拆改而进行框架柱结构施工的目的。通过在型钢立柱上固定组合操作平台,实现工人方便快捷施工混凝土柱。
附图说明
图1是本发明的可调节式型钢换撑体系的平面图;
图2是图1中沿A-A方向的剖面图;
图3是图1中沿B-B方向的剖面图;
图4是图1中沿C-C方向的剖面图;
图5是本发明的型钢立柱的立面图;
图6是本发明的柱间角钢斜撑的立面图;
图7是本发明的定位帽的立面图;
图8是本发明的定位帽的平面图
图9是本发明的组合操作平台的立面图;
图10是本发明的梁侧夹具组件的立面图;
图11是本发明的梁底支撑主龙骨的主视图;
图12是本发明的梁底支撑主龙骨的侧视图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
本实施例以大型老旧综合体结构柱拆除加固为施工案例,图1中结构梁10和结构柱9组成基本结构受力体系,由于结构柱9因上部荷载变化且结构柱9本身腐蚀严重需要拆除重建,增大柱截面且重新浇筑混凝土。结构柱9支撑区域上方楼板结构为人员流动区域,相邻房间内设备需正常运行,如拆改结构柱则跨度内上层的楼板结构均需拆除、本层内相邻的设备房间停止运行后撤出。综合体建筑属性的特殊需要,整体建筑改造不能影响楼内商户的正常营业,地下室机电设备房间需要正常运行,改造工程环保、安全符合要求。如果采用传统施工方案需全部进行拆后重现建设,耗费工期长,改造施工难度大,场地狭小物料运输困难,商户撤出、机电设备停止运行产生的损失极大,不满足实际生产需要,因此拆除结构柱9势必提出全新施工方法确保达到施工要求。
如图1-12所示,本发明提供了一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,包括:环形分段式轨道1以及多组型钢立柱2,环形分段式轨道1以待拆除结构柱9为圆心,通过梁侧夹具组件可拆卸地设置在与结构柱9相连接的结构梁10的下方。多组型钢立柱2沿着环形分段式轨道1间隔设置,并且布置在结构梁10的正下方,每组型钢立柱2的数量相等且至少为两节,相邻两节型钢立柱2沿竖直方向固定连接。
具体的,环形分段式轨道1为多段工字型钢轨道组合连接成环形结构,环形分段式轨道1以型钢立柱2至结构柱9的距离为半径,相邻两根型钢立柱2为弧长。环形分段式轨道1的下翼缘设置有多个定位桩4,型钢立柱2的顶部设置有定位帽5,定位桩4与定位帽5插接连接。优选的,定位帽5为圆筒结构,定位帽5的顶部设置有钢板51,钢板51上对称开设有两个定位孔52。
在本实施例中,型钢立柱2沿着环形分段式轨道1均匀设置至少八组,每组型钢立柱2中相邻两节型钢立柱2通过套筒3连接以组装成所需要的结构高度,并通过销轴31固定。
进一步的,为了增强八组型钢立柱稳定性、抗倾覆能力,相邻两组的每节型钢立柱2之间采用十字交叉柱间角钢斜撑25固定连接,柱间角钢斜撑25采用L型钢,柱间角钢斜撑21的两端与型钢立柱2上的第一连接板22螺栓连接,形成稳定结构。
进一步的,梁侧夹具组件包括多组竖直设置的梁侧支撑7和水平设置的梁底支撑主龙骨8,梁侧支撑7设置在梁两侧,支撑主龙骨8设置在梁底部,并通过螺栓与两侧的梁侧支撑7固定连接,相邻两组梁侧支撑7通过横向支撑81固定连接,梁底支撑主龙骨8采用双槽钢,作为直接与结构相接的受力构件。
进一步的,梁侧支撑7上均匀开设有多个等间距的螺栓孔72,通过螺栓孔72与梁侧支撑7进行可靠连接,并根据不同梁高进行调整。梁侧支撑7的底部固定连接有定位卡71,定位卡71为C字形结构,环形分段式轨道1的上翼缘设置在定位卡71中,且定位卡71两侧通过螺丝73紧固固定。
实施例2:
在一优选实施方式中,环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系还包括组合操作平台6,组合操作平台6通过第二连接板61固定在最上面一节型钢立柱2的内侧,组合操作平台6包括竖向立杆62和斜向支撑63。
进一步的,为了降低混凝土施工过程中扬尘带来的影响,型钢立柱2的外侧悬挂有密目式防尘网23,内侧焊接有喷淋水管24,达到降尘防护的目的。组合操作平台6解决了工人工作面困难及重新搭设操作架难题,喷淋水管24再次施工环境下可变更为养护水管。直至混凝土柱强度达标后,支撑部件均可拆除倒运至下次施工。
实施例3
本发明还提供了一种框架柱结构拆改施工方法,包括如下步骤:
步骤S1、根据实际施工情况测算结构层高、结构梁10位置及截面特征、待拆除结构柱9截面尺寸选择合适的受力构件。
步骤S2、在结构柱9所在位置安装上述环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,具体包括:
步骤S21、在结构柱9的四周沿环向等间距设置多组型钢立柱2,型钢立柱2布置在结构梁10的正下方,每组型钢立柱2的数量相等且至少为两节,相邻两节型钢立柱2沿竖直方向通过套筒3固定连接。
步骤S22、在相邻两组的每节型钢立柱2之间采用十字交叉柱间角钢斜撑25固定连接,以形成稳定连接结构。
步骤S23、型钢立柱2最终高度施工完成后,在最上面一节型钢立柱2安装定位帽5。定位帽5由圆形套筒及钢板51组成,钢板51上预留定位孔52,进一步为防止定位帽5转动,采用销轴31进行固定,至此主要竖向受力构件组装完成。
步骤S24、为保证在不同工况即非正交梁10、型钢立柱不能设置到位的情况下施工,提前预制多段环形分段式轨道1,环形分段式轨道1以待拆除结构柱9为圆心,以型钢立柱2至结构柱9的距离为半径,相邻两根型钢立柱2为弧长,加工环形分段式轨道1,从而完美解决施工过程中立柱偏位、设置不到位等问题,环形分段轨道作为水平传力构件分担主体结构竖向荷载,将荷载向下均匀传递。进一步为保证环形分段式轨道1稳定在型钢立柱2上方,在环形分段式轨道1的下翼缘设置多个定位桩4,定位桩4插接在定位帽5预留的定位孔52中,保证环形分段式轨道的稳定性。以上施工完成后形成下部支撑立杆及横梁,且横梁设置为水平结构。
步骤S25、定型加工梁侧夹具组件,其中,将梁侧支撑7设置在梁两侧,并固定在环形分段式轨道1上,将梁底支撑主龙骨8设置在梁底部,梁侧支撑7上均匀开设有多个等间距的螺栓孔72,梁底支撑主龙骨8通过螺栓孔72与梁侧支撑7进行可靠连接,并根据不同梁高进行调整,进一步的为保证梁底支撑稳定性。梁底支撑主龙骨8采用双槽钢作为直接与结构相接的受力构件,以上组成完整的传力体系。梁侧支撑7的底部固定连接有定位卡71,定位卡71为C字形结构,环形分段式轨道1的上翼缘设置在定位卡71中,且定位卡71两侧通过螺丝73紧固固定。
步骤S26、利用梁侧夹具组件将环形分段式轨道1固定在结构梁10的下方,以将竖向荷载向下均匀传递。
步骤S3、进行结构柱9的拆除施工,结构柱9拆改完成后,重新进行钢筋的绑扎、支模施工作业。
进一步的,为了降低混凝土施工过程中扬尘带来的影响,型钢立柱2的外侧悬挂有密目式防尘网23,内侧焊接有喷淋水管24,达到降尘防护的目的。组合操作平台6解决了工人工作面困难及重新搭设操作架难题,喷淋水管24再次施工环境下可变更为养护水管。直至混凝土柱强度达标后,支撑部件均可拆除倒运至下次施工。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,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可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,其特征在于:所述环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系包括:
环形分段式轨道(1),所述环形分段式轨道(1)以待拆除结构柱(9)为圆心,通过梁侧夹具组件可拆卸地设置在与所述结构柱(9)相连接的结构梁(10)的下方; 以及
多组型钢立柱(2),多组所述型钢立柱(2)沿着所述环形分段式轨道(1)间隔设置,并且布置在结构梁(10)的正下方,每组所述型钢立柱(2)的数量相等且至少为两节,相邻两节所述型钢立柱(2)沿竖直方向固定连接;
所述环形分段式轨道(1)为多段工字型钢轨道组合连接成环形结构,所述环形分段式轨道(1)以型钢立柱(2)至结构柱(9)的距离为半径,相邻两根型钢立柱(2)为弧长,所述环形分段式轨道(1)的下翼缘设置有多个定位桩(4),所述型钢立柱(2)的顶部设置有定位帽(5),所述定位桩(4)与所述定位帽(5)插接连接;所述梁侧夹具组件包括多组竖直设置的梁侧支撑(7)和水平设置的梁底支撑主龙骨(8),所述梁侧支撑(7)设置在梁两侧,所述梁底支撑主龙骨(8)设置在梁底部,并通过螺栓与两侧的梁侧支撑(7)固定连接,相邻两组所述梁侧支撑(7)通过横向支撑(81)固定连接;所述梁侧支撑(7)上均匀开设有多个等间距的螺栓孔(72),所述梁侧支撑(7)的底部固定连接有定位卡(71),所述定位卡(71)为C字形结构,所述环形分段式轨道(1)的上翼缘设置在所述定位卡(71)中,且定位卡(71)两侧通过螺丝(73)紧固固定。
2.根据权利要求1所述的环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,其特征在于:所述型钢立柱(2)沿着所述环形分段式轨道(1)均匀设置至少八组,相邻两组的每节型钢立柱(2)之间采用十字交叉柱间角钢斜撑(25)固定连接,所述柱间角钢斜撑(25)的两端与型钢立柱(2)上的第一连接板(22)螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,其特征在于:每组型钢立柱(2)中相邻两节所述型钢立柱(2)通过套筒(3)连接,并通过销轴(31)固定。
4.根据权利要求1所述的环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,其特征在于:所述定位帽(5)为圆筒结构,所述定位帽(5)的顶部设置有钢板(51),所述钢板(51)上对称开设有两个定位孔(52)。
5.据权利要求1所述的环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,其特征在于:所述环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系还包括组合操作平台(6),所述组合操作平台(6)通过第二连接板(61)固定在最上面一节所述型钢立柱(2)的内侧,所述组合操作平台(6)包括竖向立杆(62)和斜向支撑(63)。
6.据权利要求5所述的环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,其特征在于:所述梁底支撑主龙骨(8)采用双槽钢,柱间角钢斜撑(25)采用L型钢,所述型钢立柱(2)的外侧悬挂有密目式防尘网(23),内侧焊接有喷淋水管(24)。
7.一种框架柱结构拆改施工方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤S1、根据实际施工情况测算结构层高、结构梁(10)位置及截面特征、待拆除结构柱(9)截面尺寸选择合适的受力构件;
步骤S2、在所述结构柱(9)所在位置安装如权利要求1-6中任一项所述的环形多支撑点位的可调节式型钢换撑体系,具体包括:
步骤S21、在所述结构柱(9)的四周沿环向等间距设置多组型钢立柱(2),型钢立柱(2)布置在结构梁(10)的正下方,每组所述型钢立柱(2)的数量相等且至少为两节,相邻两节所述型钢立柱(2)沿竖直方向通过套筒(3)固定连接;
步骤S22、在相邻两组的每节型钢立柱(2)之间采用十字交叉柱间角钢斜撑(25)固定连接,以形成稳定连接结构;
步骤S23、所述型钢立柱(2)最终高度施工完成后,在最上面一节所述型钢立柱(2)安装定位帽(5);
步骤S24、提前预制多段环形分段式轨道(1),所述环形分段式轨道(1)以待拆除结构柱(9)为圆心,以型钢立柱(2)至结构柱(9)的距离为半径,相邻两根型钢立柱(2)为弧长,在所述环形分段式轨道(1)的下翼缘设置多个定位桩(4),所述定位桩(4)与所述定位帽(5)插接连接;
步骤S25、定型加工梁侧夹具组件,其中,将梁侧支撑(7)设置在梁两侧,并固定在环形分段式轨道(1)上,将梁底支撑主龙骨(8)设置在梁底部,完成传力体系的构建;
步骤S26、利用梁侧夹具组件将环形分段式轨道(1)固定在结构梁(10)的下方,以将竖向荷载向下均匀传递;
步骤S3、进行结构柱(9)的拆除施工,所述结构柱(9)拆改完成后,重新进行钢筋的绑扎、支模施工作业。
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- 2022-04-21 CN CN202210419720.6A patent/CN114776078B/zh active Active
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