CN115613851A - 一种新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法属于建筑施工技术领域，本发明利用新增斜外框钢柱和既有钢梁形成的柱包梁结构作为支撑，形成柱包梁后，新增斜外框钢柱将力传递给既有钢梁上方的结构，然后在既有钢梁上方进行结构改造，改造完成后拆除既有钢梁上方的原有支撑柱，此时既有钢梁只有本层连系梁的荷载，接着切除水平肋板以下的既有钢梁的部分腹板和下翼缘板，将既有钢梁的截面减小，形成新的改造梁。最后再拆除连系梁与既有钢梁之间的既有外框钢柱。本发明的做法可以利用既有钢梁，可以避免大面积破坏原有结构，在原有结构可以继续保留的基础上进行新结构的拆除改造。

Description

一种新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体为一种新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法。
背景技术
在超高层建筑结构在改造时，可能会面临着上部改造部分结构的外形尺寸小于原结构，因此外框柱需要进行内收改造，导致新增斜外框柱会与既有钢梁之间会发生碰撞。常规的做法是拆除既有结构的新作梁板柱，但是这种做法会大面积破坏原有结构，造成结构扰动，而且会造成资源的大量浪费，增加施工成本。
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新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，以解决上述技术问题。
为此，本发明提供一种新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，新增斜外框钢柱位于既有钢梁的下方并穿过既有钢梁下方的连系梁，所述新增斜外框钢柱的底部与该层连系梁下方的既有外框钢柱连接，该方法包括以下步骤：
S1、在既有钢梁的腹板两侧分别通长焊接水平肋板，作为新钢梁的下翼缘板；
S2、在新增斜外框钢柱的顶部、既有钢梁的两侧焊接侧板，侧板的顶部超出既有钢梁的上翼缘板；
S3、在侧板之间焊接相交钢板，然后对既有钢梁上方的楼层进行改造；
S4、切除水平肋板以下的既有钢梁的部分腹板和下翼缘板；
S5、切除连系梁与既有钢梁之间的既有外框钢柱。
优选地，在焊接水平肋板之前先填补既有钢梁预留的风管洞口。
优选地，风管洞口的填补方法为：选用与风管洞口同规格等厚度的钢板，将该钢板与既有钢梁焊接连接。
优选地，S1中焊接水平肋板时，风管洞口的周围设有与既有钢梁的腹板相连的井字形连接肋，按照新钢梁受力要求选择井字形连接肋的上水平肋或者下水平肋作为新钢梁的下翼缘板，然后在所有井字形连接肋的上水平肋之间补焊钢板，或者在所有井字形连接肋的下水平肋之间补焊钢板，形成新钢梁的下翼缘板。
优选地，S2中的侧板包括一体成型的第一侧板和第二侧板，所述第一侧板的延伸方向与新增斜外框钢柱的延伸方向相同，所述第二侧板垂直第二侧板连接在第一侧板的顶端。
优选地，S3中的相交钢板分三段进行焊接，首先在新增斜外框钢柱的顶部和既有钢梁的下翼缘板之间的两块第一侧板之间焊接第一相交钢板，然后在既有钢梁的上翼缘板和下翼缘板之间的腹板与第一侧板之间焊接第二相交钢板，最后在既有钢梁的上翼缘板顶部与第二侧板之间均焊接第三相交钢板。
优选地，在焊接第二相交钢板之前，先在第二相交钢板上切割出与水平肋板配合的槽口。
优选地，S4中切除水平肋板以下的既有钢梁的部分腹板和下翼缘板之前，确保既有钢梁上方的原有支撑柱卸载完成，既有钢梁上方的新作支撑柱传力于新增斜外框钢柱。
优选地，切除连系梁与既有钢梁之间的既有外框钢柱之前，确保既有钢梁上方的原有支撑柱卸载完成，既有钢梁上方的新作支撑柱传力于新增斜外框钢柱。
优选地，S2中在焊接侧板的过程中，如果既有钢梁的中心线与新增斜外框钢柱的中心线不重合时，将与一侧侧板交叉位置的既有钢梁的翼缘板部分切除，然后将该侧侧板与既有钢梁的翼缘板焊接，接着将另一侧侧板与既有钢梁的翼缘板之间进行补焊。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果为：本发明利用新增斜外框钢柱和既有钢梁形成的柱包梁结构作为支撑，形成柱包梁后，新增斜外框钢柱将力传递给既有钢梁上方的结构，然后在既有钢梁上方进行结构改造，改造完成后拆除既有钢梁上方的原有支撑柱，此时既有钢梁只有本层连系梁的荷载，接着切除水平肋板以下的既有钢梁的部分腹板和下翼缘板，将既有钢梁的截面减小，形成新的改造梁。最后再拆除连系梁与既有钢梁之间的既有外框钢柱。本发明的做法可以利用既有钢梁，可以避免大面积破坏原有结构，在原有结构可以继续保留的基础上进行新结构的拆除改造。
附图说明
图1为风管洞口填补完成时的示意图；
图2为水平肋板焊接完成时的示意图；
图3为侧板焊接完成时的示意图；
图4为相交钢板焊接完成时的示意图；
图5为既有钢梁部分腹板和下翼缘板切除完成时的示意图；
图6为既有外框钢柱切除完成时的示意图。
附图标注：1-既有钢梁、2-风管洞口、3-水平肋板、4-新增斜外框钢柱、5-既有外框钢柱、6-侧板、61-第一侧板、62-第二侧板、71-第一相交钢板、72-第二相交钢板、73-第三相交钢板、8-连系梁、9-井字形连接肋。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明中既有钢梁1上方承托有支撑柱，而且支撑柱无法卸载，既有钢梁1的荷载很大，很难将既有钢梁1断开。因此采用新增斜外框钢柱4和既有钢梁1形成柱包梁结构作为支撑。
新增斜外框钢柱4位于既有钢梁1的下方并穿过既有钢梁1下方的连系梁8，新增斜外框钢柱4的底部与该层连系梁8下方的既有外框钢柱5连接。本发明的目标为将新增斜外框钢柱4与既有钢梁1连接，并拆除既有外框钢柱5。
本发明提供一种新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，该方法包括以下步骤：
S1、如图2所示，在既有钢梁1的腹板两侧分别通长焊接水平肋板3，作为新钢梁的下翼缘板。在焊接水平肋板3时，风管洞口2的周围设有与既有钢梁1的腹板相连的井字形连接肋9，按照新钢梁受力要求选择井字形连接肋9的上水平肋或者下水平肋作为新钢梁的下翼缘板，然后在所有井字形连接肋9的上水平肋之间补焊钢板，或者在所有井字形连接肋9的下水平肋之间补焊钢板，并在井字形连接肋9的上水平肋或者下水平肋与既有钢梁1的两端之间补焊钢板，形成通长的水平肋板，作为新钢梁的下翼缘板，焊接时避免焊缝分段。如图1所示，在焊接水平肋板3之前先填补既有钢梁1预留的风管洞口2，这么做主要是为了利旧既有钢梁1，使既有钢梁1缩小截面后重新承力。封堵原有结构可增大有效梁高，增强抗弯和抗剪能力，提高既有钢梁1的强度和刚度，使既有钢梁1与新增斜外框钢柱4更好地结合。
S2、如图3所示，在新增斜外框钢柱4的顶部、既有钢梁1的两侧焊接侧板6，侧板6的顶部超出既有钢梁1的上翼缘板。侧板6包括一体成型的第一侧板61和第二侧板62，第一侧板61的延伸方向与新增斜外框钢柱4的延伸方向相同，第二侧板62垂直第二侧板62连接在第一侧板61的顶端。
在焊接侧板6的过程中，如果既有钢梁1的中心线与新增斜外框钢柱4的中心线不重合时，将与一侧侧板6交叉位置的既有钢梁1的翼缘板部分切除，然后将该侧侧板6与既有钢梁1的翼缘板焊接，接着将另一侧侧板6与既有钢梁1的翼缘板之间进行补焊。
S3、如图4所示，在侧板6之间焊接相交钢板，然后对既有钢梁1上方的楼层进行改造。相交钢板分三段进行焊接，首先在新增斜外框钢柱4的顶部和既有钢梁1的下翼缘板之间的两块第一侧板61之间焊接第一相交钢板71。在焊接第二相交钢板72之前，先在第二相交钢板72上切割出与水平肋板3配合的槽口。然后在既有钢梁1的上翼缘板和下翼缘板之间的腹板与第一侧板61之间焊接第二相交钢板72，最后在既有钢梁1的上翼缘板顶部与第二侧板62之间均焊接第三相交钢板73。这种做法可以优先满足梁柱接口位置的焊接，再进行其他部分的补充。
S4、如图5所示，切除水平肋板3以下的既有钢梁1的部分腹板和下翼缘板。切除水平肋板3以下的既有钢梁1的部分腹板和下翼缘板之前，确保既有钢梁1上方的原有支撑柱卸载完成，既有钢梁1上方的新作支撑柱传力于新增斜外框钢柱4。
S5、如图6所示，切除连系梁8与既有钢梁1之间的既有外框钢柱5。切除连系梁8与既有钢梁1之间的既有外框钢柱5之前，确保既有钢梁1上方的原有支撑柱卸载完成，既有钢梁1上方的新作支撑柱传力于新增斜外框钢柱4。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于，新增斜外框钢柱（4）位于既有钢梁（1）的下方并穿过既有钢梁（1）下方的连系梁（8），所述新增斜外框钢柱（4）的底部与该层连系梁（8）下方的既有外框钢柱（5）连接，该方法包括以下步骤：
S1、在既有钢梁（1）的腹板两侧分别通长焊接水平肋板（3），作为新钢梁的下翼缘板；
S2、在新增斜外框钢柱（4）的顶部、既有钢梁（1）的两侧焊接侧板（6），侧板（6）的顶部超出既有钢梁（1）的上翼缘板；
S3、在侧板（6）之间焊接相交钢板，然后对既有钢梁（1）上方的楼层进行改造；
S4、切除水平肋板（3）以下的既有钢梁（1）的部分腹板和下翼缘板；
S5、切除连系梁（8）与既有钢梁（1）之间的既有外框钢柱（5）。
2.根据权利要求1所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：在焊接水平肋板（3）之前先填补既有钢梁（1）预留的风管洞口（2）。
3.根据权利要求2所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：风管洞口（2）的填补方法为：选用与风管洞口（2）同规格等厚度的钢板，将该钢板与既有钢梁（1）焊接连接。
4.根据权利要求2所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：S1中焊接水平肋板（3）时，风管洞口（2）的周围设有与既有钢梁（1）的腹板相连的井字形连接肋（9），按照新钢梁受力要求选择井字形连接肋（9）的上水平肋或者下水平肋作为新钢梁的下翼缘板，然后在所有井字形连接肋（9）的上水平肋之间补焊钢板，或者在所有井字形连接肋（9）的下水平肋之间补焊钢板，形成新钢梁的下翼缘板。
5.根据权利要求1所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：S2中的侧板（6）包括一体成型的第一侧板（61）和第二侧板（62），所述第一侧板（61）的延伸方向与新增斜外框钢柱（4）的延伸方向相同，所述第二侧板（62）垂直第二侧板（62）连接在第一侧板（61）的顶端。
6.根据权利要求5所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：S3中的相交钢板分三段进行焊接，首先在新增斜外框钢柱（4）的顶部和既有钢梁（1）的下翼缘板之间的两块第一侧板（61）之间焊接第一相交钢板（71），然后在既有钢梁（1）的上翼缘板和下翼缘板之间的腹板与第一侧板（61）之间焊接第二相交钢板（72），最后在既有钢梁（1）的上翼缘板顶部与第二侧板（62）之间均焊接第三相交钢板（73）。
7.根据权利要求6所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：在焊接第二相交钢板（72）之前，先在第二相交钢板（72）上切割出与水平肋板（3）配合的槽口。
8.根据权利要求1所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：S4中切除水平肋板（3）以下的既有钢梁（1）的部分腹板和下翼缘板之前，确保既有钢梁（1）上方的原有支撑柱卸载完成，既有钢梁（1）上方的新作支撑柱传力于新增斜外框钢柱（4）。
9.根据权利要求1所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：切除连系梁（8）与既有钢梁（1）之间的既有外框钢柱（5）之前，确保既有钢梁（1）上方的原有支撑柱卸载完成，既有钢梁（1）上方的新作支撑柱传力于新增斜外框钢柱（4）。
10.根据权利要求1所述的新增斜外框钢柱包既有钢梁的施工方法，其特征在于：S2中在焊接侧板（6）的过程中，如果既有钢梁（1）的中心线与新增斜外框钢柱（4）的中心线不重合时，将与一侧侧板（6）交叉位置的既有钢梁（1）的翼缘板部分切除，然后将该侧侧板（6）与既有钢梁（1）的翼缘板焊接，接着将另一侧侧板（6）与既有钢梁（1）的翼缘板之间进行补焊。
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