CN205591583U - 用于建筑结构顶层抽柱的加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，包括拟抽柱、对称布设于拟抽柱两侧的第一相邻保留柱体和第二相邻保留柱体、搭设于拟抽柱和相邻保留柱体上部的保留梁体以及屋面板，在保留梁体上部沿保留梁体纵向设有新建托换梁，保留梁体与新建托换梁之间通过化学植筋连接；屋面板、新建托换梁和保留梁体通过连接机构进行连接固定；新建托换梁上部设置为反力梁，反力梁的底部沿反力梁的纵向等间距布设有多个千斤顶。具有施工方便，工程量小，节省施工时间，对建筑的正常使用情况影响小，同时计算简便，受力性能良好等优点。

Description

用于建筑结构顶层抽柱的加固结构

技术领域

本实用新型涉及建筑结构的加固托换技术领域，具体涉及用于建筑结构顶层抽柱的加固结构。

背景技术

在一些建筑设计和使用过程中，往往存在一些不能满足建筑空间使用的情况，需要对某些柱体抽除，以满足使用空间的需要。但是当进行抽柱改造时，建筑结构体系的平衡状态遭到破坏，一是表现在支撑在柱体上的梁体失去柱体支撑后跨径增长，结构受力性能出现新的变化，使得梁体挠度、裂缝、承载力等不满足设计要求；二是柱体抽除后，必然会导致某些相邻承重构件产生不同程度的荷载增加，从而使得这些承重构件不能满足承载力的要求。目前，对于梁体的加固改造方式一般采用双梁托换，即在框架柱两侧各设一根钢筋混凝土梁，或者加大梁体截面方法，即增大原有梁体的高跨比方式进行加固；对于抽柱处相邻承重构件不满足承载力要求时加固方法则采用增大截面、粘贴钢板等方式进行加固以满足承载力的需要。但是这些改造措施的施工过程大部分在室内进行，对于抽柱层以下楼层的正常使用都产生较大的影响，必要时还需要对相关柱体基础进行补强处理，具有施工复杂、工程量大、施工难度高等缺点。

针对目前的抽柱改造方式的缺点，而且鉴于建筑顶层的特殊位置，在进行抽柱改造时可以特别考虑，急需实用新型一种适合建筑顶层抽柱处、不影响抽柱层以下楼层的正常使用、施工简单、不需要对地基基础补强的改造结构方式。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，以解决的现有建筑结构改造措施的施工过程大部分在室内进行，对于抽柱层以下楼层的正常使用都产生较大的影响，必要时还需要对相关柱体基础进行补强处理，具有施工复杂、工程量大、施工难度高问题。

为了实现上述目的，本实用新型的具体技术方案：

一种用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，包括拟抽柱、对称布设于拟抽柱两侧的第一相邻保留柱体和第二相邻保留柱体、搭设于拟抽柱和相邻保留柱体上部的保留梁体以及屋面板，在保留梁体上部沿保留梁体纵向设有新建托换梁，保留梁体与新建托换梁之间通过化学植筋连接；屋面板、新建托换梁和保留梁体通过连接机构进行连接固定；新建托换梁上部设置为反力梁，反力梁的底部沿反力梁的纵向等间距布设有多个千斤顶。

进一步地，新建托换梁采用工字型钢梁外包混凝土的劲性钢梁。

进一步地，工字型钢梁的下翼缘板两端通过支座和化学螺栓固接于保留梁体上，下翼缘板中部通过化学植筋连接保留梁体；工字型钢梁的上翼缘板均布有多个千斤顶，千斤顶的输出端支承于反力梁底部。

进一步地，工字型钢梁的腹板上设有两端分别连接上翼缘板和下翼缘板的加劲肋。

进一步地，反力梁、千斤顶和工字型钢梁均包裹于混凝土内。

进一步地，连接机构采用分布于保留梁体两侧的吊杆，吊杆沿竖向布置，吊杆下部环箍于保留梁外，吊杆上部贯穿新建托换梁和屋面板并固接于新建托换梁和屋面板内。

进一步地，吊杆采用从屋面板向下穿设的U形杆。

进一步地，U形杆通过第一螺帽固接于工字型钢梁的上翼缘板和/或下翼缘板上，U形杆通过第二螺帽固接于反力梁上，通过U形杆和千斤顶对工字型钢梁施加预应力。

进一步地，新建托换梁沿拟抽柱上的保留梁体纵向方向布置化学植筋，以加强新建托换梁与保留梁体之间的连接。

进一步地，室内裸露在外的吊杆的外表面设有20mm-50mm厚的复合砂浆层。

本实用新型专利有益效果在于：

用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，大部分在室外拼装和浇注完成，不需要对室内装修大面积破坏，对室内影响小，同时不影响施工层以下楼层的正常使用。

通过设置体外预应力结构，实现了荷载进行定向定量的分流，从而保证了拟抽柱的相邻柱体满足承载力要求，同时又不需对柱体和地基进行补强处理。避免了通过采用加固相邻承重柱体所带来的大量的工程量。

具有施工方便，工程量小，节省施工时间，对建筑的正常使用情况影响小，同时计算简便，受力性能良好等优点。

下面结合附图对本实用新型专利作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的新建托换梁的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例的新建托换梁施加预应力体系的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的支座的结构示意图；

图5为本实用新型实施例的新建托换梁施加预应力体系的局部结构示意图；

图6为本实用新型实施例的新建托换梁与原有保留梁体化学植筋连接的结构示意图。

图例说明：

1、第一相邻保留柱体；2、拟抽柱；3、第二相邻保留柱体；4、保留梁体；5、新建托换梁；6、吊杆；7、工字型钢梁；8、反力梁；9、千斤顶；10、支座；11、加劲肋；12、化学螺栓；13、第一螺帽；14、第二螺帽；15、化学植筋。

具体实施方式

下面对本实用新型专利技术内容的进一步说明，但并非对本实用新型专利实质内容的限制。

图1为本实用新型实施例的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构的结构示意图；图2为本实用新型实施例的新建托换梁的局部结构示意图；图3为本实用新型实施例的新建托换梁施加预应力体系的结构示意图；图4为本实用新型实施例的支座的结构示意图；图5为本实用新型实施例的新建托换梁施加预应力体系的局部结构示意图；图6为本实用新型实施例的新建托换梁与原有保留梁体化学植筋连接的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，包括拟抽柱2、对称布设于拟抽柱2两侧的第一相邻保留柱体1和第二相邻保留柱体3、搭设于拟抽柱2和相邻保留柱体上部的保留梁体4以及屋面板，在保留梁体4上部沿保留梁体4纵向设有新建托换梁5，保留梁体4与新建托换梁5之间通过化学植筋15连接；屋面板、新建托换梁5和保留梁体4通过连接机构进行连接固定；新建托换梁5上部设置为反力梁8，反力梁8的底部沿反力梁8的纵向等间距布设有多个千斤顶9。

如图3、5、6所示，本实施例中，新建托换梁5采用工字型钢梁7外包混凝土的劲性钢梁。

如图3、5、6所示，本实施例中，工字型钢梁7的下翼缘板两端通过支座10和化学螺栓12固接于保留梁体4上。下翼缘板中部通过化学植筋15连接保留梁体4。工字型钢梁7的上翼缘板均布有多个千斤顶9。千斤顶9的输出端支承于反力梁8底部。工字型钢梁7的腹板上设有两端分别连接上翼缘板和下翼缘板的加劲肋11。

如图1、2、3、4、5、6所示，本实施例中，反力梁8、千斤顶9和工字型钢梁7均包裹于混凝土内。

如图2、3、5、6所示，本实施例中，连接机构采用分布于保留梁体4两侧的吊杆6，吊杆6沿竖向布置。吊杆6下部环箍于保留梁外。吊杆6上部贯穿新建托换梁5和屋面板并固接于新建托换梁5和屋面板内。

如图2、3、5、6所示，本实施例中，吊杆6采用从屋面板向下穿设的U形杆。U形杆通过第一螺帽13固接于工字型钢梁7的上翼缘板和/或下翼缘板上。U形杆通过第二螺帽14固接于反力梁8上。通过U形杆和千斤顶9对工字型钢梁7施加预应力。

本实施例中，新建托换梁5沿拟抽柱2上的保留梁体4纵向方向布置化学植筋15，以加强新建托换梁5与保留梁体4之间的连接。

本实施例中，室内裸露在外的吊杆6的外表面设有20mm-50mm厚的复合砂浆层。

实施时，提供一种房屋抽柱改造用劲性钢混凝土梁托换结构，包括劲性钢混凝土梁、预应力、U型箍筋、L型化学植筋等。本实用新型所用劲性混凝土组合梁刚度大，劲性混凝土梁内部的型钢梁与被拖换梁组成预应力反力体系，且施工在室外浇注完成，不需要对室内装修大面积破坏，对室内影响很小，通过施加预应力对抽除柱保留梁体进行卸载，防止屋顶结构开裂，破坏原有防水层。同时可以结合预应力转换计算，对保留临近柱进行卸载，避免对保留柱的基础进行加固。本实用新型为房屋改造提供了一种经济合理、传力有效的新方法。满足在建筑顶层抽柱改造时，不会对建筑下面楼层正常使用产生影响，施工简单，不需要对地基基础补强，同时又满足承载力要求的结构。

具体实施方案：(1)凿除新加反梁范围内原有屋面保温、防水层，露出原有结构层。(2)在屋面板上打孔以便穿U型箍筋(吊杆6)，并进行化学植筋15。(3)布置型钢梁(工字型钢梁7)，钢梁(工字型钢梁7)的两端支撑在周边保留柱的柱顶。通过反力梁8、千斤顶9和型钢梁(工字型钢梁7)对U型箍筋(吊杆6)施加预应力，以卸除被抽柱(拟抽柱2)上荷载。(4)安装新加混凝土梁(新建托换梁5)的钢筋及模板，随后浇筑混凝土。(5)待新增劲性混凝土梁混凝土(新建托换梁5)强度达到设计值后抽除混凝土柱(拟抽柱2)。(6)对室内室外裸露在外的箍筋进行防腐防锈处理。(7)对屋顶层防水进行恢复。

本实用新型还在于，新建托换梁5采用劲性混凝土梁，混凝土内部型钢可为实腹型钢或格构式型钢。托梁采用铰接方式支撑在临近保留柱上，传力形式明确，计算方便。劲性混凝土梁内部的型钢梁与被拖换梁组成预应力反力体系。通过U型吊筋连接托梁、被拖换梁以及反力梁8。预应力采用多个千斤顶9同步分级施加，千斤顶9位于型钢梁与反力梁8之间。U型吊筋制作过程中，形成一段螺纹并配两个螺母，分别固定在反力梁8和型钢梁上，在施加预应力过程中，松开型钢梁位置螺母；预应力施加结束后，固定型钢梁位置的螺母。劲性钢梁的支座10位置的化学螺栓12的螺帽在预应力施加前，不拧，待预应力施加完成后拧紧螺帽，增强钢梁的整体稳定性。预应力施加完成固定U型吊筋螺母后，多余的螺杆保留，以增强钢梁与混凝土之间的粘结。沿被拖换梁梁长设置L型化学植筋15锚杆，以增加托换梁与被托换梁之间的连接。新增劲性钢混凝土梁的混凝土可采用自密实混凝土或细石混凝土。对于裸露在外的室内吊杆用挂钢丝网粉刷砂浆进行包裹，砂浆可采用高性能复合砂浆。如果通过计算，周边原梁需进行加固处理，则对其采用增大截面、外包钢或纤维布等方法进行处理。如果通过计算，支撑新增托梁的柱及其基础需进行加固处理，则采用预应力转换的方法，避免大范围的施工操作破坏原有装饰，降低工程造价。

新建托换梁5沿拟抽柱2上的保留梁体4的梁体纵向方向布置化学植筋15将加强新建托换梁5与原有的保留梁体4之间的连接。新建托换梁5两端通过支座10分别搭接在拟抽柱2周围的柱体结构上。每个支座10与原有混凝土柱(第一相邻保留柱体1和第二相邻保留柱体3)的连接采用化学螺栓12进行化学植筋，其螺帽在预顶力施加完成后拧紧。通过吊杆6、千斤顶9、工字型钢梁7和反力梁8对原有的保留梁体4施加预应力进行卸载，能减少抽柱后原有梁体的挠度，防止楼板开裂。对工字型钢梁7施加预应力的步骤为：a、安装U形的吊杆6，紧固定第二螺帽14；b、同步顶升七个千斤顶加载，然后紧固第一螺帽13；c、松第二螺帽14，拆除反力梁8和千斤顶9，截断第二螺帽14以上多余吊杆6。截断第二螺帽14以上多余吊杆6时，保留部分应大于10cm。对于裸露在外的室内吊杆6用挂钢丝网粉刷30mm厚砂浆进行包裹，砂浆采用高性能复合砂浆。混凝土浇筑过程中应尽量减少对新建托换梁5振动，以确保其稳定性，用钢板作为加劲肋11连接钢梁的上下翼缘加固钢梁。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，包括拟抽柱(2)、对称布设于拟抽柱(2)两侧的第一相邻保留柱体(1)和第二相邻保留柱体(3)、搭设于拟抽柱(2)和相邻保留柱体上部的保留梁体(4)以及屋面板，其特征在于，在保留梁体(4)上部沿保留梁体(4)纵向设有新建托换梁(5)，保留梁体(4)与新建托换梁(5)之间通过化学植筋(15)连接；屋面板、新建托换梁(5)和保留梁体(4)通过连接机构进行连接固定；新建托换梁(5)上部设置为反力梁(8)，反力梁(8)的底部沿反力梁(8)的纵向等间距布设有多个千斤顶(9)。

2.根据权利要求1所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，新建托换梁(5)采用工字型钢梁(7)外包混凝土的劲性钢梁。

3.根据权利要求2所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，工字型钢梁(7)的下翼缘板两端通过支座(10)和化学螺栓(12)固接于保留梁体(4)上，下翼缘板中部通过化学植筋(15)连接保留梁体(4)；工字型钢梁(7)的上翼缘板均布有多个千斤顶(9)，千斤顶(9)的输出端支承于反力梁(8)底部。

4.根据权利要求2所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，工字型钢梁(7)的腹板上设有两端分别连接上翼缘板和下翼缘板的加劲肋(11)。

5.根据权利要求3所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，反力梁(8)、千斤顶(9)和工字型钢梁(7)均包裹于混凝土内。

6.根据权利要求5所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，连接机构采用分布于保留梁体(4)两侧的吊杆(6)，吊杆(6)沿竖向布置，吊杆(6)下部环箍于保留梁外，吊杆(6)上部贯穿新建托换梁(5)和屋面板并固接于新建托换梁(5)和屋面板内。

7.根据权利要求6所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，吊杆(6)采用从屋面板向下穿设的U形杆。

8.根据权利要求7所述的用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，其特征在于，U形杆通过第一螺帽(13)固接于工字型钢梁(7)的上翼缘板和/或下翼缘板上，U形杆通过第二螺帽(14)固接于反力梁(8)上，通过U形杆和千斤顶(9)对工字型钢梁(7)施加预应力。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的建筑结构顶层抽柱的加固方法，其特征在于，新建托换梁(5)沿拟抽柱(2)上的保留梁体(4)纵向方向布置化学植筋(15)，以加强新建托换梁(5)与保留梁体(4)之间的连接。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的建筑结构顶层抽柱的加固方法，其特征在于，室内裸露在外的吊杆(6)的外表面设有20mm-50mm厚的复合砂浆层。