CN212453760U - 用于既有建筑的独立减震加固结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于既有建筑的独立减震加固结构体系，既有建筑包括既有基础，竖向固定于既有基础的既有柱，和横向固定于相邻两个既有柱之间的既有梁，独立减震加固结构包括：贴设于既有基础外侧且和既有基础固接的加固基础；竖向固定于加固基础的加固柱，加固柱贴设于既有柱的外侧；以竖向可适应性移动调节的方式连接于加固柱的柱连接件，柱连接件和既有柱固接；横向固定于相邻两个加固柱之间的加固梁，加固梁贴设于既有梁的外侧；以竖向移动调节的方式连接于加固梁的梁连接件，梁连接件和既有梁固接；斜向支撑于上下相邻两个加固梁之间的加固撑，从而加固柱和既有柱、加固梁和既有梁均可竖向适应性调节，以释放同步的变形防止损坏结构。

Description

用于既有建筑的独立减震加固结构体系

技术领域

本实用新型涉及建筑施工领域，尤指一种用于既有建筑的独立减震加固结构体系。

背景技术

对既有建筑进行加固改造施工中，一般需要搬迁内部设备，部分拆除原有的建筑装饰，进行室内湿作业等工序多，效率低，对既有建筑影响较大。

对此，中国专利CN210482632U公开了一种外部附加带框钢支撑弱连接的抗震加固子结构，包括括既有主体结构和外部附加子结构，既有主体结构包括既有基础、既有框架梁和既有框架柱。外部附加子结构包括附加基础、附加边框梁、附加边框柱和附加斜撑。首层附加边框梁与首层的既有框架梁之间通过化学锚栓连接，标准层附加边框梁与标准层的既有框架梁之间通过角钢、高强螺栓连接。但是，通过上述方式将外部附加子结构和主体结构固定连接且连接位置靠近梁柱连接节点位置，既有主体结构的混凝土结构和外部附加子结构的型钢结构因材质不同而竖向变形不同步时，容易损坏结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于既有建筑的独立减震加固结构体系，解决现有技术中既有主体结构的混凝土结构和外部附加子结构的型钢结构因材质不同而竖向变形不同步时，容易损坏结构的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供一种用于既有建筑的独立减震加固结构体系，既有建筑包括既有基础，竖向固定于所述既有基础的既有柱，和横向固定于相邻两个既有柱之间的既有梁，独立减震加固结构体系包括：

贴设于既有基础外侧且和所述既有基础固接的加固基础；

竖向固定于所述加固基础的加固柱，所述加固柱贴设于所述既有柱的外侧；

以竖向可适应性移动调节的方式连接于所述加固柱的柱连接件，所述柱连接件和所述既有柱固接；

横向固定于相邻两个所述加固柱之间的加固梁，所述加固梁贴设于所述既有梁的外侧；

以竖向可适应性移动调节的方式连接于所述加固梁的梁连接件，所述梁连接件和所述既有梁固接；以及

斜向支撑于上下相邻两个所述加固梁之间的加固撑。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述柱连接件间隔设于所述加固柱；

所述柱连接件与所述加固柱和所述加固梁的连接节点之间有间距。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述柱连接件为套设于所述加固柱的套管，所述套管和所述既有柱固接，通过所述套管相对于所述加固柱上下移动实现竖向适应性调节。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述套管形成有一对耳板，一对所述耳板夹设于所述既有柱的相对两侧，并通过第一锚栓穿设所述耳板和所述既有柱进行固接。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述加固梁的贴设面开设有竖向的长圆孔；

所述梁连接件为穿设于所述长圆孔的螺栓，通过所述螺栓穿设所述长圆孔和所述既有梁进行固接，所述螺栓在所述长圆孔内上下移动实现竖向适应性调节。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述既有梁的贴设面贴设有固定板，通过第二锚栓穿设所述固定板和所述既有梁进行固接；所述固定板和所述螺栓的一端固接。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述加固梁和所述既有梁的贴设面通过焊接形成有间隔设置的多个焊缝，靠近所述加固柱的第一个焊缝和所述加固柱之间的距离大于等于设定距离。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述加固撑内安装有第一阻尼器。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述加固撑为钢结构撑；

一对所述加固撑的顶部通过安装件连接；

所述安装件和对应的加固梁之间安装有第二阻尼器。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的进一步改进在于，

所述加固梁包括横向对称设置且之间形成有间距的一对加固梁单元，所述一对加固梁单元的中间安装有第三阻尼器；

所述加固撑为钢结构撑，一对所述加固撑的顶部分别固定于对应的加固梁单元。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的有益效果：

本实用新型中采用了各种释放加固梁柱和既有梁柱间不同步的竖向变形的措施，主要有：

当加固梁和既有梁采用螺栓连接时，在加固梁与既有梁的贴设面上设置竖向长圆孔。

当加固梁和既有梁采用焊接连接时，靠近所述加固柱的焊缝起始点和所述加固柱之间的距离大于等于设定足够释放竖向变形的距离。

加固柱和既有柱之间通过可释放竖向变形的柱连接件进行连接。

通过上述措施，解决了既有主体结构的混凝土结构和外部附加子结构的型钢结构因刚度不同而竖向变形不同步时损坏结构的问题，也解决了主体结构的混凝土结构和外部附加子结构完全刚接时由于容许变形能力不同带来的加固量大设计复杂等问题，也解决了加固柱与既有柱之间拉结不足导致的加固容易面外失稳的问题。

附图说明

图1为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第一种实施例的立面图。

图2为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的平面视图。

图3和图4为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的加固柱和既有柱的连接节点的两种实施例的示意图。

图5为对应于图4的平面视图。

图6为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的加固梁和既有梁的可调节连接节点图。

图7为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的加固梁和既有梁的第二位置的连接节点图。

图8为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第二种实施例的立面图。

图9为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第三种实施例的立面图。

图10为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第四种实施例的立面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1，显示了本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第一种实施例的立面图。图2为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的平面视图。图3和图4为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的加固柱和既有柱的连接节点的两种实施例的示意图。图5为对应于图4的平面视图。

图6为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的加固梁和既有梁的可调节连接节点图。结合图1至图6所示，本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系，既有建筑10包括既有基础，竖向固定于既有基础的既有柱11，和横向固定于相邻两个既有柱11之间的既有梁12，独立减震加固结构包括：

贴设于既有基础外侧且和既有基础固接的加固基础20；

竖向固定于加固基础20的加固柱30，加固柱30贴设于既有柱11的外侧；

以竖向可适应性移动调节的方式连接于加固柱30的柱连接件60，柱连接件60和既有柱11固接；

横向固定于相邻两个加固柱30之间的加固梁40，加固梁40贴设于既有梁12的外侧；

以竖向可适应性移动调节的方式连接于加固梁40的梁连接件70，梁连接件70和既有梁12固接；以及

斜向支撑于上下相邻两个加固梁40之间的加固撑50。

具体地，既有建筑10为待加固的混凝土结构建筑，包括连接成整体的既有基础、既有柱11和既有梁12。加固基础20、加固柱30和加固梁40为连接成整体的钢框架结构，位置分别对应于既有基础、既有柱11和既有梁12。

实际施工中，如果将两者的各个部分完全固定连接，混凝土结构建筑和钢框架结构因材质不同而竖向变形不同步时则容易产生很大的附加剪力损坏各自的结构。

本实用新型中将加固柱30通过柱连接件60和既有柱11固接，从而对加固柱提供了平面外支点降低了加固柱的平面外计算长度，柱连接件60可相对于加固柱30进行竖向可适应性移动调节，从而加固柱30和既有柱11能够进行竖向可适应性移动调节，以释放不同步的变形，防止损坏结构。

将加固梁40通过梁连接件70和既有梁12固接，从而对既有建筑进行支撑，梁连接件70可相对于加固梁40进行竖向可适应性移动调节，从而加固梁40和既有梁12能够进行竖向可适应性移动调节，以释放竖向不同步的变形，防止损坏结构。

加固基础20、加固柱30和加固梁40组成的钢框架结构设置于既有建筑10的外侧且相互连接，用于作为独立整体为既有建筑10提供抗侧刚度，在钢框架结构内部设置阻尼器为结构提供阻尼耗能，提升既有建筑的耗能能力。

此外，中国专利CN211313471U公开了一种外部附加带框钢支撑强连接的抗震加固子结构，将附加边框柱与既有框架柱连接，克服了上述专利CN210482632U中的缺点，但是由于钢结构和混凝土结构的容许变形能力不一致，因此该方式不能充分发挥钢结构柱竖向变形能力强的优势。进而带来如下问题：与附加子结构相连的既有结构也成为需要单独加强的子结构的一部分(详见《建筑消能减震加固技术规程》(T/CECS0547-2018))，大大增加了加固工作量。钢构件和混凝土构件形成组合构件，该类组合构件的计算分析也比较麻烦，不利用该种加固方法的推广利用。

本实用新型通过加固柱和既有柱之间通过可释放竖向变形的柱连接件进行连接，对加固柱提供了平面外支点降低了加固柱的平面外计算长度，从而解决了现有技术中将附加子结构柱与既有结构柱刚接为一个整体带来的计算分析麻烦加固量大的问题。作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，柱连接件70间隔设于加固柱30；柱连接件70与加固柱30和加固梁40的连接节点之间有间距，柱连接件70的位置远离连接节点，从而避免柱连接件70适应性调节时和连接节点发生冲突。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，柱连接件60为套设于加固柱30的套管，套管和既有柱11固接，通过套管相对于加固柱30上下移动实现竖向适应性调节。

在一种实施例中，结合图1至图3所示，加固柱30和既有柱11正对设置，加固柱30的一侧面全部贴设于既有柱11的外侧。将套管套设于加固柱30，套管可相对于加固柱30竖向移动，加固柱30为矩形柱时，套管为矩形管，形状大小适配，以便于限位连接，通过套管将加固柱30和既有柱11限位连接，且也能够进行竖向适应性移动调节。

套管的相对两侧形成有一对耳板61，一对耳板61夹设于既有柱11的相对两侧，并通过第一锚栓62穿设耳板61和既有柱11进行固接。

在本实施例中，由于加固柱30的截面宽度小于既有柱11的截面宽度，耳板61包括垂直于贴设于套管的第一板和垂直连接于第一板的第二板，一对耳板61的第一板分别位于既有柱11和加固柱30的贴设面的相对两侧，第二板贴设于既有柱11，从而对应夹持既有柱11，以避免横向位移。

该实施例还包括垂直固定于套管和耳板61的第一板的加劲板63，通过加劲板63加固连接套管和耳板61，增加套管在独立减震加固结构平面外的刚度，从而给加固柱30提供足够的面外支撑。

在另一种实施例中，显示了结合图1至图5所示，加固柱30d设于既有柱11d的外侧的角部，加固柱30d的一侧面部分贴设于既有柱11d的外侧。

将套管套设于加固柱30d，套管可相对于加固柱30d竖向移动，套管的的角部形成有一对耳板61d，耳板61d夹设于既有柱11d的两侧，并通过第一锚栓62d穿设耳板61d和既有柱11d进行固接。

该实施例还包括垂直固定于套管和耳板61d的第一板的加劲板63d，通过加劲板63d加固连接套管和耳板61d，增加套管在独立减震加固结构平面外的刚度，从而给加固柱30d提供足够的面外支撑。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，加固梁40的贴设面开设有竖向的长圆孔；梁连接件70为穿设于长圆孔的螺栓，通过螺栓穿设长圆孔和既有梁12进行固接，螺栓在长圆孔内上下移动实现竖向适应性调节。

结合图6所示，长圆孔在竖向具有一定长度，螺栓可在长圆孔内上下移动，从而和螺栓固接的既有梁12可相对于加固梁40进行竖向微调。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，既有梁12的贴设面贴设有固定板71，通过第二锚栓72穿设固定板71和既有梁12进行固接；固定板71和螺栓的一端固接。

第二锚栓72穿设固定板71和既有梁12以及贴设于既有梁12的垫板73后通过螺母拉结固定。将加固梁40和固定板71贴设，贴设面平滑，便于相对移动，避免加固梁40和既有梁12竖向变形不同步而导致破坏，使得两者之间只传递水平力。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，参阅图6为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的加固梁和既有梁的第二位置的连接节点图。结合图1至图6所示，加固梁40和既有梁12的贴设面通过焊接形成有间隔设置的多个焊缝，靠近既有柱11的第一个焊缝41和加固柱30之间的距离大于等于设定距离。

第一个焊缝和加固柱30之间的距离较大，设定距离需要足够释放竖向变形，通过加固梁40和既有梁12在上述距离内的弯曲变形来释放加固柱30和既有柱11之间的竖向变形差，从而避免加固梁40和既有梁12支座处产生过大的剪力引起结构损坏。

通过上述释放加固柱30和既有柱11的竖向变形差的方式，与加固结构弱连接的既有建筑不作为子结构要求，就无需做特殊的验算和加固。

具体地，加固梁40和既有梁12的靠近既有柱11的第一个焊缝距离加固柱30较远，第一个焊缝和加固柱30的距离一般需大于等于设定距离，设定距离一般可取加固柱30横截面的4至5倍。在本实施例中，设定距离为1000mm。加固梁40在靠近加固柱30的第一个焊缝和加固柱30之间在截面面积不变的前提下可采用竖向抗弯刚度更弱的截面形式(如翼缘竖向放置的H型截面)以进一步增加其释放竖向变形的能力。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，结合图1所示，加固撑50内安装有第一阻尼器。两个加固撑50对称设置且顶部通过安装件51和对应的加固梁40固接。在本实施例中，加固撑50具有两个作用，一方面，通过第一阻尼器为加固结构提供阻尼耗能，提升结构的耗能能力。另一方面，第一阻尼器斜向支撑于上下相邻两个加固梁之间，加强钢结构整体的支撑强度和稳定性。

加固撑50可采用单斜撑，或一对斜撑相对对称设置。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，参阅图8为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第二种实施例的立面图。结合图8所示，当加固梁和即有梁之间通过长圆孔和螺栓形式连接时，加固撑50a为钢结构撑；一对加固撑50a的顶部通过安装件51a连接；安装件51a和对应的加固梁40a之间安装有第二阻尼器52a，为加固结构提供阻尼耗能，提升结构的耗能能力。

在本实施例中，加固撑50a和第二阻尼器52a为不同的结构。一对加固撑50a相对于加固结构的竖向中线对称设置且顶部通过安装件51a固接，结构稳定。

参阅图9为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第三种实施例的立面图。结合图9所示，当加固梁和即有梁之间通过长圆孔和螺栓形式连接时，加固撑50b为钢结构撑；一对加固撑50b的顶部通过安装件51b连接；安装件51b和上方对应的加固梁40b固接；安装件51b的相对两侧分别安装有第三阻尼器52b，第三阻尼器52b的另一端和上方对应的加固梁40b固接，通过第三阻尼器52b为加固结构提供阻尼耗能，提升结构的耗能能力。

在本实施例中，加固撑50b和第三阻尼器52b为不同的结构。一对加固撑50b相对于加固结构的竖向中线对称设置且顶部通过安装件51b固接，结构稳定。

作为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的一较佳实施方式，参阅图10为本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的第四种实施例的立面图。结合图10所示，当加固梁和即有梁之间通过长圆孔和螺栓形式连接时，加固梁40c包括横向对称设置且之间形成有间距的一对加固梁单元，一对加固梁单元的中间安装有第三阻尼器51c；加固撑50c为钢结构撑，一对加固撑50c的顶部分别固定于对应的加固梁单元。

具体地，加固梁单元、加固撑50c和对应的加固柱30c连接成三角结构，稳定性好。左右对称的两个三角结构的顶部通过第三阻尼器40c连接。上述这种情况仅能用于加固梁和即有梁之间通过长圆孔和螺栓形式连接的方式。

本实用新型用于既有建筑的独立减震加固结构体系的有益效果为：

本实用新型中将加固柱通过柱连接件和既有柱固接，从而对加固柱提供了平面外支点降低了加固柱的平面外计算长度，柱连接件可相对于加固柱进行竖向可适应性移动调节，从而加固柱和既有柱能够进行竖向可适应性移动调节，以释放不同步的变形，防止损坏结构。将加固梁通过梁连接件和既有梁固接，从而对既有建筑进行支撑，梁连接件可相对于加固梁进行竖向可适应性移动调节，从而加固梁和既有梁能够进行竖向可适应性移动调节，以释放竖向不同步的变形，防止损坏结构。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于既有建筑的独立减震加固结构体系，既有建筑包括既有基础，竖向固定于所述既有基础的既有柱，和横向固定于相邻两个既有柱之间的既有梁，其特征在于，独立减震加固结构体系包括：

贴设于既有基础外侧且和所述既有基础固接的加固基础；

竖向固定于所述加固基础的加固柱，所述加固柱贴设于所述既有柱的外侧；

以竖向可适应性移动调节的方式连接于所述加固柱的柱连接件，所述柱连接件和所述既有柱固接；

横向固定于相邻两个所述加固柱之间的加固梁，所述加固梁贴设于所述既有梁的外侧；

以竖向可适应性移动调节的方式连接于所述加固梁的梁连接件，所述梁连接件和所述既有梁固接；以及

斜向支撑于上下相邻两个所述加固梁之间的加固撑。

2.如权利要求1所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，

所述柱连接件间隔设于所述加固柱；

所述柱连接件与所述加固柱和所述加固梁的连接节点之间有间距。

3.如权利要求1所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，

所述柱连接件为套设于所述加固柱的套管，所述套管和所述既有柱固接，通过所述套管相对于所述加固柱上下移动实现竖向适应性调节。

4.如权利要求3所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述套管形成有一对耳板，一对所述耳板夹设于所述既有柱的相对两侧，并通过第一锚栓穿设所述耳板和所述既有柱进行固接。

5.如权利要求1所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述加固梁的贴设面开设有竖向的长圆孔；

所述梁连接件为穿设于所述长圆孔的螺栓，通过所述螺栓穿设所述长圆孔和所述既有梁进行固接，所述螺栓在所述长圆孔内上下移动实现竖向适应性调节。

6.如权利要求5所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述既有梁的贴设面贴设有固定板，通过第二锚栓穿设所述固定板和所述既有梁进行固接；所述固定板和所述螺栓的一端固接。

7.如权利要求1所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述加固梁和所述既有梁的贴设面通过焊接形成有间隔设置的多个焊缝，靠近所述加固柱的第一个焊缝和所述加固柱之间的距离大于等于设定距离。

8.如权利要求1所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述加固撑内安装有第一阻尼器。

9.如权利要求5所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述加固撑为钢结构撑；

一对所述加固撑的顶部通过安装件连接；

所述安装件和对应的加固梁之间安装有第二阻尼器。

10.如权利要求5所述的用于既有建筑的独立减震加固结构体系，其特征在于，所述加固梁包括横向对称设置且之间形成有间距的一对加固梁单元，所述一对加固梁单元的中间安装有第三阻尼器；

所述加固撑为钢结构撑，一对所述加固撑的顶部分别固定于对应的加固梁单元。

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