CN103498570B - 旧厂房内部加层改造结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旧厂房内部加层改造结构及其施工方法，属于抗震加固领域。包括旧厂房原结构，还包括外加内部横向钢梁、外加内部纵向钢梁、外加内部钢柱、外加外部钢柱、外加外部钢圈梁及新增加层混凝土楼板；外加内部纵向钢梁、外加内部横向钢梁及外加内部钢柱焊接连接成网格状钢架；外加内部横向钢梁端部穿过原结构外墙，与外加外部钢柱及外加外部钢圈梁通过锚固措施连接成闭合钢架整体。本发明通过将厂房内部加层的荷载整体由加固钢架承担，改变原结构的传力模式，并通过外加钢架梁柱与原结构柱的紧密锚固措施，使新旧结构形成牢固整体，从而将抗震性能较差的砌体结构转化成主要依靠外加钢架承力的钢架混凝土混合结构。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹层改造技术，特别是一种旧厂房内部加层改造结构及其施工方法，属于抗震加固技术领域。
背景技术
房屋加层由于不占用新的土地，节省投资，能充分利用现有建筑结构，尤其在旧厂房改造中得到广泛应用。钢架混凝土梁能够充分发挥两种建筑材料的特点，具有更高的强度、和更大的跨度，在大空间旧厂房内部加层中应用十分合适。同时，采用钢架混凝土结构可以减小楼盖厚度，降低结构自重，也能降低造价节省投资，具有显著的技术与经济效益。
发明内容
为了对城市废弃工业厂房进行改造再利用，在原结构内部空间加层利用基础上，通过整体加固的方式延续其使用功能，提高其抗震的能力，本发明提出了一种旧厂房内部加层改造结构及其施工方法，通过将厂房内部加层的荷载整体由加固钢架承担，改变原结构的传力模式，并通过钢架梁柱与原结构柱的紧密锚固措施，使新旧结构形成牢固整体，从而将抗震性能较差的砌体结构转化成主要依靠外加钢架承力的钢架混凝土混合结构，从根本上解决在旧厂房改造中原房屋抗震性能较差，地震造成人员和财产损失严重的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
一种旧厂房内部加层改造结构，包括旧厂房原结构，还包括外加内部横向钢梁、外加内部纵向钢梁、外加内部钢柱、外加外部钢柱、外加外部钢圈梁及新增加层混凝土楼板；所述外加内部纵向钢梁、外加内部横向钢梁及外加内部钢柱焊接连接成网格状钢架；所述外加外部钢柱及外加外部钢圈梁沿原结构外部设置并闭合成圈，所述外加内部横向钢梁端部穿过原结构外墙，与外加外部钢柱及外加外部钢圈梁通过锚固措施连接成闭合钢架整体，共同组成网格状加固钢架；所述外加内部钢柱及外加外部钢柱的柱脚通过锚板与原结构基础连接；在外加内部横向钢梁及外加内部纵向钢梁上铺设有新增加层混凝土楼板。
进一步地，所述外加内部横向钢梁设置于原结构外墙的原结构柱两侧，原结构柱四周锚固有钢垫板。
所述钢垫板采用锚栓固定于原结构柱上，在钢垫板上焊接有钢牛腿，所述外加内部横向钢梁简支在钢牛腿上并用高强螺栓固定，同时与钢垫板焊接。
所述外加外部钢柱紧贴并焊接在原结构柱外表面的钢垫板上。
所述钢垫板的厚度为25mm。
所述锚栓的直径为φ20mm。
所述高强螺栓为M24高强螺栓。
上述旧厂房内部加层改造结构的施工方法，采用步骤如下实施：
步骤一，根据旧厂房开间、进深、层高尺寸和内部加层所在位置，确定外加内部横向钢梁、外加内部纵向钢梁及外加内部钢柱的长度；
步骤二，根据旧厂房开间、进深、层高尺寸和内部加层所在位置，确定外加内部横向钢梁、外加内部纵向钢梁及外加内部钢柱的安装位置，并根据外加内部钢柱的安装位置预先整平原结构基础表面；
步骤三，根据划定位置在原结构柱两侧原结构外墙内开洞至原结构基础；
步骤四，采用钢垫板及锚栓对原结构柱四面进行加固；
步骤五，在钢垫板适当位置焊接钢牛腿，并将外加内部横向钢梁简支在钢牛腿上；
步骤六，安装外加内部纵向钢梁和外加内部钢柱，调整外加内部横向钢梁、外加内部纵向钢梁及外加内部钢柱的位置使三者相互连接，形成内部加层钢架体系；
步骤七，根据外加内部横向钢梁端头位置，安装并调整外加外部钢圈梁位置，使外加外部钢圈梁搭在外加内部横向钢梁上，并将两者连接；
步骤八，安装外加外部钢柱，并与外加外部钢圈梁紧密连接，外加外部钢柱焊接固定在原结构柱外表面的钢垫板上；
步骤九，调整整个钢架结构的位置和连接，并固定各钢构件，柱脚锚固于原结构基础上；
步骤十，用锤子敲击外加内部横向钢梁使之与钢垫板紧密接触，将外加内部横向钢梁与钢牛腿用高强螺栓固定后，同时与钢垫板焊接；
步骤十一，以外加内部横向钢梁和外加内部纵向钢梁上表面作为模板支撑，浇筑混凝土，形成新增加层混凝土楼板，并填补原结构外墙开洞部分；
步骤十二，对裸露在外的钢构件进行防锈处理。
其中，所述步骤十一中的混凝土标号不小于C30。
有益效果：本发明通过设置纵横两个方向钢梁对接设置，在原结构内部钢架上方铺设混凝土楼板，所述钢梁的底端与与原结构基础固定连接，以及沿原结构柱外壁设置的钢柱形成的钢架，共同形成对原结构的加层加固结构。通过钢牛腿锚固措施，将钢梁与原结构柱紧密连接，共同形成新的混合结构，利用了原旧厂房结构柱强度富余，通过钢架将新增加层荷载传递于基础之上，并且通过外部钢圈梁设置使得整体更加稳固，更好的的满足了抗震和加层的要求。
本发明所述加固结构，结构简单，传力明确，不破坏原有结构的整体性，且施工期间不影响原结构的使用功能，以较小的成本实现较大的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的旧厂房内部加层改造结构平面示意图。
图2为原结构外加外部钢圈梁示意图。
图3为新增内外钢架结构连接示意图。
图4为钢牛腿示意图。
图5为外加内部横向钢梁示意图。
附图标记：1：原结构外墙；2：原结构柱；3：外加内部纵向钢梁；4：外加内部横向钢梁；5：外加内部钢柱；6：外加外部钢圈梁；7：外加外部钢柱；8：钢牛腿；9：钢垫板；10：锚栓；11：高强螺栓；12：新增加层混凝土楼板。
具体实施方式
如图1-5所示，一种旧厂房内部加层改造结构，包括旧厂房原结构、外加内部横向钢梁4、外加内部纵向钢梁3、外加内部钢柱5、外加外部钢柱7、外加外部钢圈梁6及新增加层混凝土楼板12，外加内部纵向钢梁3、外加内部横向钢梁4及外加内部钢柱5焊接连接成网格状钢架；外加外部钢柱7及外加外部钢圈梁6沿原结构外部设置并闭合成圈，外加内部横向钢梁4端部穿过原结构外墙1，与外加外部钢柱7及外加外部钢圈梁6通过锚固措施连接成闭合钢架整体，共同组成网格状加固钢架；外加内部钢柱5及外加外部钢柱7的柱脚通过锚板与原结构基础连接；在外加内部横向钢梁4及外加内部纵向钢梁3上铺设有新增加层混凝土楼板12。其中，外加内部横向钢梁4设置于原结构外墙1的原结构柱2两侧，原结构柱2四周锚固有钢垫板9，特别是，钢垫板9采用锚栓10固定于原结构柱2上，在钢垫板9上焊接有钢牛腿8，外加内部横向钢梁4简支在钢牛腿8上并用高强螺栓11固定，如图4所示，同时与钢垫板9焊接。外加外部钢柱7紧贴并焊接在原结构柱2外表面的钢垫板9上。
上述旧厂房内部加层改造结构的的具体施工方法为：
步骤一，根据旧厂房开间、进深、层高尺寸和内部加层所在位置，确定外加内部横向钢梁4、外加内部纵向钢梁3及外加内部钢柱5的长度；
步骤二，根据旧厂房开间、进深、层高尺寸和内部加层所在位置，确定外加内部横向钢梁4、外加内部纵向钢梁3及外加内部钢柱5的安装位置，并根据外加内部钢柱5的安装位置预先整平原结构基础表面；
步骤三，根据划定位置在原结构柱2两侧原结构外墙1内开洞至原结构基础；
步骤四，采用后25mm钢垫板9及φ20mm锚栓10对原结构柱2四面进行加固；
步骤五，在钢垫板9适当位置焊接钢牛腿8，并将外加内部横向钢梁4简支在钢牛腿8上；
步骤六，安装外加内部纵向钢梁3和外加内部钢柱5，调整外加内部横向钢梁4、外加内部纵向钢梁3及外加内部钢柱5的位置使三者相互连接，形成内部加层钢架体系；
步骤七，根据外加内部横向钢梁4端头位置，安装并调整外加外部钢圈梁6位置，使外加外部钢圈梁6搭在外加内部横向钢梁4上，并将两者连接；
步骤八，安装外加外部钢柱7，并与外加外部钢圈梁6紧密连接，外加外部钢柱7焊接固定在原结构柱2外表面的钢垫板9上；
步骤九，调整整个钢架结构的位置和连接，并固定各钢构件，柱脚锚固于原结构基础上；
步骤十，用锤子敲击外加内部横向钢梁4使之与钢垫板9紧密接触，将外加内部横向钢梁4与钢牛腿8用M24高强螺栓11固定后，同时与钢垫板9焊接；
步骤十一，以外加内部横向钢梁4和外加内部纵向钢梁3上表面作为模板支撑，浇筑标号不小于C30的混凝土，形成新增加层混凝土楼板12，并填补原结构外墙1开洞部分；
步骤十二，对裸露在外的钢构件进行防锈处理。
以上是本发明的一典型实施例，本发明的实施不限于此。
Claims (5)
1.一种旧厂房内部加层改造结构，包括旧厂房原结构，其特征在于：还包括外加内部横向钢梁(4)、外加内部纵向钢梁(3)、外加内部钢柱(5)、外加外部钢柱(7)、外加外部钢圈梁(6)及新增加层混凝土楼板(12)；
所述外加内部纵向钢梁(3)、外加内部横向钢梁(4)及外加内部钢柱(5)焊接连接成网格状钢架；
所述外加外部钢柱(7)及外加外部钢圈梁(6)沿原结构外部设置并闭合成圈，所述外加内部横向钢梁(4)端部穿过原结构外墙(1)，与外加外部钢柱(7)及外加外部钢圈梁(6)通过锚固措施连接成闭合钢架整体，共同组成网格状加固钢架；
所述外加内部钢柱(5)及外加外部钢柱(7)的柱脚通过锚板与原结构基础连接；
在外加内部横向钢梁(4)及外加内部纵向钢梁(3)上铺设有新增加层混凝土楼板(12)；
所述外加内部横向钢梁(4)设置于原结构外墙(1)的原结构柱(2)两侧，原结构柱(2)四周锚固有钢垫板(9)；
所述钢垫板(9)采用锚栓(10)固定于原结构柱(2)上，在钢垫板(9)上焊接有钢牛腿(8)，所述外加内部横向钢梁(4)简支在钢牛腿(8)上并用高强螺栓(11)固定，同时与钢垫板(9)焊接；
所述外加外部钢柱(7)紧贴并焊接在原结构柱(2)外表面的钢垫板(9)上；
所述高强螺栓(11)为M24高强螺栓。
2.根据权利要求1所述的旧厂房内部加层改造结构，其特征在于：所述钢垫板(9)的厚度为25mm。
3.根据权利要求1所述的旧厂房内部加层改造结构，其特征在于：所述锚栓(10)的直径为φ20mm。
4.根据权利要求1-3任一所述旧厂房内部加层改造结构的施工方法，其特征在于：采用步骤如下实施：
步骤一，根据旧厂房开间、进深、层高尺寸和内部加层所在位置，确定外加内部横向钢梁(4)、外加内部纵向钢梁(3)及外加内部钢柱(5)的长度；
步骤二，根据旧厂房开间、进深、层高尺寸和内部加层所在位置，确定外加内部横向钢梁(4)、外加内部纵向钢梁(3)及外加内部钢柱(5)的安装位置，并根据外加内部钢柱(5)的安装位置预先整平原结构基础表面；
步骤三，根据划定位置在原结构柱(2)两侧原结构外墙(1)内开洞至原结构基础；
步骤四，采用钢垫板(9)及锚栓(10)对原结构柱(2)四面进行加固；
步骤五，在钢垫板(9)适当位置焊接钢牛腿(8)，并将外加内部横向钢梁(4)简支在钢牛腿(8)上；
步骤六，安装外加内部纵向钢梁(3)和外加内部钢柱(5)，调整外加内部横向钢梁(4)、外加内部纵向钢梁(3)及外加内部钢柱(5)的位置使三者相互连接，形成内部加层钢架体系；
步骤七，根据外加内部横向钢梁(4)端头位置，安装并调整外加外部钢圈梁(6)位置，使外加外部钢圈梁(6)搭在外加内部横向钢梁(4)上，并将两者连接；
步骤八，安装外加外部钢柱(7)，并与外加外部钢圈梁(6)紧密连接，外加外部钢柱(7)焊接固定在原结构柱(2)外表面的钢垫板(9)上；
步骤九，调整整个钢架结构的位置和连接，并固定各钢构件，柱脚锚固于原结构基础上；
步骤十，用锤子敲击外加内部横向钢梁(4)使之与钢垫板(9)紧密接触，将外加内部横向钢梁(4)与钢牛腿(8)用高强螺栓(11)固定后，同时与钢垫板(9)焊接；
步骤十一，以外加内部横向钢梁(4)和外加内部纵向钢梁(3)上表面作为模板支撑，浇筑混凝土，形成新增加层混凝土楼板(12)，并填补原结构外墙(1)开洞部分；
步骤十二，对裸露在外的钢构件进行防锈处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤十一中的混凝土标号不小于C30。
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