CN212984707U - 一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，包括分别设置在既有砌体建筑的平面转角位置及平面纵横墙交接处的竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱，设置在既有砌体建筑的外墙楼板标高处的水平槽钢圈梁，三者固定相连形成外部钢结构骨架，钢拉杆贯穿既有砌体建筑的横墙，设置在每层楼板底部，两端锚固在竖向槽钢构造柱上，混凝土地圈梁设置在既有砌体建筑基础***，与既有砌体建筑基础浇筑为一体，竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱下端锚入混凝土地圈梁内。本实用新型利用装配式钢结构技术对既有砌体建筑进行加固，大大提高了既有砌体建筑的抗震承载力，具有湿作业少、现场污染小、节约资源、噪声低、影响小、施工效率高等优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构。
背景技术
砌体结构由于造价低廉，在我国应用较为广泛，由于建造年代久远，设计要求较低，存在材料强度低、结构整体性差、抗震能力不足等诸多问题，亟需进行加固处理。
现有对砌体的加固方法有许多，传统的方法有板墙加固法、后加抗震横墙加固法、外加现浇混凝土圈梁-构造柱法、钢筋网砂浆面层加固法等，这些方法所需工期较长，施工工序复杂，且现场湿作业较多，对结构的使用功能有一定程度的影响。尤其是外加抗震横墙加固法虽然能显著提高房屋的抗震性能，但会减小使用空间，影响原有结构正常使用功能。传统的喷射混凝土加固法不但需要将混凝土预先拌好而耗费时间，而且混凝土由于喷射时间的不同，容易形成分缝，从而无法满足原有的设计要求。干拌法虽解决了孔道阻塞的问题，但因喷射速度大，粉尘污染及回弹情况较严重，使用上受一定限制。近些年采用的较为新型的加固方式有纤维增强复合材料（FRP）加固方法、粘钢加固法等。纤维增强复合材料（FRP）加固方法虽然能够缩短工期，但需要对外墙面进行打磨，造成环境污染，且工程造价偏高，仍需进一步实践与研究。粘钢加固法对结构黏接剂的要求较高，加固效果取决于粘接效果，且防火防腐性能和耐久性能较差。
传统砌体结构抗震加固方法，需要入户、湿作业多、施工周期长、扰动大、实施难度大；隔震技术虽然能大幅度提高结构的抗震安全性能，但需要在建筑内部和周边打桩，进行基础托换和隔震改造，且需对建筑水电和燃气管线进行软连接改造、电梯和楼梯进行悬挂改造，桩基施工和土方开挖工程量大，综合改造费用高，扰动大。对于中小学校舍和办公楼等公共建筑，可以利用寒暑假或闲置建筑等进行周转施工，而量大面广的住宅建筑等加固项目，则无法提供大量的周转房，且住宅建筑改造涉及住户的不同需求，物权法颁布实施后，也难以强制要求住户搬迁。
实用新型内容
本实用新型目的在于提出一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，以解决传统加固方法入户困难、实施难度大、施工周期长、环境影响大、施工效率低的技术问题。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，包括竖向角钢构造柱、竖向槽钢构造柱、水平槽钢圈梁、钢拉杆和混凝土圈梁，所述竖向角钢构造柱设置在既有砌体建筑平面的转角位置，其双翼缘紧贴转角处相接的两外墙墙面，所述竖向槽钢构造柱设置在既有砌体建筑平面的纵横墙交接处，所述水平槽钢圈梁设置在既有砌体建筑的外墙楼板标高处，并与竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱固定相连形成外部钢结构骨架，既有砌体建筑每层楼板底部的横墙钻设通孔，所述钢拉杆穿设在横墙通孔内，孔内灌注胶结材料将钢拉杆与横墙墙体相连，两端锚固在竖向槽钢构造柱上，以保证外部钢结构骨架与既有砌体建筑的有效连接，实现协同工作；
所述混凝土地圈梁设置在既有砌体建筑基础***，与既有砌体建筑基础浇筑为一体，所述竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱下端锚入混凝土地圈梁内。
优选地，所述既有砌体建筑墙体的洞口位置设有“人”字形、“八”字形或“V”字形的斜向槽钢支撑，所述斜向槽钢支撑一端与水平槽钢圈梁固定连接，另一端与竖向角钢构造柱或竖向槽钢构造柱固定连接，连接部位设置加劲肋，斜向槽钢支撑能大幅提高加固后结构的抗侧刚度，提高其抗震承载力。
优选地，所述竖向角钢构造柱、竖向槽钢构造柱、水平槽钢圈梁和斜向槽钢支撑通过结构胶或锚栓与主体结构连接，裸露部位进行防火防腐处理，以保证后续使用年限的耐久性。
优选地，实施加固时可结合外墙保温节能改造，所述竖向角钢构造柱、竖向槽钢构造柱、水平槽钢圈梁和斜向槽钢支撑外侧设有保温板，进一步提高其防腐能力，延长使用寿命。
优选地，所述竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱上端延伸至既有砌体建筑的屋面檐口板下，尽头设置上端板封口，下端设有下端板，锚入混凝土地圈梁内。
优选地，所述竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱根据既有砌体建筑层高在工厂预制，上下两根竖向角钢构造柱或竖向槽钢构造柱之间通过连接板和连接螺栓连接组装，能够在连接可靠的前提下，减少现场作业量，提高施工效率。
优选地，所述竖向角钢构造柱和竖向槽钢构造柱通过连接板与水平槽钢圈梁螺栓连接或焊接固定，连接部位设置加劲肋。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型利用装配式钢结构技术对既有砌体建筑进行加固，竖向角钢构造柱、竖向槽钢构造柱、水平槽钢圈梁和钢拉杆组成的钢结构骨架与既有砌体建筑形成一个有机整体，实现协同工作，大大提高了既有砌体建筑的抗震承载力，具有湿作业少、现场污染小、节约资源、噪声低、施工效率高等优势，确保了加固改造工程高效率、高质量的进行，满足了大量既有砌体建筑亟待进行加固处理的需求。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：
图1为本实用新型涉及的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构的平面结构示意图；
图2为本实用新型涉及的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构的内部构件连接结构示意图；
图3为本实用新型涉及的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构的斜向槽钢支撑结构示意图；
图4为本实用新型涉及的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构的两根竖向角钢构造柱之间的连接结构示意图。
附图标记：1-竖向角钢构造柱、2-竖向槽钢构造柱、3-水平槽钢圈梁、4-钢拉杆、5-混凝土圈梁、6-连接板、7-连接螺栓、8-上端板、9-下端板、10-斜向槽钢支撑、11-加劲板、12-既有砌体建筑。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构的实施例。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖向”、“斜向”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合图1-4，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明：
如图1-3所示，本实用新型优选的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，包括竖向角钢构造柱1、竖向槽钢构造柱2、水平槽钢圈梁3、钢拉杆4和混凝土地圈梁5，所述竖向角钢构造柱1设置在既有砌体建筑12的转角位置，其双翼缘紧贴转角处相接的两外墙墙面，所述竖向槽钢构造柱2设置在既有砌体建筑12的纵横墙交接处，所述水平槽钢圈梁3设置在既有砌体建筑12的外墙楼板标高处，并与竖向角钢构造柱1和竖向槽钢构造柱2通过连接板6螺栓连接或焊接固定形成外部钢结构骨架，连接部位设置加劲肋11，既有砌体建筑12每层楼板底部的横墙钻设通孔，所述钢拉杆4穿设在横墙通孔内，孔内灌注胶结材料将钢拉杆4与横墙墙体相连，两端锚固在竖向槽钢构造柱2上，以保证外部钢结构骨架与既有砌体建筑12的有效连接，实现协同工作；
所述混凝土地圈梁5设置在既有砌体建筑12基础***，与既有砌体建筑12基础浇筑为一体，竖向角钢构造柱1和竖向槽钢构造柱2上端延伸至既有砌体建筑12的屋面檐口板下，尽头设置上端板8封口，下端设有下端板9，锚入地下混凝土地圈梁5内；
竖向角钢构造柱1和竖向槽钢构造柱2根据既有砌体建筑12层高在工厂预制，如图4所示，上下两根竖向角钢构造柱1或竖向槽钢构造柱2之间通过连接板6和连接螺栓7连接组装，能够在连接可靠的前提下，减少现场作业量，提高施工效率，其中竖向槽钢构造柱2可采用工字钢、H型钢或其他合理截面型钢替代；
结合既有砌体建筑12的墙体洞口位置情况，在既有砌体建筑12墙体的洞口位置增设“人”字形、“八”字形或“V”字形的斜向槽钢支撑10，所述斜向槽钢支撑10一端与水平槽钢圈梁3固定连接，另一端与竖向角钢构造柱1或竖向槽钢构造柱2固定连接，连接部位设置加劲肋11，斜向槽钢支撑10能大幅提高加固后结构的抗侧刚度，提高其抗震承载力，其中斜向槽钢支撑10可采用钢板替代；
所述竖向角钢构造柱1、竖向槽钢构造柱2、水平槽钢圈梁3和斜向槽钢支撑10通过结构胶或锚栓与主体结构连接，裸露部位（包括连接体）需要进行防火防腐处理，以保证后续使用年限的耐久性，实施加固时可结合外墙保温节能改造，加固部位可外包保温板，进一步提高其防腐能力，延长使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (7)
1.一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：包括竖向角钢构造柱（1）、竖向槽钢构造柱（2）、水平槽钢圈梁（3）、钢拉杆（4）和混凝土圈梁（5），所述竖向角钢构造柱（1）设置在既有砌体建筑（12）的平面转角位置，其双翼缘紧贴转角处相接的两外墙墙面，所述竖向槽钢构造柱（2）设置在既有砌体建筑（12）平面的纵横墙交接处，所述水平槽钢圈梁（3）设置在既有砌体建筑（12）的外墙楼板标高处，并与竖向角钢构造柱（1）和竖向槽钢构造柱（2）固定相连形成外部钢结构骨架，所述钢拉杆（4）贯穿既有砌体建筑（12）的横墙，设置在每层楼板底部，中部通过胶结材料与横墙墙体相连，两端锚固在竖向槽钢构造柱（2）上；
所述混凝土地圈梁（5）设置在既有砌体建筑（12）基础***，与既有砌体建筑（12）基础浇筑为一体，所述竖向角钢构造柱（1）和竖向槽钢构造柱（2）下端锚入混凝土地圈梁（5）内。
2.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：所述既有砌体建筑（12）墙体的洞口位置设有“人”字形、“八”字形或“V”字形的斜向槽钢支撑（10），所述斜向槽钢支撑（10）一端与水平槽钢圈梁（3）固定连接，另一端与竖向角钢构造柱（1）或竖向槽钢构造柱（2）固定连接，连接部位设置加劲肋（11）。
3.根据权利要求2所述的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：所述竖向角钢构造柱（1）、竖向槽钢构造柱（2）、水平槽钢圈梁（3）和斜向槽钢支撑（10）通过结构胶或锚栓与主体结构连接，裸露部位进行防火防腐处理。
4.根据权利要求3所述的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：所述竖向角钢构造柱（1）、竖向槽钢构造柱（2）、水平槽钢圈梁（3）和斜向槽钢支撑（10）外侧设有保温板。
5.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：所述竖向角钢构造柱（1）和竖向槽钢构造柱（2）上端延伸至既有砌体建筑（12）的屋面檐口板下，尽头设置上端板（8）封口，下端设有下端板（9），锚入混凝土地圈梁（5）内。
6.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：所述竖向角钢构造柱（1）和竖向槽钢构造柱（2）根据既有砌体建筑（12）层高在工厂预制，上下两根竖向角钢构造柱（1）或竖向槽钢构造柱（2）之间通过连接板（6）和连接螺栓（7）连接组装。
7.根据权利要求1所述的一种装配式钢结构加固既有砌体建筑的成套加固结构，其特征在于：所述竖向角钢构造柱（1）和竖向槽钢构造柱（2）通过连接板（6）与水平槽钢圈梁（3）螺栓连接或焊接固定，连接部位设置加劲肋（11）。
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| CN114517595A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-05-20 | 山东省建筑科学研究院有限公司 | 一种装配式加固既有砌体结构体系及其施工方法 |
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| CN114517595B (zh) * | 2022-03-10 | 2023-12-08 | 山东省建筑科学研究院有限公司 | 一种装配式加固既有砌体结构体系及其施工方法 |
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