單層砌體住宅鋼架護頂結構的製作方法

2023-06-15 06:51:21

專利名稱：單層砌體住宅鋼架護頂結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建築領域的老舊建築加固結構，特別涉及一種單層砌體住宅加固結構。
背景技術：
2012年9月7日，雲南彝良發生5.7級地震，房屋倒塌3萬多間，災害造成的直接經濟損失約為37個億元人民幣，這次災害使中國農村民居薄弱的抗震性能暴露的淋漓盡致。彝良地震，使我們看到大部門民宅整體倒塌。整體倒塌的原因有以下幾個方面1、生土結構房屋大量倒塌:土牆本身密實度不足，土體間抗水平剪切力很低，在輕微地震時就會引起倒塌，另外屋架直接支撐在土牆體上，沒有設置獨立柱支撐，牆體倒塌時導致屋架脫離支撐垮塌。生土結構房屋是抗震能力極差的民宅，也是本次彝良地震倒塌最多的民宅。2、空心砌塊房屋:空心砌塊牆沒有設置芯柱和板帶，牆體未能形成整體，塊體間豎向和水平灰縫粘結面積嚴重不足，而且採用強度很低的石灰膏，地震水平力導致牆體整體倒塌。屋頂梁檁為剛度較低的空心竹，杆件之間連接簡單，地震時水平搖晃導致屋頂散架，整體倒塌。3、不抗震空心砌塊牆樓板結構房屋:這類房屋未採取任何抗震措施，無圈梁、構造柱，單皮空鬥磚牆，豎向承壓及水平抗震能力極差，在本次地震中大部分房屋整體垮塌。4、不抗震磚牆屋頂結構，整體倒塌嚴重，磚牆砌築砂漿強度低，無圈梁、構造柱抗震措施，導致牆體抗剪能力嚴重不足，地震時發生水平剪切破壞，大部分磚牆屋頂採用硬山擱檁形式，無獨立支撐柱，當牆體倒塌時，屋頂隨之塌落。另外，青海玉樹和汶川地震比彝良震級高，民宅倒塌更為嚴重，有一點是共同的，經濟條件差的地區民宅抗震是最薄弱的。我國是地震頻發的國家，中國是農業大國。居住在鄉村的人口為6.7億人，佔全國人口的50.32%。其中貧困人口 1.5億人，這部分人的住宅大部分不能抵禦5級以上地震，其中生土房、簡易石砌體房、空鬥磚房、簡易磚房甚至不能抵禦3級地震。農村住宅發生地震時，大部分以屋頂整體倒塌為主要破壞形勢，造成巨大人員傷亡。中國自汶川地震以來的三次地震中，造成了巨大的人員傷亡和財產損失，所以民宅抗震加固刻不容緩。

實用新型內容為了在經濟允許的條件下，不整體重建，能最大程度提高邊遠地區已有石頭或磚房住宅抗震性能，避免再次出現較小地震造成較大人員和財產損失的悲劇再次發生，本實用新型提出了一種單層砌體住宅鋼架護頂結構，通過設置整體外加鋼架，將原結構的屋頂荷載全部由外加鋼架承擔，提高了結構的承載力和抗震能力。為了實現上述目的，本實用新型採取了如下技術方案:一種單層砌體住宅鋼架護頂結構，所述單層砌體住宅設置有原屋架，在原屋架的底面安裝加固鋼架，所述加固鋼架由至少兩根外加橫向鋼梁、兩根外加縱向鋼梁和四根外加鋼柱和外加基礎組成，所述外加縱向鋼梁在原縱牆內側，所述外加橫向鋼梁設置在原山牆外側，所述外加縱向鋼梁端部搭在外加橫向鋼梁上，兩者固定連接，共同圍合成與原結構平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱緊貼原山牆或原縱牆設置，其頂端支頂在外加橫向鋼梁端部，其底端支撐在外加基礎上。所述原屋架與外加橫向鋼梁和外加縱向鋼梁均通過U型箍固定。所述外加橫向鋼梁與外加鋼柱之間形成的夾角處設置斜撐。所述原山牆頂部內側開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁嵌入安裝槽內。所述原縱牆頂部外側開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁嵌入安裝槽內。有益效果本實用新型由至少兩根外加橫向鋼梁、兩根外加縱向鋼梁連接在一起，再與至少四根外加鋼柱相連接，形成鋼架支撐體系。使原屋架的荷載全部有效地傳遞給新的鋼架，鋼架通過鋼柱將荷載傳遞給基礎，通過這樣的處理，改變了原房屋結構的傳力體系，原牆體由承重牆變為圍護牆。當地震來臨時，由於鋼結構有較好的延性，屋頂不至於瞬間倒塌，另一方面，由於牆體不承受屋頂的荷載，牆體整面倒塌的機率也比較小，這就使人有充分的逃生時間。本實用新型所述加固結構，結構簡單，傳力明確，不破壞原有結構的整體性，且施工期間不影響原結構的使用功能，以較小的成本實現較大的經濟和社會效益。

圖1為本實用新型的原結構和加固結構示意圖。圖2為本實用新型外加鋼柱平面布置示意圖。圖3為本實用新型的原結構和加固結構側立面圖。圖4為加固鋼架結構示意圖。圖中，1:外加橫向鋼梁；2:外加鋼柱；3:外加縱向鋼梁；4:原山牆；5:原縱牆；6:原屋架:外加基礎；8:U型箍；9:斜撐。
具體實施方式
如圖1-4所示，一種單層砌體住宅鋼架護頂結構，所述單層砌體住宅設置有原屋架6，在原屋架6的底面安裝加固鋼架，所述加固鋼架由至少兩根外加橫向鋼梁1、兩根外加縱向鋼梁3和四根外加鋼柱2和外加基礎7組成，所述外加縱向鋼梁3在原縱牆5內側，所述外加橫向鋼梁I設置在原山牆4外側，所述外加縱向鋼梁3端部搭在外加橫向鋼梁I上，兩者固定連接，共同圍合成與原結構平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱2緊貼原山牆4或原縱牆5設置，其頂端支頂在外加橫向鋼梁I端部，其底端支撐在外加基礎7上。所述原屋架6與外加橫向鋼梁I和外加縱向鋼梁3均通過U型箍8固定。所述外加橫向鋼梁I與外加鋼柱2之間形成的夾角處設置斜撐9。所述原山牆4頂部內側開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁I嵌入安裝槽內。所述原縱牆5頂部外側開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁I嵌入安裝槽內。所述的單層砌體住宅鋼架護頂結構的施工方法，步驟如下:[0029]步驟一，根據房屋開間、進深、層高尺寸和屋面形狀，確定外加橫向鋼梁1、外加縱向鋼梁3及外加鋼柱2的長度；步驟二，根據房屋開間、進深、層高尺寸和屋面形狀，確定外加橫向鋼梁1、外加縱向鋼梁3及外加鋼柱2的安裝位置，並根據外加鋼柱2的安裝位置預先施工外加基礎7 ；步驟三，在原山牆4和原縱牆5的四個牆角上部開安裝槽；步驟四，在原山牆4開安裝槽位置安裝外加橫向鋼梁I ;步驟五，在原縱牆5開安裝槽位置安裝外加縱向鋼梁3 ；步驟六，調整外加橫向鋼梁I和外加縱向鋼梁3的位置，使外加縱向鋼梁3搭在外加橫向鋼梁I上，並將兩者連接，同時將外加縱向鋼梁3與原屋架6固定連接；步驟七，將外加鋼柱2安裝在外加橫向鋼梁I和外加基礎7之間，並通過千斤頂將外加鋼柱2與外加橫向鋼梁I之間，外加橫向鋼梁I和外加縱向鋼梁3之間，以及外加縱向鋼梁3和原屋架6之間頂緊；步驟八，等屋面全部荷載由鋼架承擔，固定連接外加鋼柱2與外加橫向鋼梁1，並將外加鋼柱2底部與外加基礎7固定連接。以上是本實用新型的一典型實施例，本實用新型的實施不限於此。
權利要求1.一種單層砌體住宅鋼架護頂結構，所述單層砌體住宅設置有原屋架(6)，其特徵在於:在原屋架(6)的底面安裝加固鋼架，所述加固鋼架由至少兩根外加橫向鋼梁(I)、兩根外加縱向鋼梁⑶和四根外加鋼柱⑵和外加基礎(7)組成，所述外加縱向鋼梁(3)在原縱牆(5)內側，所述外加橫向鋼梁(I)設置在原山牆(4)外側，所述外加縱向鋼梁(3)端部搭在外加橫向鋼梁(I)上，兩者固定連接，共同圍合成與原結構平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱(2)緊貼原山牆(4)或原縱牆(5)設置，其頂端支頂在外加橫向鋼梁(I)端部，其底端支撐在外加基礎(7)上。
2.根據權利要求1所述的單層砌體住宅鋼架護頂結構，其特徵在於:所述原屋架(6)與外加橫向鋼梁⑴和外加縱向鋼梁⑶均通過U型箍⑶固定。
3.根據權利要求1所述的單層砌體住宅鋼架護頂結構，其特徵在於:所述外加橫向鋼梁(I)與外加鋼柱(2)之間形成的夾角處設置斜撐(9)。
4.根據權利要求1所述的單層砌體住宅鋼架護頂結構，其特徵在於:所述原山牆(4)頂部內側開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁(I)嵌入安裝槽內。
5.根據權利要求1所述的單層砌體住宅鋼架護頂結構，其特徵在於:所述原縱牆(5)頂部外側開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁(I)嵌入安裝槽內。
專利摘要本實用新型涉及一種單層砌體住宅鋼架護頂結構，所述單層砌體住宅設置有原屋架，在原屋架的底面安裝加固鋼架，所述加固鋼架由至少兩根外加橫向鋼梁、兩根外加縱向鋼梁和四根外加鋼柱和外加基礎組成，所述外加縱向鋼梁在原縱牆內側，所述外加橫向鋼梁設置在原山牆外側，所述外加縱向鋼梁端部搭在外加橫向鋼梁上，兩者固定連接，共同圍合成與原結構平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱緊貼原山牆或原縱牆設置，其頂端支頂在外加橫向鋼梁端部，其底端支撐在外加基礎上。具有不影響原有結構使用功能的情況下，提高其抗震性能，具有良好的經濟和社會效益，可廣泛應用於砌體住宅結構加固，尤其是未設置支撐柱的石頭房或磚房的加固。
文檔編號E04B1/98GK202945817SQ20122061247
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者董有, 鞠樹森, 謝建明, 甄進平 申請人:北京築福國際工程技術有限責任公司