舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構及其施工方法

2023-04-29 16:43:51

舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構及其施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構及其施工方法，屬於抗震加固領域。包括外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁、外加內部鋼柱、外加外部鋼柱、外加外部鋼圈梁及新增加層混凝土樓板。本發明通過將廠房內部加層的荷載整體由加固鋼架承擔，改變原結構的傳力模式，將抗震性能較差的砌體結構轉化成主要依靠外加鋼架承力的鋼架混凝土混合結構，從根本上解決在舊廠房改造中原房屋抗震性能較差，地震造成人員和財產損失嚴重的問題，並充分利用了舊廠房的內部空間，增大了空間利用率。
【專利說明】舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種加層加固結構及其施工方法，特別涉及一種舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構及其施工方法，屬於抗震加固【技術領域】。
【背景技術】
[0002]房屋加層由於不佔用新的土地，節省投資，能充分利用現有建築結構，尤其在舊廠房改造中得到廣泛應用。鋼架混凝土梁能夠充分發揮兩種建築材料的特點，具有更高的強度、剛度和更大的跨度，在大空間舊廠房內部加層中應用十分合適。同吋，採用鋼架混凝土結構可以減小樓蓋厚度，降低結構自重，也能降低造價節省投資，具有顯著的技術與經濟效益。

【發明內容】

[0003]為了對城市廢棄エ業廠房進行改造再利用以及在原結構內部空間加層利用基礎上，通過整體加固的方式延續其使用功能，提高其抗震的能力，本發明提出了一種舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構以及施工方法，通過將廠房內部加層的荷載整體由加固鋼架承擔，改變原結構的傳カ模式，將抗震性能較差的砌體結構轉化成主要依靠外加鋼架承力的鋼架混凝土混合結構，從根本上解決在舊廠房改造中原房屋抗震性能較差，地震造成人員和財產損失嚴重的問題，並充分利用了舊廠房的內部空間，増大了空間利用率。
[0004]為了實現上述目的，本發明採取了如下技術方案:
[0005]一種舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，包括舊廠房原結構，其特徵在於:包括外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁、外加內部鋼柱、外加外部鋼柱、外加外部鋼圈梁及新增加層混凝土樓板；所述外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁以及外加內部鋼柱焊接連接成多層網格狀鋼架；所述外加外部鋼柱及外加外部鋼圈梁沿原結構外部設置並閉合成圈，所述外加內部橫向鋼梁端部穿過原結構外牆，與外加外部鋼柱及外加外部鋼圈梁通過錨固措施連接成閉合鋼架整體，共同組成多層網格狀加固鋼架；所述外加內部鋼柱及外加外部鋼柱的柱腳通過錨板與原結構基礎連接；在外加內部橫向鋼梁及外加內部縱向鋼梁上鋪設有由混凝土澆築成的新增加層混凝土樓板；其中，所述外加內部縱向鋼梁兩端設置在原結構山牆內側，所述外加內部橫向鋼梁搭在外加內部縱向鋼梁上，兩者固定連接，共同圍合成與原結構平面形狀相同的輪廓；所述外加內部鋼柱頂端支頂外加內部橫向鋼梁，其底端錨固在原結構基礎或固定於其下層的外加內部橫向鋼梁上。
[0006]進ー步地，所述外加內部橫向鋼梁設置並錨固於原結構柱兩側。
[0007]所述外加外部鋼柱緊貼並錨固在原結構柱外表面。
[0008]所述外加內部橫向鋼梁和外加內部縱向鋼梁為エ字鋼梁。
[0009]所述外加內部橫向鋼梁和外加內部縱向鋼梁頂部焊接有錨釘，並所述錨釘包裹在新增加層混凝土樓板內。
[0010]所述外加內部橫向鋼梁上的錨釘為三排。[0011]所述外加內部縱向鋼梁上的錨釘為兩排。
[0012]上述舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構的施工方法，採用步驟如下實施:
[0013]步驟一，根據舊廠房開間、進深、層高尺寸和內部加層所在位置，確定外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁及外加內部鋼柱的長度；
[0014]步驟ニ，根據舊廠房開間、進深、層高尺寸和內部加層所在位置，確定外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁及外加內部鋼柱的安裝位置，並根據外加內部鋼柱的安裝位置預先整平原結構基礎表面；
[0015]步驟三，在原結構柱兩側的原結構外牆內開洞；
[0016]步驟四，在原結構柱兩側開洞位置安裝外加內部橫向鋼梁；
[0017]步驟五，安裝外加內部縱向鋼梁和外加內部鋼柱，調整外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁及外加內部鋼柱位置使三者相互連接；
[0018]步驟六，根據外加內部橫向鋼梁端頭位置，安裝並調整外加外部鋼圈梁位置，使外加外部鋼圈梁搭在外加內部橫向鋼梁上，並將兩者連接；
[0019]步驟七，安裝外加外部鋼柱，並與外加外部鋼圈梁緊密連接，外加外部鋼柱固定在原結構柱外表面；
[0020]步驟八，調整整個鋼架結構的位置和連接，並固定各鋼構件，外加內部鋼柱及外加外部鋼柱的柱腳錨固於原結構基礎上；
[0021]步驟九，以外加內部橫向鋼梁、外加內部縱向鋼梁上表面作為模板支撐，澆築混凝土，形成新增加層混凝土樓板；
[0022]步驟十，養護完成後，對裸露在外的鋼構件進行防鏽處理。
[0023]其中，所述步驟九中的混凝土標號不小於C30。
[0024]有益效果:
[0025]本發明通過設置縱橫兩個方向鋼梁對接設置，在原結構內部鋼架上方鋪設混凝土樓板，所述鋼梁的底端與與原結構基礎固定連接，以及沿原結構柱外壁設置的鋼柱形成的鋼架，共同形成對原結構的加層加固結構。新増加層結構利用了舊廠房結構柱強度富餘，並通過鋼架將新增加層荷載傳遞於基礎之上，並且通過外部鋼圈梁設置使得整體更加穩固，更好的的滿足了抗震和加層的要求。
[0026]本發明所述加固結構，結構簡單，傳カ明確，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。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發明鋼架結構平面示意圖。
[0028]圖2為本發明原結構和鋼架結構的立面圖。
[0029]圖3為本發明原結構和鋼架結構的側立面圖。
[0030]圖4為外加內部橫向鋼梁示意圖。
[0031]圖5為外加內部縱向鋼梁示意圖。
[0032]附圖標記:1:原結構外牆；2:原結構柱；3:外加內部縱向鋼梁；4:外加內部橫向鋼梁；5:外加內部鋼柱；6:外加外部鋼圈梁；7:外加外部鋼柱；8:新增加層混凝土樓板。【具體實施方式】
[0033]如圖1-5所示，一種舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，包括舊廠房原結構、夕卜加內部橫向鋼梁4、外加內部縱向鋼梁3、外加內部鋼柱5、外加外部鋼柱7、外加外部鋼圈梁6及新增加層混凝土樓板8。所述外加內部橫向鋼梁4和外加內部縱向鋼梁3均為エ字鋼梁。外加內部橫向鋼梁4、外加內部縱向鋼梁3以及外加內部鋼柱5焊接連接成多層網格狀鋼架。外加外部鋼柱7及外加外部鋼圈梁6沿原結構外部設置並閉合成圈，外加內部橫向鋼梁4端部穿過原結構外牆I，與外加外部鋼柱7及外加外部鋼圈梁6通過錨固措施連接成閉合鋼架整體，共同組成多層網格狀加固鋼架；外加內部鋼柱5及外加外部鋼柱7的柱腳通過錨板與原結構基礎連接；在外加內部橫向鋼梁4及外加內部縱向鋼梁3上鋪設有由混凝土澆築成的新增加層混凝土樓板8 ;其中，所述外加內部縱向鋼梁3兩端設置在原結構山牆內側，外加內部橫向鋼梁4搭在外加內部縱向鋼梁3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。外加內部鋼柱5頂端支頂外加內部橫向鋼梁4，其底端錨固在原結構基礎或固定於其下層的外加內部橫向鋼梁4上，如外加內部鋼柱5在ニ層時，其上下兩端皆固定於外加內部橫向鋼梁4上。另外，外加內部橫向鋼梁4設置並錨固於原結構柱2兩偵牝外加外部鋼柱7緊貼並錨固在原結構柱2外表面。其中，外加內部橫向鋼梁4和外加內部縱向鋼梁3頂部焊接有兩排或三排錨釘，如圖4-5所述，錨釘包裹在新增加層混凝土樓板8內。其具體施工方法為:
[0034]步驟一，根據舊廠房開間、進深、層高尺寸和內部加層所在位置，確定外加內部橫向鋼梁4、外加內部縱向鋼梁3及外加內部鋼柱5的長度；
[0035]步驟ニ，根據舊廠房開間、進深、層高尺寸和內部加層所在位置，確定外加內部橫向鋼梁4、外加內部縱向鋼梁3及外加內部鋼柱5的安裝位置，並根據外加內部鋼柱5的安裝位置預先整平原結構基礎表面；
[0036]步驟三，在原結構柱2兩側的原結構外牆I內開洞；
[0037]步驟四，在原結構柱2兩側開洞位置安裝外加內部橫向鋼梁4 ；
[0038]步驟五，安裝外加內部縱向鋼梁3和外加內部鋼柱5，調整外加內部橫向鋼梁4、外加內部縱向鋼梁3及外加內部鋼柱5位置使三者相互連接；
[0039]步驟六，根據外加內部橫向鋼梁4端頭位置，安裝並調整外加外部鋼圈梁6位置，使外加外部鋼圈梁6搭在外加內部橫向鋼梁4上，並將兩者連接；
[0040]步驟七，安裝外加外部鋼柱7，並與外加外部鋼圈梁6緊密連接，外加外部鋼柱7固定在原結構柱2外表面；
[0041]步驟八，調整整個鋼架結構的位置和連接，並固定各鋼構件，外加內部鋼柱5及外加外部鋼柱7的柱腳錨固於原結構基礎上；
[0042]步驟九，以外加內部橫向鋼梁4、外加內部縱向鋼梁3上表面作為模板支撐，澆築標號不小於C30的混凝土，形成新增加層混凝土樓板8 ；
[0043]步驟十，養護完成後，對裸露在外的鋼構件進行防鏽處理。
[0044]以上是本發明的一典型實施例，本發明的實施不限於此。
【權利要求】
1.一種舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，包括舊廠房原結構，其特徵在於:包括外加內部橫向鋼梁(4)、外加內部縱向鋼梁(3)、外加內部鋼柱(5)、外加外部鋼柱(7)、外加外部鋼圈梁(6)及新增加層混凝土樓板(8)； 所述外加內部橫向鋼梁(4)、外加內部縱向鋼梁(3)以及外加內部鋼柱(5)焊接連接成多層網格狀鋼架； 所述外加外部鋼柱(7)及外加外部鋼圈梁(6)沿原結構外部設置並閉合成圈，所述外加內部橫向鋼梁(4)端部穿過原結構外牆(I)，與外加外部鋼柱(7)及外加外部鋼圈梁(6)通過錨固措施連接成閉合鋼架整體，共同組成多層網格狀加固鋼架； 所述外加內部鋼柱(5)及外加外部鋼柱(7)的柱腳通過錨板與原結構基礎連接； 在外加內部橫向鋼梁(4)及外加內部縱向鋼梁(3)上鋪設有由混凝土澆築成的新増加層混凝土樓板(8)； 其中，所述外加內部縱向鋼梁(3)兩端設置在原結構山牆內側，所述外加內部橫向鋼梁(4)搭在外加內部縱向鋼梁(3)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； 所述外加內部鋼柱(5)頂端支頂外加內部橫向鋼梁(4)，其底端錨固在原結構基礎或固定於其下層的外加內部橫向鋼梁(4)上。
2.根據權利要求1所述的舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，其特徵在於:所述外加內部橫向鋼梁(4)設置並錨固於原結構柱(2)兩側。
3.根據權利要求1所述的舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，其特徵在於:所述外加外部鋼柱(7)緊貼並錨固在原結構 柱(2)外表面。
4.根據權利要求1所述的舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，其特徵在於:所述外加內部橫向鋼梁⑷和外加內部縱向鋼梁⑶為エ字鋼梁。
5.根據權利要求1所述的舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，其特徵在於:所述外加內部橫向鋼梁⑷和外加內部縱向鋼梁⑶頂部焊接有錨釘，並所述錨釘包裹在新増加層混凝土樓板(8)內。
6.根據權利要求5所述的舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，其特徵在於:所述外加內部橫向鋼梁⑷上的錨釘為三排。
7.根據權利要求5所述的舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構，其特徵在於:所述外加內部縱向鋼梁⑶上的錨釘為兩排。
8.根據權利要求1-7任一項所述舊廠房內部加層改造鋼架混凝土結構的施工方法，其特徵在於:採用步驟如下實施: 步驟一，根據舊廠房開間、進深、層高尺寸和內部加層所在位置，確定外加內部橫向鋼梁(4)、外加內部縱向鋼梁(3)及外加內部鋼柱(5)的長度； 步驟二，根據舊廠房開間、進深、層高尺寸和內部加層所在位置，確定外加內部橫向鋼梁(4)、外加內部縱向鋼梁(3)及外加內部鋼柱(5)的安裝位置，並根據外加內部鋼柱(5)的安裝位置預先整平原結構基礎表面； 步驟三，在原結構柱(2)兩側的原結構外牆(I)內開洞； 步驟四，在原結構柱(2)兩側開洞位置安裝外加內部橫向鋼梁(4)； 步驟五，安裝外加內部縱向鋼梁(3)和外加內部鋼柱(5)，調整外加內部橫向鋼梁(4)、外加內部縱向鋼梁(3)及外加內部鋼柱(5)位置使三者相互連接； 步驟六，根據外加內部橫向鋼梁(4)端頭位置，安裝並調整外加外部鋼圈梁(6)位置，使外加外部鋼圈梁(6)搭在外加內部橫向鋼梁(4)上，並將兩者連接； 步驟七，安裝外加外部鋼柱(7)，並與外加外部鋼圈梁(6)緊密連接，外加外部鋼柱(7)固定在原結構柱(2)外表面； 步驟八，調整整個鋼架結構的位置和連接，並固定各鋼構件，外加內部鋼柱(5)及外加外部鋼柱(7)的柱腳錨固於原結構基礎上； 步驟九，以外加內部橫向鋼梁(4)、外加內部縱向鋼梁(3)上表面作為模板支撐，澆築混凝土，形成新增加層混凝土樓板(8)； 步驟十，養護完成後，對裸露在外的鋼構件進行防鏽處理。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於:所述步驟九中的混凝土標號不小於C30。
【文檔編號】E04G23/02GK103498569SQ201310476733
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月12日 優先權日:2013年10月12日
【發明者】董有, 萬兆, 鞠樹森, 謝建明 申請人:北京築福國際工程技術有限責任公司