本發(fā)明涉及建筑結構的加固托換技術領域，具體涉及用于建筑結構頂層抽柱的加固結構。此外，本發(fā)明還涉及一種建筑結構頂層抽柱的加固方法。

背景技術：
在一些建筑設計和使用過程中，往往存在一些不能滿足建筑空間使用的情況，需要對某些柱體抽除，以滿足使用空間的需要。但是當進行抽柱改造時，建筑結構體系的平衡狀態(tài)遭到破壞，一是表現(xiàn)在支撐在柱體上的梁體失去柱體支撐后跨徑增長，結構受力性能出現(xiàn)新的變化，使得梁體撓度、裂縫、承載力等不滿足設計要求；二是柱體抽除后，必然會導致某些相鄰承重構件產生不同程度的荷載增加，從而使得這些承重構件不能滿足承載力的要求。目前，對于梁體的加固改造方式一般采用雙梁托換，即在框架柱兩側各設一根鋼筋混凝土梁，或者加大梁體截面方法，即增大原有梁體的高跨比方式進行加固；對于抽柱處相鄰承重構件不滿足承載力要求時加固方法則采用增大截面、粘貼鋼板等方式進行加固以滿足承載力的需要。但是這些改造措施的施工過程大部分在室內進行，對于抽柱層以下樓層的正常使用都產生較大的影響，必要時還需要對相關柱體基礎進行補強處理，具有施工復雜、工程量大、施工難度高等缺點。針對目前的抽柱改造方式的缺點，而且鑒于建筑頂層的特殊位置，在進行抽柱改造時可以特別考慮，急需發(fā)明一種適合建筑頂層抽柱處、不影響抽柱層以下樓層的正常使用、施工簡單、不需要對地基基礎補強的改造結構方式。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種用于建筑結構頂層抽柱的加固結構及加固方法，以解決的現(xiàn)有建筑結構改造措施的施工過程大部分在室內進行，對于抽柱層以下樓層的正常使用都產生較大的影響，必要時還需要對相關柱體基礎進行補強處理，具有施工復雜、工程量大、施工難度高問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具體技術方案：一種用于建筑結構頂層抽柱的加固結構，包括擬抽柱、對稱布設于擬抽柱兩側的第一相鄰保留柱體和第二相鄰保留柱體、搭設于擬抽柱和相鄰保留柱體上部的保留梁體以及屋面板，在保留梁體上部沿保留梁體縱向設有新建托換梁，保留梁體與新建托換梁之間通過化學植筋連接；屋面板、新建托換梁和保留梁體通過連接機構進行連接固定；新建托換梁上部設置為反力梁，反力梁的底部沿反力梁的縱向等間距布設有多個千斤頂。進一步地，新建托換梁采用工字型鋼梁外包混凝土的勁性鋼梁。進一步地，工字型鋼梁的下翼緣板兩端通過支座和化學螺栓固接于保留梁體上，下翼緣板中部通過化學植筋連接保留梁體；工字型鋼梁的上翼緣板均布有多個千斤頂，千斤頂?shù)妮敵龆酥С杏诜戳α旱撞?；工字型鋼梁的腹板上設有兩端分別連接上翼緣板和下翼緣板的加勁肋。進一步地，反力梁、千斤頂和工字型鋼梁均包裹于混凝土內。進一步地，連接機構采用分布于保留梁體兩側的吊桿，吊桿沿豎向布置，吊桿下部環(huán)箍于保留梁外，吊桿上部貫穿新建托換梁和屋面板并固接于新建托換梁和屋面板內。進一步地，吊桿采用從屋面板向下穿設的U形桿；U形桿通過第一螺帽固接于工字型鋼梁的上翼緣板和/或下翼緣板上，U形桿通過第二螺帽固接于反力梁上；通過U形桿和千斤頂對工字型鋼梁施加預應力。本發(fā)明的另一具體技術方案：一種建筑結構頂層抽柱的加固方法，包括以下步驟：步驟一：鑿除新建托換梁布設范圍內的原有屋面保溫層和防水層，露出內部保留梁體；步驟二：種植新建托換梁與保留梁體之間的化學植筋；步驟三：在屋面板上打孔，以穿設U形的吊桿，并分別采用第一螺帽和第二螺帽將吊桿與工字型鋼梁和反力梁進行連接；步驟四：通過吊桿和千斤頂對工字型鋼梁施加預應力；步驟五：擰緊工字型鋼梁的化學螺栓，將工字型鋼梁與保留梁體固接；步驟六：安裝新建托換梁的鋼筋及模板，隨后澆筑混凝土；步驟七：對建筑結構的室內室外裸露在外的箍筋進行防腐防銹處理；步驟八：待混凝土達到設計強度后抽除擬抽柱；步驟九：恢復屋面保溫層和防水層。進一步地，新建托換梁沿擬抽柱上的保留梁體縱向方向布置化學植筋，以加強新建托換梁與保留梁體之間的連接。進一步地，新建托換梁兩端通過支座分別搭接在擬抽柱周圍的第一相鄰保留柱體和第二相鄰保留柱體上；支座與第一相鄰保留柱體和第二相鄰保留柱體的連接采用化學螺栓進行化學植筋，化學螺栓的螺帽在預應力施加完成后擰緊。進一步地，通過吊桿、千斤頂、工字型鋼梁和反力梁對保留梁體施加預應力進行卸載，以減少抽取擬抽柱后原有的保留梁體的撓度，防止樓板開裂。進一步地，對工字型鋼梁施加預應力的步驟為：安裝U形的吊桿，緊固第二螺帽；同步頂升千斤頂加載，然后緊固第一螺帽；松第二螺帽，拆除反力梁和千斤頂，截斷第二螺帽以上多余的吊桿；截斷第二螺帽以上多余吊桿時，保留部分大于10cm。進一步地，對于裸露在外的室內吊桿用掛鋼絲網(wǎng)粉刷30mm厚砂漿進行包裹，砂漿采用高性能復合砂漿。進一步地，混凝土澆筑過程中減少對新建托換梁的振動，以確保新建托換梁的穩(wěn)定性，用鋼板作為加勁肋連接工字型鋼梁的上下翼緣以加固新建托換梁。本發(fā)明專利有益效果在于：用于建筑結構頂層抽柱的加固結構，大部分在室外拼裝和澆注完成，不需要對室內裝修大面積破壞，對室內影響小，同時不影響施工層以下樓層的正常使用。通過設置體外預應力結構，實現(xiàn)了荷載進行定向定量的分流，從而保證了擬抽柱的相鄰柱體滿足承載力要求，同時又不需對柱體和地基進行補強處理。避免了通過采用加固相鄰承重柱體所帶來的大量的工程量。具有施工方便，工程量小，節(jié)省施工時間，對建筑的正常使用情況影響小，同時計算簡便，受力性能良好等優(yōu)點。下面結合附圖對本發(fā)明專利作進一步說明。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的用于建筑結構頂層抽柱的加固結構的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的新建托換梁的局部結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的新建托換梁施加預應力體系的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的支座的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的新建托換梁施加預應力體系的局部結構示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的新建托換梁與原有保留梁體化學植筋連接的結構示意圖。圖例說明：1、第一相鄰保留柱體；2、擬抽柱；3、第二相鄰保留柱體；4、保留梁體；5、新建托換梁；6、吊桿；7、工字型鋼梁；8、反力梁；9、千斤頂；10、支座；11、加勁肋；12、化學螺栓；13、第一螺帽；14、第二螺帽；15、化學植筋。具體實施方式下面對本發(fā)明專利技術內容的進一步說明，但并非對本發(fā)明專利實質內容的限制。圖1為本發(fā)明實施例的用于建筑結構頂層抽柱的加固結構的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的新建托換梁的局部結構示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的新建托換梁施加預應力體系的結構示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的支座的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的新建托換梁施加預應力體系的局部結構示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的新建托換梁與原有保留梁體化學植筋連接的結構示意圖。如圖1和圖2所示，本實施例的用于建筑結構頂層抽柱的加固結構，包括擬抽柱2、對稱布設于擬抽柱2兩側的第一相鄰保留柱體1和第二相鄰保留柱體3、搭設于擬抽柱2和相鄰保留柱體上部的保留梁體4以及屋面板，在保留梁體4上部沿保留梁體4縱向設有新建托換梁5，保留梁體4與新建托換梁5之間通過化學植筋15連接；屋面板、新建托換梁5和保留梁體4通過連接機構進行連接固定；新建托換梁5上部設置為反力梁8，反力梁8的底部沿反力梁8的縱向等間距布設有多個千斤頂9。如圖3、5、6所示，本實施例中，新建托換梁5采用工字型鋼梁7外包混凝土的勁性鋼梁。如圖3、5、6所示，本實施例中，工字型鋼梁7的下翼緣板兩端通過支座10和化學螺栓12固接于保留梁體4上。下翼緣板中部通過化學植筋15連接保留梁體4。工字型鋼梁7的上翼緣板均布有多個千斤頂9。千斤頂9的輸出端支承于反力梁8底部。工字型鋼梁7的腹板上設有兩端分別連接上翼緣板和下翼緣板的加勁肋11。如圖1、2、3、4、5、6所示，本實施例中，反力梁8、千斤頂9和工字型鋼梁7均包裹于混凝土內。如圖2、3、5、6所示，本實施例中，連接機構采用分布于保留梁體4兩側的吊桿6，吊桿6沿豎向布置。吊桿6下部環(huán)箍于保留梁外。吊桿6上部貫穿新建托換梁5和屋面板并固接于新建托換梁5和屋面板內。如圖2、3、5、6所示，本實施例中，吊桿6采用從屋面板向下穿設的U形桿。U形桿通過第一螺帽13固接于工字型鋼梁7的上翼緣板和/或下翼緣板上。U形桿通過第二螺帽14固接于反力梁8上。通過U形桿和千斤頂9對工字型鋼梁7施加預應力。本實施例的建筑結構頂層抽柱的加固方法，包括以下步驟：步驟一：鑿除新建托換梁5布設范圍內的原有屋面保溫層和防水層，露出內部保留梁體4；步驟二：種植新建托換梁5與保留梁體4之間的化學植筋15；步驟三：在屋面板上打孔，以穿設U形的吊桿6，并分別采用第一螺帽13和第二螺帽14將吊桿6與工字型鋼梁7和反力梁8進行連接；步驟四：通過吊桿6和千斤頂9對工字型鋼梁7施加預應力；步驟五：擰緊工字型鋼梁7的化學螺栓12，將工字型鋼梁7與保留梁體4固接；步驟六：安裝新建托換梁5的鋼筋及模板，隨后澆筑混凝土；步驟七：對建筑結構的室內室外裸露在外的箍筋進行防腐防銹處理；步驟八：待混凝土達到設計強度后抽除擬抽柱2；步驟九：恢復屋面保溫層和防水層。本實施例中，新建托換梁5沿擬抽柱2上的保留梁體4縱向方向布置化學植筋15，以加強新建托換梁5與保留梁體4之間的連接。本實施例中，新建托換梁5兩端通過支座10分別搭接在擬抽柱2周圍的第一相鄰保留柱體1和第二相鄰保留柱體3上。支座10與第一相鄰保留柱體1和第二相鄰保留柱體3的連接采用化學螺栓12進行化學植筋15，化學螺栓12的螺帽在預應力施加完成后擰緊。本實施例中，通過吊桿6、千斤頂9、工字型鋼梁7和反力梁8對保留梁體4施加預應力進行卸載，以減少抽取擬抽柱2后原有的保留梁體4的撓度，防止樓板開裂。本實施例中，對工字型鋼梁7施加預應力的步驟為：安裝U形的吊桿6，緊固第二螺帽14。同步頂升千斤頂9加載，然后緊固第一螺帽13。松第二螺帽14，拆除反力梁8和千斤頂9，截斷第二螺帽14以上多余的吊桿6。截斷第二螺帽14以上多余吊桿6時，保留部分大于10cm。本實施例中，對于裸露在外的室內吊桿6用掛鋼絲網(wǎng)粉刷30mm厚砂漿進行包裹。砂漿采用高性能復合砂漿。本實施例中，混凝土澆筑過程中減少對新建托換梁5的振動，以確保新建托換梁5的穩(wěn)定性。用鋼板作為加勁肋11連接工字型鋼梁7的上下翼緣以加固新建托換梁5。實施時，提供一種新型建筑結構頂層抽柱的加固處理方法，屬于建筑結構技術領域，具體涉及一種房屋抽柱改造用勁性鋼混凝土梁托換結構，該方法涉及到了勁性鋼混凝土梁、預應力、U形的吊桿6、L型化學植筋等。本發(fā)明所用勁性混凝土組合梁剛度大，勁性混凝土梁內部的型鋼梁與被托換梁組成預應力反力體系，且施工在室外澆注完成，不需要對室內裝修大面積破壞，對室內影響很小，通過施加預應力對抽除柱保留梁體進行卸載，防止屋頂結構開裂，破壞原有防水層。同時可以結合預應力轉換計算，對保留臨近柱進行卸載，避免對保留柱的基礎進行加固。本發(fā)明為房屋改造提供了一種經濟合理、傳力有效的新方法。滿足在建筑頂層抽柱改造時，不會對建筑下面樓層正常使用產生影響，施工簡單，不需要對地基基礎補強，同時又滿足承載力要求的結構。具體實施方案：(1)鑿除新加反梁范圍內原有屋面保溫、防水層，露出原有結構層。(2)在屋面板上打孔以便穿U形的吊桿6，并進行化學植筋15。(3)布置型鋼梁(工字型鋼梁7)，鋼梁(工字型鋼梁7)的兩端支撐在周邊保留柱的柱頂。通過反力梁8、千斤頂9和型鋼梁(工字型鋼梁7)對U形的吊桿6施加預應力，以卸除被抽柱(擬抽柱2)上荷載。(4)安裝新加混凝土梁(新建托換梁5)的鋼筋及模板，隨后澆筑混凝土。(5)待新增勁性混凝土梁混凝土(新建托換梁5)強度達到設計值后抽除混凝土柱(擬抽柱2)。(6)對室內室外裸露在外的箍筋進行防腐防銹處理。(7)對屋頂層防水進行恢復。本發(fā)明還在于，新建托換梁5采用勁性混凝土梁，混凝土內部型鋼可為實腹型鋼或格構式型鋼。托梁采用鉸接方式支撐在臨近保留柱上，傳力形式明確，計算方便。勁性混凝土梁內部的型鋼梁與被托換梁組成預應力反力體系。通過U形的吊桿6連接托梁、被托換梁以及反力梁8。預應力采用多個千斤頂9同步分級施加，千斤頂9位于型鋼梁與反力梁8之間。U形的吊桿6制作過程中，形成一段螺紋并配兩個螺母，分別固定在反力梁8和型鋼梁上，在施加預應力過程中，松開型鋼梁位置螺母；預應力施加結束后，固定型鋼梁位置的螺母。勁性鋼梁的支座10位置的化學螺栓12的螺帽在預應力施加前，不擰，待預應力施加完成后擰緊螺帽，增強鋼梁的整體穩(wěn)定性。預應力施加完成固定U形的吊桿6螺母后，多余的螺桿保留，以增強鋼梁與混凝土之間的粘結。沿被托換梁梁長設置L型化學植筋15錨桿，以增加托換梁與被托換梁之間的連接。新增勁性鋼混凝土梁的混凝土可采用自密實混凝土或細石混凝土。對于裸露在外的室內U形的吊桿6用掛鋼絲網(wǎng)粉刷砂漿進行包裹，砂漿可采用高性能復合砂漿。如果通過計算，周邊原梁需進行加固處理，則對其采用增大截面、外包鋼或纖維布等方法進行處理。如果通過計算，支撐新建托換梁5的柱及其基礎需進行加固處理，則采用預應力轉換的方法，避免大范圍的施工操作破壞原有裝飾，降低工程造價。新建托換梁5沿擬抽柱2上的保留梁體4的梁體縱向方向布置化學植筋15將加強新建托換梁5與原有的保留梁體4之間的連接。新建托換梁5兩端通過支座10分別搭接在擬抽柱2周圍的柱體結構上。每個支座10與原有混凝土柱(第一相鄰保留柱體1和第二相鄰保留柱體3)的連接采用化學螺栓12進行化學植筋，其螺帽在預頂力施加完成后擰緊。通過U形的吊桿6、千斤頂9、工字型鋼梁7和反力梁8對原有的保留梁體4施加預應力進行卸載，能減少抽柱后原有梁體的撓度，防止樓板開裂。對工字型鋼梁7施加預應力的步驟為：a、安裝U形的吊桿6，緊緊固定第二螺帽14；b、同步頂升七個千斤頂加載，然后緊固第一螺帽13；c、松第二螺帽14，拆除反力梁8和千斤頂9，截斷第二螺帽14以上多余U形的吊桿6。截斷第二螺帽14以上多余U形的吊桿6時，保留部分應大于10cm。對于裸露在外的室內U形的吊桿6用掛鋼絲網(wǎng)粉刷30mm厚砂漿進行包裹，砂漿采用高性能復合砂漿?；炷翝仓^程中應盡量減少對新建托換梁5振動，以確保其穩(wěn)定性，用鋼板作為加勁肋11連接鋼梁的上下翼緣加固鋼梁。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。