一種既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及建筑改建工程領(lǐng)域，具體涉及一種既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建筑的飛速發(fā)展，特別是市中心區(qū)域，越來越多的歷史悠久老建筑已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代人們居住條件和使用要求，這些老建筑的整體性能隨著時(shí)間的影響也漸漸降低了，因此對(duì)這些建筑的加固、大修、改造的要求越來越多。在改造的過程中，這些老建筑又經(jīng)過了多次的加建，對(duì)建筑基礎(chǔ)本身增加了荷載，并且建筑基礎(chǔ)的組成材料及腐蝕程度也隨著時(shí)間慢慢的嚴(yán)重起來。因此，對(duì)這些老建筑的改造、加固變得尤為重要。
[0003]在對(duì)老建筑的改造過程中，通常采用保持外墻歷史風(fēng)貌不變，置換內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方式。在內(nèi)部結(jié)構(gòu)置換過程中，為了保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)拆除及內(nèi)部施工時(shí)原有外墻的整體安全與穩(wěn)定性，需要增加相應(yīng)的保護(hù)措施。
[0004]然而在現(xiàn)有的改建工程施工中，往往存在保護(hù)措施不到位而導(dǎo)致破壞既有建筑結(jié)構(gòu)體系，施工操作面狹小，施工工期長，從而影響結(jié)構(gòu)安全及施工質(zhì)量的問題，未能切實(shí)滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)及其施工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的破壞既有建筑結(jié)構(gòu)體系，施工操作面狹小，施工工期長和安全性能差的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)，包括沿豎向設(shè)置的核心筒結(jié)構(gòu)、設(shè)于所述核心筒結(jié)構(gòu)下方的固定基礎(chǔ)底座、設(shè)于所述核心筒結(jié)構(gòu)和原有外墻結(jié)構(gòu)柱之間的若干水平支撐、設(shè)于所述原有外墻結(jié)構(gòu)柱外周且與所述水平支撐連接的連結(jié)結(jié)構(gòu)件以及槽鋼框架，所述槽鋼框架用于支撐原有外墻及其上的門或窗洞
□ O
[0007]進(jìn)一步的，所述核心筒結(jié)構(gòu)包括若干沿豎向設(shè)置的鋼管柱和若干沿橫向設(shè)置的水平圓桿，所述鋼管柱通過所述水平圓桿依次連接圍成所述核心筒結(jié)構(gòu)，所述鋼管柱與所述水平支撐的相應(yīng)一端連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述鋼管柱的數(shù)量均為4根，4根所述鋼管柱之間設(shè)有若干水平圓桿層和與所述水平圓桿層對(duì)應(yīng)的水平支撐層，每個(gè)水平圓桿層包括4根水平圓桿，每個(gè)水平支撐層包括若干根水平支撐，4根鋼管柱通過所述水平圓桿依次連接圍成四邊形。
[0009]進(jìn)一步的，每相鄰兩個(gè)水平圓桿層之間設(shè)有斜向圓桿。
[0010]進(jìn)一步的，所述固定基礎(chǔ)底座包括若干鉆孔灌注粧、套設(shè)于所述鉆孔灌注粧內(nèi)且上端從所述鉆孔灌注粧頂部伸出的格構(gòu)柱和水平設(shè)于所述格構(gòu)柱頂端的支承板，所述鋼管柱位于所述支承板上。
[0011]進(jìn)一步的，所述鋼管柱的外側(cè)沿豎向間隔設(shè)有若干綴板，所述綴板與所述水平支撐的相應(yīng)一端固定連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述水平支撐為H型鋼，所述H型鋼的一端與所述綴板通過螺栓固定連接，另一端與所述連結(jié)結(jié)構(gòu)件固定連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述連結(jié)結(jié)構(gòu)件包括圍設(shè)于所述原有外墻結(jié)構(gòu)柱四周的四塊鋼板，所述鋼板與所述原有外墻結(jié)構(gòu)柱之間圍焊抱箍固定，所述鋼板的外側(cè)沿豎向間隔設(shè)有若干剛性鉸節(jié)點(diǎn)，所述剛性鉸節(jié)點(diǎn)與所述水平支撐通過螺栓固定連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述槽鋼框架包括設(shè)于所述原有外墻內(nèi)外兩側(cè)以及設(shè)于所述門或窗洞口內(nèi)部的槽鋼，所述原有外墻內(nèi)外兩側(cè)的槽鋼通過對(duì)拉螺栓連接。
[0015]本發(fā)明還提供一種上述既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟:
[0016]S1:確定核心筒結(jié)構(gòu)的位置，在其下方施工固定基礎(chǔ)底座；
[0017]S2:破除與所述核心筒結(jié)構(gòu)位置沖突的原結(jié)構(gòu)樓板，在所述固定基礎(chǔ)底座上方施工核心筒結(jié)構(gòu)；
[0018]S3:在所述原有外墻結(jié)構(gòu)柱的外周施工連結(jié)結(jié)構(gòu)件；
[0019]S4:安裝槽鋼框架對(duì)所述原有外墻及原有外墻上的門或窗洞口進(jìn)行加固；
[0020]S5:在所述核心筒結(jié)構(gòu)和連結(jié)結(jié)構(gòu)件之間施工水平支撐，同時(shí)由上而下逐層拆除原結(jié)構(gòu)樓板；
[0021]S6:由下而上逐層施工新結(jié)構(gòu)框架柱和新結(jié)構(gòu)樓板，同時(shí)拆除水平支撐，最后拆除核心筒結(jié)構(gòu)，完成既有建筑的內(nèi)部置換施工。
[0022]進(jìn)一步的，所述步驟SI中施工固定基礎(chǔ)底座具體為:首先施工若干鉆孔灌注粧，并在每根所述鉆孔灌注粧的頂部插入格構(gòu)柱，使所述格構(gòu)柱的上端從鉆孔灌注粧的頂部伸出，最后在所述格構(gòu)柱的頂部水平設(shè)置一支承板。
[0023]進(jìn)一步的，所述步驟S2中施工核心筒結(jié)構(gòu)具體為:首先將若干鋼管柱通過水平圓桿依次連接形成核心筒結(jié)構(gòu)，將所述核心筒結(jié)構(gòu)吊裝至指定位置，使其中的鋼管柱位于所述支承板上，并沿所述核心筒結(jié)構(gòu)的豎向間隔設(shè)置若干綴板。
[0024]進(jìn)一步的，所述步驟S3中施工連結(jié)結(jié)構(gòu)件具體為:在所述原有外墻結(jié)構(gòu)柱的四周圍焊抱箍四塊鋼板，并在所述鋼板的外側(cè)沿豎向設(shè)置若干剛性鉸節(jié)點(diǎn)，所述剛性鉸節(jié)點(diǎn)與所述水平支撐通過螺栓固定連接。
[0025]進(jìn)一步的，所述步驟S5具體為:安裝水平支撐與拆除原結(jié)構(gòu)樓板交替進(jìn)行，即先施工頂層水平支撐再拆除該層原結(jié)構(gòu)樓板，拆除所述原結(jié)構(gòu)樓板采用以核心筒結(jié)構(gòu)為中心，先中間后四邊拆除的方法。
[0026]本發(fā)明提供的既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)及其施工方法，通過設(shè)置核心筒結(jié)構(gòu)和水平支撐對(duì)既有建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效置換;通過在原有外墻結(jié)構(gòu)柱外周設(shè)置由四塊鋼板圍焊抱箍在結(jié)構(gòu)柱上，并在鋼板上設(shè)置剛性鉸節(jié)點(diǎn)組成連結(jié)結(jié)構(gòu)件，與水平支撐通過螺栓相連接，既能盡量減少對(duì)原有外墻的破壞，也能增加原有外墻自身的穩(wěn)定性;通過對(duì)原有外墻自身及其上的門或窗洞口采用由槽鋼形成的槽鋼框架進(jìn)行加固，有效提高了原有外墻的整體穩(wěn)定性。本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)既有建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有效置換，且有效提高了原有外墻的安全性能，施工操作空間大，施工工期短，提高了置換結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，切實(shí)滿足了實(shí)際應(yīng)用的需求。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)的俯視圖；
[0028]圖2是本發(fā)明既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)的主視圖；
[0029]圖3是圖2中A處的放大圖；
[0030]圖4是圖2中B處的放大圖；
[0031 ]圖5是本發(fā)明槽鋼框架對(duì)原有外墻的支撐示意圖；
[0032]圖6是本發(fā)明槽鋼框中對(duì)拉螺栓與原有外墻結(jié)構(gòu)柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖7是本發(fā)明槽鋼框架對(duì)門的加固示意圖；
[0034]圖8是本發(fā)明槽鋼框架對(duì)窗洞口的加固示意圖；
[0035]圖9是本發(fā)明既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)施工中拆除原結(jié)構(gòu)樓板的示意圖；
[0036]圖10是本發(fā)明既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)施工中施工新結(jié)構(gòu)框架柱和新結(jié)構(gòu)樓板的示意圖。
[0037]圖中所示:1、核心筒結(jié)構(gòu)；101、鋼管柱；102、水平圓桿；103、斜向圓桿；104、綴板；105、螺栓；2、固定基礎(chǔ)底座；201、鉆孔灌注粧；202、格構(gòu)柱；203、支承板；3、原有外墻結(jié)構(gòu)柱;4、水平支撐;5、連結(jié)結(jié)構(gòu)件;501、鋼板;502、剛性鉸節(jié)點(diǎn);6、槽鋼框架;601、槽鋼;602、對(duì)拉螺栓;7、原有外墻;8、門；9、窗洞口； 1、原結(jié)構(gòu)樓板;11、新結(jié)構(gòu)框架柱;12、新結(jié)構(gòu)樓板。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述:
[0039]如圖1-10所示，本發(fā)明提供一種既有建筑的內(nèi)部置換結(jié)構(gòu)，包括沿豎向設(shè)置的核心筒結(jié)構(gòu)1、設(shè)于所述核心筒結(jié)構(gòu)I下方的固定基礎(chǔ)底座2、設(shè)于所述核心筒結(jié)構(gòu)I和原有外墻結(jié)構(gòu)柱3之間的若干水平支撐4、設(shè)于所述原有外墻結(jié)構(gòu)柱3外周且與所述水平支撐4連接的連結(jié)結(jié)構(gòu)件5以及槽鋼框架6，所述槽鋼框架6用于支撐原有外墻7及其上的門8或窗洞口
9。通過設(shè)置核心筒結(jié)構(gòu)I和水平支撐4有效提高了原有外墻7的強(qiáng)度，避免在拆除原結(jié)構(gòu)樓板10時(shí)對(duì)其造成損壞;通過在原有外墻結(jié)構(gòu)柱3外周設(shè)置連結(jié)結(jié)構(gòu)件5，增加了原有外墻7自身的穩(wěn)定性;通過設(shè)置槽鋼框架6對(duì)原有外墻7自身及其上的門8或窗洞口 9進(jìn)行加固，有效提高了原有外墻7的整體穩(wěn)定性。本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)既有建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有效置換，且提高了原有外墻7的安全性能，施工操作空間大，施工工期短，提高了置換結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，切實(shí)滿足了實(shí)際應(yīng)用的需求。
[0040]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D1，所述核心筒結(jié)構(gòu)I包括若干沿豎向設(shè)置的鋼管柱101和若干沿橫向設(shè)置的水平圓桿102，所述鋼管柱101通過所述水平圓桿102依次連接圍成所述核心筒結(jié)構(gòu)1，所述鋼管柱101與所述水平支撐4的一端連接。所述鋼管柱101的數(shù)量均為4根，4根所述鋼管柱101之間設(shè)有若干水平圓桿層和與所述水平圓桿層對(duì)應(yīng)的水平支撐層，每個(gè)水平圓桿層包括4根水平圓桿102，每個(gè)水平支撐層包括若干根水平支撐4，每根所述鋼管柱101對(duì)應(yīng)若干根所述水平支撐4，4根鋼管柱101通過所述水平圓桿102依次連接圍成四邊形，S卩4根鋼管柱101位于四邊形的四個(gè)角，每個(gè)水平圓桿層的中的四根水平圓桿102位于四邊形的四條邊上，如圖2所示，本實(shí)施例中，該四邊形為正方形，水平圓桿102與鋼管柱101之間焊接固定，連接強(qiáng)度高。[0041 ]請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D2，每相鄰兩個(gè)水平圓桿層之間設(shè)有斜向圓桿103，具體的，斜向圓桿103對(duì)角設(shè)置，兩端分別與水平圓桿102和鋼管柱101焊接固定，對(duì)兩者進(jìn)行支撐，進(jìn)一步提高核心筒結(jié)構(gòu)I的強(qiáng)度和可靠性。
[0042]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2，所述固定基礎(chǔ)底座2包括若干鉆孔灌注粧201、套設(shè)于所述鉆孔灌注粧201內(nèi)且上端從所述鉆孔灌注粧201頂部伸出的格構(gòu)柱202和水平設(shè)于所述格構(gòu)柱202頂端的支承板203，所述鋼管柱101設(shè)于所述支承板203上，具體的，鉆孔灌注粧201為中空結(jié)構(gòu)，支承板203為30mm厚的鋼板，與格構(gòu)柱202頂部焊接固定，即每個(gè)格構(gòu)柱202對(duì)應(yīng)一塊鋼板，在安裝時(shí)需保持鋼板水平無傾斜且位置居中，且不同鋼板之間位于同一水平面，以對(duì)鋼管柱101和水平圓桿102進(jìn)行有效支承和固定。
[0043]如圖3所示，所述鋼管柱101的外側(cè)沿豎向間隔設(shè)有若干綴板104，所述綴板104與所述水平支撐4的一端固定連接，具體的，綴板104的位置根據(jù)原結(jié)構(gòu)樓板