一種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)及施工方法
【專利摘要】一種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)及施工方法，該加固體系包括原屋面板、原砌體外墻、原標(biāo)準(zhǔn)層樓板、圍繞原砌體外墻設(shè)置的附加基礎(chǔ)、附加基礎(chǔ)上連接的附加柱、沿附加柱的高度方向分層設(shè)置的附加水平構(gòu)件和至少一個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件，使附加空間框架與抗側(cè)力構(gòu)件形成抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，提升原砌體結(jié)構(gòu)的整體性；抗側(cè)力構(gòu)件與附加空間框架連接但是不連接原砌體外墻，剛度較大，同時(shí)可以獨(dú)立變形，附加柱和附加水平構(gòu)件可以在施工時(shí)均在原砌體結(jié)構(gòu)的外側(cè)進(jìn)行，可提升施工質(zhì)量，不影響居民的正常生活。附加電梯和附加屋頂?shù)木G化可大大提升居民的生活品質(zhì)，為老弱居民提供很大的方便。
【專利說(shuō)明】
一種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種砌體加固體系及其施工方法，特別是一種附加式空間約束高延性加固體系及其施工方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]現(xiàn)有的許多老舊房屋一般均為砌體結(jié)構(gòu)房屋，通常存在以下參見(jiàn)問(wèn)題:一、結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題，其抗震性能較差，存在重大安全隱患，必須進(jìn)行加固改造。二、居住舒適性的問(wèn)題， 1.居民生活條件差，空間狹?。?.豎向交通無(wú)電梯，老人爬樓困難;3、綠化空間小。三、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，居民收入有限，難以置換新房屋。
[0003]結(jié)構(gòu)抗震問(wèn)題中，目前的常用加固改造技術(shù)包括直接加固和間接加固兩種，其中最常用的直接加固辦法為鋼筋混凝土外加層加固法、鋼筋水泥砂漿外加層加固法和增設(shè)扶壁柱加固法，間接加固一般為無(wú)粘結(jié)外包型鋼加固法和預(yù)應(yīng)力撐桿加固法等方式。
[0004]鋼筋混凝土外加層加固法存在濕作業(yè)多、對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響、且加固后的建筑物凈空有一定的減小等問(wèn)題;鋼筋水泥砂漿外加層加固法則存在承載力不高、無(wú)法滿足抗震需求的問(wèn)題;增設(shè)扶壁柱加固法與鋼筋水泥砂漿外加層加固法的缺陷類似，也是承載力提高有限、無(wú)法滿足抗震需求僅在非震區(qū)使用；間接加固法則現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量難以控制、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)居民干擾比較大。
[0005]并且，生活空間狹小、豎向交通不便、綠化較少等相關(guān)問(wèn)題即居住舒適性和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題則以往的加固改造方案并考慮到。
[0006]因此如何找到一種在現(xiàn)有房屋改造工程中，適當(dāng)增加空間使用面積、提升空間使用品質(zhì)、適當(dāng)增加綠化面積，同時(shí)保證抗震性能、對(duì)居民干擾少的新型砌體加固改造結(jié)構(gòu)體系成為新的研究方向。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種空間約束高延性砌體加固體系及其施工方法，要解決現(xiàn)有砌體結(jié)構(gòu)房屋現(xiàn)有的加固方法中存在的抗震性能無(wú)法保證，對(duì)居民干擾大的技術(shù)問(wèn)題， 還要解決目前的加固改造方案沒(méi)有考慮生活空間狹小、豎向交通不便、綠化較少等住宅舒適性的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，包括原基礎(chǔ)、原屋面梁板、原砌體外墻、原標(biāo)準(zhǔn)層梁板、圍繞原砌體外墻設(shè)置的附加基礎(chǔ)、以及立于附加基礎(chǔ)上、與原砌體外墻連接的附加空間框架，所述原基礎(chǔ)與附加基礎(chǔ)固定連接，所述附加空間框架包括內(nèi)附加柱、外附加柱、各層內(nèi)附加水平構(gòu)件和各層附加梁板，所述附加空間框架內(nèi)連接有至少一個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件，使附加空間框架與抗側(cè)力構(gòu)件形成抗側(cè)力結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)附加柱緊貼原砌體外墻的外側(cè)表面設(shè)置、與原砌體外墻連接為一體;所述外附加柱位于內(nèi)附加柱的外側(cè)設(shè)置;所述內(nèi)附加水平構(gòu)件的兩端連接在相鄰的內(nèi)附加柱的柱身之間；所述附加梁板連接于相鄰的外附加柱之間；各層內(nèi)附加水平構(gòu)件以及各層附加梁板的設(shè)置位置均與各層原標(biāo)準(zhǔn)層梁板的位置在同一高度并與其外側(cè)連接；頂層附加水平構(gòu)件以及頂層附加梁板的設(shè)置位置與原屋面梁板的位置相對(duì)應(yīng)，頂層附加水平構(gòu)件的內(nèi)側(cè)與原屋面梁板的四周外側(cè)連接。
[0009]各層附加梁板均包括外附加梁、連接內(nèi)附加柱與外附加柱的連梁以及鋪設(shè)連接于外附加梁、連梁以及位于同一層的內(nèi)附加水平構(gòu)件上的附加板。
[0010]所述原屋面梁板為預(yù)制樓板，所述原屋面梁板的上側(cè)連接附加鋼筋混凝土樓板， 附加鋼筋混凝土樓板與原屋面梁板復(fù)合連接為一體，所述附加鋼筋混凝土樓板的四周與內(nèi)附加柱和/或內(nèi)附加水平構(gòu)件連接。
[0011]所述內(nèi)附加柱和外附加柱的柱身均向上延伸，沿兩者柱身延長(zhǎng)部連接有至少一層新梁板，延長(zhǎng)部的柱頂連接有至少一層新樓面或新屋面。
[0012]所述新屋面上施工有屋頂綠化層和/或太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。
[0013]原砌體房屋各層樓梯間休息平臺(tái)處的外側(cè)設(shè)有豎向的電梯，該電梯與附加空間框架連接。
[0014]所述內(nèi)附加柱和外附加柱為鋼筋混凝土柱、鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼管鋼筋混凝土柱或鋼骨鋼筋混凝土柱，所述鋼骨鋼筋混凝土柱中的鋼骨是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼或角鋼，所述鋼筋混凝土柱為現(xiàn)澆柱或預(yù)制柱。
[0015]所述內(nèi)附加水平構(gòu)件為鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼構(gòu)件、鋼管混凝土構(gòu)件、鋼管鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件，所述鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼骨是焊接或乳制的工字鋼、 槽鋼或角鋼，所述鋼筋混凝土構(gòu)件為現(xiàn)澆構(gòu)件或預(yù)制構(gòu)件。
[0016]所述內(nèi)附加柱與原砌體外墻通過(guò)水泥漿層、水泥砂漿層、混凝土層、粘結(jié)劑、栓釘、 植筋或膨脹螺栓連接為一體。
[0017]所述內(nèi)附加水平構(gòu)件與內(nèi)附加柱之間、外梁與外附加柱之間、連梁與內(nèi)附加柱以及連梁與外內(nèi)附加柱之間的節(jié)點(diǎn)連接為鋼結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用栓接或焊接的形式，節(jié)點(diǎn)連接為混凝土連接時(shí)采用節(jié)點(diǎn)處填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土或現(xiàn)澆鋼筋水泥砂漿連接的形式。
[0018]所述內(nèi)附加水平構(gòu)件與原屋面梁板、原標(biāo)準(zhǔn)層梁板之間通過(guò)墊片、膠劑、栓釘、植筋或膨脹螺栓連接為一體。
[0019]所述原標(biāo)準(zhǔn)層梁板為預(yù)制板，在原砌體外墻內(nèi)增設(shè)鋼拉桿，該鋼拉桿的兩端與內(nèi)附加柱連接為一體。
[0020]所述抗側(cè)力構(gòu)件為抗側(cè)力斜撐或抗側(cè)力墻，所述抗側(cè)力斜撐與原砌體結(jié)構(gòu)無(wú)連接，其兩端分別栓接或者焊接在斜向相對(duì)的兩個(gè)附加空間框架的連接節(jié)點(diǎn)之間，所述抗側(cè)力斜撐為為普通鋼支撐或耗能支撐，所述普通鋼支撐為勁性鋼支撐、內(nèi)填充混凝土或者鋼筋混凝土的鋼管支撐，所述勁性鋼支撐包括鋼芯和外包層，所述鋼芯是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼或角鋼，所述外包層是預(yù)制鋼筋混凝土層、預(yù)制混凝土層或預(yù)制水泥砂漿層，，所述抗側(cè)力墻與原砌體結(jié)構(gòu)無(wú)連接，其四周連接在柱間和/或梁間，所述抗側(cè)力墻為預(yù)制鋼筋混凝土墻、現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻、鋼板墻、約束鋼板墻或者上述的組合。
[0021]所述附加基礎(chǔ)為砌體基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)或粧基礎(chǔ)，其中鋼筋混凝土基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、或者梁式基礎(chǔ)，相鄰的基礎(chǔ)之間可以設(shè)有基礎(chǔ)拉梁。
[0022]這種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，施工步驟如下:步驟一，在原砌體結(jié)構(gòu)房屋的外圍施工附加基礎(chǔ)，并將附加基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)連接；步驟二，所述內(nèi)附加柱包括首層內(nèi)附加柱和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱，在附加基礎(chǔ)上固定首層內(nèi)附加柱和首層外附加柱的柱底，將首層內(nèi)附加柱的柱身緊貼原砌體外墻并與其固定連接； 步驟三，在首層內(nèi)附加柱的頂部之間連接內(nèi)附加水平構(gòu)件，并把內(nèi)附加水平構(gòu)件與原標(biāo)準(zhǔn)層梁板或者外圈梁固定連接，所述外附加柱包括首層外附加柱和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱，在首層外附加柱的頂部之間連接附加梁板；步驟四，在首層內(nèi)附加柱上連接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱，并將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱的柱身緊貼原砌體外墻與其固定連接，在首層外附加柱上連接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱；步驟五，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱頂部之間連接內(nèi)附加水平構(gòu)件，并把內(nèi)附加水平構(gòu)件與原標(biāo)準(zhǔn)層樓板或者外圈梁固定連接，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱的頂部繼續(xù)連接附加梁板；步驟六，循環(huán)上述施工步驟，直至施工到頂層附加水平構(gòu)件和頂層附加梁板，并把頂層附加水平構(gòu)件與原屋面板固定連接；步驟七，在附加空間框架的內(nèi)側(cè)施工抗側(cè)力構(gòu)件；所述步驟六之后，在各層樓梯間休息平臺(tái)處的外側(cè)、附加空間框架上連接電梯。
[0023]所述步驟六之后，在原屋面梁板的上側(cè)澆筑附加鋼筋混凝土樓板，覆蓋并養(yǎng)護(hù)至預(yù)定強(qiáng)度，附加鋼筋混凝土樓板的四周邊部蓋于內(nèi)附加柱的柱頂并與其固定連接，或者與內(nèi)附加水平構(gòu)件的內(nèi)側(cè)固定連接。
[0024]所述步驟六之后，將附加柱和外附加柱的柱身均向上延伸，延長(zhǎng)部的柱頂連接新屋面，并在新屋面上施工屋頂綠化層和/或太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。
[0025]所述步驟一中，在相鄰的附加基礎(chǔ)之間施工基礎(chǔ)拉梁。
[0026]所述步驟五之后，在原砌體外墻內(nèi)增設(shè)鋼拉桿，該鋼拉桿的兩端與內(nèi)附加柱連接為一體。所述內(nèi)附加柱、內(nèi)附加水平構(gòu)件、頂層附加水平構(gòu)件、外附加柱、附加梁板、頂層附加梁板和抗側(cè)力構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件時(shí)，在步驟一前把所有預(yù)制構(gòu)件在工廠加工后運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，所述內(nèi)附加柱、內(nèi)附加水平構(gòu)件、頂層附加水平構(gòu)件、外附加柱、附加梁板和頂層附加梁板為現(xiàn)澆構(gòu)件時(shí)，在各個(gè)步驟中隨層現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果:本發(fā)明中，內(nèi)附加鋼柱和外附加鋼柱可以有效承擔(dān)新增加的自重荷載和地震引起的荷載，提升了原砌體的豎向承載力；內(nèi)附加鋼柱、外附加鋼柱、附加水平鋼構(gòu)件和附加梁板形成附加鋼框架，附加鋼框架與原砌體墻和樓板連接為一體，附加鋼框架與抗側(cè)力構(gòu)件組成附加的支撐框架，提升原砌體結(jié)構(gòu)的整體性;抗側(cè)力構(gòu)件與附加鋼框架連接但是不連接原砌體外墻，剛度較大，同時(shí)可以獨(dú)立變形，可以起到第一道耗能的作用。原標(biāo)準(zhǔn)層樓板處的內(nèi)附加水平鋼構(gòu)件把樓板及其鄰近的砌體墻宛如木桶的鐵箍一樣約束為整體，進(jìn)一步提高提升原砌體結(jié)構(gòu)的整體性。原屋面梁板處的頂層內(nèi)附加水平鋼構(gòu)件和鋼拉桿則可進(jìn)一步提升原砌體結(jié)構(gòu)的整體性。
[0028]本發(fā)明的附加鋼框架施工時(shí)在原砌體結(jié)構(gòu)的外側(cè)進(jìn)行，可提升施工質(zhì)量，不影響居民的正常生活。[〇〇29]本發(fā)明解決了現(xiàn)有的舊屋改造中無(wú)法解決的居住舒適性的問(wèn)題，外附加鋼柱和附加梁板處增設(shè)附加板增大了陽(yáng)臺(tái)的面積；同時(shí)還可以在原屋頂?shù)纳戏皆黾又辽僖粚有铝喊逡约靶挛菝?，提升了生活品質(zhì)，屋頂可以設(shè)置為屋頂花園，增加綠化空間；還可以在附加鋼框架上、對(duì)抗震性能提升、減少對(duì)居民的干擾、增加使用面積和空間品質(zhì)有特殊的效果?！靖綀D說(shuō)明】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。[0031 ]圖1是實(shí)施例一的標(biāo)準(zhǔn)層平面結(jié)構(gòu)示意圖。[0〇32]圖2是實(shí)施例一的立面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖3是實(shí)施例二的屋頂平面分層結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇34]圖4是實(shí)施例二的立面結(jié)構(gòu)示意圖。[0〇35]圖5是鋼拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇36]圖6是抗側(cè)力構(gòu)件焊接結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇37]圖7是抗側(cè)力構(gòu)件栓接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖8是原砌體外墻和內(nèi)附加柱之間通過(guò)膠劑連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖9是原砌體外墻和內(nèi)附加柱之間通過(guò)栓釘連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖10是原砌體外墻和內(nèi)附加柱之間通過(guò)膠劑和栓釘同時(shí)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。[0041 ]圖11是內(nèi)附加水平鋼件與內(nèi)附加柱之間焊接連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖12是內(nèi)附加水平鋼件與內(nèi)附加柱之間栓接連接的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇43]圖13是附加鋼筋混凝土樓板與原屋面板通過(guò)膠劑連接。
[0044]圖14是附加鋼筋混凝土樓板與原屋面板通過(guò)栓釘連接。
[0045]圖15是附加基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖16是另一種附加基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇47]附圖標(biāo)記:1 一原屋面梁板、2 —原砌體外墻、3—原標(biāo)準(zhǔn)層梁板、4 一附加基礎(chǔ)、5 — 內(nèi)附加柱、6 —內(nèi)附加水平構(gòu)件、6.1 —頂層內(nèi)附加水平構(gòu)件、7 —抗側(cè)力構(gòu)件、8 —構(gòu)造柱、 9 —附加鋼筋混凝土樓板、10 —外附加柱、11 一外附加梁、12 —連梁、13 —附加板、14 —砂衆(zhòng)、 15—新屋面、16 —電梯、17—原基礎(chǔ)、18—鋼拉桿、19 一膠劑、20 —栓釘、21—連接板、22—螺栓、23 —屋頂綠化層、24—太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0048]實(shí)施例一參見(jiàn)圖1-2所示，一種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，包括原屋面梁板1、原砌體外墻2、原標(biāo)準(zhǔn)層梁板3、圍繞原砌體外墻2設(shè)置的附加基礎(chǔ)4、以及立于附加基礎(chǔ)4上、與原砌體外墻連接的附加空間框架，所述附加空間框架包括內(nèi)附加柱5、外附加柱 10、各層內(nèi)附加水平構(gòu)件6和各層附加梁板，所述附加空間框架內(nèi)連接有至少一個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件7,所述抗側(cè)力構(gòu)件7為抗側(cè)力斜撐，抗側(cè)力斜撐的兩端分別連接在斜向相對(duì)的兩個(gè)附加空間框架的連接節(jié)點(diǎn)之間；所述內(nèi)附加柱5緊貼原砌體外墻2的外側(cè)表面設(shè)置、與原砌體外墻2連接為一體;所述外附加柱10位于內(nèi)附加柱5的外側(cè)設(shè)置;所述內(nèi)附加水平構(gòu)件6的兩端連接在相鄰的內(nèi)附加柱 5的柱身之間；所述附加梁板連接于相鄰的外附加柱10之間；各層內(nèi)附加水平構(gòu)件6以及各層附加梁板的設(shè)置位置均與各層原標(biāo)準(zhǔn)層梁板3的位置在同一高度并與其外側(cè)連接。
[0049]參見(jiàn)圖1所示，若原砌體外墻2內(nèi)設(shè)有構(gòu)造柱8,則所述附加鋼柱5的位置與構(gòu)造柱的位置相對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0050]頂層附加水平構(gòu)件6.1以及頂層附加梁板的設(shè)置位置與原屋面梁板1的位置相對(duì)應(yīng)，頂層附加水平構(gòu)件6.1的內(nèi)側(cè)與原屋面梁板1的四周外側(cè)連接。
[0051]各層附加梁板均包括外附加梁11、連接內(nèi)附加柱5與外附加柱10的連梁12以及鋪設(shè)連接于外附加梁11、連梁12以及位于同一層的內(nèi)附加水平構(gòu)件6上的附加板13。外附加梁 11的兩端搭在外附加柱1 〇上。[〇〇52]所述內(nèi)附加柱和外附加柱為鋼筋混凝土柱、鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼管鋼筋混凝土柱或鋼骨鋼筋混凝土柱，所述鋼骨鋼筋混凝土柱中的鋼骨是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼或角鋼，所述鋼筋混凝土柱為現(xiàn)澆柱或預(yù)制柱。所述內(nèi)附加水平構(gòu)件為鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼構(gòu)件、鋼管混凝土構(gòu)件、鋼管鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件，所述鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼骨是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼或角鋼，所述鋼筋混凝土構(gòu)件為現(xiàn)澆構(gòu)件或預(yù)制構(gòu)件。[〇〇53]所述內(nèi)附加柱與原砌體外墻通過(guò)水泥漿層、水泥砂漿層、混凝土層、粘結(jié)劑、栓釘、 植筋或膨脹螺栓連接為一體。[〇〇54] 參見(jiàn)圖8-10所示，圖8為通過(guò)膠劑19連接，圖9為通過(guò)栓釘20連接，圖10為同時(shí)通過(guò)膠劑和栓釘連接。
[0055]所述內(nèi)附加水平構(gòu)件與內(nèi)附加柱之間、外梁與外附加柱之間、連梁與內(nèi)附加柱以及連梁與外內(nèi)附加柱之間的節(jié)點(diǎn)連接為鋼結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用栓接或焊接的形式，節(jié)點(diǎn)連接為混凝土連接時(shí)采用節(jié)點(diǎn)處填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土或現(xiàn)澆鋼筋水泥砂漿連接的形式。
[0056]參見(jiàn)圖11-12所示，圖11為內(nèi)附加水平構(gòu)件6與內(nèi)附加柱5之間焊接連接，圖12為附加水平構(gòu)件6與附加柱5之間通過(guò)連接板21和螺栓22的栓接。
[0057]所述內(nèi)附加水平構(gòu)件與原屋面梁板、原標(biāo)準(zhǔn)層梁板之間通過(guò)墊片、膠劑、栓釘、植筋或膨脹螺栓連接為一體。[〇〇58]所述抗側(cè)力構(gòu)件7為抗側(cè)力斜撐或抗側(cè)力墻，所述抗側(cè)力斜撐與原砌體結(jié)構(gòu)無(wú)連接，其兩端分別栓接或者焊接在斜向相對(duì)的兩個(gè)附加空間框架的連接節(jié)點(diǎn)之間，所述抗側(cè)力斜撐為普通鋼支撐或耗能支撐，所述普通鋼支撐為勁性鋼支撐、內(nèi)填充混凝土或者鋼筋混凝土的鋼管支撐，所述勁性鋼支撐包括鋼芯和外包層，所述鋼芯是焊接或乳制的工字鋼、 槽鋼或角鋼，所述外包層是預(yù)制鋼筋混凝土層、預(yù)制混凝土層或預(yù)制水泥砂漿層，所述抗側(cè)力墻與原砌體結(jié)構(gòu)無(wú)連接，其四周連接在柱間和/或梁間，所述抗側(cè)力墻為預(yù)制鋼筋混凝土墻、現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻、鋼板墻、約束鋼板墻或者上述的組合。本實(shí)施例中設(shè)置兩層抗側(cè)力斜撐，采取耗能支撐，參見(jiàn)圖6-7所示，圖6為焊接，圖7為栓接。[〇〇59]所述附加基礎(chǔ)為砌體基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)或粧基礎(chǔ)，其中鋼筋混凝土基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、或者梁式基礎(chǔ)，相鄰的基礎(chǔ)之間設(shè)有基礎(chǔ)拉梁。
[0060]參見(jiàn)圖15-16所述，內(nèi)附加柱5的底部通過(guò)底板和錨栓與附加基礎(chǔ)4連接，附加基礎(chǔ) 4與原基礎(chǔ)17之間通過(guò)砂、砂漿或混凝土填實(shí)。其中圖15中附加基礎(chǔ)4為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，圖16附加基礎(chǔ)4為粧基礎(chǔ)，填實(shí)均采用砂漿14。
[0061]原砌體房屋各層樓梯間休息平臺(tái)處的外側(cè)設(shè)有豎向的電梯16,該電梯與附加空間框架連接。
[0062]實(shí)施例二參見(jiàn)圖3-4所示，實(shí)施例二是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，當(dāng)所述原屋面梁板1 為預(yù)制樓板時(shí)，所述原屋面梁板的上側(cè)增加連接附加鋼筋混凝土樓板9，附加鋼筋混凝土樓板9與原屋面梁板1復(fù)合連接為一體，所述附加鋼筋混凝土樓板9的四周與內(nèi)附加柱5和內(nèi)附加水平構(gòu)件6連接。
[0063]例如附加鋼筋混凝土樓板9的四周邊部蓋于內(nèi)附加柱5的柱頂并與其固定連接，內(nèi)附加水平鋼構(gòu)件6的上側(cè)也與附加鋼筋混凝土樓板9的四周邊部固定連接。[〇〇64]參見(jiàn)圖13-14所示，圖13為附加鋼筋混凝土樓板9與原屋面梁板1通過(guò)膠劑19連接， 圖14為附加鋼筋混凝土樓板9與原屋面梁板1通過(guò)栓釘20連接。
[0065]同時(shí)，所述內(nèi)附加柱5和外附加柱10的柱身還均向上延伸，延長(zhǎng)部的柱頂連接有至少一層新樓面或新屋面15。本實(shí)施例中，延長(zhǎng)部的柱頂連接有新屋面15,所述新屋面15上施工有屋頂綠化層23和太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)24。還可以在附加鋼筋混凝土樓板9之上再增設(shè)至少一層梁板結(jié)構(gòu)，使該梁板結(jié)構(gòu)與內(nèi)附加柱5和外附加柱10的柱身延長(zhǎng)部形成框架結(jié)構(gòu)。
[0066]圖3中，新屋面15只示意了內(nèi)附加柱5以內(nèi)的部分，覆蓋頂層的附加板13的部分并未顯不。
[0067]參見(jiàn)圖5所示，在其它實(shí)施例中，若原標(biāo)準(zhǔn)層梁板為預(yù)制板，則需要在原砌體外墻內(nèi)增設(shè)鋼拉桿10，該鋼拉桿的兩端與內(nèi)附加柱連接為一體。
[0068]以實(shí)施例二的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法為例，施工步驟如下:步驟一，在原砌體結(jié)構(gòu)房屋的外圍施工附加基礎(chǔ)4,并將附加基礎(chǔ)4與原基礎(chǔ)17連接。
[0069]步驟二，所述內(nèi)附加柱5包括首層內(nèi)附加柱和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱，在附加基礎(chǔ)4上固定首層內(nèi)附加柱和首層外附加柱的柱底，將首層內(nèi)附加柱的柱身緊貼原砌體外墻2并與其固定連接；步驟三，在首層內(nèi)附加柱的頂部之間連接內(nèi)附加水平構(gòu)件6,并把內(nèi)附加水平構(gòu)件6與原標(biāo)準(zhǔn)層梁板3或者外圈梁固定連接，所述外附加柱10包括首層外附加柱和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱，在首層外附加柱的頂部之間連接附加梁板；步驟四，在首層內(nèi)附加柱上連接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱，并將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱的柱身緊貼原砌體外墻2 與其固定連接，在首層外附加柱上連接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱；步驟五，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱頂部之間連接內(nèi)附加水平構(gòu)件6,并把內(nèi)附加水平構(gòu)件6與原標(biāo)準(zhǔn)層樓板3或者外圈梁固定連接，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱的頂部繼續(xù)連接附加梁板；步驟六，循環(huán)上述施工步驟，直至施工到頂層附加水平構(gòu)件6.1和頂層附加梁板，并把頂層附加水平構(gòu)件6.1與原屋面板1固定連接；步驟七，在各層樓梯間休息平臺(tái)處的外側(cè)、附加空間框架上連接電梯16;步驟八，在原屋面梁板1的上側(cè)澆筑附加鋼筋混凝土樓板9，覆蓋并養(yǎng)護(hù)至預(yù)定強(qiáng)度，附加鋼筋混凝土樓板9的四周邊部蓋于內(nèi)附加柱5的柱頂并與其固定連接，或者與內(nèi)附加水平構(gòu)件6的內(nèi)側(cè)固定連接。
[0070]步驟九，將附加柱5和外附加柱10的柱身均向上延伸，沿兩者柱身延長(zhǎng)部連接至少一層新梁板，延長(zhǎng)部的柱頂連接新屋面，并在新屋面上施工屋頂綠化層和/或太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。
[0071]步驟十，在斜向相對(duì)的兩個(gè)附加空間框架的連接節(jié)點(diǎn)之間施工抗側(cè)力斜撐，將三者連接為一體；所述步驟一中，還可以在相鄰的附加基礎(chǔ)4之間施工基礎(chǔ)拉梁。
[0072]所述步驟五之后，還可以在原砌體外墻內(nèi)增設(shè)鋼拉桿，該鋼拉桿的兩端與內(nèi)附加柱連接為一體。
[0073]本發(fā)明中，內(nèi)附加柱5、內(nèi)附加水平構(gòu)件6、頂層附加水平構(gòu)件6.1、外附加柱10、附加梁板、頂層附加梁板和抗側(cè)力構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件時(shí)，在步驟一前把所有預(yù)制構(gòu)件在工廠加工后運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，所述內(nèi)附加柱5、內(nèi)附加水平構(gòu)件6、頂層附加水平構(gòu)件6.1、外附加柱10、 附加梁板和頂層附加梁板為現(xiàn)澆構(gòu)件時(shí)，在各個(gè)步驟中隨層現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括原基礎(chǔ)(17)、原屋面梁 板(1)、原砌體外墻(2)、原標(biāo)準(zhǔn)層梁板(3)、圍繞原砌體外墻(2)設(shè)置的附加基礎(chǔ)(4)、以及立 于附加基礎(chǔ)(4)上、與原砌體外墻連接的附加空間框架，所述原基礎(chǔ)(17)與附加基礎(chǔ)(4)固 定連接，所述附加空間框架由內(nèi)附加柱(5)、外附加柱(10)、各層內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)和各層 附加梁板連接而成，所述附加空間框架內(nèi)連接有至少一個(gè)抗側(cè)力構(gòu)件(7);所述內(nèi)附加柱(5)緊貼原砌體外墻(2)的外側(cè)表面設(shè)置、與原砌體外墻(2)連接為一體； 所述外附加柱(10)位于內(nèi)附加柱(5)的外側(cè)設(shè)置;所述內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)的兩端連接在相 鄰的內(nèi)附加柱(5)的柱身之間;所述附加梁板連接于相鄰的外附加柱(10)之間；各層內(nèi)附加 水平構(gòu)件(6)以及各層附加梁板的設(shè)置位置均與各層原標(biāo)準(zhǔn)層梁板(3)的位置在同一高度 并與其外側(cè)連接；頂層附加水平構(gòu)件(6.1)以及頂層附加梁板的設(shè)置位置與原屋面梁板(1)的位置相對(duì) 應(yīng)，頂層附加水平構(gòu)件(6.1)的內(nèi)側(cè)與原屋面梁板(1)的四周外側(cè)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:各層附加 梁板均包括外附加梁(11)、連接內(nèi)附加柱(5)與外附加柱(10)的連梁(12)以及鋪設(shè)連接于 外附加梁(11)、連梁(12)以及位于同一層的內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)上的附加板(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述原屋 面梁板(1)為預(yù)制樓板，所述原屋面梁板的上側(cè)連接附加鋼筋混凝土樓板(9)，附加鋼筋混 凝土樓板(9)與原屋面梁板(1)復(fù)合連接為一體，所述附加鋼筋混凝土樓板(9)的四周與內(nèi) 附加柱(5 )和/或內(nèi)附加水平構(gòu)件(6 )連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)附 加柱(5)和外附加柱(10)的柱身均向上延伸，延長(zhǎng)部的柱頂連接有至少一層新樓面或新屋 面(15)〇5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述新屋 面(15)上施工有屋頂綠化層(23)和/或太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)(24)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:原砌體房 屋各層樓梯間休息平臺(tái)處的外側(cè)設(shè)有豎向的電梯(16)，該電梯與附加空間框架連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在 于:所述內(nèi)附加柱和外附加柱為鋼筋混凝土柱、鋼柱、鋼管混凝土柱、鋼管鋼筋混凝土柱或 鋼骨鋼筋混凝土柱，所述鋼骨鋼筋混凝土柱中的鋼骨是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼或角鋼， 所述鋼筋混凝土柱為現(xiàn)澆柱或預(yù)制柱。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在 于:所述內(nèi)附加水平構(gòu)件為鋼筋混凝土構(gòu)件、鋼構(gòu)件、鋼管混凝土構(gòu)件、鋼管鋼筋混凝土構(gòu) 件、鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件，所述鋼骨鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼骨是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼 或角鋼，所述鋼筋混凝土構(gòu)件為現(xiàn)澆構(gòu)件或預(yù)制構(gòu)件。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)附 加柱與原砌體外墻通過(guò)水泥漿層、水泥砂漿層、混凝土層、粘結(jié)劑、栓釘、植筋或膨脹螺栓連 接為一體。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi) 附加水平構(gòu)件與內(nèi)附加柱之間、外梁與外附加柱之間、連梁與內(nèi)附加柱以及連梁與外內(nèi)附加柱之間的節(jié)點(diǎn)連接為鋼結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用栓接或焊接的形式，節(jié)點(diǎn)連接為混凝土連接時(shí)采 用節(jié)點(diǎn)處填充有現(xiàn)澆鋼筋混凝土或現(xiàn)澆鋼筋水泥砂漿連接的形式。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi) 附加水平構(gòu)件與原屋面梁板、原標(biāo)準(zhǔn)層梁板之間通過(guò)墊片、膠劑、栓釘、植筋或膨脹螺栓連 接為一體。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述原 標(biāo)準(zhǔn)層梁板為預(yù)制板，在原砌體外墻內(nèi)增設(shè)鋼拉桿，該鋼拉桿的兩端與內(nèi)附加柱連接為一 體。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述抗 側(cè)力構(gòu)件(7)為抗側(cè)力斜撐或抗側(cè)力墻，所述抗側(cè)力斜撐與原砌體結(jié)構(gòu)無(wú)連接，其兩端分別 栓接或者焊接在斜向相對(duì)的兩個(gè)附加空間框架的連接節(jié)點(diǎn)之間，所述抗側(cè)力斜撐為普通鋼 支撐或耗能支撐，所述普通鋼支撐為勁性鋼支撐、內(nèi)填充混凝土或者鋼筋混凝土的鋼管支 撐，所述勁性鋼支撐包括鋼芯和外包層，所述鋼芯是焊接或乳制的工字鋼、槽鋼或角鋼，所 述外包層是預(yù)制鋼筋混凝土層、預(yù)制混凝土層或預(yù)制水泥砂漿層;所述抗側(cè)力墻與原砌體 結(jié)構(gòu)無(wú)連接，其四周連接在柱間和/或梁間，所述抗側(cè)力墻為預(yù)制鋼筋混凝土墻、現(xiàn)澆鋼筋 混凝土墻、鋼板墻、約束鋼板墻或者上述的組合。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述附 加基礎(chǔ)為砌體基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)或粧基礎(chǔ)，其中鋼筋混凝土基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)、筏板基 礎(chǔ)、或者梁式基礎(chǔ)。15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任意一項(xiàng)所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方 法，其特征在于，施工步驟如下:步驟一，在原砌體結(jié)構(gòu)房屋的外圍施工附加基礎(chǔ)(4)，并將附加基礎(chǔ)(4)與原基礎(chǔ)(17) 連接；步驟二，所述內(nèi)附加柱(5)包括首層內(nèi)附加柱和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱，在附加基礎(chǔ)(4)上固定首 層內(nèi)附加柱和首層外附加柱的柱底，將首層內(nèi)附加柱的柱身緊貼原砌體外墻(2)并與其固 定連接；步驟三，在首層內(nèi)附加柱的頂部之間連接內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)，并把內(nèi)附加水平構(gòu)件 (6)與原標(biāo)準(zhǔn)層梁板(3)或者外圈梁固定連接，所述外附加柱(10)包括首層外附加柱和標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)外柱，在首層外附加柱的頂部之間連接附加梁板；步驟四，在首層內(nèi)附加柱上連接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱，并將標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱的柱身緊貼原砌體外墻 (2)與其固定連接，在首層外附加柱上連接標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱；步驟五，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)內(nèi)柱頂部之間連接內(nèi)附加水平構(gòu)件(6 )，并把內(nèi)附加水平構(gòu)件(6 )與 原標(biāo)準(zhǔn)層樓板(3)或者外圈梁固定連接，在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)外柱的頂部繼續(xù)連接附加梁板；步驟六，循環(huán)上述施工步驟，直至施工到頂層附加水平構(gòu)件(6.1)和頂層附加梁板，并 把頂層附加水平構(gòu)件(6.1)與原屋面板(1)固定連接；步驟七，在附加空間框架的內(nèi)側(cè)施工抗側(cè)力構(gòu)件(7)。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征 在于:所述步驟六之后，在各層樓梯間休息平臺(tái)處的外側(cè)、附加空間框架上連接電梯(16)。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:所述步驟六之后，在原屋面梁板(1)的上側(cè)澆筑附加鋼筋混凝土樓板(9)，覆蓋并養(yǎng)護(hù) 至預(yù)定強(qiáng)度，附加鋼筋混凝土樓板(9)的四周邊部蓋于內(nèi)附加柱(5)的柱頂并與其固定連 接，或者與內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)的內(nèi)側(cè)固定連接。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征 在于:所述步驟六之后，將附加柱(5)和外附加柱(10)的柱身均向上延伸，沿兩者柱身延長(zhǎng) 部連接至少一層新梁板，延長(zhǎng)部的柱頂連接新屋面，并在新屋面上施工屋頂綠化層和/或太 陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征 在于:所述步驟一中，在相鄰的附加基礎(chǔ)(4)之間施工基礎(chǔ)拉梁。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征 在于:所述步驟五之后，在原砌體外墻內(nèi)增設(shè)鋼拉桿，該鋼拉桿的兩端與內(nèi)附加柱連接為一 體。21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附加式空間約束高延性砌體改造結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征 在于:所述內(nèi)附加柱(5)、內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)、頂層附加水平構(gòu)件(6.1)、外附加柱(10)、附 加梁板、頂層附加梁板和抗側(cè)力構(gòu)件為預(yù)制構(gòu)件時(shí)，在步驟一前把所有預(yù)制構(gòu)件在工廠加 工后運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，所述內(nèi)附加柱(5)、內(nèi)附加水平構(gòu)件(6)、頂層附加水平構(gòu)件(6.1)、外附加 柱(10)、附加梁板和頂層附加梁板為現(xiàn)澆構(gòu)件時(shí)，在各個(gè)步驟中隨層現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工。
【文檔編號(hào)】E04G23/02GK106088653SQ201610598230
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日 公開(kāi)號(hào)201610598230.1, CN 106088653 A, CN 106088653A, CN 201610598230, CN-A-106088653, CN106088653 A, CN106088653A, CN201610598230, CN201610598230.1
【發(fā)明人】姚攀峰
【申請(qǐng)人】姚攀峰