一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)抗震和結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城鎮(zhèn)化的進(jìn)一步推進(jìn)，城市人口劇增同時土地資源出現(xiàn)供應(yīng)緊張，這使得土地價格持續(xù)上揚，迫切需要建筑向高空發(fā)展以拓展垂直的生活空間，提高土地利用率。上世紀(jì)60-90年代前后興建的大量住宅、辦公等建筑由于當(dāng)時建筑規(guī)劃等設(shè)計方面的局限已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)代人們對居住品質(zhì)提高的要求，甚至許多已建的建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足最新抗震規(guī)范的要求。對舊建筑大拆大建的做法不僅會面臨復(fù)雜的拆迀問題，還會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，粉塵和噪聲污染。在這樣的背景下，在規(guī)劃容許的情況下對已建建筑進(jìn)行抗震加固和加層成為舊樓改造的一種新途徑。
[0003]現(xiàn)有的圍套式框架加層結(jié)構(gòu)主要存在的問題是結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系為鋼結(jié)構(gòu)框架體系，其抗側(cè)性能相對較弱，對應(yīng)規(guī)范定義的結(jié)構(gòu)適用高度較低，因此加層數(shù)量極為有限，難以滿足高容積率的需要，也難以平衡房地產(chǎn)擴(kuò)建及開發(fā)的成本，不能滿足在較高的結(jié)構(gòu)高度下設(shè)計規(guī)范對結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的要求。承重大梁僅為重力轉(zhuǎn)換構(gòu)件，不承擔(dān)抗側(cè)力作用。承重大梁的尺寸受既有建筑長度和其上所布置重力荷載的影響較大，當(dāng)承重大梁跨度較大或所受重力荷載較大時，承重大梁的尺寸將過大，無論對建筑和結(jié)構(gòu)都會產(chǎn)生較多不利影響。全部新建結(jié)構(gòu)的重量均通過承重大梁傳遞到圍套的鋼柱，使得鋼柱的尺寸較大，且柱下基礎(chǔ)的豎向變形相對較大，不利于控制新建結(jié)構(gòu)和已建結(jié)構(gòu)之間的不均勻沉降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本專利所提出的新型結(jié)構(gòu)體系適用于規(guī)范定義的較高建筑適用高度下結(jié)構(gòu)的加固和加層，該結(jié)構(gòu)體系能夠滿足設(shè)計規(guī)范的要求。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了如下技術(shù)方案:
[0006]—種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，包括外套式結(jié)構(gòu)、內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述外套式結(jié)構(gòu)布置在已建建筑周圍一定范圍內(nèi)，所述內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)布置在已建建筑內(nèi)部適當(dāng)位置，所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)布置于已建結(jié)構(gòu)的上方并與外套式結(jié)構(gòu)和內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)相連，所述外套式結(jié)構(gòu)通過鉸接式節(jié)點與已建結(jié)構(gòu)在每一層相連，所述外套式結(jié)構(gòu)與內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)自下向上不間斷的延伸到新建結(jié)構(gòu)的頂部，形成了豎向連續(xù)的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)與相連的外套式結(jié)構(gòu)形成了巨型框架結(jié)構(gòu)體系。
[0007]所述外套式結(jié)構(gòu)包括布置在已建建筑周圍一定范圍內(nèi)的剪力墻、框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
[0008]所述內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)包括布置在已建建筑內(nèi)部適當(dāng)位置的剪力墻結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括布置在已建結(jié)構(gòu)的上方的轉(zhuǎn)換梁或轉(zhuǎn)換桁架，高度為一層或兩層，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)兩端支承于新建的外套式結(jié)構(gòu)和內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)上。
[0010]本實用新型具有如下的有益效果:
[0011]本實用新型的有益效果是能夠形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，且主要的抗側(cè)力框架和剪力墻全部為落地結(jié)構(gòu)，大大提高了規(guī)范定義的結(jié)構(gòu)適用高度，因此抗側(cè)剛度較高，加層的數(shù)量可大幅度提高。內(nèi)嵌式的剪力墻結(jié)構(gòu)布置在既有建筑內(nèi)部公共空間，不僅能為結(jié)構(gòu)提供較多的側(cè)向剛度，還能夠有效分擔(dān)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)上的豎向荷載，減小轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和外套式結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)。內(nèi)嵌式剪力墻能夠分擔(dān)外圍結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的豎向荷載，有利于控制新建結(jié)構(gòu)和已建結(jié)構(gòu)之間的不均勻沉降。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)既傳遞豎向荷載又能夠形成巨型框架體系，有利于控制已建結(jié)構(gòu)的位移，提高了已建結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性能。加層部分的豎向力通過轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)傳遞至基礎(chǔ)，避免直接將力傳遞至已建結(jié)構(gòu)而使其出現(xiàn)承載力不足的情況。
【附圖說明】
[0012]圖1是新舊結(jié)構(gòu)連接的典型結(jié)構(gòu)平面圖。
[0013]圖2是加建區(qū)的典型結(jié)構(gòu)平面圖。
[0014]圖3是圖1和圖2中的結(jié)構(gòu)立面圖A-A。
[0015]圖4是圖1和圖2中的結(jié)構(gòu)剖面圖B-B。
[0016]圖5是轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)三維軸側(cè)圖。
[0017]其中:1內(nèi)嵌式剪力墻結(jié)構(gòu)；2外套式框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；3已建結(jié)構(gòu)；4轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0018]如圖1?圖5所示，本實用新型的【具體實施方式】如下:
[0019]—種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，包括外套式結(jié)構(gòu)2、內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)1和轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4，外套式結(jié)構(gòu)2布置在已建結(jié)構(gòu)3周圍一定范圍內(nèi)，內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)1布置在已建結(jié)構(gòu)3內(nèi)部適當(dāng)位置，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4布置于已建結(jié)構(gòu)3的上方并與外套式結(jié)構(gòu)2和內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)1相連，外套式結(jié)構(gòu)2通過鉸接式節(jié)點與已建結(jié)構(gòu)3在每一層相連，外套式結(jié)構(gòu)2與內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)1自下向上不間斷的延伸到新建結(jié)構(gòu)的頂部，形成了豎向連續(xù)的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4與相連的外套式結(jié)構(gòu)2形成了巨型框架結(jié)構(gòu)體系。
[0020]上述的一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)步驟如下:
[0021](1)在已建結(jié)構(gòu)底部改造原有基礎(chǔ)，并新建獨立基礎(chǔ)，滿足新增內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)和新增外套式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)承載要求。
[0022](2)在已建結(jié)構(gòu)周圍一定范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建，形成外套式的剪力墻、框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
[0023](3)新建的外套式結(jié)構(gòu)應(yīng)在每一層與已建結(jié)構(gòu)采用鉸接方式相連。
[0024](4)利用已建建筑內(nèi)部的公共空間(如樓梯間或通風(fēng)井等)或在適當(dāng)?shù)奈恢锰幖釉O(shè)剪力墻，形成內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，外套式結(jié)構(gòu)與內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)自下向上不間斷的延伸到新建結(jié)構(gòu)的頂部，形成了豎向連續(xù)的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
[0025](5)新建的內(nèi)嵌式剪力墻應(yīng)與已建結(jié)構(gòu)樓梯間的梁板進(jìn)行連接，梁板內(nèi)鋼筋需伸入并錨固在新建混凝土墻體內(nèi)。
[0026](6)在已建結(jié)構(gòu)的上方，利用一層或兩層的空間布置轉(zhuǎn)換梁或轉(zhuǎn)換桁架，并與新建的外套式結(jié)構(gòu)和內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)相連接。
[0027]以上是本實用新型的一典型實施案例，本實用新型的實施不限于此。
【主權(quán)項】
1.一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，包括外套式結(jié)構(gòu)(2)、內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)(1)和轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)，所述外套式結(jié)構(gòu)(2)布置在已建結(jié)構(gòu)(3)周圍一定范圍內(nèi)，所述內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)(1)布置在已建結(jié)構(gòu)(3)內(nèi)部適當(dāng)位置，所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)布置于已建結(jié)構(gòu)(3)的上方并與外套式結(jié)構(gòu)(2)和內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)(1)相連，所述外套式結(jié)構(gòu)(2)通過鉸接式節(jié)點與已建結(jié)構(gòu)(3)在每一層相連，所述外套式結(jié)構(gòu)(2)與內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)(1)自下向上不間斷的延伸到新建結(jié)構(gòu)的頂部，形成了豎向連續(xù)的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，所述轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)與相連的外套式結(jié)構(gòu)(2)形成了巨型框架結(jié)構(gòu)體系。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，其特征是:所述外套式結(jié)構(gòu)(2)包括布置在已建建筑周圍一定范圍內(nèi)的剪力墻、框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，其特征是:所述內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)(1)包括布置在已建建筑內(nèi)部適當(dāng)位置的剪力墻結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)包括布置在已建結(jié)構(gòu)的上方的轉(zhuǎn)換梁或轉(zhuǎn)換桁架，高度為一層或兩層，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)兩端支承于新建的外套式結(jié)構(gòu)(2)和內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)(1)上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種增強(qiáng)型低層建筑加層結(jié)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)抗震和結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域。這項技術(shù)通過在已建結(jié)構(gòu)外圍加建外套式結(jié)構(gòu)，同時在已建結(jié)構(gòu)內(nèi)部加建內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，形成框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，并利用轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和外套式結(jié)構(gòu)所形成的巨型框架提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)性能，解決規(guī)范定義的較高建筑適用高度下結(jié)構(gòu)的加固和加層問題，使結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計規(guī)范的要求。
【IPC分類】E04B1/98, E04G23/02
【公開號】CN204983723
【申請?zhí)枴緾N201520479275
【發(fā)明人】許博
【申請人】許博
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月6日