[发明专利]一种既有建筑围套式加层结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种既有建筑围套式加层结构及其施工方法，属于抗震加固技术领域。

背景技术

我国是一个人多地少的国家，这就使城市的发展受到限制。目前，由于国家经济状况的制约，还无法拆除大批量的旧房重新建设新房，来解决人们住房困难的局面。随着我国人口增长和经济建设的发展，这种现象越来越明显。因而采取在原建筑物上增加层数(也就是既有建筑加层)来满足人们住房的需求，是缓解目前住房紧张比较实用的一种方法，同时也节约了国家的土地资源，可以说是一举两得的好事情。既有建筑的加层改造，特别是住宅的加层长高将是近几年来的发展趋势。其中，围套式加层技术根据工程实际情况和需要可增加几层至十几层，甚至更多，但围套式加层中新、旧结构协同工作是围套式加层的关键技术之一，连接能否符合力学模型并可靠工作，对整个结构的合理受力及安全工作有着至关重要的作用。

发明内容

基于上述问题，本发明提出了一种既有建筑围套式加层结构及其施工方法，通过围套式加层技术可使新、旧结构间采取铰接或刚接等方式进行紧密连接，起到加大结构稳定的作用，整个结构受力体系合理，能保证整个结构的安全可靠。通过本发明的既有建筑围套式加层改造，可以解决目前人们住房困难的问题，同时也节约了国家大量的土地资源。

本发明的技术方案如下：

一种既有建筑围套式加层结构，所述既有建筑四周设置有围套式结构，所述围套式结构全部采用钢结构，所述围套式结构围绕既有建筑的外墙在平面上首尾相连，所述围套式结构包括若干个新加承重型钢柱、新加围套纵向型钢梁、新加围套横向型钢梁、外钢柱、承重大梁以及4根内角钢柱和4根外角钢柱；所述外钢柱与新加承重型钢柱之间以及外钢柱与内角钢柱之间连接设置有新加围套横向型钢梁，所述外钢柱之间以及外钢柱与外角钢柱之间连接设置有新加围套纵向型钢梁；所述新加承重型钢柱、新加围套纵向型钢梁以及内角钢柱连接构成所述围套式结构的内周，所述外钢柱、外角钢柱以及其余新加围套纵向型钢梁连接构成所述围套式结构的外周；在所述围套式结构新加承重型钢柱超过既有建筑顶部的部位，设置有承重大梁，所述承重大梁上增加有至少一层钢结构楼层，所述承重大梁与新加承重型钢柱连接，从而构成围套式加层结构，使新加承重大梁上部的所有荷载传递给新加承重型钢柱直至传给基础；根据承重大梁上所增加楼层数的不同，所述新加承重型钢柱与既有建筑外墙之间采用铰接或刚接，可以有效地增加整个结构的水平地震荷载。

所述的既有建筑围套式加层结构，对于承重大梁上增加层数较多的围套式加层结构，所述新加承重型钢柱与既有建筑外墙及对应的内横墙通过植筋、预埋铰接件进行铰接。所述承重大梁上增加的楼层数为大于等于3层。

所述的既有建筑围套式加层结构，对于承重大梁上增加层数较少的围套式加层结构，新加承重型钢柱与既有建筑外墙及对应的内横墙通过螺栓植筋进行连接，植入既有建筑内横墙的螺栓与新加承重型钢柱通过螺母紧固进行刚接。所述承重大梁上增加的楼层数为1-2层。

所述的既有建筑围套式加层结构，所述既有建筑为砌体结构或钢筋混凝土结构。

所述的既有建筑围套式加层结构，所述承重大梁上增加的钢结构楼层的屋顶采用坡屋顶。

所述的既有建筑围套式加层结构，所述新加承重型钢柱为工字钢或组合结构。

所述的既有建筑围套式加层结构，所述围套式加层结构上还设置有钢斜撑，用以与上、下层新加围套纵向型钢梁斜向连接起到加固作用。

上述既有建筑围套式加层结构的施工方法，具体步骤如下：

步骤1：根据设计图纸，在既有建筑外部四个方位准备安装钢柱的位置预先做好新加承重型钢柱、外钢柱、内角钢柱和外角钢柱的钢柱基础；

步骤2：在既有建筑外部四个方位安装新加承重型钢柱、外钢柱、内角钢柱、外角钢柱和新加围套纵向型钢梁、新加围套横向型钢梁以及钢斜撑进行连接构成围套式结构，并预留门、窗洞口；

步骤3：将新加承重型钢柱与既有建筑外墙相连：

针对增加层数较多的围套式加层结构：将新加承重型钢柱与既有建筑外墙及对应的内横墙通过植筋、预埋铰接件进行铰接；

针对增加层数较少的围套式加层结构：将新加承重型钢柱与既有建筑外墙及对应的内横墙通过螺栓植筋进行连接，植入既有建筑外墙内横墙的螺栓与新加承重型钢柱通过螺母紧固进行刚接；

步骤4：在新加承重型钢柱超过既有建筑的顶部部位，设置承重大梁，将承重大梁与新加承重型钢柱进行连接，使新加承重大梁与既有建筑顶部留有一定的缝隙；