[发明专利]用于建筑结构顶层抽柱的加固结构及加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构的加固托换技术领域，具体涉及用于建筑结构顶层 抽柱的加固结构。此外，本发明还涉及一种建筑结构顶层抽柱的加固方法。

背景技术

在一些建筑设计和使用过程中，往往存在一些不能满足建筑空间使用的情 况，需要对某些柱体抽除，以满足使用空间的需要。但是当进行抽柱改造时， 建筑结构体系的平衡状态遭到破坏，一是表现在支撑在柱体上的梁体失去柱 体支撑后跨径增长，结构受力性能出现新的变化，使得梁体挠度、裂缝、承 载力等不满足设计要求；二是柱体抽除后，必然会导致某些相邻承重构件产 生不同程度的荷载增加，从而使得这些承重构件不能满足承载力的要求。目 前，对于梁体的加固改造方式一般采用双梁托换，即在框架柱两侧各设一根 钢筋混凝土梁，或者加大梁体截面方法，即增大原有梁体的高跨比方式进行 加固；对于抽柱处相邻承重构件不满足承载力要求时加固方法则采用增大截 面、粘贴钢板等方式进行加固以满足承载力的需要。但是这些改造措施的施 工过程大部分在室内进行，对于抽柱层以下楼层的正常使用都产生较大的影 响，必要时还需要对相关柱体基础进行补强处理，具有施工复杂、工程量大、 施工难度高等缺点。

针对目前的抽柱改造方式的缺点，而且鉴于建筑顶层的特殊位置，在进 行抽柱改造时可以特别考虑，急需发明一种适合建筑顶层抽柱处、不影响抽 柱层以下楼层的正常使用、施工简单、不需要对地基基础补强的改造结构方 式。

发明内容

本发明提供一种用于建筑结构顶层抽柱的加固结构及加固方法，以解决的 现有建筑结构改造措施的施工过程大部分在室内进行，对于抽柱层以下楼层 的正常使用都产生较大的影响，必要时还需要对相关柱体基础进行补强处理， 具有施工复杂、工程量大、施工难度高问题。

为了实现上述目的，本发明的具体技术方案：

一种用于建筑结构顶层抽柱的加固结构，包括拟抽柱、对称布设于拟抽柱 两侧的第一相邻保留柱体和第二相邻保留柱体、搭设于拟抽柱和相邻保留柱 体上部的保留梁体以及屋面板，在保留梁体上部沿保留梁体纵向设有新建托 换梁，保留梁体与新建托换梁之间通过化学植筋连接；屋面板、新建托换梁 和保留梁体通过连接机构进行连接固定；新建托换梁上部设置为反力梁，反 力梁的底部沿反力梁的纵向等间距布设有多个千斤顶。

进一步地，新建托换梁采用工字型钢梁外包混凝土的劲性钢梁。

进一步地，工字型钢梁的下翼缘板两端通过支座和化学螺栓固接于保留梁 体上，下翼缘板中部通过化学植筋连接保留梁体；工字型钢梁的上翼缘板均 布有多个千斤顶，千斤顶的输出端支承于反力梁底部；工字型钢梁的腹板上 设有两端分别连接上翼缘板和下翼缘板的加劲肋。

进一步地，反力梁、千斤顶和工字型钢梁均包裹于混凝土内。

进一步地，连接机构采用分布于保留梁体两侧的吊杆，吊杆沿竖向布置， 吊杆下部环箍于保留梁外，吊杆上部贯穿新建托换梁和屋面板并固接于新建 托换梁和屋面板内。

进一步地，吊杆采用从屋面板向下穿设的U形杆；U形杆通过第一螺帽固 接于工字型钢梁的上翼缘板和/或下翼缘板上，U形杆通过第二螺帽固接于反 力梁上；通过U形杆和千斤顶对工字型钢梁施加预应力。

本发明的另一具体技术方案：一种建筑结构顶层抽柱的加固方法，包括以 下步骤：步骤一：凿除新建托换梁布设范围内的原有屋面保温层和防水层， 露出内部保留梁体；步骤二：种植新建托换梁与保留梁体之间的化学植筋； 步骤三：在屋面板上打孔，以穿设U形的吊杆，并分别采用第一螺帽和第二 螺帽将吊杆与工字型钢梁和反力梁进行连接；步骤四：通过吊杆和千斤顶对 钢梁施加预应力；步骤五：拧紧工字型钢梁的化学螺栓，将工字型钢梁与保 留梁体固接；步骤六：安装新建托换梁的钢筋及模板，随后浇筑混凝土；步 骤七：对建筑结构的室内室外裸露在外的箍筋进行防腐防锈处理；步骤八： 待混凝土达到设计强度后抽除拟抽柱；步骤九：恢复屋面保温层和防水层。

进一步地，新建托换梁沿拟抽柱上的保留梁体纵向方向布置化学植筋，以 加强新建托换梁与保留梁体之间的连接。

进一步地，新建托换梁两端通过支座分别搭接在拟抽柱周围的第一相邻保 留柱体和第二相邻保留柱体上；支座与第一相邻保留柱体和第二相邻保留柱 体的连接采用化学螺栓进行化学植筋，化学螺栓的螺帽在预应力施加完成后 拧紧。