[发明专利]一种混凝土屋面梁的加固结构施工方法

说明书

本发明公开了一种混凝土屋面梁的加固结构，其特征是在混凝土屋面梁底部设置钢板，在混凝土屋面梁中部上方设置混凝土顶梁，混凝土顶梁与混凝土边梁之间设置混凝土斜梁，混凝土屋面梁顶部设置四个钢悬索拉结点，在混凝土顶梁和混凝土屋面梁之间设置了4根钢悬索，混凝土顶梁截面中心位置设置钢拉杆，钢拉杆预应力张拉后固定在钢板下表面。本发明安全性能好，承载力高。

技术领域

本发明涉及一种混凝土屋面梁的加固结构，适用于建筑领域。

背景技术

混凝土屋面梁出现承载力不够的情况下要进行加固，通常会采用加大混凝土屋面梁截面进行加固或者钢板加固，采用加大混凝土屋面梁截面时会降低顶层楼的净高度，影响使用功能，而且加固部分的混凝土往往很难与原有混凝土形成整体；而采用钢板加固时，往往因钢板刚度远大于混凝土刚度，在相同变形下承力会较小，钢板参与协同承载的能力有限，承载力提升有限。混凝土屋面梁由于处于建筑物的高处，可以利用其特殊性进行加固处理。

发明内容

本发明是提供一种混凝土屋面梁的加固结构，解决传统加固技术效果不好和使用功能不好的问题。

本发明在混凝土屋面梁上方设置混凝土顶梁，混凝土顶梁通过钢悬索减少混凝土屋面梁的承载，混凝土顶梁与混凝土斜梁形成空间结构，钢悬索所传递过来的荷载通过空间结构传递给混凝土边梁，从而起到了对混凝土屋面梁卸载的作用。钢拉杆设置在混凝土屋面梁的中部，一方面钢拉杆在混凝土屋面梁的中部设置了支承点，显著减少了混凝土屋面梁的最大弯矩，不设置钢拉杆的情况下混凝土屋面梁的最大弯矩会出现在混凝土屋面梁的中部。另一方面钢拉杆的设置有利于混凝土屋面梁和钢板整体承力。

在混凝土屋面梁底部设置钢板，钢板厚度为12～15mm，在混凝土屋面梁中部上方设置混凝土顶梁，混凝土顶梁在混凝土屋面梁顶部标高以上1.8～3m，混凝土顶梁高度为400～600mm，宽度为250～300mm，混凝土顶梁与混凝土边梁之间设置混凝土斜梁，混凝土斜梁竖向截面高度为200～250mm，在混凝土屋面梁顶部设置四个钢悬索拉结点，钢悬索拉结点位置分别设置在1/6混凝土屋面梁跨度、1/3混凝土屋面梁跨度、2/3混凝土屋面梁跨度、5/6混凝土屋面梁跨度，在混凝土顶梁和混凝土屋面梁之间设置了4根钢悬索，混凝土顶梁截面中心位置设置钢拉杆，钢拉杆直径为32～34mm，钢拉杆将混凝土顶梁、混凝土屋面梁和钢板联成整体，钢拉杆预应力张拉后固定在钢板下表面。

拉结点设置在1/6混凝土屋面梁跨度的钢悬索命名为1号钢悬索，拉结点设置在1/3混凝土屋面梁跨度的钢悬索命名为2号钢悬索，拉结点设置在23混凝土屋面梁跨度的钢悬索命名为3号钢悬索，拉结点设置在5/6混凝土屋面梁跨度的钢悬索命名为4号钢悬索。

根据大量计算机有限元分析结果，发现不同位置的钢悬索承载力参与系数随混凝土屋面梁跨度的变化而出现变化。不同混凝土屋面梁跨度的钢悬索承载力参与系数情况如表1所示，当混凝土屋面梁跨度与表1不同时，采用插值方法确定钢悬索承载力参与系数。

表1不同混凝土屋面梁跨度的钢悬索承载力参与系数情况

钢悬索直径为40～50mm，钢悬索表面上涂上一层黄油保护层，形成对钢悬索的表面保护，在钢悬索外部加设耐老化高密度聚乙烯，钢悬索两端的索头采用内旋式进行固定。

施工步骤包括：

(1)支设混凝土楼板的临时支撑，临时卸掉混凝土屋面梁的荷载；

(2)剥离混凝土屋面梁和混凝土边梁上部的防水层，凿除混凝土边梁保护层，裸露出纵向钢筋，在混凝土边梁纵向钢筋上方焊接薄钢板，薄钢板厚度为8mm，在薄钢板上边焊接混凝土斜梁的主筋，薄钢板和混凝土斜梁的主筋焊接采用双面焊接，长度大于250mm，设置薄钢板的目的是为了确保混凝土斜梁的主筋有足够的锚固。