[发明专利]一种加固既有砌体建筑的内置门式刚架结构及其施工方法

说明书

本发明的加固既有砌体建筑的内置门式刚架结构及其施工方法属于建筑施工领域，该结构包括门式刚架柱和门式刚架梁，门式刚架柱连接在原砌体墙的内侧，门式刚架梁连接在原有梁板的底部，并且门式刚架梁的端部与门式刚架柱连接。本发明能够在保持建筑原有外立面效果的前提下，有效减小横墙间距、调节上下层刚度、优化结构体系。门式刚架体系具有结构简单、传力路径明确等优点，采用装配式的安装方法能够在提高施工效率的同时，降低了对原结构的损伤。该内置门式刚架加固技术应用于建筑加固改造中具有明显优势。本发明施工难度低、加固效率高、加固位置布置灵活，能够应用于有外立面保护要求的加固工程。

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体为一种加固既有砌体建筑的内置门式刚架结构及其施工方法。

背景技术

砌体结构由于造价低廉，在我国应用较为广泛。但由于建造年代久远，部分砌体建筑横墙间距较大，存在纵横墙联系弱、整体性差、墙体平面外稳定性差等问题。由于横墙间距过大，在进行砌体墙竖向承压验算时，影响系数ϕ值取值偏小，进而导致墙体竖向受压承载力不足。部分砌体结构商铺，在底层临街一侧通长开门，而上部各层为闭合墙体，存在上下刚度突变问题，地震时容易发生扭转破坏。部分文物建筑或历史建筑，为保护其外立面原有造型样式，需要在建筑内部进行加固。

现有的加固方法包括喷射混凝土板墙加固法、钢筋网砂浆面层加固法、外加抗震横墙加固法、外加现浇混凝土圈梁-构造柱法。近些年采用的较为新型的加固方式有纤维增强复合材料（FRP）加固方法、粘钢加固法、钢绞线-聚合物砂浆加固法等。

这些加固方法无法从根本解决空旷结构横墙间距较大导致的受压验算承载力不足、底层大开洞式房屋上下刚度突变的问题，且大多数加固作法对建筑外立面有不同程度的改变，不能满足外立面保护要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加固既有砌体建筑的内置门式刚架结构及其施工方法，以解决空旷结构横墙间距较大导致不足、底层大开洞式房屋上下刚度突变，地震时容易发生扭转；现有加固方法对建筑外立面有不同程度的改变，不能满足文物和历史风貌建筑外立面保护要求的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种加固既有砌体建筑的内置门式刚架结构，包括门式刚架柱和门式刚架梁，所述门式刚架柱连接在原砌体墙的内侧，所述门式刚架梁连接在原有梁板的底部，并且所述门式刚架梁的端部与门式刚架柱连接。

优选地，与所述门式刚架柱平行的原砌体墙之间设有纵向系杆，所述纵向系杆设置在原有梁板的底部，所述纵向系杆连接在原砌体墙与门式刚架柱之间、或者相邻的门式刚架柱与门式刚架柱之间。

优选地，所述门式刚架柱与原砌体墙之间、门式刚架梁与原有梁板之间均通过化学锚栓或锚筋连接，并在门式刚架柱与原砌体墙之间、门式刚架梁与原有梁板之间均灌注填实胶结材料。

优选地，所述门式刚架柱的底部伸入地面以下并且门式刚架柱的底部设有门式刚架柱基础。

优选地，所述门式刚架柱和门式刚架梁为H型钢、工字钢或方钢管。

优选地，与门式刚架梁连接处的原有梁板的顶部铺设有锚固端板，化学锚栓或锚筋穿过锚固端板和原有梁板，并与门式刚架梁锚固连接。

优选地，所述门式刚架柱与门式刚架梁之间采用螺栓连接或者现场焊接。

优选地，与所述纵向系杆连接的原砌体墙的外侧设有锚固端板，所述纵向系杆的端部穿过原砌体墙后并通过锚固端板锚固，进而将纵向系杆与原砌体墙锚固连接。

优选地，所述原砌体墙的角部内侧设有角钢钢柱，所述纵向系杆的端部穿过角钢钢柱和原砌体墙后并通过锚固端板锚固，进而将纵向系杆与原砌体墙锚固连接。

另外，本发明还提供了上述加固既有砌体建筑的内置门式刚架结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、土方开挖，施工门式刚架柱基础；