專利名稱：屋面懸掛式拔柱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)改造方法，尤其涉及一種用鋼桁架在屋面懸掛拔柱，實
現(xiàn)頂層改造為大開間的方法。
背景技術(shù)：
目前，很多使用了 10年左右的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑，根據(jù)功能的改變進(jìn) 行局部修改，需要在房屋的頂層獲得大開間，一般采取拔柱的方法來獲得該功能。由于跨度 的成倍加大，原設(shè)計的屋面梁的強度和剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求。傳統(tǒng)的方法一般采用加大 梁斷面，這樣會造成頂層邊柱的偏心彎距加大，同時也要加大邊柱的斷面，往往無法滿足層 凈高要求。而且，柱的加大需加固兩到三層柱，加固的工作量大，影響其他樓層的正常使用。 新老鋼筋混凝土疊合部位處理難度大，新增鋼筋受力有滯后效應(yīng)，疊合梁撓度難以控制，存 在屋面梁容易出現(xiàn)裂縫，施工工期長，施工時須設(shè)置大量的臨時支撐，安全性很差，綜合成 本高，安全隱患大等缺點。另有一種托梁拔柱的方法，也存在托梁失穩(wěn)和無法滿足層凈高要 求的缺點，它是在截除柱頂設(shè)置十字鋼梁托住，將截除柱所承受的載荷傳給十字托梁，然后 通過十字托梁將荷載傳到周圍的四根混凝土柱及基礎(chǔ)之后再截除此柱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不減小原建筑結(jié)構(gòu)使用凈高，避免邊柱加固，施工周 期短的屋面懸掛式拔柱方法，克服托梁拔柱法影響凈高，加大斷面法施工工期長，綜合成本 高，安全隱患大的缺點。 —種屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架反拱和吊桿施加預(yù)應(yīng)力吊掛 原有屋面梁的方式，把原中柱所承受的豎向荷載傳遞到邊柱中心，拔除屋面下中間柱以獲 得頂層大開間的結(jié)構(gòu)改造方法。避免原屋面梁由于內(nèi)力重分布產(chǎn)生裂縫，避免邊柱加固，不 減小原使用凈高，施工周期短。達(dá)到不影響凈高，縮短現(xiàn)場施工工期，無須設(shè)置臨時支撐，降 低綜合成本，消除安全隱患的目的。 —種屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架和預(yù)應(yīng)力吊桿安裝在屋面上， 拔除屋面下中間柱以獲得頂層大開間，鋼桁架采用H型鋼作為上、下弦桿，H型鋼腹板水平 放置；鋼桁架腹桿采用雙槽鋼用綴板連接；吊桿采用雙螺母高強螺栓與靴式節(jié)點板連接。 靴式節(jié)點板分桁架下屋面上部分和屋面梁下部分。 —種屋面懸掛式拔柱方法，安裝時鋼桁架應(yīng)根據(jù)計算撓度起拱，吊桿應(yīng)根據(jù)計算 的拉力用扭力扳手?jǐn)Q緊并使其達(dá)到計算的預(yù)拉力；鋼桁架與鋼筋混凝土柱頂應(yīng)鉸接，反力 中心為柱中心，鋼桁架平面外根據(jù)計算設(shè)支撐桿件；拔柱時先設(shè)好吊桿，吊桿通過設(shè)在桁架 下弦與下部鋼筋砼柱兩側(cè)框架梁底的靴式節(jié)點板張緊預(yù)拉力，下部鋼筋砼柱采用機械切割 的方法把屋面梁底靴式節(jié)點板以下的柱切除。 本發(fā)明的積極效果在于1、不影響凈高，縮短現(xiàn)場施工工期，降低綜合成本，采用 加大斷面法或托梁拔柱法進(jìn)行施工，加固后，樓層凈高減小，使用功能差?；炷劣?8天的齡期要求，施工工期長，影響其他樓層使用，綜合成本高。而采用本發(fā)明，不需要加固框架 柱，構(gòu)件均可在工廠制作，在屋面上安裝，不影響樓層使用凈高，施工期間不影響其他樓層 使用，現(xiàn)場施工工期短，無須設(shè)置大量臨時支撐，綜合成本低。施工改造現(xiàn)場整潔。2、安全 性能好，采用加大斷面法進(jìn)行施工新增鋼筋受力有滯后效應(yīng)，疊合梁撓度難以控制，存在屋 面梁容易出現(xiàn)裂縫；新老混凝土交接面處理不容易到位，混凝土難以震搗密實。存在一定的 安全隱患。本發(fā)明傳力路線明確，用鋼桁架直接取代原有中柱的作用，可根據(jù)計算事先采取 反拱和預(yù)應(yīng)力措施，無需損傷原有屋面梁，且原有屋面梁受力狀態(tài)不變，解決了新老混凝土 結(jié)合不密實和混凝土震搗不密實的隱患，使改造的安全度大大提高。


圖1為本發(fā)明采用的鋼桁架懸掛梁結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
某省會城市市中心有一棟九層的外事辦公樓，框架結(jié)構(gòu)，已使用十年，原設(shè)計無大 開間會議室，有一端縱橫兩向均為三根柱，業(yè)主擬在頂層拔除一個中柱，把兩個分隔開的會 議室改造成一個大會議室。邊柱外均為幕墻不能損壞，底下各層需要正常辦公。在底部加 大梁斷面需同時加固柱，影響樓層凈高和下層使用，而且會破壞立面的玻璃幕墻。而且施工 工期長，混凝土加大斷面法被業(yè)主否決。采用本發(fā)明的具體施工過程如下首先在鋼結(jié)構(gòu)加 工廠加工鋼桁架l，靴式節(jié)點板2，側(cè)向支撐；如果鋼桁架1尺寸無法運輸，可分段或分構(gòu)件 加工。其次，采用吊車將鋼構(gòu)件吊上屋面6，支承桁架支座的邊柱4頂，用植筋法增設(shè)柱頂 鋼板；設(shè)置四個吊點，其中拔柱處的兩個吊點設(shè)在桁架的一根組合腹桿上。該組合吊點設(shè) 計承擔(dān)原有中柱的所有荷載，其他兩個吊點為次梁處的輔助加強節(jié)點作為安全儲備；屋面 6板在設(shè)置吊點處穿孔，大小由雙螺母螺栓吊桿3確定，鋼桁架1根據(jù)計算起拱并在屋面上 就位；吊桿3通過設(shè)在桁架下弦與下部鋼筋砼柱兩側(cè)框架梁底的靴式節(jié)點板2張緊并達(dá)到 計算預(yù)拉力。再次，用切割機切去梁靴式節(jié)點板以下頂層部分的框架柱5，切除柱時應(yīng)采取 綁定措施，避免鋼筋混凝土柱倒下?lián)p壞樓層結(jié)構(gòu)，被拔除的框架柱運出現(xiàn)場后，拆除屋面梁 下設(shè)置保護(hù)性支撐，結(jié)構(gòu)改造完成。按照本發(fā)明的方法進(jìn)行施工，達(dá)到了業(yè)主最理想要求。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應(yīng)當(dāng) 視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架反拱和吊桿施加預(yù)應(yīng)力吊掛原有屋面梁的方式，把原中柱所承受的豎向荷載傳遞到邊柱中心，拔除屋面下中間柱以獲得頂層大開間的結(jié)構(gòu)改造方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架和預(yù)應(yīng)力吊 桿安裝在屋面上，鋼桁架采用H型鋼作為上、下弦桿，H型鋼腹板水平放置，鋼桁架腹桿采用 雙槽鋼用綴板連接，吊桿采用雙螺母高強螺栓與靴式節(jié)點板連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于安裝時鋼桁架應(yīng)根 據(jù)計算撓度起拱，吊桿應(yīng)根據(jù)計算的拉力用扭力扳手?jǐn)Q緊并使其達(dá)到計算的預(yù)拉力；鋼桁 架與鋼筋混凝土柱頂應(yīng)鉸接，反力中心為柱中心，鋼桁架平面外根據(jù)計算設(shè)支撐桿件；拔柱 時先設(shè)好吊桿，吊桿通過設(shè)在桁架下弦與下部鋼筋砼柱兩側(cè)框架梁底的靴式節(jié)點板張緊預(yù) 拉力，下部鋼筋砼柱采用機械切割的方法把屋面梁底靴式節(jié)點板以下的柱切除。
全文摘要
一種屋面懸掛式拔柱方法，利用鋼桁架反拱和吊桿施加預(yù)應(yīng)力吊掛原有屋面梁的方式，把原中柱所承受的豎向荷載傳遞到邊柱中心，拔除屋面下中間柱以獲得頂層大開間的結(jié)構(gòu)改造方法。避免原屋面梁由于內(nèi)力重分布產(chǎn)生裂縫，避免邊柱加固，不減小原使用凈高，施工周期短。達(dá)到不影響凈高，縮短現(xiàn)場施工工期，無須設(shè)置臨時支撐，降低綜合成本，消除安全隱患的目的。本發(fā)明傳力路線明確，用鋼桁架直接取代原有中柱的作用，可根據(jù)計算事先采取反拱和預(yù)應(yīng)力措施，無需損傷原有屋面梁，且原有屋面梁受力狀態(tài)不變，解決了新老混凝土結(jié)合不密實和混凝土震搗不密實的隱患，使改造的安全度大大提高。
文檔編號E04G23/02GK101761241SQ20091018672
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者周祿斌, 左菊林, 李大浪, 沈虹波, 羅曉斌, 蔡飛, 謝瑛, 郭立宏, 黃恒平 申請人:中國瑞林工程技術(shù)有限公司