一种既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构的施工方法技术

本发明专利技术属于建筑工程领域，具体地，涉及一种在既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，包括：既有结构柱、既有大跨结构梁，既有大跨受力梁支承于既有结构柱上；其中：既有大跨受力梁上设置新增梁叠合层，新增梁叠合层内设置型钢，既有大跨受力梁与新增梁叠合层在新老混凝土交界面处设置抗剪连接钢筋和界面构造钢筋。本发明专利技术无需对既有结构进行构件拆除，对既有结构损伤少，并且无需中断既有建筑的正常功能使用；充分利用既有结构具备一定承载能力的特点，无需进行临时性的施工安全支撑措施，不仅降低了施工成本，还提高了施工效率，保证叠合结构在交界面处的抗剪承载力，最终保证叠合结构的整体抗弯承载力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑工程领域，具体地，涉及一种在既有大跨结构上新增柱网的叠合加固方法。
技术介绍
根据当前的城市规划管理工作要求，有序实施城市修补和有机更新，延续历史文脉，将成为重点。目前，在很多城市普遍存在一些由于资金问题或者不能适应市场需求而造成停工的“烂尾楼”，而类似工程的改造和重新设计，对盘活停工项目、改善城市形象很有必要。同时，在以后的城市化进程中，既有建筑的检测鉴定与加固改造将提上重要的日程。然而，在现有的加固改造技术中，普遍存在一些诸如加固后使用耐久性、加固施工过程中因为构件拆除而临时性措施不到位引起的安全隐患、加固后抗震性能降低等问题。
技术实现思路
为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种在既有大跨结构上新增柱网的叠合加固方法，无需中断既有建筑的功能使用，并能够较大程度地提高改造后结构的承载能力，还具有施工质量高和施工成本低的优点。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，包括：既有结构柱、既有大跨结构梁，既有大跨受力梁支承于既有结构柱上；其中：既有大跨受力梁上设置新增梁叠合层，新增梁叠合层内设置型钢，既有大跨受力梁与新增梁叠合层在新老混凝土交界面处设置抗剪连接钢筋和界面构造钢筋。优选地，新增梁叠合层内设置新增梁叠合层外圈封闭箍筋、新增梁叠合层内部倒U形箍筋、新增梁叠合层底筋、新增梁叠合层顶筋以及新增梁叠合层腰筋，其中新增叠合层内部倒U形箍筋与抗剪连接钢筋焊接，新增叠合层外圈封闭箍筋和新增叠合层内部倒U形箍筋的总断面面积不能小于既有大跨结构梁箍筋的总断面面积。优选地，新增梁叠合层位于既有结构柱上的位置设置柱顶连接叠合层，既有结构柱、既有结构板与柱顶连接叠合层在新老混凝土交界面处通过设置柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋和柱顶叠合层底部抗滑移钢筋进行可靠连接。优选地，柱顶连接叠合层内设置连接区复合箍筋，连接区复合箍筋布置于柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋长度范围，间距≤100mm且满足柱端箍筋抗震加密要求。优选地，柱顶连接叠合层内设置水平环箍、横向环箍、纵向环箍。优选地，新增梁叠合层上设置新增柱子，新增柱子纵筋伸入新增梁叠合层的底部，并设置矩形封闭箍，有效约束固定新增柱子纵筋。优选地，新增梁叠合层正交方向设置联系梁，联系梁底部设置聚苯板代替模板。优选地，所述新老混凝土交界面处理时，应根据使用需要采取相应处理方法，并满足设计提出的处理质量要求。优选地，所述新老混凝土交界面处设置的抗剪连接钢筋和界面构造钢筋，应根据使用需要进行计算确定。上述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构的施工方法，包括以下步骤：(一)、整体结构叠合加固设计(1)、根据受力要求，计算确定叠合梁整体截面高度，同时要保证既有大跨结构梁箍筋和既有大跨结构梁底筋满足计算要求，而无需进行加强处理；(2)、根据受力计算确定抗剪连接钢筋的截面面积，并不小于既有大跨结构梁箍筋的截面面积；(3)、根据受力计算确定柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋的截面面积，其中应不小于梁端柱顶纵筋计算截面面积；(4)、根据受力计算确定新增梁叠合层顶筋的截面面积，并根据受力大小确定新增梁叠合层延伸段的长度；(5)、新增叠合层外圈封闭箍筋和新增叠合层内部倒U形箍筋的总截面面积不能小于既有大跨结构梁箍筋的总截面面积；(6)、新增梁叠合层底筋需满足新增梁叠合层截面的受力纵筋最小配筋率要求，新增梁叠合层腰筋需满足规范构造要求；(7)、根据柱顶剪力计算结果，确定柱顶连接叠合层的平面尺寸；(二)、保证新老混凝土共同工作(1)、新老混凝土交界面处理：采用人工凿毛法或高压水射法，去除原有混凝土疏松、破损及表面碳化层，形成凹凸差不小于6mm的粗糙面；(2)、在既有大跨结构梁外新增梁叠合层区域的既有结构板上种植界面构造钢筋；(3)、在既有结构柱外柱顶连接叠合层区域的既有结构板上种植柱顶叠合层底部抗滑移钢筋；(三)、新增梁叠合层连接处理(1)、抗剪连接钢筋植入既有大跨结构梁满足不小于15倍直径要求；(2)、界面构造钢筋植入既有结构板满足不小于10倍直径要求；(3)、新增梁叠合层内部倒U形箍筋与抗剪连接钢筋进行焊接；(4)、根据既有大跨结构梁加高后抗震加密区变长的需要，在新增叠合层内构造设置型钢，增加整体叠合结构的抗震延性；(四)、柱顶连接叠合层连接处理(1)、柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋植入既有结构柱满足植筋抗拉锚固深度设计要求；(2)、柱顶叠合层底部抗滑移钢筋植入既有结构板满足不小于10倍直径要求；(3)、根据梁端柱顶计算要求，在柱顶连接叠合层内设置连接区复合箍筋，提高连接部位的核心区抗剪能力；(4)、根据计算受力分析和构造要求，在柱顶连接叠合层内设置水平环箍、横向环箍、纵向环箍，提高柱顶连接叠合层的整体抗扭能力；(五)、新增柱子底部连接处理(1)、新增柱子纵筋伸入新增梁叠合层的底部，并设置矩形封闭箍，有效约束固定新增柱子纵筋；(2)、为避免叠合层承受过大的扭矩作用，在正交方向设置联系梁，联系梁的截面配筋根据柱底弯矩计算确定，同时，为保证联系梁的独立受力以及施工方便，梁底设置聚苯板代替模板，并与既有结构板相脱离；(六)、混凝土施工专项要求(1)、待验收工作完成后，进行模板安装工作，模板标高、位置、尺寸应准确符合设计要求，支撑和模板固定可靠，模板拼缝严密；(2)、浇筑混凝土，振捣，养护。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、无需对既有结构进行构件拆除，对既有结构损伤少，并且无需中断既有建筑的正常功能使用；2、充分利用既有结构具备一定承载能力的特点，无需进行临时性的施工安全支撑措施，不仅降低了施工成本，还提高了施工效率；3、通过在新老混凝土交界面处设置抗剪连接钢筋，保证叠合结构在交界面处的抗剪承载力，最终保证叠合结构的整体抗弯承载力；4、在新增叠合层内通过设置型钢，来提高整体叠合结构的抗剪能力，增加叠合结构的抗震延性，以满足大跨结构梁截面加高后抗震加密区变长的需要；5、通过设置柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋，保证了叠合结构在柱顶连接区域的抗弯承载力，通过设置柱顶连接区复合箍筋，提高了柱顶连接部位的核心区抗剪能力；6、通过新老混凝土交界面处理，并设置新增梁叠合层界面构造钢筋和柱顶叠合层底部抗滑移钢筋，保证了叠合结构的有效水平力传递能力。附图说明图1是既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构的整体结构平面图；图2是既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构的整体结构立面图；图3是叠合梁剖面详图；图4是柱顶连接平面详图；图5是柱顶连接剖面详图；图中：1、既有结构柱，2、既有大跨结构梁，3、新增梁叠合层，4、型钢，5、柱顶连接叠合层，6、新增柱子，7、联系梁，8、既有结构板，9、既有大跨结构梁箍筋，10、既有大跨结构梁底筋，11、既有大跨结构梁顶筋，12、新老混凝土交界面，13、抗剪连接钢筋，14、界面构造钢筋，15、新增叠合层外圈封闭箍筋，16、新增叠合层内部倒U形箍筋，17、新增梁叠合层底筋，18、新增梁叠合层顶筋，19、新增梁叠合层腰筋，20、型钢，21、新增柱子纵筋，22、矩形封闭箍，23、聚苯板，24、柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋，25、柱顶叠合层底部抗滑移钢筋，26、连接区复合箍筋，27、水平环箍，28、横向环箍，29、纵向环箍。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，包括：既有结构柱、既有大跨结构梁，既有大跨受力梁支承于既有结构柱上；其特征在于：既有大跨受力梁上设置新增梁叠合层，新增梁叠合层内设置型钢，既有大跨受力梁与新增梁叠合层在新老混凝土交界面处设置抗剪连接钢筋和界面构造钢筋。

【技术特征摘要】
1.一种既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，包括：既有结构柱、既有大跨结构梁，既有大跨受力梁支承于既有结构柱上；其特征在于：既有大跨受力梁上设置新增梁叠合层，新增梁叠合层内设置型钢，既有大跨受力梁与新增梁叠合层在新老混凝土交界面处设置抗剪连接钢筋和界面构造钢筋。2.根据权利要求1所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：新增梁叠合层内设置新增梁叠合层外圈封闭箍筋、新增梁叠合层内部倒U形箍筋、新增梁叠合层底筋、新增梁叠合层顶筋以及新增梁叠合层腰筋，其中新增叠合层内部倒U形箍筋与抗剪连接钢筋焊接，新增叠合层外圈封闭箍筋和新增叠合层内部倒U形箍筋的总断面面积不能小于既有大跨结构梁箍筋的总断面面积。3.根据权利要求1-2所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：新增梁叠合层位于既有结构柱上的位置设置柱顶连接叠合层，既有结构柱、既有结构板与柱顶连接叠合层在新老混凝土交界面处通过设置柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋和柱顶叠合层底部抗滑移钢筋进行可靠连接。4.根据权利要求1-3所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：柱顶连接叠合层内设置连接区复合箍筋，连接区复合箍筋布置于柱顶叠合层与底部柱有效连接钢筋长度范围，间距≤100mm且满足柱端箍筋抗震加密要求。5.根据权利要求1-4所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：柱顶连接叠合层内设置水平环箍、横向环箍、纵向环箍。6.根据权利要求1-5所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：新增梁叠合层上设置新增柱子，新增柱子纵筋伸入新增梁叠合层的底部，并设置矩形封闭箍，有效约束固定新增柱子纵筋。7.根据权利要求1-6所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：新增梁叠合层正交方向设置联系梁，联系梁底部设置聚苯板代替模板。8.根据权利要求1-7所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：所述新老混凝土交界面处理时，应根据使用需要采取相应处理方法，并满足设计提出的处理质量要求。9.根据权利要求1-8所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构，其特征在于：所述新老混凝土交界面处设置的抗剪连接钢筋和界面构造钢筋，应根据使用需要进行计算确定。10.权利要求1-9所述的既有大跨结构上新增柱网的叠合加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)、整体结构叠合加固设计(1)、根据受力要求，计算确定叠合梁整体截面高度，同时要保证既有大跨结构梁箍筋和既有大跨结构梁底筋满...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴映栋，姚开明，吴雪峰，胡狄，朱伟，
申请(专利权)人：浙江绿城建筑设计有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33