一种剪力墙置换支撑系统及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种剪力墙置换支撑系统及其应用。该剪力墙置换支撑系统，包括多个支撑单元，每个支撑单元包括一对设置在待置换剪力墙两侧的支撑子单元；所述支撑子单元包括多根竖直连接的支撑立杆；最底部支撑立杆的底端通过钢牛腿固定在下一楼层的剪力墙侧壁上，最顶部支撑立杆的顶端通过钢牛腿固定在上一楼层的剪力墙侧壁上；最顶部支撑立杆与钢牛腿之间设置有千斤顶，千斤顶与钢牛腿之间设置有压力传器托板。

【技术实现步骤摘要】
一种剪力墙置换支撑系统及其应用
本专利技术涉及一种剪力墙置换支撑系统及其应用，属于加固施工的

技术介绍
钢筋混凝土结构在上个世纪得到了广泛的研究和推广,世界范围内兴建了大量的混凝土结构建筑。然而由于施工不当、环境恶劣、自然灾害及功能改变和建筑材料老化等多种原因,建筑物需要加固改造。高层建筑是指建筑高度大于27米的住宅和建筑高度大于24米非单层厂房，仓库和其他民用建筑。一般的城市高层住宅楼多采用剪力墙结构，剪力墙在建筑中是主要的承重结构，在建筑工程中，会遇到既有剪力墙结构混凝土强度不达标或者承载力不足的情况，需要对结构进行加固。常用的加固方法有增大截面法，粘贴钢板加固法，混凝土置换加固法等。但不同的现有技术中所存在的问题是比较明显的:増大截面法会减少建筑的使用空间；粘贴钢板加固法虽然施工较快，但是粘贴的钢板与原墙体共同工作的能力较差，影响加固效果。虽然混凝土置换加固法可以从根本上解决剪力墙的问题，但其支撑布置对施工技术要求较高，通常在进行置换加固施工过程中会影响上部结构的施工，进而影响工期、施工质量和工程造价。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种剪力墙置换支撑系统。本专利技术还提供一种利用上述支撑系统进行剪力墙置换的方法。本专利技术的技术方案为：一种剪力墙置换支撑系统，包括多个支撑单元，每个支撑单元包括一对设置在待置换剪力墙两侧的支撑子单元；所述支撑子单元包括多根竖直连接的支撑立杆；最底部支撑立杆的底端通过钢牛腿固定在下一楼层的剪力墙侧壁上，最顶部支撑立杆的顶端通过钢牛腿固定在上一楼层的剪力墙侧壁上；最顶部支撑立杆与钢牛腿之间设置有千斤顶，千斤顶与钢牛腿之间设置有压力传器托板。所述压力传器托板用于固定压力传感器。优选的，所述钢牛腿上设置有4个螺栓，当用于支撑底部时，用于固定支撑立杆，当牛腿置于顶部时，用于固定压力传感器垫板。一种利用上述支撑系统进行剪力墙置换的方法，包括步骤如下：1)系统部件验算1.1)支撑立杆强度计算判定条件：σ1＝(1－0.5·n1/n)·N/An≤f；净截面面积:An＝A－Σki；其中，N为支撑立杆轴心压力，A为支撑立杆截面积，Σki为支撑立杆上所有开孔的总面积，n为支撑立杆端部的螺栓个数，n1为支撑立杆截面上的螺栓个数，f为钢材强度。1.2)支撑立杆稳定性判定条件：σ2＝N/(Ф·A)≤f；其中，Ф为支撑立杆的稳定系数；2)托梁施工：托梁形式为钢牛腿加辅助钢托梁，具体施工方法为：2.1)现场定位放线，根据支撑杆总长度，确定钢牛腿的固定位置；2.2)确定墙体两侧成孔点位，分别在墙体两侧钻孔；成孔直径为26mm；成孔直径26mm，即保证了穿墙成孔与墙体保持垂直，又避免了破坏墙体混凝土。2.3)墙体两侧对向同时安装钢牛腿，拧紧螺母，两侧均采用双垫片双螺母；3)支撑体系安装支撑立杆安装3.1.1)将最底部支撑立杆与钢牛腿托板进行连接；3.1.2)支撑立杆之间通过法兰连接；3.1.3)复核支撑立杆的垂直度，垂直度偏差不大于3‰；安装千斤顶及压力传器托板3.2.1)通过长螺杆将压力传感器托板临时固定在钢牛腿上；3.2.2)将压力传感器固定在所述压力传器托板上；3.2.3)调节所述长螺杆对应的螺母，使压力传感器托板水平后，将长螺杆固定；3.2.4)安装千斤顶，预上压，使千斤顶轴与压力传器托板上的压力传感器接触；3.2.5)逐根安装完成支撑子单元；加压3.3.1)支撑系统安装完成后，先将各千斤顶加压至待卸载值的8％～12％，然后控制千斤顶同时逐级加压，每增加待卸载值的20％，暂停一次对支撑系统进行检查，通过压力传感器反馈的压力值，控制各台千斤顶均衡加压，各台千斤顶的偏差值不超过5％；3.3.2)加压至待卸载值的70％时，停顿并持压两个小时，期间检查墙体及梁是否有开裂、滑移现象，如有此类现象，则进行复核验算，如果正常稳定，则持续加压、直至千斤顶的数值均稳定在待卸载值后，撤掉油压泵；4)混凝土剔除4.1拆除过程，墙长超过1米的分段拆除，每段长度不超过50cm；4.2先将墙体表面的混凝土剥离，直至剔到墙钢筋内侧，解除钢筋对混凝土的约束；4.3对墙芯中间剩余的混凝土，在侧面和正面成孔并埋设“静态爆破膨胀粉”，待膨胀粉工作完成后，人工剔除清理碎渣；4.4剔除待置换墙体时，要向两侧非置换区或已经置换完成区域延伸剔除50mm；对于置换区域以外发现交界点存在混凝土不密实的情况：如果区域很小，就直接剔至坚实混凝土层；如果混凝土缺陷区域较大，及时向设计单位反馈，另行出具处理方案。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术剪力墙置换支撑系统进行剪力墙置换，降低了施工难度，施工精度高，提高了安全保障，生产效率高，提高施工质量的同时降低了工程造价。附图说明图1为本专利技术支撑子单元的使用状态主视图；图2为本专利技术支撑子单元的使用状态侧视图；图3为支撑立杆下方钢牛腿的使用状态侧视图；图4为支撑立杆下方钢牛腿的使用状态主视图；图5为支撑立杆下方钢牛腿的使用状态俯视图；图6为混凝土剔除顺序示意图；其中，1、钢牛腿，2、压力传器托板，3、千斤顶，4、支撑立杆，5、待置换剪力墙，6、M24螺栓。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1～图5所示，一种剪力墙置换支撑系统，包括多个支撑单元，每个支撑单元包括一对设置在待置换剪力墙两侧的支撑子单元；所述支撑子单元包括多根竖直连接的支撑立杆4；最底部支撑立杆4的底端通过钢牛腿1固定在下一楼层的剪力墙侧壁上，最顶部支撑立杆4的顶端通过钢牛腿1固定在上一楼层的剪力墙侧壁上；最顶部支撑立杆4与钢牛腿1之间设置有千斤顶3，千斤顶3与钢牛腿1之间设置有压力传器托板2。所述压力传器托板2用于固定压力传感器。所述钢牛腿1上设置有4个螺栓，当用于支撑底部时，用于固定支撑立杆4，当牛腿置于顶部时，用于固定压力传感器垫板。实施例2一种利用实施例1所述支撑系统进行剪力墙置换的方法，包括步骤如下：1)系统部件验算1.1)支撑立杆强度计算判定条件：σ1＝(1－0.5·n1/n)·N/An≤f；本实施例中支撑立杆为自定义圆管RH194X7.5(截面积4394.300)；净截面面积:An＝A－Σki；＝4394.30-0.00＝4394.30mm2σ1＝(1－0.5·n1/n)·N/An＝(1－0.5×0/8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪力墙置换支撑系统，其特征在于，包括多个支撑单元，每个支撑单元包括一对设置在待置换剪力墙两侧的支撑子单元；所述支撑子单元包括多根竖直连接的支撑立杆；最底部支撑立杆的底端通过钢牛腿固定在下一楼层的剪力墙侧壁上，最顶部支撑立杆的顶端通过钢牛腿固定在上一楼层的剪力墙侧壁上；最顶部支撑立杆与钢牛腿之间设置有千斤顶，千斤顶与钢牛腿之间设置有压力传器托板。/n

【技术特征摘要】
1.一种剪力墙置换支撑系统，其特征在于，包括多个支撑单元，每个支撑单元包括一对设置在待置换剪力墙两侧的支撑子单元；所述支撑子单元包括多根竖直连接的支撑立杆；最底部支撑立杆的底端通过钢牛腿固定在下一楼层的剪力墙侧壁上，最顶部支撑立杆的顶端通过钢牛腿固定在上一楼层的剪力墙侧壁上；最顶部支撑立杆与钢牛腿之间设置有千斤顶，千斤顶与钢牛腿之间设置有压力传器托板。


2.根据权利要求1所述的剪力墙置换支撑系统，其特征在于，所述钢牛腿上设置有4个螺栓，当用于支撑底部时，用于固定支撑立杆，当牛腿置于顶部时，用于固定压力传感器垫板。


3.一种利用权利要求1或2所述支撑系统进行剪力墙置换的方法，其特征在于，包括步骤如下：
1)系统部件验算
1.1)支撑立杆强度计算
判定条件：σ1＝(1－0.5·n1/n)·N/An≤f；
净截面面积:An＝A－Σki；
其中，N为支撑立杆轴心压力，A为支撑立杆截面积，Σki为支撑立杆上所有开孔的总面积，n为支撑立杆端部的螺栓个数，n1为支撑立杆截面上的螺栓个数，f为钢材强度；
1.2)支撑立杆稳定性判定条件：σ2＝N/(Ф·A)≤f；
其中，Ф为支撑立杆的稳定系数；
2)托梁施工：
托梁形式为钢牛腿加辅助钢托梁，具体施工方法为：
2.1)现场定位放线，根据支撑杆总长度，确定钢牛腿的固定位置；
2.2)确定墙体两侧成孔点位，分别在墙体两侧钻孔；成孔直径为26mm；
2.3)墙体两侧对向同时安装钢牛腿，拧紧螺母，两侧均采用双垫片双螺母；
3)支撑体系安装
支撑立杆安装
3.1.1)将最底部支撑立杆与钢牛腿托板进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨治勇，臧燕博，刘斌，王超，杨治国，
申请(专利权)人：山东筑峰建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37