專利名稱：一種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于建筑改造梁、柱卸載的施工工具，具體涉及一種建筑改造梁柱托換的施工工具。
背景技術：
對于一些建筑物應建筑功能改變或建筑構(gòu)件分布進行改造和維修時，可能需要對建筑物內(nèi)原梁、柱進行替換、拔除，例如對原建筑立柱和梁進行替換或拔除，形成新的房屋結(jié)構(gòu)。這樣的替換對施工要求特別的高，在保證新替換結(jié)構(gòu)強度的情況下，還需保證新老結(jié)構(gòu)之間的荷載轉(zhuǎn)換和傳遞，防止建筑梁、板、柱因卸載產(chǎn)生突變發(fā)生的建筑結(jié)構(gòu)變形危害、墻體裂縫、漏水等諸多不利情況。而目前在建筑改造施工技術中沒有針對上述替換過程的施工工具，無法滿足操作要求，因此，設計一種應用于建筑改造梁、柱卸載的施工工具，是本領域亟需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有建筑改造過程中梁或柱卸載工藝的不足，提供一種應用于建筑改造梁、柱卸載的施工工具，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物主體梁柱結(jié)構(gòu)改造時的荷載置換專用工具， 可有效避免建筑結(jié)構(gòu)變形危害，防止樓板、墻體裂縫、漏水等諸多不利情況。為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案—種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具，該工具包括梁、柱支座荷載有限加載裝置和梁跨中緩沖卸載裝置，所述梁、柱支座荷載有限加載裝置包括一體成型的U型梁托和有限荷載提升裝置，所述U型梁托兩側(cè)壁的頂端分別向兩側(cè)延伸形成提升側(cè)翼，所述有限荷載提升裝置與所述側(cè)翼相配合；所述梁跨中緩沖卸載裝置包括帶限位的琵琶撐、上位移調(diào)節(jié)法蘭、螺桿、鋼套管、 下位移調(diào)節(jié)法蘭、帶刻度螺桿的固定支座，所述帶限位的琵琶撐與所述螺桿相接，所述上位移調(diào)節(jié)法蘭與所述螺桿相配合，所述下位移調(diào)節(jié)法蘭與所述帶刻度螺桿的固定支座相配合，所述鋼套管連接所述上位移調(diào)節(jié)法蘭與所述下位移調(diào)節(jié)法蘭。進一步，所述有限荷載提升裝置為帶荷載鎖定限位的千斤頂。再進一步，所述梁跨中緩沖卸載裝置還包括旋轉(zhuǎn)法蘭的鋼管。根據(jù)上述技術方案得到的本實用新型具有以下優(yōu)點(1)結(jié)構(gòu)簡單，可操行性強；(2)成本低，使用方便；(3)效果顯著，實用性強；(4)完美實現(xiàn)建筑物主體結(jié)構(gòu)荷載的轉(zhuǎn)換。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。


圖1為本實用新型中梁、柱支座有限荷載加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中梁跨中緩沖卸載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。該實施例為一五層(局部六層)建筑物，是一個大修、改造工程，需保留原有的外墻和原有五層及以上的木結(jié)構(gòu)加層，五層以下原有的木柱、木梁結(jié)構(gòu)需托換成鋼框架。該托換工程注意以下問題(1)施工期間必須保證5層及以上正常辦公，也就是說五層樓面在整個施工期間和施工后不允許有不均勻位移，因此必須對五層樓面木梁板體系進行整體固結(jié)，保證樓面荷載均勻轉(zhuǎn)換到新的鋼結(jié)構(gòu)體系上；(2)根據(jù)設計要求，五層以上的承重墻體和柱需與新鋼結(jié)構(gòu)之間進行荷載托換施工；(3)新老結(jié)構(gòu)之間的荷載轉(zhuǎn)換可能會導致的不均勻沉降，會給5層以上的用戶帶來建筑結(jié)構(gòu)變形、樓板、墻體裂縫、漏水等諸多不利情況，從而引起投訴、糾紛等社會影響。針對上述問題，本實用新型提供一種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具，該工具包括梁、柱支座荷載加載裝置和梁跨中緩沖卸載裝置。參見
圖1，梁、柱支座荷載加載裝置100包括一體成型的U型梁托101和有限荷載提升裝置102，其中，U型梁托采用IOmm后鋼板車床沖壓一次成型，整體剛度好。并且U型梁托兩側(cè)壁的頂端分別向兩側(cè)延伸形成提升側(cè)翼，這樣保證了側(cè)翼的剛度。有限荷載提升裝置102為帶荷載鎖定限位的千斤頂，分別與U型梁托101兩側(cè)的側(cè)翼相配合。使用時，兩側(cè)千斤頂在提升過程時迫使U型梁托兩側(cè)往里擠壓，形成一個U型卡件，牢牢地抱住木梁和加固鋼板。一體成型的U型梁托不僅解決了空間問題，而且作為一個托盤有效地保護了木結(jié)構(gòu)。在荷載轉(zhuǎn)換過程中，需要提升原有木梁。如果不通過U型梁托而直接提升木結(jié)構(gòu)，容易造成木結(jié)構(gòu)局部集中受力造成結(jié)構(gòu)破壞。采用U型梁托進行荷載轉(zhuǎn)化，可以增大受力面積， 從點荷載受力變成面荷載受力，最大程度上保護木結(jié)構(gòu)的安全。同時，帶限位的提升裝置可以確保在提升過程中提升荷載始終保持在設計值內(nèi)， 有效防止因提升荷載過大造成的危害，確保結(jié)構(gòu)安全。一體成型的U型梁托安全性驗算如下基本假設①U型梁托底部采用固結(jié)模擬；②假設U型梁托底部擱置水平，受力均勻。假設U型梁托兩側(cè)翼緣受放置墊板后的千斤頂作用，受力均勻。因此U型梁托受均勻面荷載作用，選取其中一片進行模擬。模型采用長IOmm的U型梁托驗算提升過程中的安全性。建立模型[0036]1)采用MIDAS/CIVIL建立有限元模型，利用板單元模擬U型梁托，取IOmm長度計算，U型梁托模型共68個單元，138個節(jié)點。2)材料U 托彈性模量取 210000N/mm2。3)邊界條件U型梁托底部采用固結(jié)模擬。4)荷載模型未考慮U型梁托本身重量，僅考慮提升力作用。實驗結(jié)果表明增加1噸的提升力，結(jié)構(gòu)上抬1mm。本工程中結(jié)構(gòu)提升量以3mm為標準，故模型中總提升力采用3噸，且沿長度方向均勻分布，以均布荷載的方式施加在模型的兩側(cè)，面荷載大小為13. 8N/mm2。U型梁托在荷載作用下，在χ平面內(nèi)最大變形發(fā)生在兩側(cè)端部，位移值為1.9mm。U托在荷載作用下，在χ平面內(nèi)最大有效應力出現(xiàn)在腹板處，應力值為146. 4MPa。由上述計算數(shù)據(jù)可以看出，在基本假設的條件下，木梁受13. 8N/mm2面荷載時，最大位移為1.9mm，最大應力146. 4MPa，在安全范圍內(nèi)。由于該改造工程采用鋼框架結(jié)構(gòu)托換支撐木結(jié)構(gòu)的施工工藝，木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)均為柔性材料，受荷載后會發(fā)生變形，若受瞬時荷載作用，易導致木結(jié)構(gòu)發(fā)生位移甚至損壞以及上部結(jié)構(gòu)的擾動。為了避免這些問題，本實用新型設計了一套緩沖卸載裝置。參見圖2，梁跨中緩沖卸載裝置200包括帶限位的琵琶撐201、上位移調(diào)節(jié)法蘭 202、螺桿203、鋼套管204、下位移調(diào)節(jié)法蘭205、鋼管206、帶刻度螺桿的固定支座207。帶限位的琵琶撐201 用限位琵琶撐卡住木梁，確保與木梁緊密接觸，保護木梁不受破壞。上位移調(diào)節(jié)法蘭202和螺桿203 主要用于支撐和調(diào)節(jié)帶限位的琵琶撐201，其中螺桿203與帶限位的琵琶撐201相接，上位移調(diào)節(jié)法蘭202與螺桿203相配合，使用時通過法蘭在螺桿上的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)支架的高低。下位移調(diào)節(jié)法蘭205和鋼管206 下位移調(diào)節(jié)法蘭205與帶刻度螺桿的固定支座 207相配合，鋼管206便于旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)法蘭。通過推動鋼管杠桿旋轉(zhuǎn)法蘭，法蘭在固定支座207 上的螺桿上下移動，從而使支撐可以緩慢調(diào)節(jié)高度。鋼套管204 采用鋼套管204連接上、下位移調(diào)節(jié)法202、205，選擇采用不同長度的鋼套管來調(diào)節(jié)支撐有效高度。帶刻度螺桿的固定支座207 主要是底部支撐部分，要求穩(wěn)定、牢固、帶有刻度。帶有刻度的目的是保證多個卸載裝置在一個支座位置使用時，要求同步進行，通過刻度顯示旋轉(zhuǎn)相同的角度來控制行程，將瞬間荷載轉(zhuǎn)換為逐步加載的過程。上述梁跨中緩沖卸載裝置具體使用過程如下第一步安裝，旋轉(zhuǎn)法蘭，頂緊木梁(消除材料受力自身變形量)；第二步在確保原木柱受力荷載轉(zhuǎn)移至卸載裝置后，拆除木柱；第三步反向緩慢旋轉(zhuǎn)法蘭，釋放卸載裝置荷載，注意角度、速度需要同步。該梁跨中緩沖卸載裝置的使用具有以下優(yōu)點1、將瞬時變化轉(zhuǎn)變?yōu)榫徛^程，有效保護結(jié)構(gòu)安全；[0060]2、帶刻度的旋轉(zhuǎn)裝置，可保證多個卸載裝置在卸載過程中同步進行，確保轉(zhuǎn)換過程中的結(jié)構(gòu)安全。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定
權(quán)利要求1.一種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具，其特征在于，所述托換工具包括梁、柱支座荷載有限加載裝置和梁跨中緩沖卸載裝置，所述梁、柱支座荷載有限加載裝置包括一體成型的U型梁托和有限荷載提升裝置，所述U型梁托兩側(cè)壁的頂端分別向兩側(cè)延伸形成提升側(cè)翼，所述有限荷載提升裝置與所述側(cè)翼相配合；所述梁跨中緩沖卸載裝置包括帶限位的琵琶撐、上位移調(diào)節(jié)法蘭、螺桿、鋼套管、下位移調(diào)節(jié)法蘭、帶刻度螺桿的固定支座，所述帶限位的琵琶撐與所述螺桿相接，所述上位移調(diào)節(jié)法蘭與所述螺桿相配合，所述下位移調(diào)節(jié)法蘭與所述帶刻度螺桿的固定支座相配合，所述鋼套管連接所述上位移調(diào)節(jié)法蘭與所述下位移調(diào)節(jié)法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具，其特征在于，所述有限荷載提升裝置為帶荷載鎖定限位的千斤頂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具，其特征在于，所述梁跨中緩沖卸載裝置還包括旋轉(zhuǎn)法蘭的鋼管。
專利摘要本實用新型公開了一種應用于建筑改造梁、柱卸載的托換工具，其包括梁、柱支座加載裝置和梁跨中緩沖卸載裝置，加載裝置包括一體成型的U型梁托和有限荷載提升裝置，有限荷載提升裝置與U型梁托兩側(cè)壁頂端的提升側(cè)翼相配合；梁跨中緩沖卸載裝置包括帶限位的琵琶撐、上位移調(diào)節(jié)法蘭、螺桿、鋼套管、下位移調(diào)節(jié)法蘭、帶刻度螺桿的固定支座，帶限位的琵琶撐與螺桿相接，上位移調(diào)節(jié)法蘭與螺桿相配合，下位移調(diào)節(jié)法蘭與帶刻度螺桿的固定支座相配合，鋼套管連接上位移調(diào)節(jié)法蘭與下位移調(diào)節(jié)法蘭。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物主體梁柱結(jié)構(gòu)改造時的荷載置換專用工具，并且可有效避免建筑結(jié)構(gòu)變形危害，防止樓板、墻體裂縫、漏水等諸多不利情況。
文檔編號E04G23/08GK201962962SQ20112001661
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者俞強, 劉淳, 王輝平, 葛倩華, 陳帥, 黃瑋征 申請人:上海市建筑裝飾工程有限公司