專利名稱：單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加固的構(gòu)造及設(shè)計(jì)方法，尤其是一種采用新型組合墻板對(duì)框架結(jié)構(gòu)教室進(jìn)行快速加固的方法，屬于加固技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單跨框架結(jié)構(gòu)由于缺乏多道抗震防線，結(jié)構(gòu)冗余度低，《抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)中對(duì)單跨框架應(yīng)用于學(xué)校的重點(diǎn)設(shè)防類建筑有明確的限制。同時(shí)全國中小學(xué)校舍安全工程正全面展開，單跨框架帶懸挑走廊是教學(xué)樓常見的結(jié)構(gòu)形式，因此大量單跨框架結(jié)構(gòu)教室急需進(jìn)行抗震加固。目前加固技術(shù)中，單跨框架結(jié)構(gòu)采用最多的是增設(shè)抗震墻、抗震支撐加固方法；但是這兩種方法需要在施工現(xiàn)場綁扎鋼筋、拆除填充墻、開挖基礎(chǔ)、澆筑混凝土等，加固施工 工期較長，造價(jià)較高。為保證學(xué)校的正常教學(xué)秩序，加固工程只能利用暑假兩個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行施工，工期非常緊張，因此亟待開發(fā)單跨框架結(jié)構(gòu)教室快速抗震加固新技術(shù)。新型組合墻板表面采用薄壁鋼做面板，內(nèi)部填充泡沫混凝土，工業(yè)化程度高，能兼顧承載力和圍護(hù)性能，在新建建筑中有良好的應(yīng)用前景。但是在加固工程中，由于施工面狹小、組合墻板定位困難等原因，未見有類似應(yīng)用。故解決上述問題，開發(fā)合理的構(gòu)造形式和可靠的設(shè)計(jì)方法來實(shí)現(xiàn)組合墻板加固技術(shù)，則會(huì)給單跨框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓加固工程帶來技術(shù)上的重大技術(shù)改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)單跨框架結(jié)構(gòu)教室量大面廣的加固需求以及加固方法施工存在的局限性，提出一種組合墻板實(shí)現(xiàn)快速加固的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，組合墻板(15)布置在原結(jié)構(gòu)柱(14)端，每側(cè)寬度為2m，縱向間距不超過24m，組合墻板內(nèi)設(shè)置預(yù)埋件，原結(jié)構(gòu)設(shè)置后錨固件，經(jīng)由兩者間的有效連接實(shí)現(xiàn)組合墻板與原結(jié)構(gòu)的可靠連接。所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，組合墻板(15)上端與原結(jié)構(gòu)梁(13)連接，下端與原結(jié)構(gòu)樓板(12)連接。所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，具體構(gòu)造方法為現(xiàn)場采用植筋的方式，將第一后錨固件(4)、第二后錨固件(5)的錨筋植入原結(jié)構(gòu)，根據(jù)原結(jié)構(gòu)墻體
(16)與原結(jié)構(gòu)梁(13)的厚度差，精確定位組合墻板(15)，使組合墻板(15)上端凸起緊貼原結(jié)構(gòu)梁(13)上的第二后錨固件(5)的錨板，采用焊接方式固定組合墻板(15)底端的第二預(yù)埋件(2)與第一后錨固件(4)，再采用焊接搭接的方式固定頂端的第三預(yù)埋件(3)與第二后錨固件(5)。所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，在原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向的原結(jié)構(gòu)墻體(16)軸線對(duì)齊時(shí)，先將第三后錨固件(6)與原結(jié)構(gòu)柱(14)錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱(14)與原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸部位，第三后錨固件(6)的錨板與原結(jié)構(gòu)柱(14)表面平齊；第一連接件(8)斷面為L形，用第四后錨固件(7)的錨筋穿透第一連接件(8)，將第一連接件(8)植入原結(jié)構(gòu)柱(14)，第一連接件(8)的端部與第四后錨固件(7)焊接固定；組合墻板(15)側(cè)端的第二預(yù)埋件(2)與第一連接件(8)焊接連接。所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向原結(jié)構(gòu)墻體(16)平齊時(shí)，先將第三后錨固件(6)與原結(jié)構(gòu)柱(14)錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱(14)與縱向原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸部位，錨板與原結(jié)構(gòu)柱(14)表面平齊；所述的第二連接件(9)包括一長板和一矩形筒，截面形狀為“P”型，第二連接件(9)的長板伸入原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向原結(jié)構(gòu)填充墻體(16)連接處，矩形筒一側(cè)通過錨筋穿透用第四后錨固件(7)植入原結(jié)構(gòu)柱(14)，第二連接件(9)的矩形筒與第四后錨固件(7)焊接固定；第二連接件(9)與組合墻板(15)側(cè)端的第二預(yù)埋件(2)焊接連接。

所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向原結(jié)構(gòu)墻體(16)軸線對(duì)齊，與縱向原結(jié)構(gòu)墻體(16)內(nèi)表面平齊時(shí)，先將第三后錨固件(6)與原結(jié)構(gòu)柱(14)錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱(14)與原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸部位，錨板與原結(jié)構(gòu)柱
(14)表面平齊；第三連接件(10)采用T形連接件，一側(cè)伸入原結(jié)構(gòu)柱(14)與縱向原結(jié)構(gòu)墻體(16)連接處，一側(cè)錨筋穿透第四后錨固件(7)植入原結(jié)構(gòu)柱(14)，第三連接件(10)的端部與第四后錨固件(7)焊接固定，另一側(cè)與組合墻板(15)側(cè)端的第二預(yù)埋件(2)焊接連接。所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，組合墻板(15)之間增設(shè)箱型鋼梁(11)，箱型鋼梁(11)與原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸處通過錨筋穿透固定，箱型鋼梁(11)的兩端與組合墻板(15)通過第三預(yù)埋件(3)焊接連接。采用上述技術(shù)方案的有益效果是I、大大縮短加固工期。本發(fā)明的組合墻板工廠預(yù)制，現(xiàn)場快速裝配，替代了現(xiàn)有加固技術(shù)現(xiàn)場綁扎鋼筋、拆除填充墻、澆筑混凝士等工序，且施工過程中無需養(yǎng)護(hù)，壞環(huán)相扣，可以實(shí)現(xiàn)單跨框架結(jié)構(gòu)教室的快速加固。2、對(duì)原結(jié)構(gòu)的干擾小。本發(fā)明的施工過程無需開挖基礎(chǔ)，不影響建筑外立面。3、增加結(jié)構(gòu)冗余度。本發(fā)明改變了原結(jié)構(gòu)體系，從概念設(shè)計(jì)的角度改善結(jié)構(gòu)抗震能力，有效克服原單跨框架結(jié)構(gòu)體系的缺陷。4、減少原結(jié)構(gòu)加固量。本發(fā)明加固后，減輕了原框架梁、柱的負(fù)擔(dān)，避免了對(duì)梁、柱大面積的加固。


圖I為單跨框架結(jié)構(gòu)教室采用本發(fā)明加固后的標(biāo)準(zhǔn)層以及頂層節(jié)點(diǎn)豎向剖面圖；圖2為單跨框架結(jié)構(gòu)教室采用本發(fā)明加固后的底層柱端節(jié)點(diǎn)橫向剖面圖；圖2-1、2-2,2-3分別為3種典型節(jié)點(diǎn)的具體實(shí)施方式
，2-1為原結(jié)構(gòu)柱14與橫向的原結(jié)構(gòu)墻體16軸線對(duì)齊'2-2為原結(jié)構(gòu)柱14與橫向原結(jié)構(gòu)墻體16平齊；2-3為原結(jié)構(gòu)柱14與橫向原結(jié)構(gòu)墻體16軸線對(duì)齊，與縱向原結(jié)構(gòu)墻體16內(nèi)表面平齊；圖3為單跨框架結(jié)構(gòu)教室采用本發(fā)明加固后的底層板間節(jié)點(diǎn)橫向剖面圖；圖3-1為橫向剖面圖，圖3-2為豎向剖面圖中2第二預(yù)埋件、3第三預(yù)埋件；4第一后錨固件、5第二后錨固件、6第三后錨固件第四后錨固件；8第一連接件；9第二連接件；10第三連接件；11箱型鋼梁；12原結(jié)構(gòu)樓板；13原結(jié)構(gòu)梁；14原結(jié)構(gòu)柱；15組合墻板；16原結(jié)構(gòu)墻體；
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。組合墻板(市售的薄壁鋼-泡沫混凝土組合墻板15和預(yù)埋件(第二預(yù)埋件2、第三預(yù)埋件3)在工廠制成，組合墻板15布置在原結(jié)構(gòu)柱14端，每側(cè)寬度為2m，縱向間距不超過 24m。圖I為單跨框架結(jié)構(gòu)教室采用本發(fā)明加固后的標(biāo)準(zhǔn)層以及頂層節(jié)點(diǎn)豎向剖面圖，組合墻板15上端與原結(jié)構(gòu)梁13連接，下端與原結(jié)構(gòu)樓板12連接?，F(xiàn)場采用植筋的方式，將第一后錨固件4、第二后錨固件5的錨筋植入原結(jié)構(gòu)，根據(jù)原結(jié)構(gòu)墻體16與原結(jié)構(gòu)梁13 的厚度差，精確定位組合墻板15，使組合墻板15上端凸起緊貼原結(jié)構(gòu)梁13上的第二后錨固件5的錨板，采用焊接方式固定組合墻板15底端的第二預(yù)埋件2與第一后錨固件4，在采用焊接搭接的方式固定頂端的第三預(yù)埋件3與第二后錨固件5，考慮到施工存在的誤差，兩者預(yù)留10-30mm的搭接長度，第三預(yù)埋件3端部切口，坡口焊，確保施焊空間和施焊質(zhì)量。安裝完畢后將固定節(jié)點(diǎn)處灌漿填實(shí)。圖2為單跨框架結(jié)構(gòu)教室采用本發(fā)明加固后的底層柱端節(jié)點(diǎn)橫向剖面圖，根據(jù)原結(jié)構(gòu)柱14與原結(jié)構(gòu)墻體16不同的對(duì)齊方式，靈活采用不同的埋件形式連接。本發(fā)明給出了 3種典型情況節(jié)點(diǎn)的實(shí)施方式。圖2-1，本發(fā)明的第一種實(shí)施方式為原結(jié)構(gòu)柱14與橫向的原結(jié)構(gòu)墻體16軸線對(duì)齊。先將第三后錨固件6與原結(jié)構(gòu)柱14錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱14與原結(jié)構(gòu)墻體16接觸部位，第三后錨固件6的錨板與原結(jié)構(gòu)柱14表面平齊。第一連接件8斷面為L形，用第四后錨固件7的錨筋穿透第一連接件8，將第一連接件8植入原結(jié)構(gòu)柱14，第一連接件8的端部與第四后錨固件7焊接固定。組合墻板15側(cè)端的第二預(yù)埋件2與第一連接件8焊接連接。圖2-2，本發(fā)明的第二種實(shí)施方式為原結(jié)構(gòu)柱14與橫向原結(jié)構(gòu)墻體16平齊。先將第三后錨固件6與原結(jié)構(gòu)柱14錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱14與縱向原結(jié)構(gòu)墻體16接觸部位，錨板與原結(jié)構(gòu)柱14表面平齊。第二連接件9包括一長板和一矩形筒，截面形狀為“P”型，第二連接件9的長板伸入原結(jié)構(gòu)柱14與橫向原結(jié)構(gòu)填充墻體16連接處，矩形筒一側(cè)通過錨筋穿透用第四后錨固件7植入原結(jié)構(gòu)柱14，第二連接件9的矩形筒與第四后錨固件7焊接固定。為加強(qiáng)連接件的抗側(cè)剛度，第二連接件9與組合墻板15側(cè)端的第二預(yù)埋件2焊接連接。圖2-3，本發(fā)明的第三種實(shí)施方式為原結(jié)構(gòu)柱14與橫向原結(jié)構(gòu)墻體16軸線對(duì)齊，與縱向原結(jié)構(gòu)墻體16內(nèi)表面平齊。先將第三后錨固件6與原結(jié)構(gòu)柱14錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱14與原結(jié)構(gòu)墻體16接觸部位，錨板與原結(jié)構(gòu)柱14表面平齊。第三連接件10采用T形連接件，一側(cè)伸入原結(jié)構(gòu)柱14與縱向原結(jié)構(gòu)墻體16連接處，一側(cè)錨筋穿透第四后錨固件7植入原結(jié)構(gòu)柱14，第三連接件10的端部與第四后錨固件7焊接固定，另一側(cè)與組合墻板15側(cè)端的第二預(yù)埋件2焊接連接。圖3為單跨框架結(jié)構(gòu)教室采用本發(fā)明加固后的底層板間節(jié)點(diǎn)橫向剖面圖。為實(shí)現(xiàn)兩側(cè)組合墻板15有效傳力，組合墻板15之間增設(shè)箱型鋼梁11，箱型鋼梁11與原結(jié)構(gòu)墻體16接觸處通過錨筋穿透固定，箱型鋼梁11的兩端與組合墻板15通過第三預(yù)埋件3焊接連
接。 應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于組合墻板(15)布置在原結(jié)構(gòu)柱(14)端，每側(cè)寬度為2m，縱向間距不超過24m，組合墻板內(nèi)設(shè)置預(yù)埋件，原結(jié)構(gòu)設(shè)置后錨固件，經(jīng)由兩者間的有效連接實(shí)現(xiàn)組合墻板與原結(jié)構(gòu)的可靠連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于組合墻板(15)上端與原結(jié)構(gòu)梁(13)連接，下端與原結(jié)構(gòu)樓板(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于具體構(gòu)造方法為現(xiàn)場采用植筋的方式，將第一后錨固件(4)、第二后錨固件(5)的錨筋植入原結(jié)構(gòu)，根據(jù)原結(jié)構(gòu)墻體(16)與原結(jié)構(gòu)梁(13)的厚度差，精確定位組合墻板(15)，使組合墻板(15)上端凸起緊貼原結(jié)構(gòu)梁(13)上的第二后錨固件(5)的錨板，采用焊接方式固定組合墻板(15)底端的第二預(yù)埋件(2)與第一后錨固件(4)，再采用焊接搭接的方式固定頂端的第三預(yù)埋件(3)與第二后錨固件(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于在原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向的原結(jié)構(gòu)墻體(16)軸線對(duì)齊時(shí)，先將第三后錨固件(6)與原結(jié)構(gòu)柱(14)錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱(14)與原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸部位，第三后錨固件(6)的錨板與原結(jié)構(gòu)柱(14)表面平齊；第一連接件(8)斷面為L形，用第四后錨固件(7)的錨筋穿透第一連接件(8)，將第一連接件(8)植入原結(jié)構(gòu)柱(14)，第一連接件(8)的端部與第四后錨固件(7)焊接固定；組合墻板(15)側(cè)端的第二預(yù)埋件(2)與第一連接件(8)焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向原結(jié)構(gòu)墻體(16)平齊時(shí)，先將第三后錨固件(6)與原結(jié)構(gòu)柱(14)錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱(14)與縱向原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸部位，錨板與原結(jié)構(gòu)柱(14)表面平齊；所述的第二連接件(9)包括一長板和一矩形筒，截面形狀為“P”型，第二連接件(9)的長板伸入原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向原結(jié)構(gòu)填充墻體(16)連接處，矩形筒一側(cè)通過錨筋穿透用第四后錨固件(7)植入原結(jié)構(gòu)柱(14)，第二連接件(9)的矩形筒與第四后錨固件(7)焊接固定；第二連接件(9)與組合墻板(15)側(cè)端的第二預(yù)埋件(2)焊接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于原結(jié)構(gòu)柱(14)與橫向原結(jié)構(gòu)墻體(16)軸線對(duì)齊，與縱向原結(jié)構(gòu)墻體(16)內(nèi)表面平齊時(shí)，先將第三后錨固件(6)與原結(jié)構(gòu)柱(14)錨固，鑿穿原結(jié)構(gòu)柱(14)與原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸部位，錨板與原結(jié)構(gòu)柱(14)表面平齊；第三連接件(10)采用T形連接件，一側(cè)伸入原結(jié)構(gòu)柱(14)與縱向原結(jié)構(gòu)墻體(16)連接處，一側(cè)錨筋穿透第四后錨固件(7)植入原結(jié)構(gòu)柱(14)，第三連接件(10)的端部與第四后錨固件(7)焊接固定，另一側(cè)與組合墻板(15)側(cè)端的第二預(yù)埋件(2)焊接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一所述的單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，其特征在于組合墻板(15)之間增設(shè)箱型鋼梁(11)，箱型鋼梁(11)與原結(jié)構(gòu)墻體(16)接觸處通過錨筋穿透固定，箱型鋼梁(11)的兩端與組合墻板(15)通過第三預(yù)埋件(3)焊接連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單跨框架結(jié)構(gòu)教室組合墻板式快速加固方法，組合墻板(15)布置在原結(jié)構(gòu)柱(14)端，每側(cè)寬度為2m，縱向間距不超過24m，組合墻板內(nèi)設(shè)置預(yù)埋件，原結(jié)構(gòu)設(shè)置后錨固件，經(jīng)由兩者間的有效連接實(shí)現(xiàn)組合墻板與原結(jié)構(gòu)的可靠連接。大大縮短加固工期。對(duì)原結(jié)構(gòu)的干擾小。增加結(jié)構(gòu)冗余度。減少原結(jié)構(gòu)加固量。本發(fā)明加固后，減輕了原框架梁、柱的負(fù)擔(dān)，避免了對(duì)梁、柱大面積的加固。
文檔編號(hào)E04G23/02GK102787731SQ20121031509
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月25日
發(fā)明者華剛, 章金旭, 董軍, 顧忠興 申請人:南京工業(yè)大學(xué)