專利名稱：單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種加固結(jié)構(gòu)及其施工方法，特別涉及一種對單層硬山擱檁砌體住宅的加固結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于抗震加固領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2012年9月7日，云南彝良發(fā)生5.7級地震，房屋倒塌3萬多間，災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟損失約為37個億元人民幣，這次災(zāi)害使中國農(nóng)村民居薄弱的抗震性能暴露的淋漓盡致。彝良地震，使我們看到大部門民宅整體倒塌。整體倒塌的原因有以下幾個方面:1、生土結(jié)構(gòu)房屋大量倒塌:土墻本身密實度不足，土體間抗水平剪切力很低，在輕微地震時就會引起倒塌，另外屋架直接支撐在土墻體上，沒有設(shè)置獨立柱支撐，墻體倒塌時導(dǎo)致屋架脫離支撐垮塌。生土結(jié)構(gòu)房屋是抗震能力極差的民宅，也是本次彝良地震倒塌最多的民宅。2、空心砌塊房屋:空心砌塊墻沒有設(shè)置芯柱和板帶，墻體未能形成整體，塊體間豎向和水平灰縫粘結(jié)面積嚴(yán)重不足，而且采用強度很低的石灰膏，地震水平力導(dǎo)致墻體整體倒塌。屋頂梁檁為剛度較低的空心竹，桿件之間連接簡單，地震時水平搖晃導(dǎo)致屋頂散架，整體倒塌。3、不抗震空心砌塊墻樓板結(jié)構(gòu)房屋:這類房屋未采取任何抗震措施，無圈梁、構(gòu)造柱，單皮空斗磚墻，豎向承壓及水平抗震能力極差，在本次地震中大部分房屋整體垮塌。4、不抗震磚墻屋頂結(jié)構(gòu)，整體倒塌嚴(yán)重，磚墻砌筑砂漿強度低，無圈梁、構(gòu)造柱抗震措施，導(dǎo)致墻體抗剪能力嚴(yán)重不足，地震時發(fā)生水平剪切破壞，大部分磚墻屋頂采用硬山擱檁形式，無獨立支撐柱，當(dāng)墻體倒塌時，屋頂隨之塌落。另外，青海玉樹和汶川地震比彝良震級高，民宅倒塌更為嚴(yán)重，有一點是共同的，經(jīng)濟條件差的地區(qū)民宅抗震是最薄弱的。我國是地震頻發(fā)的國家，中國是農(nóng)業(yè)大國。居住在鄉(xiāng)村的人口為6.7億人，占全國人口的50.32%。其中貧困人口 1.5億人，這部分人的住宅大部分不能抵御5級以上地震，其中生土房、簡易石砌體房、空斗磚房、簡易磚房甚至不能抵御3級地震。農(nóng)村住宅發(fā)生地震時，大部分以屋頂整體倒塌為主要破壞形勢，造成巨大人員傷亡。中國自汶川地震以來的三次地震中，造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失，所以民宅抗震加固刻不容緩。

實用新型內(nèi)容為了對經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)大量存在建造年代久遠的的石頭住宅和磚房在不重建的基礎(chǔ)上通過整體加固的方式延續(xù)其使用功能，提高其抵抗地震的能力，本實用新型提出了一種鋼架護頂結(jié)構(gòu)，通過將原屋架的荷載整體由加固鋼架承擔(dān)，改變原結(jié)構(gòu)的傳力模式，將抗震性能較差的砌體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成主要依靠外加鋼架承力的鋼-砌體混合結(jié)構(gòu)，從根本上解決在我國邊遠地區(qū)房屋抗震性能較差，地震造成人員和財產(chǎn)損失嚴(yán)重的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了如下技術(shù)方案:[0010]一種單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，原屋面上設(shè)置有原屋頂檁條，其特征在于:包括外加橫向鋼梁、外加縱向鋼梁外加鋼柱、外加基礎(chǔ)、屋架梁和至少兩根斜鋼梁，所述斜鋼梁上間隔焊接V型槽，所述V型槽的設(shè)置間距與原屋頂檁條設(shè)置間距相同，其中，兩根斜鋼梁人字型對接設(shè)置，其上的V型槽卡緊原屋頂檁條，所述斜鋼梁的底端與屋架梁固定連接，三者共同形成A型加固鋼屋架，所述A型加固鋼屋架支撐在外加橫向鋼梁、外力口縱向鋼梁、外加鋼柱和外加基礎(chǔ)形成的鋼架上。所述外加縱向鋼梁設(shè)置在原縱墻內(nèi)側(cè)，所述外加橫向鋼梁設(shè)置在原山墻外側(cè)，所述外加縱向鋼梁端部搭在外加橫向鋼梁上，兩者固定連接，共同圍合成與原結(jié)構(gòu)平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱緊貼原山墻或原縱墻設(shè)置，其頂端支頂外加橫向鋼梁端部，其底端支撐在外加基礎(chǔ)上。所述A型加固鋼屋架內(nèi)部間隔設(shè)置有橫撐，所述橫撐兩根分別跟兩根斜鋼梁固定連接。所述屋架梁為槽型，槽壁卡在斜鋼梁上，所述屋架梁同時與外加縱向鋼梁固定連接。所述外加橫向鋼梁與外加鋼柱之間形成的夾角處設(shè)置斜撐。所述原山墻頂部內(nèi)側(cè)開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁嵌入安裝槽內(nèi)；所述原縱墻頂部外側(cè)開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁嵌入安裝槽內(nèi)。有益效果本實用新型通過設(shè)置兩根斜鋼梁人字型對接設(shè)置，其上的V型槽卡緊原屋頂檁條，所述斜鋼梁的底端與屋架梁固定連接，三者共同形成A型加固鋼屋架，以及由至少兩根外加橫向鋼梁、兩根外加縱向鋼梁連接在一起，再與至少四根外加鋼柱相連接，形成的鋼架，共同形成對原結(jié)構(gòu)的加固結(jié)構(gòu)。使原屋面的荷載全部有效地傳遞給A型加固鋼屋架和鋼架組成的加固結(jié)構(gòu)，通過這樣的處理，改變了原房屋結(jié)構(gòu)的傳力體系，原墻體由承重墻變?yōu)閲o墻。當(dāng)?shù)卣饋砼R時，由于鋼結(jié)構(gòu)有較好的延性，屋頂不至于瞬間倒塌，另一方面，由于墻體不承受屋頂?shù)暮奢d，墻體整面倒塌的機率也比較小，這就使人有充分的逃生時間。本實用新型所述加固結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，傳力明確，不破壞原有結(jié)構(gòu)的整體性，且施工期間不影響原結(jié)構(gòu)的使用功能，以較小的成本實現(xiàn)較大的經(jīng)濟和社會效益。

圖1為本實用新型加固結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型原結(jié)構(gòu)和加固結(jié)構(gòu)的側(cè)立面圖。圖3為本實用新型加固結(jié)構(gòu)的鋼架示意圖。圖4為本實用新型原結(jié)構(gòu)和加固結(jié)構(gòu)相對位置示意圖。圖5是外加鋼柱平面布置圖。附圖標(biāo)記:1:外加橫向鋼梁；2:外加鋼柱；3:外加縱向鋼梁；4:原山墻；5:原縱墻；6:斜撐；7:外加基礎(chǔ)；8:原屋頂檁條；9:斜鋼梁；10:V型槽；11:橫撐；12:屋架梁。
具體實施方式
如圖1-5所示，一種單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，原屋面上設(shè)置有原屋頂檁條8，包括外加橫向鋼梁1、外加縱向鋼梁3外加鋼柱2、外加基礎(chǔ)7、屋架梁12和至少兩根斜鋼梁9，所述斜鋼梁9上間隔焊接V型槽10，所述V型槽10的設(shè)置間距與原屋頂檁條8設(shè)置間距相同，其中，兩根斜鋼梁9人字型對接設(shè)置，其上的V型槽10卡緊原屋頂檁條8，所述斜鋼梁9的底端與屋架梁12固定連接，三者共同形成A型加固鋼屋架，所述A型加固鋼屋架支撐在外加橫向鋼梁1、外加縱向鋼梁3、外加鋼柱2和外加基礎(chǔ)7形成的鋼架上。所述外加縱向鋼梁3設(shè)置在原縱墻5內(nèi)側(cè)，所述外加橫向鋼梁I設(shè)置在原山墻4外側(cè)，所述外加縱向鋼梁3端部搭在外加橫向鋼梁I上，兩者固定連接，共同圍合成與原結(jié)構(gòu)平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱2緊貼原山墻4或原縱墻5設(shè)置，其頂端支頂外加橫向鋼梁I端部，其底端支撐在外加基礎(chǔ)7上。所述A型加固鋼屋架內(nèi)部間隔設(shè)置有橫撐11，所述橫撐11兩根分別跟兩根斜鋼梁9固定連接。所述屋架梁12為槽型，槽壁卡在斜鋼梁9上，所述屋架梁12同時與外加縱向鋼梁3固定連接。所述外加橫向鋼梁I與外加鋼柱2之間形成的夾角處設(shè)置斜撐6。所述原山墻4頂部內(nèi)側(cè)開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁I嵌入安裝槽內(nèi)；所述原縱墻5頂部外側(cè)開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁I嵌入安裝槽內(nèi)。上述一種硬山擱檁單層砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)的施工方法，采用步驟如下實施:步驟一，根據(jù)房屋開間、進深、層高尺寸和屋面形狀，確定外加橫向鋼梁1、外加縱向鋼梁3及外加鋼柱2的長度；
步驟二，根據(jù)房屋開間、進深、層高尺寸和屋面形狀，確定外加橫向鋼梁1、外加縱向鋼梁3及外加鋼柱2的安裝位置，并根據(jù)外加鋼柱2的安裝位置預(yù)先施工外加基礎(chǔ)7 ；步驟三，在原山墻4和原縱墻5的四個墻角上部開安裝槽；步驟四，在原山墻4開安裝槽位置安裝外加橫向鋼梁I ;步驟五，在原縱墻5開安裝槽位置安裝外加縱向鋼梁3 ；步驟六，調(diào)整外加橫向鋼梁I和外加縱向鋼梁3的位置，使外加縱向鋼梁3搭在外加橫向鋼梁I上，并將兩者連接；步驟七，根據(jù)已有建筑原屋頂檁條8的設(shè)置間距，確定V型槽10在斜鋼梁9上的設(shè)置間距，并按確定好的間距將V型槽10焊接在斜鋼梁9上；步驟八，將兩根焊有V型槽10的斜鋼梁9分別卡緊原屋頂檁條8并將原屋頂檁條8和斜鋼梁9固定連接，兩根斜鋼梁9頂部對接處固定連接，兩根斜鋼梁9的底部與屋架梁12固定，形成A型加固鋼屋架；原屋頂檁條8和斜鋼梁9通過鐵絲或鋼箍固定。A型加固鋼屋架為平行設(shè)置兩組或三組，兩組時設(shè)置在原建筑的兩端，三組時，在兩端設(shè)置的基礎(chǔ)上，房屋的中間增設(shè)一組。步驟九，屋架梁12搭在外加縱向鋼梁3，并與之固定連接；步驟十，在兩根斜鋼梁9和屋架梁12形成的A型加固鋼屋架內(nèi)間隔設(shè)置橫撐11，橫撐11兩端分別與兩根斜鋼梁9固定連接；步驟^^一，通過千斤頂把外加鋼柱2與A型加固鋼屋架、A型加固鋼屋架與原屋頂檁條8頂緊，直到屋面荷載全部由A型加固鋼屋架和外加鋼柱2承擔(dān)，將外加鋼柱2與外加基礎(chǔ)7固定連接。以上是本實用新型的一典型實施例，本實用新型的實施不限于此。
權(quán)利要求1.一種單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，原屋面上設(shè)置有原屋頂檁條(8)，其特征在于:包括外加橫向鋼梁(I)、外加縱向鋼梁(3)外加鋼柱(2)、外加基礎(chǔ)(7)、屋架梁(12)和至少兩根斜鋼梁(9)，所述斜鋼梁(9)上間隔焊接V型槽(10)，所述V型槽(10)的設(shè)置間距與原屋頂檁條(8)設(shè)置間距相同，其中，兩根斜鋼梁(9)人字型對接設(shè)置，其上的V型槽(10)卡緊原屋頂檁條(8)，所述斜鋼梁(9)的底端與屋架梁(12)固定連接，三者共同形成A型加固鋼屋架，所述A型加固鋼屋架支撐在外加橫向鋼梁(I)、外加縱向鋼梁(3)、外加鋼柱(2)和外加基礎(chǔ)(7)形成的鋼架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外加縱向鋼梁⑶設(shè)置在原縱墻(5)內(nèi)側(cè)，所述外加橫向鋼梁⑴設(shè)置在原山墻⑷外側(cè)，所述外加縱向鋼梁(3)端部搭在外加橫向鋼梁(I)上，兩者固定連接，共同圍合成與原結(jié)構(gòu)平面形狀相同的輪廓，所述外加鋼柱⑵緊貼原山墻⑷或原縱墻(5)設(shè)置，其頂端支頂外加橫向鋼梁(I)端部，其底端支撐在外加基礎(chǔ)(7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述A型加固鋼屋架內(nèi)部間隔設(shè)置有橫撐(11)，所述橫撐(11)兩根分別跟兩根斜鋼梁(9)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述屋架梁(12)為槽型，槽壁卡在斜鋼梁(9)上，所述屋架梁(12)同時與外加縱向鋼梁(3)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外加橫向鋼梁(I)與外加鋼柱(2)之間形成的夾角處設(shè)置斜撐(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述原山墻(4)頂部內(nèi)側(cè)開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁(I)嵌入安裝槽內(nèi)；所述原縱墻(5)頂部外側(cè)開有安裝槽，所述外加橫向鋼梁(I)嵌入安裝槽內(nèi)。
專利摘要本實用新型一種單層硬山擱檁砌體住宅的鋼架護頂結(jié)構(gòu)，原屋面上設(shè)置有原屋頂檁條，包括外加橫向鋼梁、外加縱向鋼梁外加鋼柱、外加基礎(chǔ)、屋架梁和至少兩根斜鋼梁，所述斜鋼梁上間隔焊接V型槽，所述V型槽的設(shè)置間距與原屋頂檁條設(shè)置間距相同，其中，兩根斜鋼梁人字型對接設(shè)置，其上的V型槽卡緊原屋頂檁條，所述斜鋼梁的底端與屋架梁固定連接，三者共同形成A型加固鋼屋架，所述A型加固鋼屋架支撐在外加橫向鋼梁、外加縱向鋼梁、外加鋼柱和外加基礎(chǔ)形成的鋼架上。將屋面荷載由墻體承擔(dān)轉(zhuǎn)換成鋼架護頂結(jié)構(gòu)承擔(dān)，在不影響繼續(xù)使用的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，可廣泛應(yīng)用于邊遠地區(qū)已有的石頭和磚房的抗震加固改造。
文檔編號E04B1/98GK203008402SQ20122061230
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者董有, 鞠樹森, 謝建明, 甄進平 申請人:北京筑福國際工程技術(shù)有限責(zé)任公司