本發(fā)明涉及一種加固結構及其施工方法，特別是一種框架或框剪結構中的改造加固結構及其施工方法。

背景技術：

現(xiàn)有的許多老舊房屋為框架或者框架剪力墻結構房屋，存在許多常見問題，例如主體結構的抗震性能較差，非結構物的抗震性能較差，容易在地震中造成較為嚴重的損害，因此一般需要進行加固改造。

目前常用的老舊房屋隔震加固改造技術，一些做法是將首層柱子的中部截斷，在截斷處直接增加隔震墊。這種改造技術存在地震中首層柱的變形較大、抗巨震能力不足導致建筑倒塌的風險。因此如何找到一種適當減少隔震的變形，從而避免巨震風險一直是老舊房屋隔震加固改造中亟待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種框架或框剪加固改造結構及其施工方法，要解決現(xiàn)有老舊房屋隔震加固改造技術中框架柱的變形較大、抗巨震能力不足容易導致建筑倒塌的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種框架或框剪加固改造結構，包括原框架柱和原梁板，其特征在于：還包括原框架柱的截斷處植入的隔震裝置、截斷處柱間連接的附加水平連系構件和加固附加水平連系構件的附加抗側力構件。

所述原框架柱以截斷處為界分為上柱和下柱，所述隔震裝置的上側連接上柱的下側，所述隔震裝置的下側連接下柱的上側。

所述附加水平連系構件分別連接于上柱的底部內側之間和下柱的頂部內側之間。

所述附加水平連系構件與上柱或者下柱之間通過粘接、栓接、植筋或膨脹螺栓進行連接。

所述截斷處位于原框架柱的中部，所述上柱、原梁板、上柱之間的附加水平連系構件圍合形成上部框架，上部框架中至少設有一個附加抗側力構件，所述下柱和下柱之間的附加水平連系構件圍合形成下部框架，下部框架中至少設有一個附加抗側力構件。

所述截斷處位于原框架柱的上部，所述上柱、原梁板、上柱之間的附加水平連系構件圍合形成上部框架；所述下柱和下柱之間的附加水平連系構件圍合形成下部框架，下部框架中至少設有一個附加抗側力構件。

所述截斷處位于原框架柱的下部，所述上柱、原梁板、上柱之間的附加水平連系構件圍合形成上部框架，上部框架中至少設有一個附加抗側力構件；所述下柱和下柱之間的附加水平連系構件圍合形成下部框架。

所述附加抗側力構件為斜撐和/或剪力墻。

所述附加抗側力構件為斜撐，所述斜撐的兩個端部與相應的上部框架或下部框架的框架節(jié)點均斜向連接。

所述附加抗側力構件為剪力墻，該剪力墻與相應的上部框架或下部框架固定連接。

所述原框架柱為首層框架柱，首層框架柱的截斷位置位于其下部，則下柱底部連接的基礎之間增設有附加基礎連系梁。

所述原框架柱或原梁板分別通過外包鋼筋混凝土、鋼板或碳纖維進行加固。

所述斜撐為普通鋼支撐、鋼管混凝土支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼管鋼筋混凝土支撐、鋼骨混凝土支撐或屈曲約束支撐中的一種或幾種。

所述剪力墻為鋼筋混凝土剪力墻、鋼板鋼筋混凝土剪力墻、鋼板剪力墻或面外約束鋼板剪力墻中的一種或幾種。

一種框架或框剪加固改造結構的施工方法，施工步驟如下：

步驟一，對原框架柱進行受力分析，設計截斷原框架柱并植入隔震裝置的位置；

步驟二，截斷原框架柱；

步驟三，在原框架柱的截斷處植入隔震裝置，隔震裝置的上下側與截斷處的原框架柱的上下側分別連接；

步驟四，在截斷處的原框架柱的內側之間連接施工附加水平連系構件；

步驟五，根據截斷處在原框架柱的位置關系，在上部框架或下部框架內連接施工附加抗側力構件。

所述步驟一之前，通過外包鋼筋混凝土、鋼板或碳纖維對原框架柱或原梁板進行加固。

所述原框架柱為首層框架柱，首層框架柱的截斷位置位于其下部，則在所述步驟一之前，下柱底部連接的基礎之間增設附加基礎連系梁。

與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明具有以下特點和有益效果：

本發(fā)明的加固改造結構具有以下特點：一、房屋主結構抗震能力大幅度提高，通過對原框架柱截斷位置處的柱間增設的附加水平連系構件以及增加的附加抗側力構件，形成抵抗結構柱變形并且受力更加合理的加固結構。二、降低了房屋中主體結構和非結構構件的破壞程度，延長了建筑在地震中的破壞時間。三、減少框架柱在地震下的水平位移，限制了隔震裝置上下側的框架柱的水平位移，使其不但可以在首層框架柱上進行加固改造，還可以在非首層框架柱上進行加固改造。四、隔震裝置層可以減少地震水平力，附加水平連系構件可以進一步減少框架柱的水平位移和轉動，附加抗側力構件則進一步增強加固結構的整體性，減少P-δ效應，進而提升框架或框剪結構的整體抗震能力。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

圖1是實施例一-四的標準層平面結構示意圖。

圖2是實施例一的立面結構示意圖。

圖3是實施例二的立面結構示意圖。

圖4是實施例三的立面結構示意圖。

圖5是實施例三的立面結構示意圖。

附圖標記：1－原框架柱、1.1－上柱、1.2－下柱、2－原梁板、3－隔震裝置、4－附加水平連系構件、5－附加抗側力構件、5.1－斜撐、5.2－剪力墻、6－基礎、7－基礎連系梁。

具體實施方式

實施例一參見圖1和圖2所示的一種框架或框剪加固改造結構，其中每榀框架或框剪結構包括四根原框架柱1，原框架柱的頂部連接原梁板2，這種加固改造結構還包括原框架柱1的截斷處植入的隔震裝置3、截斷處柱間連接的附加水平連系構件4和加固附加水平連系構件4的附加抗側力構件5。

所述原框架柱1以截斷處為界分為上柱1.1和下柱1.2，所述隔震裝置3的上側連接上柱1.1的下側，所述隔震裝置3的下側連接下柱1.2的上側。

所述附加水平連系構件4分別連接于上柱1.1的底部內側之間和下柱1.2的頂部內側之間。所述附加水平連系構件4與上柱1.1或者下柱1.2之間通過粘接、栓接、植筋或膨脹螺栓進行連接。

所述截斷處位于原框架柱1的中部，截斷處位于框架柱的同一高度，所述上柱1.1、原梁板2、上柱之間的附加水平連系構件4圍合形成上部框架，上部框架中至少設有一個附加抗側力構件5，所述下柱1.2和下柱之間的附加水平連系構件4圍合形成下部框架，下部框架中至少設有一個附加抗側力構件5。

所述附加抗側力構件5為斜撐5.1，上部框架內設置兩個斜撐，下部框架內設置兩個斜撐，斜撐的兩個端部與相應的的框架節(jié)點均斜向連接。

所述斜撐為普通鋼支撐、鋼管混凝土支撐、鋼筋混凝土支撐、鋼管鋼筋混凝土支撐、鋼骨混凝土支撐或屈曲約束支撐。本實施例中為普通鋼支撐。

實施例二參見圖1和圖3所示，與實施例一不同的是，所述附加抗側力構件5為斜撐5.1和剪力墻5.2。上部框架內設置兩片剪力墻，該剪力墻的四周與相應的上部框架的內側均固定連接，下部框架內設置兩個斜撐，斜撐的兩個端部與相應的下部框架的框架節(jié)點均斜向連接。

所述剪力墻為鋼筋混凝土剪力墻、鋼板鋼筋混凝土剪力墻、鋼板剪力墻或面外約束鋼板剪力墻中的一種或幾種。本實例中為鋼板剪力墻。剪力墻的四周外側與上部框架的內側均固定連接。

實施例三參見圖1和圖4所示，與實施例一不同的是，所述截斷處位于原框架柱1的上部，所述上柱1.1、原梁板2、上柱之間的附加水平連系構件圍合形成上部框架；所述下柱1.2和下柱之間的附加水平連系構件4圍合形成下部框架，下部框架內設置兩個斜撐5.1。

實施例四參見圖1和圖5所示，與實施例一不同的是，本實施例中，所述原框架柱為首層框架柱，首層框架柱的截斷位置位于其下部，所述上柱1.1、原梁板2、上柱之間的附加水平連系構件圍合形成上部框架，上部框架內設置兩個斜撐5.1，所述下柱1.2和下柱之間的附加水平連系構件4圍合形成下部框架。所述下柱底部連接的基礎6之間增設有附加基礎連系梁7。

實施例中的原框架柱或原梁板均可以分別通過外包鋼筋混凝土、鋼板或碳纖維進行加固。斜撐可以為普通鋼支撐或屈曲約束支撐。

實施例中的四種框架或框剪加固改造結構的施工方法，施工步驟一般如下：

步驟一，對原框架柱1進行受力分析，設計截斷原框架柱并植入隔震裝置3的位置；

步驟二，截斷原框架柱1；

步驟三，在原框架柱1的截斷處植入隔震裝置3，隔震裝置3的上下側與截斷處的原框架柱1的上下側分別連接；

步驟四，在截斷處的原框架柱1的內側之間連接施工附加水平連系構件4；

步驟五，根據截斷處在原框架柱1的位置關系，在上部框架或下部框架內連接施工附加抗側力構件5。

所述步驟一之前，通過外包鋼筋混凝土、鋼板或碳纖維對原框架柱或原梁板進行加固。

實施例四中，所述原框架柱1為首層框架柱，首層框架柱的截斷位置位于其下部，則在所述步驟一之前，下柱底部連接的基礎6之間增設附加基礎連系梁7。