專利名稱：減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)減震及結(jié)構(gòu)加固技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法。
背景技術(shù)：
框架結(jié)構(gòu)具有平面布置靈活、自重較輕等優(yōu)點(diǎn)，在我國エ業(yè)與民用建筑中被廣泛采用。目前，對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震加固具有多種加固方法，可分為直接加固方法和間接加固方法。直接加固法是直接對框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件采取抗震加固的方法，例如，增大截面法，外粘型鋼法、外粘鋼板法或外粘纖維片材法等，這些方法的共同特點(diǎn)是直接針對擬加固的構(gòu)件進(jìn)行抗震加固，提高構(gòu)件的承載能力。間接加固方法是依據(jù)既有框架的結(jié)構(gòu)方案以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置，采取技術(shù)措施改變結(jié)構(gòu)的傳力途徑及內(nèi)力分布，或減小結(jié)構(gòu)、構(gòu)件承受的荷載以達(dá)到加固的目的，例如，通過增設(shè)抗震墻將框架由單重結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蚣?抗震墻雙重結(jié)構(gòu)體系，即，不直接加固框架結(jié)構(gòu)部分，而是增設(shè)抗震墻并由抗震墻承擔(dān)大部分地震作用，框架作為第二道抗震防線，以達(dá)到間接加固框架的目的。實際工程中，增設(shè)抗震墻的間接加固方法最大問題是抗震墻自重隨著層數(shù)的增加而増大，新老基礎(chǔ)的設(shè)計及施工有難度，且主體結(jié)構(gòu)與新增抗震墻之間存在不均勻沉降等問題，新增抗震墻越高則不均勻沉降問題越明顯。對于框架結(jié)構(gòu)，底層常用于商場、賓館、展覽廳等，需要較高的使用空間，另一方面，受地表附近地基土層軟弱的影響，基礎(chǔ)需要一定的埋置深度而落于較密實的土層上，因此框架結(jié)構(gòu)底層的計算層高一般較高，底層框架柱的計算高度較大。采用傳統(tǒng)增設(shè)抗震墻的間接加固方法時，同樣存在抗震墻自重隨著層數(shù)的增加而増大，新老基礎(chǔ)的設(shè)計及施工有難度等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對框架結(jié)構(gòu)，特別是柱下獨(dú)立基礎(chǔ)埋置較深的框架結(jié)構(gòu)，提供一種新的間接加固框架結(jié)構(gòu)的方法，可以有效減小框架結(jié)構(gòu)所承受的地震作用，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，進(jìn)而降低框架梁、框架柱等主要抗側(cè)カ構(gòu)件的配筋量。本發(fā)明的技術(shù)方案如下減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，其特征在于，包括如下步驟步驟a，在框架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)和室外地坪處開挖施工操作空間，操作空間由室內(nèi)外地坪標(biāo)高位置向下開挖至設(shè)計深度；在室內(nèi)和室外地坪以下設(shè)置混凝土墻3的水平鋼筋及豎向鋼筋，所述豎向鋼筋在頂部彎折伸入擬設(shè)置的混凝土板4內(nèi)，綁扎鋼筋形成混凝土墻3的鋼筋龍骨；所述混凝土墻3沿框架的雙向設(shè)置。步驟b，支混凝土墻3的模板，澆筑混凝土至擬設(shè)置的混凝土板4的板底位置，形成混凝土墻3 ;將混凝土墻3兩側(cè)進(jìn)行回填，夯壓密實；
步驟C，將擬設(shè)置的混凝土板4下面的地基層夯壓密實并鋪設(shè)一層素混凝土作為打底墊層；設(shè)置混凝土板4的縱筋，并將邊跨位置的混凝土板4的縱筋延伸至混凝土墻3的鋼筋龍骨，綁扎鋼筋；步驟d，在室內(nèi)外澆筑混凝土形成混凝土板4，并將混凝土墻3的頂部位置澆筑完整，使得混凝土墻3與混凝土板4現(xiàn)澆為整體，所述混凝土板4及混凝土墻3位于室內(nèi)外地坪標(biāo)高之下，完成框架結(jié)構(gòu)的加固。進(jìn)一步地，所述混凝土板4的縱向鋼筋遇到框架柱I時可以采用植筋的方式植入框架柱I，也可以繞過框架柱I，混凝土板4的配筋除按照樓面承受的豎向荷載作用進(jìn)行計算配筋外，還應(yīng)按照受拉構(gòu)件進(jìn)行計算。進(jìn)一步地，在混凝土板4的下方、框架柱I的旁邊設(shè)置混凝土翼墻5，所述混凝土翼墻5不超出獨(dú)立基礎(chǔ)2的邊緣，其豎向鋼筋向上伸入混凝土板4內(nèi)，向下植入獨(dú)立基礎(chǔ)2，其水平鋼筋植入框架柱I。進(jìn)一步地，對于所述混凝土墻3的長度，可以連續(xù)設(shè)置，也可以分段設(shè)置。當(dāng)室內(nèi)的混凝土墻3與獨(dú)立基礎(chǔ)2的聯(lián)系梁相遇時，在相交處設(shè)置缺口，避開原有獨(dú)立基礎(chǔ)的聯(lián)系梁。所述混凝土墻3的下面根據(jù)計算要求設(shè)置或不設(shè)置基礎(chǔ)。上述加固施工步驟的先后順序可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。與現(xiàn)有框架結(jié)構(gòu)的直接加固方法和間接加固方法相比，本發(fā)明的加固方法有著完全不同的加固理念，是針對框架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而提出的一種全新的加固方法，屬于減震加固技術(shù)。本發(fā)明的減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，其思路是通過在框架結(jié)構(gòu)室內(nèi)外地面標(biāo)高以下設(shè)置混凝土板并在室外地坪標(biāo)高以下設(shè)置混凝土墻的方法對框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行間接加固，降低了框架底層的計算層高，有效減少了框架結(jié)構(gòu)所承受的地震作用，減輕了結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，進(jìn)而降低了框架梁、框架柱等主要抗側(cè)力構(gòu)件的配筋量以及結(jié)構(gòu)的最大層間位移角，這種降低配筋的程度是最廣泛的，基本上涵蓋了框架的所有受力構(gòu)件，特別適用于柱下基礎(chǔ)埋置較深的框架結(jié)構(gòu)。同時，底層框架柱的計算長度降低后，其層間抗側(cè)剛度得到一定程度提高，有利于避免底層出現(xiàn)薄弱層的可能。本發(fā)明的加固方法，加固工作主要集中在框架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)外地坪標(biāo)高以下，對框架結(jié)構(gòu)的上部結(jié)構(gòu)沒有擾動，施工簡單，造價較小，可廣泛應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的加固改造中。


圖I為本發(fā)明的加固方法用于加固框架結(jié)構(gòu)的立面示意圖；圖2為本發(fā)明的加固方法用于加固框架結(jié)構(gòu)的另一例的立面示意圖，室外地坪低于室內(nèi)地坪。附圖標(biāo)記I-框架柱；2_獨(dú)立基礎(chǔ)；3_混凝土墻；4_混凝土板；5_混凝土翼墻；11_室內(nèi)地坪標(biāo)高；12-室外地坪標(biāo)高；13-室內(nèi)的混凝土板4的頂面標(biāo)高；14-室外的混凝土墻3的頂面標(biāo)聞。
具體實施例方式本發(fā)明提供了減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，下面通過具體實施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實施例一參照圖1，某框架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)地坪標(biāo)高11與室外地坪標(biāo)高12相等，室內(nèi)地坪至一層頂板頂面的高度為3. 6m，獨(dú)立基礎(chǔ)埋置深度為I. 5m，獨(dú)立基礎(chǔ)高度為O. 5m，底層框架的層高由基礎(chǔ)頂面取至一層頂板頂面即4. 6m，現(xiàn)利用本發(fā)明的加固方法加固該框架結(jié)構(gòu)以減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，主要加固步驟如下步驟1，在框架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)外地坪處開挖施工操作空間，室外操作空間由室外地坪標(biāo)高12位置向下開挖至獨(dú)立基礎(chǔ)2底面標(biāo)高以下300mm，室內(nèi)操作空間由室內(nèi)地坪標(biāo)高11 位置向下開挖至獨(dú)立基礎(chǔ)及聯(lián)系梁的頂面。在框架結(jié)構(gòu)的室外沿周邊擬設(shè)置一圈混凝土墻 3，在室內(nèi)每兩個框架柱中間擬設(shè)置一道垂直于柱軸線的混凝土墻3。設(shè)置混凝土墻3的水平鋼筋及豎向鋼筋，所述混凝土墻3的豎向鋼筋在頂部位置水平彎折伸入擬設(shè)置的混凝土板4內(nèi)，綁扎鋼筋形成混凝土墻3的鋼筋龍骨；支混凝土墻3的模板，澆筑混凝土至擬設(shè)置的混凝土板4的板底位置，形成混凝土墻3，所述混凝土墻3的厚度為200_ ;將混凝土墻3 內(nèi)側(cè)和外側(cè)進(jìn)行回填，夯壓密實。步驟2，在框架柱I的旁邊設(shè)置混凝土翼墻5，所述混凝土翼墻5的長度不超出獨(dú)立基礎(chǔ)2的邊緣，高度至擬設(shè)置的混凝土板4的板底，所述混凝土翼墻5的厚度為200mm ； 所述混凝土翼墻5的水平鋼筋和豎向鋼筋采用植筋的方式植入框架柱I和獨(dú)立基礎(chǔ)2，且豎向鋼筋向上伸出翼墻的墻頂，以錨入接下來施工的混凝土板4內(nèi)部。步驟3，將擬設(shè)置的混凝土板4下面的地基層夯壓密實并鋪設(shè)一層素混凝土作為打底墊層，設(shè)置混凝板4的縱筋并綁扎；所述混凝土板4的縱向鋼筋遇到框架柱I時繞過框架柱I ;將邊跨位置的混凝土板4的縱筋延伸至混凝土墻3的鋼筋龍骨，并與混凝土墻3的鋼筋龍骨進(jìn)行連接、綁扎；步驟4，在室內(nèi)外澆筑混凝土形成混凝土板4，并將混凝土墻3的頂部位置澆筑完整，所述混凝土板4的厚度為200mm，位于室內(nèi)外地坪標(biāo)高之下50mm，所述混凝土墻3位于室外地坪標(biāo)高之下50mm，完成框架結(jié)構(gòu)的加固。上述加固施工步驟的先后順序可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。加固后的立面示意圖如圖I所示。加固后，框架結(jié)構(gòu)的嵌固部位為新增的混凝土板4的板頂位置，加固后底層的層高由混凝土板4的板頂標(biāo)高位置取至一層頂板頂面即3. 65m。本發(fā)明的加固方法將框架底層的計算高度由4. 6m降低至3. 65m，有效減少了框架結(jié)構(gòu)所承受的地震作用，減輕了結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，進(jìn)而降低了框架梁、框架柱等主要抗側(cè)力構(gòu)件因地震作用而引起的配筋量以及結(jié)構(gòu)的最大層間位移角，這種降低配筋的程度是最廣泛的，基本上涵蓋了框架結(jié)構(gòu)的所有抗側(cè)力構(gòu)件。由上述實施例的加固過程可見，本發(fā)明的加固工作主要集中在框架結(jié)構(gòu)的底層，對上部樓層的結(jié)構(gòu)沒有擾動，施工簡單，造價較小，可廣泛應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)的加固改造中O實施例二 參照圖2，示出了本發(fā)明的加固方法用于加固框架結(jié)構(gòu)實施例二的立面示意圖。本實施例與實施例一的不同之處在于本實施例的室外地坪低于室內(nèi)地坪，與混凝土墻3相連的混凝土板4呈傾斜設(shè)置。本實施例的加固實施步驟與上述實施例的步驟相似，在此不再詳細(xì)論述。
權(quán)利要求
1.減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，其特征在于，包括如下步驟步驟a，在框架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)和室外地坪處開挖施工操作空間，操作空間由室內(nèi)外地坪標(biāo)高位置向下開挖至設(shè)計深度；在室內(nèi)和室外地坪以下設(shè)置混凝土墻(3)的水平鋼筋及豎向鋼筋，所述豎向鋼筋在頂部彎折伸入擬設(shè)置的混凝土板(4)內(nèi)，綁扎鋼筋形成混凝土墻(3) 的鋼筋龍骨；步驟b，支混凝土墻(3)的模板，澆筑混凝土至擬設(shè)置的混凝土板(4)的板底位置，形成混凝土墻(3);將混凝土墻(3)兩側(cè)進(jìn)行回填，夯壓密實；步驟C，將擬設(shè)置的混凝土板(4)下面的地基層夯壓密實并鋪設(shè)一層素混凝土作為打底墊層；設(shè)置混凝土板(4)的縱筋，并將邊跨位置的混凝土板(4)的縱筋延伸至混凝土墻(3)的鋼筋龍骨，綁扎鋼筋；步驟d，在室內(nèi)外澆筑混凝土形成混凝土板(4)，并將混凝土墻(3)的頂部位置澆筑完整，使得混凝土墻(3)與混凝土板(4)現(xiàn)澆為整體，所述混凝土板(4)及混凝土墻(3)位于室內(nèi)外地坪標(biāo)高之下，完成框架結(jié)構(gòu)的加固。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，其特征在于，所述混凝土板(4)的縱向鋼筋遇到框架柱(I)時可以采用植筋的方式植入框架柱(I)，也可以繞過框架柱⑴。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，其特征在于，在混凝土板(4)的下方、框架柱(I)的旁邊設(shè)置混凝土翼墻(5)，所述混凝土翼墻(5)不超出獨(dú)立基礎(chǔ)⑵的邊緣，其豎向鋼筋向上伸入混凝土板⑷內(nèi)，向下植入獨(dú)立基礎(chǔ)(2)，其水平鋼筋植入框架柱(I)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種減輕框架結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的加固方法，屬于結(jié)構(gòu)抗震及加固技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的加固方法是在框架結(jié)構(gòu)的室內(nèi)外地坪標(biāo)高以下設(shè)置混凝土墻和混凝土板，完成框架結(jié)構(gòu)的加固。本發(fā)明的加固方法減小了框架結(jié)構(gòu)底層的計算層高，有效減少了框架結(jié)構(gòu)所承受的地震作用，減輕了框架結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，降低了框架梁、框架柱等主要構(gòu)件的配筋量，發(fā)揮了間接加固框架結(jié)構(gòu)的有益效果。
文檔編號E04G23/00GK102587682SQ20121009812
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者劉海濤, 徐健, 郭猛 申請人:郭猛