一种老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法，属于既有建筑结构改造技术领域。

背景技术：

随着社会生产和生活水平的不断提高，城市中老旧建筑的抗震加固已成为城市改造工程的薄弱环节。老旧民居存在着结构抗震低、构造连接不良、整体性差等安全隐患，据相关数据显示，砖木结构在地震时，由于地震的剧烈震动，使下方砌块墙体歪裂或发生扭曲变形，或发生结构侧向水平位移过大，当不能承受上部荷载时，整个结构就会倒塌。如果这些老旧民居按照传统的加固方法进行抗震加固，将会破坏原有建筑的外立面，由于一些老旧民居建筑往往都是一个城市的旅游观光的重点，影响城市整体的视觉效果。因此，现有的抗震加固技术对于老旧民居的外立面要求较严格的历史保护性建筑将无法满足需要，这就需要寻找一种新的加固方法，使这些老旧民居既能起到抗震加固的作用，又能做到保护原建筑的外立面的作用。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明提出了一种老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法，主要是为了解决现有老旧民居抗震性能差的技术问题，同时也不损伤老旧民居的外里面。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种老旧民居采用内钢架加固结构，包括新加边钢柱、新加角钢柱、新加边钢梁和屋顶钢制内圈梁。所述新加边钢柱紧贴外墙内壁设置，且与新加边钢梁采用焊接；所述新加角钢柱设置在外墙的角部，并贴紧外墙内壁，且与新加边钢梁采用焊接；所述屋顶钢制内圈梁设置在新加边钢柱和新加角钢柱的顶面，且与新加边钢柱、新加角钢柱柱头采用焊接；所述新加边钢梁设置在相邻两根新加边钢柱之间或新加边钢柱与新加角钢柱之间，且与外墙紧贴，同时通过螺栓、螺母与外墙进行拉结；所述新加边钢梁上根据设计预先开φ22的孔洞，用于穿过m20的螺栓。

所述新加边钢柱、新加角钢柱、新加边钢梁和屋顶钢制内圈梁为工字钢、槽钢、h型钢或上述的任意组合。

所述的m20螺栓的螺母与外墙之间垫有厚度为10mm，边长为50mm的正方形钢垫板。

所述的螺杆长度要比新加边钢梁和外墙的总厚度至少要长200mm。

所述的老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一，根据设计图纸，在原建筑的首层安装新加边钢柱和新加角钢柱的位置预先做好钢柱基础；

步骤二，在原建筑的预留钢柱基础上，安装新加边钢柱和新加角钢柱；

步骤三，在原建筑的屋顶底部设置屋顶钢制内圈梁，屋顶钢制内圈梁分别与新加边钢柱和新加角钢柱柱头进行焊接，同时确认屋顶钢制内圈梁的位置能全部涵盖并承受屋顶的全部荷载，同时屋顶钢制内圈梁与屋顶紧贴，并进行屋顶钢制内圈梁与原屋顶的固定；

步骤四，根据设计图纸，在紧贴外墙内壁四周安装新加边钢梁，新加边钢梁分别与新加边钢柱和新加角钢柱进行焊接；

步骤五，所述新加边钢梁上按一定间距，预留了螺杆安装孔洞，在孔洞对应的外墙上开孔，并将螺杆穿过新加边钢梁的孔洞和外墙的孔洞，安装垫板，用螺母进行紧固；

步骤六，将屋顶与屋顶钢制内圈梁之间用金属楔形键塞紧，使屋顶荷载全部落在新的内框架结构体系上。

有益效果：

本发明通过内设新加边钢柱、新加角钢柱、新加边钢梁和屋顶钢制内圈梁形成新的结构承力体系——钢结构装置，能够承受原有建筑全部竖向荷载。将原有建筑的墙体只作为新结构体系的外围护结构。此结构形式的改变，将原来的墙体承重，转化为整体性和承载力均较好的内钢架承重，既降低了对年代已久的原结构墙体的要求，同时并不影响老旧民居的内部使用空间和外部感官效果。本发明转化后的承力体系，采用内钢架结构，由于钢结构有较好的延性、塑性和韧性，强度高，抗震性能好，且制作简单、施工工期短等优点，具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明内钢架结构加固平面示意图。

图2为图1的a-a剖视图。

图3为外墙和新加边钢梁拉结详图。

图4为图3的a向视图。

图中，1：新加边钢柱；2：新加边钢梁；3：新加角钢柱；4：外墙；5：屋顶；6：螺杆；7：螺母；8：钢垫板；12：屋顶钢制内圈梁。

具体实施方式

如图1-4所示，一种老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法，包括新加边钢柱1、新加角钢柱3、新加边钢梁2和屋顶钢制内圈梁9。所述新加边钢柱1紧贴外墙4内壁设置，且与新加边钢梁2采用焊接；所述新加角钢柱3设置在外墙4的角部，并贴紧外墙4内壁，且与新加边钢梁2采用焊接；所述屋顶钢制内圈梁9设置在新加边钢柱1和新加角钢柱3的顶面，且与新加边钢柱1、新加角钢柱3柱头采用焊接；所述新加边钢梁2设置在相邻两根新加边钢柱1之间或新加边钢柱1与新加角钢柱3之间，且与外墙4紧贴，同时通过螺栓6、螺母7与外墙4进行拉结；所述新加边钢梁2上根据设计预先开φ22的孔洞，用于穿过m20的螺栓6。

所述新加边钢柱1、新加角钢柱3、新加边钢梁2和屋顶钢制内圈梁9为工字钢、槽钢、h型钢或上述的任意组合。

所述的m20螺栓6的螺母7与外墙4之间垫有厚度为10mm，边长为50mm的正方形钢垫板8。

所述的螺杆6长度要比新加边钢梁2和外墙4的总厚度至少要长200mm。

上述老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法，包括如下步骤：

步骤一，根据设计图纸，在原建筑的首层安装新加边钢柱1和新加角钢柱3的位置预先做好钢柱基础；

步骤二，在原建筑的预留钢柱基础上，安装新加边钢柱1和新加角钢柱3；

步骤三，在原建筑的屋顶5设置屋顶钢制内圈梁9，屋顶钢制内圈梁9分别与新加边钢柱1和新加角钢柱1柱头进行焊接，同时确认屋顶钢制内圈梁9的位置能全部涵盖并承受屋顶5的全部荷载，同时屋顶钢制内圈梁9与屋顶5紧贴，并进行屋顶钢制内圈梁9与原屋顶5的固定；

步骤四，根据设计图纸，在紧贴外墙4内壁四周安装新加边钢梁2，新加边钢梁2分别与新加边钢柱1和新加角钢柱3进行焊接；

步骤五，所述新加边钢梁2按一定间距，预留了螺杆6安装孔洞，在孔洞对应的外墙4上开孔，并将螺杆6穿过新加边钢梁2的孔洞和外墙4的孔洞，安装垫板8，用螺母7进行紧固；

步骤六，将屋顶5与屋顶钢制内圈梁9之间用金属楔形键塞紧，使屋顶5荷载全部落在新的内框架结构体系上。

以上是本发明的一典型实施例，本发明的实施不限于此。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种老旧民居采用内钢架加固结构及其施工方法，属于既有建筑结构改造技术领域。包括新加边钢柱、新加角钢柱、新加边钢梁和屋顶钢制内圈梁。本发明将原有建筑的墙体只作为新结构体系的外围护结构。此结构形式的改变，将原来的墙体承重，转化为整体性和承载力均较好的内钢架承重，既降低了对年代已久的原结构墙体的要求，同时并不影响老旧民居的内部使用空间和外部感官效果，且制作简单、施工工期短等优点，具有显著的经济效益和社会效益。

技术研发人员：董有;鞠树森
受保护的技术使用者：北京筑福建筑科学研究院有限责任公司
技术研发日：2018.10.12
技术公布日：2019.03.22