利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于是一种利用千斤顶施压后再做补强的梁修复系统，属于土木工程、建筑、采矿分类，具体涉及建筑物。该发明主要用于建筑物梁的修复与补强。该发明的技术要点在于用槽钢同时兼任模板与受力构件两个职能，用千斤顶与型钢以及槽钢内置弹簧同时兼任临时支撑与部分永久支撑功能，在施工阶段就可直接起到部分加强作用。且通过千斤顶的过度顶升，与传统利用混凝土自重来达成新旧混凝土结合的方式来比，整体性更强。另外，在梁体已经明显变形的极端状态下，通过简化方式，直接将槽钢作为梁体并结合千斤顶顶升后再浇筑新柱体，可以很好地保证旧梁体与新增加支撑之间的结合，避免其他方式只能等变形扩大才能让新增加支撑参与受力的弊端。
【专利说明】
利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统
技术领域
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[0001]本发明属于土木工程、建筑、采矿分类，具体涉及建筑物的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统。
【背景技术】
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[0002]梁的修复办法众多，发明人通过专利检索得知，与本发明最为接近的专利技术是曹新恒发明的通用型桥梁现浇支架。本发明与通用型桥梁现浇支架同样采用了千斤顶用于对梁、板的浇筑提供支撑。但最大区别在于在他的施工过程中，千斤顶只是起到临时支撑的作用。而本发明中的千斤顶，是作为永久支撑的一部分存在。
【发明内容】
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[0003]现代社会随着商业化的全面开展，门面房供不应求。很多住户为了商业利益，将临街的墙面拆除并改造成门面；也有更多追求住宅个性化的住户为了使自己的住房变得更实用，擅自将部分承重墙体拆除。造成原本设计的非承重梁或低荷载梁承担起承重的责任，对建筑物的安全造成了极大的隐患。有关部门通常会要求违规者恢复原状。但从技术角度讲，由于梁过度负荷后变形的存在，恢复原状实际上是不可能的。本人针对这种情况设计的修复办法，其原理是在原承重墙拆除后，对剩余梁体利用千斤顶施压产生预应力后再做补强，使其可以与千斤顶以及以及其他构件一同形成一个新的整体性的承重系统，在保证安全的前提下，最大限度的满足用户对于使用功能改变的要求。该系统同样可以利用作因为水灾、火灾、地质灾害等因素受到损伤或者因为功能改变导致荷载发生变化的梁体进行补强的方式。
[0004]本发明的技术方案为:一种利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统。其特征在于:包括顶部用于补强梁体并为后续混凝土浇筑提供模板作用的槽钢(3)以及内部相应位置焊接的弹簧(11);前期用于提供支撑，并作为后续形成的新柱体内抗弯构件的型钢或空心钢管(2);用于顶撑上部组织的千斤顶(I)等。在实施施工之前，先对下部梁体(5)上方拟新增柱体部位凿毛并埋入钢板(7)，之后将上部梁体(4)的下侧以及原柱体
(6)侧面进行凿毛处理，再按照梁的净长度截取一段内部宽度略大于梁体宽度的槽钢(3)，在两侧相应位置加焊型钢或空心钢管(2)并垫入千斤顶(I)，同时在内部对应位置焊入一定强度的弹簧(11)之后，竖起于梁(4)下方对应位置。然后浇入一定数量的高强度混凝土，混凝土顶部按照弹簧的最佳压缩量计算后，略高于压缩后的弹簧1-2厘米，之后由千斤顶
(I)顶升到缓凝土面与梁(4)底部接触后继续顶升1-2厘米以保证紧密接触(此时弹簧压缩量刚好为最佳位置，可以发挥其最佳的顶升作用，在新梁体混凝土凝固发挥作用前，配合原柱体一起提供支撑，减少原梁体的其净跨度，减少其负荷)。在顶升完成之后，可以在底部钢板与型钢或空心钢管(2)之间加焊一定数量的短钢筋(8)作为加固。在上述动作完成之后，再根据需要用高强混凝土浇筑一定尺寸的新增柱体(9)，并通过槽钢(3)与上部梁体
(4)、通过底部钢板(7)与下部梁体(5)以及直接与原柱体(6)之间形成一个整体性的，新的承重结构。
【附图说明】
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[0005]图1为总体立面图，图2为新增柱体顶部与槽钢结合部混凝土浇筑原理图的平面图，图3为新增柱体顶部与槽钢结合部混凝土浇筑原理图的立面图。图中的I表示千斤顶，2表示型钢或空心钢管，3表示槽钢，4表示上部梁体，5表示下部梁体，6表示原柱体，7表示钢板，8表示短钢筋，9表示新增柱体，10表示模板尺寸放大部分，11表示弹簧。
【具体实施方式】
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[0006]附图所描述的槽钢(3)大小，除了根据梁⑷的宽度决定之外，尚需根据上部荷载，按照简支梁计算其受拉性能是否符合，如果荷载过大，可以考虑在浇筑混凝土时加入底部钢筋以共同抗拉。槽钢宽度需保证可以包住梁体但不宜过大以保证美观，高度需保证在顶升之后上缘超过梁(4)底部稍许以免混凝土溢出。图示槽钢(3)与梁(4)长度存在明显差异，此为表述清楚的缘故，实际操作时应该刚好契合。槽钢(3)内混凝土浇筑一般应该在其它步骤完成后，千斤顶(I)顶升前进行。如果梁的跨度过大，可以考虑在槽钢(3)跨中部分增加临时支撑以免变形，等混凝土养护完毕之后拆除。
[0007]梁(4)下部，原柱体(6)内侧均需预先打毛以利于与新浇筑的混凝土紧密结合；新增柱体(9)顶部与槽钢(3)结合部分混凝土浇筑时，其模板尺寸应该放大，且边缘高于结合处以确保浇筑时不会出现缝隙，多余溢出部分可待模板拆除后再凿除或者直接修饰加工成艺术形态。
[0008]本设计需要考虑的一个问题是下部梁体(5)是否能够承受新增柱体(9)传递过来的荷载。鉴于本设计考虑的重点是住宅内部原承重墙拆除后的梁的补强问题，新增柱体(9)只是起到将原来经由承重墙传递的荷载改为集中荷载传递的作用，且新增柱体(9)自重应该远低于原有承重墙，故该问题经简单运算之后就可解决。如果该建筑为底层且下部无梁，则可通过在新增柱体(9)下部增加基础解决；如果该建筑非底层且只是梁的设计或其他原因造成强度不够，则可通过在底层对应位置做基础，逐层往上新增柱子的方式来解决荷载传递问题。
[0009]弹簧的存在只是为了在施工初期提供一定的预应力用以延缓、改善梁体变形的发生，而不是作为唯一的承载端，故在计算的时候可以按照最低荷载的一半计算即可。
[0010]对于已经出现明显裂痕以及变形的梁体，可以略去在槽钢内部加设弹簧并浇筑混凝土的步骤，直接用槽钢与原有梁体形成叠合梁，用千斤顶加以顶升。此时要求计算时所有荷载均由槽钢承当，如果两侧支撑不够，中间部分再用千斤顶加型钢(钢管)再浇筑混凝土的方式进行顶撑。此举虽然整体性效果不如槽钢结合混凝土，但如果经过计算，应该仍可满足加固要求。
【主权项】
1.一种利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:包括顶部用于补强梁体的槽钢；槽钢内部用于传递预应力的弹簧；槽钢内部浇筑混凝土使其与原有梁体组合成为新梁体承担荷载；用于顶升的千斤顶；用于受力的型钢(或钢管)；用于补强的短钢筋；以及由以上构件构成的梁修复系统；简易应急系统不包括弹簧以及槽钢内部浇筑混凝土。2.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述的顶部槽钢在前期作为模板，后期直接成为新梁体的受拉构件参与受力。3.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述的槽钢内部用于传递预应力的弹簧，在千斤顶的顶升过程中发生变形并到达其最佳变形量后，在槽钢内混凝土尚未凝固发挥作用前，将千斤顶施加的应力传递给原有梁体。4.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述的用于顶升的千斤顶，在顶升过程中，通过型钢(或钢管)以及槽钢和内置弹簧，将原由原柱体承担的荷载分担，并有效缩短原梁体的净跨度，缓解其变形；同时，通过其适度的过度顶升，使得后浇筑混凝土在无法利用自重与原梁体紧密结合的情况下，可以用顶升的力来代替重力使其与原梁体紧密结合并获得一定的充盈度。5.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述的型钢(或钢管)，在前期作为受力构件，将千斤顶顶升所产生的预应力传递到槽钢，并由弹簧传递给原有梁体，分担原由原柱体承担的荷载负担，在后期直接作为柱体的抗弯构件存在。6.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述的用于补强的短钢筋，通过焊接的方式与型钢(或钢管)成为一个整体，在柱体浇筑完成之后，与型钢(或钢管)一起构成柱体的抗弯构件。7.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述的柱顶部扩展的模板，可以让柱体混凝土的浇筑更加顺畅且其与梁体结合部浇筑到位。8.根据权利I所述的利用千斤顶施压产生预应力后再做补强的梁修复系统，其特征在于:所述简易应急系统，直接用槽钢作为梁体，通过千斤顶的顶升使其与原有梁体最大限度的叠合，并作为叠合梁一起参与受力。
【文档编号】E04G23/02GK105888275SQ201510010500
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月4日
【发明人】陈力
【申请人】陈力