一种增强型低层建筑加层结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种增强型低层建筑加层结构，属于结构抗震和结构加固领域。
【背景技术】
[0002]随着城镇化的进一步推进，城市人口剧增同时土地资源出现供应紧张，这使得土地价格持续上扬，迫切需要建筑向高空发展以拓展垂直的生活空间，提高土地利用率。上世纪60-90年代前后兴建的大量住宅、办公等建筑由于当时建筑规划等设计方面的局限已经不能完全满足现代人们对居住品质提高的要求，甚至许多已建的建筑结构已经不能满足最新抗震规范的要求。对旧建筑大拆大建的做法不仅会面临复杂的拆迀问题，还会产生大量的建筑垃圾，粉尘和噪声污染。在这样的背景下，在规划容许的情况下对已建建筑进行抗震加固和加层成为旧楼改造的一种新途径。
[0003]现有的围套式框架加层结构主要存在的问题是结构抗侧力体系为钢结构框架体系，其抗侧性能相对较弱，对应规范定义的结构适用高度较低，因此加层数量极为有限，难以满足高容积率的需要，也难以平衡房地产扩建及开发的成本，不能满足在较高的结构高度下设计规范对结构抗侧力体系的要求。承重大梁仅为重力转换构件，不承担抗侧力作用。承重大梁的尺寸受既有建筑长度和其上所布置重力荷载的影响较大，当承重大梁跨度较大或所受重力荷载较大时，承重大梁的尺寸将过大，无论对建筑和结构都会产生较多不利影响。全部新建结构的重量均通过承重大梁传递到围套的钢柱，使得钢柱的尺寸较大，且柱下基础的竖向变形相对较大，不利于控制新建结构和已建结构之间的不均匀沉降。
【发明内容】
[0004]本专利所提出的新型结构体系适用于规范定义的较高建筑适用高度下结构的加固和加层，该结构体系能够满足设计规范的要求。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案:
[0006]—种增强型低层建筑加层结构，包括外套式结构、内嵌式结构和转换结构，所述外套式结构布置在已建建筑周围一定范围内，所述内嵌式结构布置在已建建筑内部适当位置，所述转换结构布置于已建结构的上方并与外套式结构和内嵌式结构相连，所述外套式结构通过铰接式节点与已建结构在每一层相连，所述外套式结构与内嵌式结构自下向上不间断的延伸到新建结构的顶部，形成了竖向连续的框架-剪力墙结构体系，所述转换结构与相连的外套式结构形成了巨型框架结构体系。
[0007]所述外套式结构包括布置在已建建筑周围一定范围内的剪力墙、框架或框架-剪力墙结构体系。
[0008]所述内嵌式结构包括布置在已建建筑内部适当位置的剪力墙结构。
[0009]所述的转换结构包括布置在已建结构的上方的转换梁或转换桁架，高度为一层或两层，转换结构两端支承于新建的外套式结构和内嵌式结构上。
[0010]本实用新型具有如下的有益效果:
[0011]本实用新型的有益效果是能够形成框架-剪力墙结构体系，且主要的抗侧力框架和剪力墙全部为落地结构，大大提高了规范定义的结构适用高度，因此抗侧刚度较高，加层的数量可大幅度提高。内嵌式的剪力墙结构布置在既有建筑内部公共空间，不仅能为结构提供较多的侧向刚度，还能够有效分担转换结构上的竖向荷载，减小转换结构和外套式结构的负担。内嵌式剪力墙能够分担外围结构所承担的竖向荷载，有利于控制新建结构和已建结构之间的不均匀沉降。转换结构既传递竖向荷载又能够形成巨型框架体系，有利于控制已建结构的位移，提高了已建结构的抗侧力性能。加层部分的竖向力通过转换结构传递至基础，避免直接将力传递至已建结构而使其出现承载力不足的情况。
【附图说明】
[0012]图1是新旧结构连接的典型结构平面图。
[0013]图2是加建区的典型结构平面图。
[0014]图3是图1和图2中的结构立面图A-A。
[0015]图4是图1和图2中的结构剖面图B-B。
[0016]图5是转换结构三维轴侧图。
[0017]其中:1内嵌式剪力墙结构；2外套式框架-剪力墙结构；3已建结构；4转换结构。
【具体实施方式】
[0018]如图1?图5所示，本实用新型的【具体实施方式】如下:
[0019]—种增强型低层建筑加层结构，包括外套式结构2、内嵌式结构1和转换结构4，外套式结构2布置在已建结构3周围一定范围内，内嵌式结构1布置在已建结构3内部适当位置，转换结构4布置于已建结构3的上方并与外套式结构2和内嵌式结构1相连，外套式结构2通过铰接式节点与已建结构3在每一层相连，外套式结构2与内嵌式结构1自下向上不间断的延伸到新建结构的顶部，形成了竖向连续的框架-剪力墙结构体系，转换结构4与相连的外套式结构2形成了巨型框架结构体系。
[0020]上述的一种增强型低层建筑加层结构的实现步骤如下:
[0021](1)在已建结构底部改造原有基础，并新建独立基础，满足新增内嵌式结构和新增外套式结构的基础承载要求。
[0022](2)在已建结构周围一定范围内进行适当的扩建，形成外套式的剪力墙、框架或框架-剪力墙结构体系。
[0023](3)新建的外套式结构应在每一层与已建结构采用铰接方式相连。
[0024](4)利用已建建筑内部的公共空间(如楼梯间或通风井等)或在适当的位置处加设剪力墙，形成内嵌式结构，外套式结构与内嵌式结构自下向上不间断的延伸到新建结构的顶部，形成了竖向连续的框架-剪力墙结构体系。
[0025](5)新建的内嵌式剪力墙应与已建结构楼梯间的梁板进行连接，梁板内钢筋需伸入并锚固在新建混凝土墙体内。
[0026](6)在已建结构的上方，利用一层或两层的空间布置转换梁或转换桁架，并与新建的外套式结构和内嵌式结构相连接。
[0027]以上是本实用新型的一典型实施案例，本实用新型的实施不限于此。
【主权项】
1.一种增强型低层建筑加层结构，包括外套式结构(2)、内嵌式结构(1)和转换结构(4)，所述外套式结构(2)布置在已建结构(3)周围一定范围内，所述内嵌式结构(1)布置在已建结构(3)内部适当位置，所述转换结构(4)布置于已建结构(3)的上方并与外套式结构(2)和内嵌式结构(1)相连，所述外套式结构(2)通过铰接式节点与已建结构(3)在每一层相连，所述外套式结构(2)与内嵌式结构(1)自下向上不间断的延伸到新建结构的顶部，形成了竖向连续的框架-剪力墙结构体系，所述转换结构(4)与相连的外套式结构(2)形成了巨型框架结构体系。2.根据权利要求1所述的一种增强型低层建筑加层结构，其特征是:所述外套式结构(2)包括布置在已建建筑周围一定范围内的剪力墙、框架或框架-剪力墙结构体系。3.根据权利要求1所述的一种增强型低层建筑加层结构，其特征是:所述内嵌式结构(1)包括布置在已建建筑内部适当位置的剪力墙结构。4.根据权利要求1所述的一种增强型低层建筑加层结构，其特征是:所述的转换结构(4)包括布置在已建结构的上方的转换梁或转换桁架，高度为一层或两层，转换结构(4)两端支承于新建的外套式结构(2)和内嵌式结构(1)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种增强型低层建筑加层结构，属于结构抗震和结构加固领域。这项技术通过在已建结构外围加建外套式结构，同时在已建结构内部加建内嵌式结构，形成框架-剪力墙结构体系，并利用转换结构和外套式结构所形成的巨型框架提高结构的抗侧性能，解决规范定义的较高建筑适用高度下结构的加固和加层问题，使结构满足设计规范的要求。
【IPC分类】E04B1/98, E04G23/02
【公开号】CN204983723
【申请号】CN201520479275
【发明人】许博
【申请人】许博
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年7月6日