既有筒仓顶部加建结构及既有筒仓顶部加建方法与流程

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种既有筒仓顶部加建结构及既有筒仓顶部加建方法。

背景技术：

我国在工业建筑更新与改造方面的应用和推广比发达国家晚。由于经济、技术以及价值观念等问题，在城市更新中，大多还是采取“大拆大建，推倒重来”的方式，不仅改造成本高，还耗费了大量的人力物力，国内仅有少量自发应用的实例，规模往往较小，方法也不够完善，尚未形成系统的理论。由于国家的城市化进程加快、政策颁布及人文需要等因素，对既有建筑的需求由大拆大建逐渐向更新与改造方向转变，这对既有工业建筑改造技术提出了更高的要求。筒仓是用于贮存散装物料的仓库，筒仓一般包括设置于地面上的筒仓底部框架以及筒仓仓身，筒仓仓身设置在筒仓底部框架的上方，筒仓底部框架用于支撑筒仓仓身，筒仓仓身的平面形状有正方形、矩形、多边形和圆形等。筒仓作为工业建筑物中的标志性建筑，其建筑具有很强的工业化特点。

传统筒仓顶部加建平台是在新建过程中平台与筒仓一同建成，而在既有筒仓上加建建筑，原有的筒仓承载能力不能承受新增平台的重量，目前一般是在对筒仓进行加固处理后再在原有的筒仓上加建平台，但存在以下问题：筒仓存在竖向承载力低及加固难度大的问题，导致加建建筑结构安全性较低以及加建成本较高。

因此，有必要提供一种经济且安全的既有筒仓顶部加建结构及既有筒仓顶部加建方法。

技术实现要素：

本发明的第一目的在于提供一种经济且安全的既有筒仓顶部加建结构。

本发明的第二目的在于提供一种经济且安全的既有筒仓顶部加建方法。

为实现上述第一目的，本发明提供了一种既有筒仓顶部加建结构，加建于既有筒仓上，所述既有筒仓包括筒仓仓身及设置于地面上的底部框架，所述底部框架包括第一底部框架及第二底部框架，所述第一底部框架位于所述第二底部框架的外周侧，所述筒仓仓身连接于所述第一底部框架的上方，包括钢筋混凝土墩、锚栓、格构柱及桁架，所述钢筋混凝土墩固定设置于所述第二底部框架上，所述锚栓的一端埋设于所述钢筋混凝土墩内，所述格构柱的下端与所述锚栓的另一端固定连接，所述格构柱的上端贯穿所述筒仓仓身，所述桁架连接于所述格构柱的上端并位于所述筒仓仓身的上方。

与现有技术相比，本发明通过在既有筒仓原有的位于内侧的第二底部框架上设置所述钢筋混凝土墩，同时对第二底部框架进行加固，并在钢筋混凝土墩预埋锚栓，通过在钢筋混凝土墩上加建格构柱，从而为加建建筑提供竖向承载力，避免新建建筑直接安装在筒仓而导致后续的加固难度大、加建成本高等问题，同时避免直接在原有的第二底部框架上预埋锚栓时破坏原有的第二底部框架，提高了加建结构的安全性，受力明确且可靠。因此，本发明的既有筒仓顶部加建结构具有经济且安全的特点。

较佳地，所述既有筒仓顶部加建结构还包括定位板，所述定位板上设有定位孔，所述定位板设置于所述钢筋混凝土墩上，所述锚栓穿设于所述定位孔内。

较佳地，所述格构柱包括第一格构柱及第二格构柱，所述第一格构柱的下端与所述锚栓固定连接，所述第一格构柱的上端与所述第二格构柱的下端固定连接，所述第二格构柱的上端与所述桁架固定连接。

较佳地，所述桁架包括底部组件、中间杆件及顶部组件，所述底部组件固定连接于所述格构柱的上端，所述中间杆件固定连接于所述顶部组件与所述底部组件之间，所述顶部组件呈平行地设置于所述底部组件的上方；所述底部组件包括下弦杆及第一水平连接构件，若干个所述下弦杆呈平行设置，若干个所述第一水平连接构件固定连接于相邻两平行的所述下弦杆之间；所述顶部组件包括上弦杆及第二水平连接构件，若干个所述上弦杆呈平行设置，若干个所述第二水平连接构件固定连接于相邻两平行的所述上弦杆之间；所述中间杆件包括腹杆及斜杆，所述腹杆呈垂直地连接于所述上弦杆与所述下弦杆之间，所述斜杆呈倾斜地连接于所述上弦杆与所述下弦杆之间。

为实现上述第二目的，本发明提供了一种既有筒仓顶部加建方法，包括以下步骤：(1)在既有筒仓的位于内侧的底部框架上设置钢筋混凝土墩，并将锚栓的一端埋设于所述钢筋混凝土墩内；(2)切开既有筒仓的筒仓仓身的顶部屋盖，并将所述顶部屋盖吊至底面预设的堆放区域中；(3)将所述格构柱经所述筒仓仓身的顶部竖直吊至所述筒仓仓身内，将所述格构柱的下端与所述锚栓的另一端固定连接，并使所述格构柱的上端穿至于所述筒仓仓身的外部；(4)在所述格构柱的上端加建桁架；(5)在所述桁架的外围安装外围护及装饰。

与现有技术相比，本发明通过在既有筒仓原有的位于内侧的底部框架上设置所述钢筋混凝土墩，以对该底部框架进行加固，并在钢筋混凝土墩预埋锚栓，通过在钢筋混凝土墩上加建格构柱，从而为加建建筑提供竖向承载力，避免新建建筑直接安装在筒仓而导致后续的加固难度大、加建成本高等问题，同时避免直接在原有的底部框架上进行预埋锚栓时破坏原有的底部框架，提高了加建结构的安全性，受力明确且可靠。因此，本发明的既有筒仓顶部加建方法具有经济且安全的特点。

较佳地，在所述步骤(1)中，利用一定位板的定位孔将所述锚栓定位设置于所述钢筋混凝土墩上。

较佳地，在所述步骤(2)中，提供交叉钢支撑，所述交叉钢支撑包括两个钢支撑件，两所述钢支撑件交叉固定在一起，从下至上将若干个交叉钢支撑安装于所述筒仓塔楼的楼柱上，从而加固所述筒仓塔楼，以减少加建建筑传递的水平力对所述筒仓塔楼造成的影响。

较佳地，在所述步骤(4)中，所述桁架包括若干个下弦杆、上弦杆、腹杆、斜杆、第一水平连接构件及第二水平连接构件，将各所述下弦杆平行地安装在所述格构柱上，将各所述第一水平连接构件固定连接于相邻两平行的所述下弦杆之间，将各所述腹杆垂直地安装在所述下弦杆上，将各所述上弦杆平行地安装在所述腹杆上，将各所述第二水平连接构件固定连接于相邻两平行的所述上弦杆之间，以形成一框架整体，并将各所述斜杆在所述框架整体的周侧倾斜地连接于所述下弦杆和所述上弦杆之间。

较佳地，在所述步骤(4)中，在加建桁架时，对所述桁架的悬挑构件进行竖向支撑。

附图说明

图1是既有筒仓的结构示意图。

图2是本发明的既有筒仓顶部加建结构加建于既有筒仓后的结构示意图。

图3是图2中去掉部分筒仓后的结构示意图。

图4是本发明的钢筋混凝土墩与第二底部框架连接的结构示意图。

图5是本发明的钢筋混凝土墩与锚栓连接的结构示意图。

图6是本发明的定位板的结构示意图。

图7是本发明的筒仓塔楼加固后的结构示意图。

图8是将格构柱吊至筒仓仓身时的结构示意图。

图9是在格构柱上端安装下弦杆时的结构示意图。

图10是本发明的桁架安装好后的结构示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图4，本发明的既有筒仓顶部加建结构100加建于既有筒仓200上，既有筒仓200包括筒仓仓身201及设置于地面上的底部框架202，底部框架202包括第一底部框架202a及第二底部框架202b，第一底部框架202a位于第二底部框架202b的外周侧，筒仓仓身201连接于第一底部框架202a的上方。既有筒仓顶部加建结构100包括钢筋混凝土墩1、锚栓2、格构柱3及桁架4，钢筋混凝土墩1固定设置于第二底部框架202b上，具体地，在第二底部框架202b进行加固后，将钢筋混凝土墩设置于第二底部框架202b，钢筋混凝土墩1可通过植筋的方式与第二底部框架202b连接；锚栓2的一端埋设于钢筋混凝土墩1内，具体地，锚栓2可采用现有的高强度的锚栓2，锚栓2呈l形，但不以此为限；格构柱3的下端与锚栓2的另一端固定连接，格构柱3的上端贯穿筒仓仓身201，桁架4连接于格构柱3的上端并位于筒仓仓身201的上方。

请参阅图5及图6，本发明的既有筒仓顶部加建结构100还包括定位板5，定位板5上设有定位孔51，定位板5设置于钢筋混凝土墩1上，锚栓2穿设于定位孔51内。利用定位孔51对锚栓2进行定位，使得锚栓2可准确地设置于钢筋混凝土墩1上。

请参阅图3，格构柱3包括第一格构柱31及第二格构柱32，第一格构柱31的下端与锚栓2固定连接，第一格构柱31的上端与第二格构柱32的下端固定连接，第二格构柱32的上端与桁架4固定连接。其中，第一格构柱31的下端可通过装配的方式与锚栓2进行连接，第一格构柱31的上端通过螺栓及焊接的形式与第二格构柱32的下端固定连接，但不以此为限。

请继续参阅图3，桁架4包括底部组件、中间杆件及顶部组件，底部组件固定连接于格构柱3的上端，中间杆件固定连接于顶部组件与底部组件之间，顶部组件呈平行地设置于底部组件的上方。具体地，底部组件包括下弦杆411及第一水平连接构件412，若干个下弦杆411呈平行设置，若干个第一水平连接构件412固定连接于相邻两平行的下弦杆411之间；顶部组件包括上弦杆431及第二水平连接构件432，若干个上弦杆431呈平行设置，若干个第二水平连接构件432固定连接于相邻两平行的上弦杆431之间；中间杆件包括腹杆421及斜杆422，腹杆421呈垂直地连接于顶部组件的上弦杆431与底部组件的下弦杆411之间，斜杆422呈倾斜地连接于顶部组件的上弦杆431与底部组件的下弦杆411之间。其中，腹杆421及斜杆422位于桁架4的外周侧，但不以此为限。

值得注意的是，上述的固定连接方式可采用现有的螺栓固定、螺栓与焊接固定等方式；既有筒仓200具有多个筒仓仓身201，可在部分筒仓仓身201内分别设置格构柱3，然后在桁架4安装在各格构柱3上。

请参阅图4至图10，在一实施例中，本发明的既有筒仓200顶部加建方法的包括以下步骤：

s11，在既有筒仓200的位于内侧的底部框架202(即第二底部框架202b)上设置钢筋混凝土墩1，并将锚栓2的一端埋设于钢筋混凝土墩1内；

s12，切开既有筒仓200的筒仓仓身201的顶部屋盖，并将顶部屋盖吊至底面预设的堆放区域中；

s13，将格构柱3经筒仓仓身201的顶部竖直吊至筒仓仓身201内，将格构柱3的下端与锚栓2的另一端固定连接，并使格构柱3的上端穿至于筒仓仓身201的外部；

s14，在格构柱3的上端加建桁架4，在加建桁架4时，对桁架4的悬挑构件进行竖向支撑；

s15，在桁架4的外围安装外围护及装饰。

其中，在步骤s11中，施工前先对既有筒仓200进行鉴定评定，对底部框架202、筒仓塔楼300、筒仓仓身201等受力构件(梁、板、柱)进行承载力分析，同时根据设计方案，对加建建筑后的整个建筑受力构件进行复核并加固。

再请参阅图4至图10，在另一实施例中，本发明的既有筒仓200顶部加建方法的包括以下步骤：

s21，在既有筒仓200的位于内侧的底部框架202(即第二底部框架202b)上设置钢筋混凝土墩1，将锚栓2的一端埋设于钢筋混凝土墩1内，并利用一定位板5的定位孔51将锚栓2定位设置于钢筋混凝土墩1上；

s22，切开既有筒仓200的筒仓仓身201的顶部屋盖，并将顶部屋盖吊至底面预设的堆放区域中；对筒仓塔楼300进行加固，以减少加建建筑传递的水平力对筒仓塔楼300造成的影响；

s23，将格构柱3经筒仓仓身201的顶部竖直吊至筒仓仓身201内，将格构柱3的下端与锚栓2的另一端固定连接，并使格构柱3的上端穿至于筒仓仓身201的外部；

s24，在格构柱3的上端加建桁架4，桁架4包括若干个下弦杆411、上弦杆431、腹杆421、斜杆422、第一水平连接构件412及第二水平连接构件432，将各下弦杆411平行地安装在格构柱3上，将各第一水平连接构件412固定连接于相邻两平行的下弦杆411之间，将各腹杆421垂直地安装在下弦杆411上，将各上弦杆431平行地安装在腹杆421上，将各第二水平连接构件432固定连接于相邻两平行的上弦杆431之间，以形成一框架整体，并将各斜杆422在框架整体的周侧倾斜地连接于下弦杆411和上弦杆431之间；在加建桁架4时，对桁架4的悬挑构件进行竖向支撑；

s25，在桁架4的外围安装外围护及装饰。

其中，在步骤s21中，施工前先对既有筒仓200进行鉴定评定，对底部框架202、筒仓塔楼300、筒仓仓身201等受力构件(梁、板、柱)进行承载力分析，同时根据设计方案，对加建建筑后的整个建筑受力构件进行复核并加固。在步骤s22中，提供交叉钢支撑301，交叉钢支撑301包括两个钢支撑件301a，两钢支撑件301a交叉固定在一起，从下至上将若干个交叉钢支撑301安装于筒仓塔楼300的楼柱上，从而加固筒仓塔楼300。

综上，本发明通过在既有筒仓200原有的位于内侧的第二底部框架202b上设置钢筋混凝土墩1，以对第二底部框架202b进行加固，并在钢筋混凝土墩1预埋锚栓2，通过在钢筋混凝土墩1上加建格构柱3，从而为加建建筑提供竖向承载力，避免新建建筑直接安装在筒仓而导致后续的加固难度大、加建成本高等问题，同时避免直接在原有的第二底部框架202b上进行预埋锚栓时破坏原有的第二底部框架202b，提高了加建结构的安全性，受力明确且可靠。因此，本发明的既有筒仓顶部加建结构100具有经济且安全的特点。还有，在工程质量方面，通过钢结构的装配化生产工艺，其钢结构施工具有标准化、批量化等特点，能够施工过程中保证施工质量及施工准确度；在机械化程度方面，更多采用机械进行吊运，空中安装，其机械化安装程度更高，节约施工人员的数目，节约人工成本；在绿色环保方面，钢结构其自重较轻，同一台运输车能装载更多的构件，达到绿色环保效果。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。