專利名稱：屋面懸掛式拔柱方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種建筑結構改造方法，尤其涉及一種用鋼桁架在屋面懸掛拔柱，實
現頂層改造為大開間的方法。
背景技術：
目前，很多使用了 10年左右的多層鋼筋混凝土框架結構建筑，根據功能的改變進 行局部修改，需要在房屋的頂層獲得大開間，一般采取拔柱的方法來獲得該功能。由于跨度 的成倍加大，原設計的屋面梁的強度和剛度遠遠滿足不了要求。傳統(tǒng)的方法一般采用加大 梁斷面，這樣會造成頂層邊柱的偏心彎距加大，同時也要加大邊柱的斷面，往往無法滿足層 凈高要求。而且，柱的加大需加固兩到三層柱，加固的工作量大，影響其他樓層的正常使用。 新老鋼筋混凝土疊合部位處理難度大，新增鋼筋受力有滯后效應，疊合梁撓度難以控制，存 在屋面梁容易出現裂縫，施工工期長，施工時須設置大量的臨時支撐，安全性很差，綜合成 本高，安全隱患大等缺點。另有一種托梁拔柱的方法，也存在托梁失穩(wěn)和無法滿足層凈高要 求的缺點，它是在截除柱頂設置十字鋼梁托住，將截除柱所承受的載荷傳給十字托梁，然后 通過十字托梁將荷載傳到周圍的四根混凝土柱及基礎之后再截除此柱。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種不減小原建筑結構使用凈高，避免邊柱加固，施工周 期短的屋面懸掛式拔柱方法，克服托梁拔柱法影響凈高，加大斷面法施工工期長，綜合成本 高，安全隱患大的缺點。 —種屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架反拱和吊桿施加預應力吊掛 原有屋面梁的方式，把原中柱所承受的豎向荷載傳遞到邊柱中心，拔除屋面下中間柱以獲 得頂層大開間的結構改造方法。避免原屋面梁由于內力重分布產生裂縫，避免邊柱加固，不 減小原使用凈高，施工周期短。達到不影響凈高，縮短現場施工工期，無須設置臨時支撐，降 低綜合成本，消除安全隱患的目的。 —種屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架和預應力吊桿安裝在屋面上， 拔除屋面下中間柱以獲得頂層大開間，鋼桁架采用H型鋼作為上、下弦桿，H型鋼腹板水平 放置；鋼桁架腹桿采用雙槽鋼用綴板連接；吊桿采用雙螺母高強螺栓與靴式節(jié)點板連接。 靴式節(jié)點板分桁架下屋面上部分和屋面梁下部分。 —種屋面懸掛式拔柱方法，安裝時鋼桁架應根據計算撓度起拱，吊桿應根據計算 的拉力用扭力扳手擰緊并使其達到計算的預拉力；鋼桁架與鋼筋混凝土柱頂應鉸接，反力 中心為柱中心，鋼桁架平面外根據計算設支撐桿件；拔柱時先設好吊桿，吊桿通過設在桁架 下弦與下部鋼筋砼柱兩側框架梁底的靴式節(jié)點板張緊預拉力，下部鋼筋砼柱采用機械切割 的方法把屋面梁底靴式節(jié)點板以下的柱切除。 本發(fā)明的積極效果在于1、不影響凈高，縮短現場施工工期，降低綜合成本，采用 加大斷面法或托梁拔柱法進行施工，加固后，樓層凈高減小，使用功能差。混凝土有28天的齡期要求，施工工期長，影響其他樓層使用，綜合成本高。而采用本發(fā)明，不需要加固框架 柱，構件均可在工廠制作，在屋面上安裝，不影響樓層使用凈高，施工期間不影響其他樓層 使用，現場施工工期短，無須設置大量臨時支撐，綜合成本低。施工改造現場整潔。2、安全 性能好，采用加大斷面法進行施工新增鋼筋受力有滯后效應，疊合梁撓度難以控制，存在屋 面梁容易出現裂縫；新老混凝土交接面處理不容易到位，混凝土難以震搗密實。存在一定的 安全隱患。本發(fā)明傳力路線明確，用鋼桁架直接取代原有中柱的作用，可根據計算事先采取 反拱和預應力措施，無需損傷原有屋面梁，且原有屋面梁受力狀態(tài)不變，解決了新老混凝土 結合不密實和混凝土震搗不密實的隱患，使改造的安全度大大提高。


圖1為本發(fā)明采用的鋼桁架懸掛梁結構示意圖
具體實施例方式
某省會城市市中心有一棟九層的外事辦公樓，框架結構，已使用十年，原設計無大 開間會議室，有一端縱橫兩向均為三根柱，業(yè)主擬在頂層拔除一個中柱，把兩個分隔開的會 議室改造成一個大會議室。邊柱外均為幕墻不能損壞，底下各層需要正常辦公。在底部加 大梁斷面需同時加固柱，影響樓層凈高和下層使用，而且會破壞立面的玻璃幕墻。而且施工 工期長，混凝土加大斷面法被業(yè)主否決。采用本發(fā)明的具體施工過程如下首先在鋼結構加 工廠加工鋼桁架l，靴式節(jié)點板2，側向支撐；如果鋼桁架1尺寸無法運輸，可分段或分構件 加工。其次，采用吊車將鋼構件吊上屋面6，支承桁架支座的邊柱4頂，用植筋法增設柱頂 鋼板；設置四個吊點，其中拔柱處的兩個吊點設在桁架的一根組合腹桿上。該組合吊點設 計承擔原有中柱的所有荷載，其他兩個吊點為次梁處的輔助加強節(jié)點作為安全儲備；屋面 6板在設置吊點處穿孔，大小由雙螺母螺栓吊桿3確定，鋼桁架1根據計算起拱并在屋面上 就位；吊桿3通過設在桁架下弦與下部鋼筋砼柱兩側框架梁底的靴式節(jié)點板2張緊并達到 計算預拉力。再次，用切割機切去梁靴式節(jié)點板以下頂層部分的框架柱5，切除柱時應采取 綁定措施，避免鋼筋混凝土柱倒下損壞樓層結構，被拔除的框架柱運出現場后，拆除屋面梁 下設置保護性支撐，結構改造完成。按照本發(fā)明的方法進行施工，達到了業(yè)主最理想要求。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明構思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應當 視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的保護范圍。
權利要求
一種屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架反拱和吊桿施加預應力吊掛原有屋面梁的方式，把原中柱所承受的豎向荷載傳遞到邊柱中心，拔除屋面下中間柱以獲得頂層大開間的結構改造方法。
2. 根據權利要求1所述的屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于利用鋼桁架和預應力吊 桿安裝在屋面上，鋼桁架采用H型鋼作為上、下弦桿，H型鋼腹板水平放置，鋼桁架腹桿采用 雙槽鋼用綴板連接，吊桿采用雙螺母高強螺栓與靴式節(jié)點板連接。
3. 根據權利要求1或2所述的屋面懸掛式拔柱方法，其特征在于安裝時鋼桁架應根 據計算撓度起拱，吊桿應根據計算的拉力用扭力扳手擰緊并使其達到計算的預拉力；鋼桁 架與鋼筋混凝土柱頂應鉸接，反力中心為柱中心，鋼桁架平面外根據計算設支撐桿件；拔柱 時先設好吊桿，吊桿通過設在桁架下弦與下部鋼筋砼柱兩側框架梁底的靴式節(jié)點板張緊預 拉力，下部鋼筋砼柱采用機械切割的方法把屋面梁底靴式節(jié)點板以下的柱切除。
全文摘要
一種屋面懸掛式拔柱方法，利用鋼桁架反拱和吊桿施加預應力吊掛原有屋面梁的方式，把原中柱所承受的豎向荷載傳遞到邊柱中心，拔除屋面下中間柱以獲得頂層大開間的結構改造方法。避免原屋面梁由于內力重分布產生裂縫，避免邊柱加固，不減小原使用凈高，施工周期短。達到不影響凈高，縮短現場施工工期，無須設置臨時支撐，降低綜合成本，消除安全隱患的目的。本發(fā)明傳力路線明確，用鋼桁架直接取代原有中柱的作用，可根據計算事先采取反拱和預應力措施，無需損傷原有屋面梁，且原有屋面梁受力狀態(tài)不變，解決了新老混凝土結合不密實和混凝土震搗不密實的隱患，使改造的安全度大大提高。
文檔編號E04G23/02GK101761241SQ20091018672
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權日2009年12月17日
發(fā)明者周祿斌, 左菊林, 李大浪, 沈虹波, 羅曉斌, 蔡飛, 謝瑛, 郭立宏, 黃恒平 申請人:中國瑞林工程技術有限公司