[發明專利]一種剪力墻置換支撐系統及其應用

在審

• 申請號: 202010547411.8
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN112593720A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 楊治勇;臧燕博;劉斌;王超;楊治國
• 申請（專利權）人: 山東筑峰建筑工程有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E04G25/00;G06F30/13;G01L5/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 楊先凱

本發明公開了一種剪力墻置換支撐系統及其應用。該剪力墻置換支撐系統，包括多個支撐單元，每個支撐單元包括一對設置在待置換剪力墻兩側的支撐子單元；所述支撐子單元包括多根豎直連接的支撐立桿；最底部支撐立桿的底端通過鋼牛腿固定在下一樓層的剪力墻側壁上，最頂部支撐立桿的頂端通過鋼牛腿固定在上一樓層的剪力墻側壁上；最頂部支撐立桿與鋼牛腿之間設置有千斤頂，千斤頂與鋼牛腿之間設置有壓力傳器托板。

技術領域

本發明涉及一種剪力墻置換支撐系統及其應用，屬于加固施工的技術領域。

背景技術

鋼筋混凝土結構在上個世紀得到了廣泛的研究和推廣,世界范圍內興建了大量的混凝土結構建筑。然而由于施工不當、環境惡劣、自然災害及功能改變和建筑材料老化等多種原因,建筑物需要加固改造。

高層建筑是指建筑高度大于27米的住宅和建筑高度大于24米非單層廠房，倉庫和其他民用建筑。一般的城市高層住宅樓多采用剪力墻結構，剪力墻在建筑中是主要的承重結構，在建筑工程中，會遇到既有剪力墻結構混凝土強度不達標或者承載力不足的情況，需要對結構進行加固。常用的加固方法有增大截面法，粘貼鋼板加固法，混凝土置換加固法等。但不同的現有技術中所存在的問題是比較明顯的:増大截面法會減少建筑的使用空間；粘貼鋼板加固法雖然施工較快，但是粘貼的鋼板與原墻體共同工作的能力較差，影響加固效果。

雖然混凝土置換加固法可以從根本上解決剪力墻的問題，但其支撐布置對施工技術要求較高，通常在進行置換加固施工過程中會影響上部結構的施工，進而影響工期、施工質量和工程造價。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種剪力墻置換支撐系統。

本發明還提供一種利用上述支撐系統進行剪力墻置換的方法。

本發明的技術方案為：

一種剪力墻置換支撐系統，包括多個支撐單元，每個支撐單元包括一對設置在待置換剪力墻兩側的支撐子單元；所述支撐子單元包括多根豎直連接的支撐立桿；最底部支撐立桿的底端通過鋼牛腿固定在下一樓層的剪力墻側壁上，最頂部支撐立桿的頂端通過鋼牛腿固定在上一樓層的剪力墻側壁上；最頂部支撐立桿與鋼牛腿之間設置有千斤頂，千斤頂與鋼牛腿之間設置有壓力傳器托板。所述壓力傳器托板用于固定壓力傳感器。

優選的，所述鋼牛腿上設置有4個螺栓，當用于支撐底部時，用于固定支撐立桿，當牛腿置于頂部時，用于固定壓力傳感器墊板。

一種利用上述支撐系統進行剪力墻置換的方法，包括步驟如下：

1)系統部件驗算

1.1)支撐立桿強度計算

判定條件：σ₁＝(1－0.5·n₁/n)·N/A_n≤f；

凈截面面積:An＝A－Σki；

其中，N為支撐立桿軸心壓力，A為支撐立桿截面積，Σk_i為支撐立桿上所有開孔的總面積，n為支撐立桿端部的螺栓個數，n₁為支撐立桿截面上的螺栓個數，f為鋼材強度。

1.2)支撐立桿穩定性判定條件：σ₂＝N/(Ф·A)≤f；

其中，Ф為支撐立桿的穩定系數；

2)托梁施工：

托梁形式為鋼牛腿加輔助鋼托梁，具體施工方法為：

2.1)現場定位放線，根據支撐桿總長度，確定鋼牛腿的固定位置；

2.2)確定墻體兩側成孔點位，分別在墻體兩側鉆孔；成孔直徑為26mm；成孔直徑26mm，即保證了穿墻成孔與墻體保持垂直，又避免了破壞墻體混凝土。