关于托梁拔柱的施工方法
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几种托梁拔柱的托换方式摘要:随着国家经济和建筑业的发展,未来房屋建筑将会从新建较多转向新建与既有建筑改造加固并重,建筑改造加固项目也因为人们对于建筑使用功能需求的转变而逐渐增加。
托梁拔柱作为一种不改变上部使用功能而能满足下部空间改造需求的加固形式,适用于一些需改变建筑使用功能的改造加固工程。
关键词:托梁拔柱;加固;建筑功能;1、引言由于目前托梁拔柱加固实际工程的有限性和理论研究的局限性,在托梁拔柱加固工程中如何设计比选托柱转换方案、建立真实模拟结构受力的模型、控制竖向构件刚度和水平构件挠度、结构的梁板柱加固等问题是一直困扰工程设计的难题。
目前托梁拔柱加固工程的研究往往是对单一方向、小跨度改造的研究,而对双向、大跨度、大开洞的托梁拔柱加固工程的研究较少。
2、托梁拔柱的托换几种方式托梁拔柱分为托梁和拔柱两个部分,指在有安全可靠托梁的情况下对结构柱进行拔出。
对房屋进行拔柱设计,是一项技术难度高、极具挑战性和富有创造性的加固改造技术,它充分利用了工程师的智慧和结构力学的基本理论。
在过去的几十年中,随着工程案例的不断积累,当今工程界最常用的托柱转换方法有如下几种:增大截面法、预应力托梁加固法、外包钢加固法、粘贴纤维复合材料加固法、桁架斜撑加固法以及将上述五种方法进行合理组合的综合加固方法。
2.1 增大截面法增大截面法是一种通过增大原构件截面面积或增配钢筋以提高其承载能力的方法,因其良好的加固性能和使用特性,得到了广泛的研究和应用。
通常是在拔柱前对与待拔柱相连的梁、柱进行增大截面加固,拔柱完成后,新增截面会与原截面共同受力和变形,使得加固后的梁柱能够承受新增荷载。
如图2.1所示,增大截面法往往会对加固后的结构空间产生影响,不适用于可加固空间较为紧凑的结构,同时会影响结构的美观并且增加构件自重。
尽管增大截面法是一种加固性能较好且较成熟的加固方法,但它在增强梁的承载力与刚度的同时也容易形成“强梁弱柱”现象。
增大截面法在工程应用中经常采用预应力、型钢梁等其他加固方法来优化加固效果,以此解决截面高度大,有变形大、抗裂能力差等缺点。
现有单层工业厂房进行技术改造时,根据工艺要求需要拔除已有的1根或若干根柱。
此类技术改造项目与生产交叉较多、安全风险大。
工期要求紧、质量要求高。
根据厂房结构特点,对托梁拔柱几种常见方法进行介绍。
1 全柱拔除法将影响工艺布置的柱整根拔除,拔柱后采用钢架或实腹钢梁支撑屋架,并附加钢柱或包钢加固柱增设托座来支撑钢托架或钢梁,使拔柱后屋架单成体系。
1.1 施工方法采用千斤顶顶升屋盖体系,分段截除整根柱,即拆除吊车梁后,在被拔柱托座。
上支设台阶式小钢柱,小钢柱台阶上架设千斤顶,屋盖顶升后,截除被拔上柱,安装钢桁架,落下屋盖,拔除下柱和柱基础。
根据屋面荷载确定钢柱截面和千斤顶型号,小钢柱一般用2根槽钢焊制而成,柱顶伸至屋架下弦20mm 左右;为保证小钢柱侧向稳定,两侧用直径48x3钢管与两侧厂房柱连接,下部与上柱根部连接。
屋架端焊接L形8号一级钢筋,水平段端部砸尖,伸到挂在小钢柱侧面的钢板尺上,读出屋盖起降高度。
本方法适用于单阶边柱或屋面荷载较小中柱(图1)。
图1 全柱拔除法示意1.2 施工步骤检查屋面板屋架支撑有无异常,加固柱,制作钢构件,增加屋面垂直支撑,加固屋架受千斤顶顶升部位。
安装临时小钢柱、千斤顶、拉杆和标尺等。
小钢柱须垂直,底部用钢板垫平。
垫板与托座平面埋件焊牢,千斤顶底部四周用L40x4角钢框住,防止滑动,与屋架间设钢板卡,上垫20mm厚橡胶板,防止损伤屋架。
松螺母,切焊缝,使屋架与柱顶完全分离。
顶升屋盖。
每升3mm停15min,并检查一。
次相关屋架、屋面板和支撑。
顶升到设计标高20mm后,在小钢柱与屋架下弦间用斜垫铁塞紧,松开千斤顶,从而使小钢柱受力。
切割上柱,安装钢桁架或钢梁。
切割长度须大于钢托架高度200~300 mm。
回落屋盖。
先用千斤顶顶紧屋架,然后抽掉小钢柱垫铁,缓缓松开千斤顶回油阀,每次回降2mm,检查屋盖系统。
屋架降落到钢桁架上后,经过1个月以上观测,检查屋盖是否恢复到原位。
2 增设吊车梁和钢托梁支撑方法2.1 施工方法安装吊车梁和钢托梁,使上柱支撑在钢吊车梁和钢托梁上,用千斤顶或螺栓提升屋盖,自吊车梁中下部切断柱,焊接支撑节点,本方法适用于多阶中柱(图2)。
太原万达广场酒吧街B-12钢结构局部改造工程改建加固工程施工方案太原万达广场酒吧街B-12钢结构局部改造工程改建加固工程施工方案目录1.编制依据32.工程概况33.施工部署54.施工准备95.施工工艺156.管理措施23太原万达广场酒吧街B-12 钢结构局部改造工程改建加固工程施工方案1.编制依据本《改建加固工程施工方案》主要编制依据参见下表所示。
序 1 2 3 4 5名称 建筑工程施工质量验收统一标准 建筑结构荷载规范 建筑结构加固工程施工质量验收规范 混凝土结构工程施工质量验收规范 混凝土后锚固技术规程编号 备注GB50300-2001 GB50009-2001 2006版 GB50550-2010 送审稿 GB50204-2002 JGJ145-2004 6 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规(2002范JGJ130-2001 7 8 9 10 施工现场临时用电安全技术规范 建筑施工安全检查标准 混凝土结构工程施工质量验收规程 混凝土后锚固连接构造 JGJ46-2006 JGJ59-99 DBJ01-82-2008 04SG308 11混凝土结构加固构造(总则及构件加固) 06SG311-11213 14 15 16 建筑结构加固施工图设计表示方法建筑结构加固施工图设计深度图样 结构改建加固设计图纸 建筑抗震设计规范 钢结构设计规范 建筑钢结构焊接技术规程SG111-1~2本工程 GB50011-2001 2008版 GB50017-2003 JGJ81-2002 17 钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91 18 19 20钢结构工程施工质量验收规范 钢结构加固技术规范 钢结构检测评定及加固技术规程2.工程概况GB50205-2001 CECS77:96YB9257-96序2.1.工程项目概况项目概况1 2 3 4 5 6 7 89工程名称工程地址建设单位设计单位监理单位施工总包施工分包质量目标工期目标太原万达广场酒吧街B-12钢结构局部改造工程山西省太原市大连万达集团股份有限公司太原市建筑设计研究院合格工程2010.9.20~10.312.2.改建加固拆除工程概况太原万达广场酒吧街 B-12楼钢结构部分,梁柱为 H型钢,楼板为压型钢板,现主体结构和外围幕墙已施工完毕,室内消防、暖气、照明已局部安装,室内没有进行装修。
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法一、前言体育场馆是现代城市重要的公共设施之一,随着时间的推移,越来越多的体育场馆开始需要进行改造。
然而,由于体育场馆的特殊性质,传统的改造工程面临着很大的困难,这时候“托梁拔柱”施工工法被引入体育场馆改造中,相比其他施工工法更加省时、省力、省钱,且施工效果好,现已成为广泛使用的一种工法。
二、工法特点“托梁拔柱”工法,顾名思义,就是在拆迁体育场馆的过程中,通过托梁来支撑场馆的结构,而后拆除原有结构,最终将托梁移除,实现体育场馆改造。
该工法具有如下特点:1.度日节流:相比传统的拆迁方式,省去了大量的新建结构成本。
2.施工安全性高:施工过程中,结构物不必暴露在外面,降低了拆除过程的安全风险。
3.方便快捷:有效地节约了人力和时间,大大提高了施工效率,缩短了施工周期。
4.无噪声、无尘、无污染:采用低噪音、无尘、无污染的施工方式,减少了施工对周围环境的影响。
三、适应范围该工法适用于框架结构、梁柱结构、拱形结构、筒体结构和独特形态结构等体育场馆改造,可以保证改造后的体育场馆在安全性、美观度和使用寿命上达到最佳效果。
四、工艺原理1.托梁工艺:在体育场馆的外墙窗洞或屋顶夹层上方,加设钢架,再将钢架上的横梁、立柱等连接成框架结构,然后在该钢架上设置托架,将之伸入体育馆内。
接着,将体育馆结构进行拆除,严密贴合托梁钢架进行施工。
2.拔柱工艺:托架支撑结构被固定在位之后,再根据拔柱的需要,在体育馆内和托架之间设置合适数量的铜板,这样拔除柱子时,由于铜板能够减小支撑点面积的压力,从而达到平衡的效果。
再使用液压顶杆在伞形支撑梁上进行顶压并拔出柱子即可。
五、施工工艺1.准备工作:确定改造计划,编制施工方案,制定安全技术措施,准备必需的施工机具。
2.体育场馆原始墙体保护:把体育场馆原始墙体做好保护措施,避免拆卸时由于撞击造成的损伤。
3.托梁架设:现场将预制构件拼接成钢架,在施工现场进行预装,然后高空吊装上架,进行调整和固定,确保承重的钢架平整。
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法一、前言随着城市化和经济的快速发展,现代化健康的生活方式得到了越来越多人的认可和追求。
健康运动成为人们日常生活的重要组成部分,支撑着健康、幸福的生活态度。
而体育场馆的建设和改造就成为了城市公共设施建设的重要内容之一。
随着人们对体育运动的需求越来越高,体育场馆的建设和改造也是有目共睹的。
体育场馆改造“托梁拔柱”施工工法,是一种快速、准确、稳定的体育场馆改造工法。
该工法具有拔柱易、预应力好、速度快、成本低的优点,已成为体育场馆改造的首选工法之一。
二、工法特点“托梁拔柱”是一种基于钢框架结构的体育场馆改造工法,其主要特点包括以下几点:1. 预应力好。
采用拉杆预应力钢结构,能够提高整体结构的承载力和稳定性。
2. 准确稳定。
在施工过程中原有的承重构件不受毁坏,通过合理施力,使结构体系达到预定稳定状态。
在施工过程中能够保持原有结构体系的准确性和稳定性。
3. 拔柱易。
改装过程中对原有结构的破坏极小,不但能够实现修缮,还能够在不改变原有结构体系,拆除原有结构柱,并增设钢柱和对应的梁体,从而实现大跨度的拓展。
4. 速度快。
改造效率高,精度高,施工周期短,降低了改造成本。
5. 成本低。
与传统改造工艺相比,该工法具有更低的改造成本,在运用过程中节省了开支。
三、适应范围该工法适用于体育馆、剧场及一些其他的建筑结构的加固改造。
结合实际需求,特别适用于钢结构体育馆加固改造(多为倒梁割柱、拆柱、加强柱等低强度工程)以及大跨度跑道场馆等工程。
四、工艺原理该工法采用预应力钢结构体系,通过拉杆的预应力作用,发挥钢材的张力变形范围,从而实现整个结构体系的稳定性和承载力的提高。
将原有的结构柱植入地基,通过托管柱,用钢支架将原有的承重梁体提升,此时将原有的结构柱轻松地拆除,接着,在原有的钢梁做好加强和配合钢柱位置做好架钢构建,重新组装整个钢结构,使体育馆有了更广阔的空间,实现了大跨度的跨度。
五、施工工艺1. 施工前准备。
采用“托梁拔柱”加固某办公楼的设计与施工发布时间:2021-06-28T15:01:19.110Z 来源:《工程管理前沿》2021年第6期作者:刘小虎[导读] 某办公楼的二层框架结构综合楼为扩建会议室,刘小虎湛江市建筑设计院有限公司广东省湛江市 524000【摘要】某办公楼的二层框架结构综合楼为扩建会议室,在2层采用“托梁拔柱”工法,将8/B轴处框架柱拆除,并在8/A -C的轴线屋面梁上增设箱型钢梁,四周框架柱采用包钢加固,以承受结构改变产生的荷载。
【关键词】托梁拔柱,包钢加固,挠度监测一、前言托梁拔柱工法是托屋架拔柱、托梁拆墙、托梁拔柱等结构加固工法的总称,是在提升水平构件承载能力的前提下,拆除竖向构件,使改建后的结构空间能满足使用要求。
适用于建筑物因使用功能改变、生产工艺更新,要求改变平面布局、增大使用空间的结构改造。
建筑结构托梁拔柱工法在设计中需要考虑的因素较多,远比一般结构补强加固复杂。
本例实施工程,是二层框架结构综合楼,原设计的会议室显得拘谨,为扩建会议室,在2层采用“托梁拔柱”工法,将8/B轴处框架柱拆除,并在8/A -C轴线的屋面梁上增设箱型钢梁,四周框架柱采用包钢加固,以承受结构改变产生的荷载。
二、设计原则与设计步骤托梁拨柱在一定程度上完全改变了结构的传力途径和计算简图,增大了结构内力,其影响程度与结构性质有关,尤其框架结构涉及范围较大,建筑结构改造难度也较大。
托梁拔柱工法的结构加固设计原则是:对于这种超静定结构,被拔柱所受外力应全部由新增加的托梁或托架及侧向支撑来承受,也可以考虑内力重分布来转移部分荷载。
托梁拔柱设计的主要步骤如下:①计算拔柱前原结构内力;②研究确定拔柱后结构新的传力路线及计算简图,并计算其内力;③根据新的结构方案及内力计算结果,设计托梁及支撑。
对原结构有关梁、柱及有关地基基础进行加固设计,进行稳定验算;④研究确定托梁拔柱实施方案,对结构在施工过程中的承载力和稳定性进行验算。
关于托梁拔柱的施工方法摘要:在既有建筑的改造中,为满足业主对单个房间的大空间要求,需要拆除结构中的部分框架柱,进行房间合并。
在这类改造工程中既要对结构进行必要的加固,还要保证结构在改造施工过程中的施工安全。
本文结合工程实例介绍了托梁拔柱的施工方法,在施工过程中既安全、经济,又方便快捷,是一种较理想的施工方法。
关键词:结构加固;卸荷;施工方法1、前言随着社会经济的发展,人们对大空间房屋的需求越来越大,对既有建筑空间结构的改造也越来越多。
其中,很多业主要求对原有多个房间进行合并,以形成一个大空间。
本文所讲述的就是此类工程的一些改造方案与施工的方法,为类似的工程积累一些经验。
’/.2、工程概况本工程是石家庄市某学校教学楼改造工程。
原结构为二层框架结构,首层结构平面为主次梁结构;见图1;二层结构平面为“井”字梁结构,见图2。
现校方要求将二层的轴两根框架柱(以下分别称为Z1、Z2)拆除,以使二层分形成一个大厅,作演播厅用。
3、改造方案本改造工程需要考虑:框架柱拆除后相应框架梁柱的加固问题和施工过程中框架柱上部相应梁的卸荷问题两方面的问题。
下面就从这两方面叙述本工程的改造方案。
图1 首层结构平面图图2 二层结构平面图3.1 框架梁柱的加固方案本工程中原结构二层改造部分是“井”字梁结构,每根梁改造后受力均匀,形成以为主梁(以下称KL1、KL2、KL3)的主次梁结构。
结构形式的改变导致构件受力改变,因此要对结构进行重新计算,对梁内钢筋重新布置。
经过计算,KL1、KL2、KL3不满足承载力要求,须进行扩大截面加固;原结构四根框架柱(以下分别称为Z3、Z4)满足静力作用下的承载力要求,但不满足抗震承载力要求,为此用粘钢板的方法进行抗震加固。
3.1.1 KL1、KL2、KL3加固本工程Z1、Z2拆除后结构的传力途径将改变,短跨方向的KL1、KL2受力增大。
经过计算,KL1、KL2受力钢筋面积较改造前明显增大,且原构件中底部纵向钢筋在Z1、Z2位置是断开的,所以KL1、KL2受力钢筋根据计算结果重新配置,经比较采用扩大截面的形式进行加固。
第1篇一、工程概况拖梁工程是指利用拖车等机械设备将重物从一处运输至另一处的工程。
本工程涉及的拖梁项目主要包括大型设备、构件、预制构件等的运输安装。
为确保施工安全、高效、环保,特制定本施工方案。
二、施工准备1. 技术准备(1)收集施工现场资料,了解地形、地质、气象、水文等条件;(2)对拖梁设备进行性能测试,确保其正常运行;(3)制定详细的施工方案,明确施工步骤、安全措施、进度安排等。
2. 材料准备(1)拖梁设备:包括拖车、吊车、辅助设备等;(2)施工材料:包括钢丝绳、吊索具、连接件、防护用品等;(3)施工工具:包括扳手、螺丝刀、卷尺、水平仪等。
3. 人员准备(1)成立施工队伍,明确各岗位人员职责;(2)对施工人员进行安全教育和技术培训;(3)配备必要的安全防护设施。
三、施工步骤1. 施工现场布置(1)根据施工现场实际情况,设置临时道路、作业区、堆放区等;(2)对施工现场进行清理,确保施工环境整洁、安全。
2. 拖梁设备调试(1)对拖梁设备进行全面检查,确保设备性能良好;(2)对拖车、吊车等设备进行调试,确保其正常运行。
3. 拖梁作业(1)根据施工方案,确定拖梁路线、起吊点、安全距离等;(2)对重物进行绑扎,确保其牢固;(3)启动拖车,缓慢行驶,注意观察重物状态;(4)到达目的地后,进行卸载作业。
4. 施工监护(1)施工现场设立安全警戒线,禁止无关人员进入;(2)对施工现场进行巡查,及时发现并处理安全隐患;(3)对施工人员进行安全教育,提高安全意识。
四、安全措施1. 人员安全(1)施工人员必须穿戴安全帽、安全带、防护眼镜等防护用品;(2)对施工人员进行安全培训,提高安全意识;(3)施工现场设立安全警示标志,提醒人员注意安全。
2. 设备安全(1)对拖梁设备进行全面检查,确保设备性能良好;(2)设备操作人员必须具备相关资质,严格遵守操作规程;(3)定期对设备进行保养,确保其正常运行。
3. 环境保护(1)施工现场设置垃圾分类收集点,对垃圾进行分类处理;(2)施工过程中,注意降低噪音、粉尘等污染;(3)施工结束后,对施工现场进行清理,恢复原状。
单层钢结构厂房托梁拔柱工法1 前言随着我国经济飞速发展和国家鼓励淘汰落后产能的政策指导,很多行业都面临着生产工艺、设备更新,要求对原有厂房进行改造。
托梁拔柱是在不拆上部结构的情况下拆除柱子,解决厂房扩大柱距问题的一种先进方法。
托梁拔柱是托屋架拔柱、托梁拆墙及托梁拔柱的总称,是一门综合性技术,包括相关结构加固改造技术、上部结构顶升技术及监测技术等。
90年代,中国京冶工程技术有限公司(原冶金部建筑研究总院)在邯郸中板厂二期改造、汉口轧钢厂Φ114技改项目中,尝试使用托梁拔柱方法拆除部分柱子,取得了很好的效果。
公司集设计、施工、检测为一体,利用钢结构、地基基础、监测等综合技术的优势,于2004年开始对当今常用结构形式的单层钢结构厂房托梁拔柱技术进行了系统开发研究,成果于2007年底通过了中冶集团技术中心鉴定,总体上达到了国际先进水平,并成功应用于两个典型单层钢结构厂房的拔柱改造工程中。
在此基础上形成了本工法。
2 工法特点2.0.1 不拆除上部结构,通过设置转换构件,将荷载转移,拆除下柱,实现对已有建筑的改造。
2.0.2通过对厂房加固改造设计,不降低厂房结构的承载能力和整体刚度,亦不使厂房刚度产生突变。
2.0.3施工简单,容易操作,利用千斤顶就可完成拔柱处屋面系统的顶升、截柱、落架等施工过程。
2.0.4通过支顶位移和支顶反力等主要施工控制参数的监测,并采取必要的安全措施,保证拔柱过程中的安全。
2.0.5具有节省空间、造价低、施工周期短、不影响车间生产、安全可靠、减少环境污染等优点,应用前景十分广泛。
3 适用范围本工法适用于在不拆除上部结构的情况下,对单层钢结构厂房一处或大面积托梁拔柱的改造工程,钢筋混凝土结构厂房托梁拔柱工法原理与此相同,只是上部结构加固做法和节点处理不同,可作为参考。
4 工艺原理4.0.1利用托换技术设置转换构件(新增纵向托架(图4-1)或利用新换吊车梁(图4-2)),使拔柱位置竖向荷载转移到纵向相邻结构柱,转换构件也可传递水平荷载,增加屋面水平支撑,把拔柱受荷范围内屋面承担的水平荷载分配到相邻跨,形成托梁拔柱结构体系。
第40卷增刊建筑结构2010年6月某框架楼托梁拔柱改造设计与施工王洪波,王宏林(北京正邦兴业建筑技术开发有限公司,北京100083)[摘要] 该工程新的使用功能需将原结构居中的1根框架柱拔掉。
设计中采用混凝土框架梁、柱增大截面法,同时框架梁双向跨度变大且形成十字梁。
施工中遵循“先加固、后拔柱”的原则,首先对基础注浆加固,对梁、柱分别采用水泥基灌浆料、混凝土增大截面,再行拔柱。
[关键词]托梁拔柱;加固Supporting beam and removing column reform design and construction of a frame structure buildingWang Hongbo,Wang Honglin(Beijing Champion Construction Co.,Ltd., Beijing 100083,China)Abstract:The construction of new features needs to remove one frame column. The consolidation beam and column design is given by using cross-section increment in the engineer, and extends for the frame beam of the original structure to form cross-beam. Abide by first strengthening then removing the concrete column in construction, first the foundation is reinforced by pressure grouting technology, beams and columns were used cement-based grouting material and concrete to increase cross-section, then remove the frame column.Keywords:supporting beam;removing column;strengthening1 工程概况河北燕郊某住宅小区南商业楼为2层(局部3层)框架结构,柱下独立基础。
0 引言随着工业化的快速发展,企业对于生产空间的需求日益增加,原有的钢结构厂房,由于设计建造时间较早,往往无法满足当前的生产规模需求。
因此,如何通过有效的改造手段来扩大厂房的使用空间,满足企业日益增长的生产需求,成为当前建筑行业亟待解决的问题,托梁拔柱改造技术作为一种有效的结构改造方法,受到广泛关注和应用。
近年来,众多学者对托梁拔柱改造技术进行深入研究。
杨学林等[1]针对既有建筑托梁拔柱加固改造工程,提出全过程施工模拟设计方法,通过对比新建建筑与既有建筑在施工模拟分析中的差异,揭示现行托梁拔柱设计方法的不足,并强调结构建造与后续改造相结合的重要性,为既有建筑托梁拔柱改造提供了更为精确和可靠的设计方法。
高志军等[2]则针对门式刚架钢结构厂房改造中的重载需求和结构设计缺陷,进行加固方案的比选,通过特殊节点的处理及构件性能化设计方法的引入,降低施工难度,减少工程加固量,并提高了工程的安全度,为类似厂房改造工程提供有益的参考和借鉴。
此外,王金花等[3]研究了减震措施在提升结构刚度和承载力方面的应用,通过采用先进的减震技术,有效提高厂房结构的稳定性和承载能力,为托梁拔柱改造后的厂房提供更为可靠的安全保障。
本文在总结前人研究的基础上,进一步探讨钢结构厂房托梁拔柱改造设计施工的关键问题,通过对现有厂房结构进行精确评估和合理设计,提出创新的改造方案和技术措施,旨在提升厂房的结构安全性、稳定性和空间利用率,以满足工业生产的需要。
1 托梁拔柱设计原则对厂房进行托梁拔柱改造,必须确保改造前后的承载能力及抗震能力相同。
为此,在结构布局中,需在待拔柱的两侧增设柱间支撑,并在受改造影响的区段增设屋架的竖向和横向水平支撑,从而构成一个封闭的空间系统。
在进行钢筋混凝土框架结构的托梁拔柱改造时,需要根据具体情况分为顶层和中间层两种情况进行处理。
对于顶层改造,采用上翻梁的方式是一种有效的方法,可以充分利用原有结构梁内的钢筋,并且能够保证建筑物的净空高度不受影响,而对于中间层的改造,则需要在待拔柱处尽量充分利用原结构梁内的钢筋资源,在这一区域设置纵横向“十”字支撑,通过托换改造的方式来实现结构的稳固和安全。
此次改造过程中,由于改造需要,在改造过程中有多处需要破除原来的钢筋混凝土厂房柱。
我们拟采用托梁抽柱的方法进行破除。
下面对托梁抽柱的方法进行说明。
一、整体改造方案根据原有厂房的结构,综合考虑工期、安全、技术装备等因素,选用千斤顶顶升、托梁抽柱的改造方案。
方案的整体思想是:对待改造柱两边的两根端柱进行柱基础和柱身加固;之后,加固屋架支撑,安装一根符合要求小钢柱和千斤顶支撑中间柱的的负荷;然后,破除中间柱的柱梢,安装预制好的新钢托梁,安装完成后依次拆除中间柱以及之间的原行车梁;最后,安装预制好的新行车梁。
整体改造方案流程图为:二、方案关键步骤的说明:1、端柱基础加固原基础为钢筋混凝土基础,经托换结构计算分析,将被托换中间柱的荷载分别传至端轴线柱,增加的荷载由加固增宽的基础承受。
根据地质情况及控制基础沉降要求,采用原基础包套加固的方法,如下图所示。
基础加固施工时,加固增宽部分的基础及垫层底标高须与原基础一致,新旧基础钢筋互相焊接的部位,须凿去钢筋保护层,底板凿去150mm宽,露出钢筋,使新增基础底钢筋植入原基础,其余新、旧混凝土接触部位,在旧混凝土表面凿毛,并清洗干净,表面刷界面剂1道。
基础顶部预埋钢筋,预埋方法为钻孔插筋后灌环氧砂浆。
钢筋原基础加固基础端柱基础加固端柱基础加固流程图为:2、端柱柱身加固柱加固采用外包混凝土法,如下图所示。
根据计算及构造要求确定加固柱的几何尺寸、钢筋数量,新、旧箍筋须错开。
施工时凿除原柱抹灰及保护层,露出柱的主筋及箍筋,并清除浮渣,用高压水冲洗干净。
钢套钢筋原砼柱加固砼柱端柱柱身加固端柱柱身加固流程图为:3、托梁安装在对端柱及基础进行加固改造,然后在端柱和中间待抽柱内侧各设立一小钢柱,钢柱下端立在吊车梁牛腿上,上端顶住屋架端节点。
钢柱应满足屋盖系统的支承强度和稳定性要求。
为确保钢柱的稳定,将钢柱和混凝土柱用槽钢围箍联结成整体,然后在钢柱顶部内设一螺旋式手动千斤顶,将屋盖系统徐徐顶起,以满足新托梁的起拱高度,此时注意切除屋架和柱顶联结铁板的焊缝,屋架升起后在钢柱顶部用铁垫楔紧,使屋盖系统的全部荷载从混凝土柱转移到钢柱,原混凝土柱上部即可凿除。
体育场馆结构改造工程“托梁拔柱”设计与施工发表时间:2019-11-08T14:32:38.433Z 来源:《基层建设》2019年第22期作者:李兆祺刘博许翔[导读] 摘要:结合工程实例,原结构为南斯拉夫(IMS)结构体系,根据现建筑使用功能需求对原结构进行“托梁拔柱”改造。
中国建筑第八工程局有限公司华北分公司天津 300452摘要:结合工程实例,原结构为南斯拉夫(IMS)结构体系,根据现建筑使用功能需求对原结构进行“托梁拔柱”改造。
采用板顶粘钢、柱截面增大与增设预应力梁相结合的加固方法,介绍该方法施工准备阶段、施工阶段、全过程监测关键步骤的施工技术。
实践效果表明该“托梁拔柱”方法合理有效。
关键词:南斯拉夫(IMS)结构体系;托梁拔柱;加固;板顶粘钢;柱截面增大一、引言城市体育场馆改造与翻新,成为了目前既有结构施工的主旋律,北京冬奥会申报倡导廉洁办奥运、绿色办奥运理念,如何在现有体育场馆中进行科学、有效保护进行施工,是我们施工遇到的主要难题之一。
场馆加固改造形式多样,如何合理扩大使用空间,托梁拔柱的做法为我们在此类问题的解决提供了一个思路。
二、工程概况本体育场馆为2022年北京冬奥会配套场馆,原为1990年亚运会滑冰馆场地。
场馆整体成椭圆形,东西向长187.3m,南北向宽115m,地下室顶板结构采用南斯拉夫IMS板柱体系,地上结构为预应力钢筋混凝土柱(后张预应力)托架结构,顶部采用现浇钢筋混凝土环梁连接,室内采用150mm环形看台楼板将预应力钢筋混凝土柱连接成为框架结构。
场馆整体高度17.8m。
根据北京冬奥会场馆建筑格局和使用功能要求,需要对原结构进行加固改造设计,主要采取以下改造方式:1)需要对拔柱部位两端支座处顶板进行粘钢加固;2)需要对场馆东侧南斯拉夫楼板多跨弧形环向梁拔去14根柱;3)需要对多跨弧形环向梁的径向进行张拉;4)场馆东侧南斯拉夫楼板进行增加预应力梁加固;对加固后改造后期使用年限为30年。
既有建筑改造托梁拔柱施工工法既有建筑改造托梁拔柱施工工法一、前言随着城市建设的不断发展,对既有建筑进行改造已成为当代建筑领域中的重要工作之一。
在既有建筑改造中,托梁拔柱施工工法是一种重要的技术手段,可用于解决建筑结构加固、功能改变等问题。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例,以期为读者提供全面的了解和参考。
二、工法特点既有建筑改造托梁拔柱施工工法具有以下几个特点:1. 相对简单:相比于其他加固改造工法,托梁拔柱施工工法的操作较为简单,不需要大量复杂的施工步骤和特殊设备。
2. 施工周期短:该工法的施工周期相对较短,可以在较短的时间内完成既有建筑的加固改造,减少对业主日常使用的影响。
3. 经济实用:由于工法简单,所需的材料和设备成本相对较低,使得施工成本相对较低,更加适用于一般建筑改造项目。
4. 适应性强:托梁拔柱施工工法适用于各类既有建筑,无论是钢混结构、砖木结构还是钢结构,都可以使用这种工法进行加固改造。
三、适应范围既有建筑改造托梁拔柱施工工法适用于以下场景:1. 既有建筑需要进行结构加固的情况,如增加楼板承重能力、提高整体稳定性等。
2. 既有建筑需要改变功能的情况,如商业场所改造、办公楼转型为住宅等。
3. 既有建筑需要改变空间布局的情况,如拆除柱或墙体、改变房间大小等。
四、工艺原理托梁拔柱施工工法是通过在既有建筑的结构中添加承重梁,分承担原结构和新结构的荷载,同时对原有柱子进行拔除或替换,实现建筑结构的加固和改造。
具体工艺原理如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:通过对既有建筑的结构进行分析和评估,确定需要加固和改造的部位,制定相应的施工方案。
2. 采取的技术措施:根据实际情况,使用合适的支撑设备支撑建筑结构,然后进行既有柱子的拔除或替换,并使用新的承重梁来分担荷载。
五、施工工艺托梁拔柱施工工法的主要施工阶段包括:1. 施工准备:制定施工计划、准备施工材料和机具设备。
山东豪晟商务楼托梁拔柱工程施工组织设计编制:审核:济南中强实业有限公司2009年12月一、编制依据及原则(一)编制依据本施工组织设计是根据工程设计图纸、国家现行施工规范、规程、标准、有关规定、现场实地考察情况及我公司的加固施工能力和成功的管理经验编制而成。
其中主要引用的规范、规程及标准:主要法律、法规:工图纸、合同要求及本施工组织设计,按照贵方要求,结合具体情况编制更为完善,详细的施工组织设计,并将迅速组织具有丰富施工经验的项目班子和精干的专业化施工队伍进驻施工,并从人力、财力等多方面确保各项目标的实现。
(二)编制原则严格按招标文件要求及国家有关规定,合理安排施工程序与顺序,采用流水施工方法和其它现代管理方法合理地使用人力、物力和财力,积极采用新材料、新工艺、新设备、新技术,实施目标管理,使目标分解得当,决策科学合理、实施有法。
以上归结成一句话就是:“经济、适用、科学、合理、安全”地指导现场施工是我公司编制该设计的总原则。
二、工程概况本工程为豪晟商务楼(原莱芜外贸大厦)改造加固项目,位于莱芜市鲁中东大街南侧与诚信路交界口,已建成10年,该大厦结构体系为框架---剪力墙,现根据业主要求进行改造,部分构件承载力不足,需加固。
三、工程施工管理(一)施工方案1、工期计划根据图纸设计要求的工程量,并结合现场实际勘察,并参考我公司以往类似工程施工经验,我公司确定加固施工工期为60天(施工工作面具备施工条件的前提下)。
2、施工任务划分(1)粘贴钢构套部分由粘钢组施工。
(2)化学植筋、栓部分由植筋组施工。
(3)加大截面部分由综合组施工。
(4)灌浆料工程由综合组施工。
3、施工临时用水计划⑴本工程砼工程为用水主要因素,以q1表示;q2为生活用水:q1=1.1×(80×200×1.5)/(24×3600)=0.31L/Sq2=1.1×(100×20×1.5)/(24×3600)=0.03L/S⑵供水干管管径:D=(4Q/π×v×1000)1/2=(4×0.34/3.14×0.8×1000)1/2=0.023m5、施工临时用电计划根据现场配备的机械及电动工具情况,求得机械总功率为:电焊机(2台): 2×3.3KW 6.6KW电锤(15台): 15×1.05KW 15.75KW角向磨光机(10台): 10×1.3KW 13KW空气压缩机(2台): 2×12KW 24KW专用吹吸风机(5台): 5×0.15KW 0.75KW台钻(2台): 2×0.5KW 1KW加热用碘钨灯(10只): 10×1KW 10KW共计:71.1KW 因此,需配100KW配电箱一台。
关于托梁拔柱的施工方法
摘要:在既有建筑的改造中,为满足业主对单个房间的大空间要求,需要拆除结构中的部分框架柱,进行房间合并。
在这类改造工程中既要对结构进行必要的加固,还要保证结构在改造施工过程中的施工安全。
本文结合工程实例介绍了托梁拔柱的施工方法,在施工过程中既安全、经济,又方便快捷,是一种较理想的施工方法。
关键词:结构加固;卸荷;施工方法
1、前言
随着社会经济的发展,人们对大空间房屋的需求越来越大,对既有建筑空间结构的改造也越来越多。
其中,很多业主要求对原有多个房间进行合并,以形成一个大空间。
本文所讲述的就是此类工程的一些改造方案与施工的方法,为类似的工程积累一些经验。
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2、工程概况
本工程是石家庄市某学校教学楼改造工程。
原结构为二层框架结构,首层结构平面为主次梁结构;见图1;二层结构平面为“井”字梁结构,见图2。
现校方要求将二层的轴两根框架柱(以下分别称为Z1、Z2)拆除,以使二层分形成一个大厅,作演播厅用。
3、改造方案本改造工程需要考虑:
框架柱拆除后相应框架梁柱的加固问题和施工过程中框架柱上部相应梁的卸荷问题两方面的问题。
下面就从这两方面叙述本工程的改造方案。
图1 首层结构平面图
图2 二层结构平面图
3.1 框架梁柱的加固方案
本工程中原结构二层改造部分是“井”字梁结构,每根梁改造后受力均匀,形成以为主梁(以下称KL1、KL2、KL3)的主次梁结构。
结构形式的改变导致构件受力改变,因此要对结构进行重新计算,对梁内钢筋重新布置。
经过计算,KL1、KL2、KL3不满足承载力要求,须进行扩大截面加固;原结构四根框架柱(以下分别称为Z3、Z4)满足静力作用下的承载力要求,但不满足抗震承载力要求,为此用粘钢板的方法进行抗震加固。
3.1.1 KL1、KL2、KL3加固
本工程Z1、Z2拆除后结构的传力途径将改变,短跨方向的KL1、KL2受力增大。
经过计算,KL1、KL2受力钢筋面积较改造前明显增大,且原构件中底部纵向钢筋在Z1、Z2位置是断开的,所以KL1、KL2受力钢筋根据计算结果重新配置,经比较采用扩大截面的形式进行加固。
KL3跨度较大,经计算也不满足承载力要求,需采用同样的方法进行加固。
3.1.2 Z3、Z4的加固
改造后原设计Z3、Z4满足静力计算下承载力要求,但在抗震计算下不满足要求,根据计算结果和现场的实际情况,采用粘钢板的方法进行加固。
3.2 框架梁的卸荷方案
加固方案确定后就要考虑工程实施,框架梁加固施工必须在Z1、Z2柱头拆除后才能实施,而拆除必须要对KL1、KL2、KL3进行卸荷。
根据多种卸荷方案比较,最后采用原位卸荷方案。
原位卸荷方案就是利用欲拆除的Z1和Z2,在其两侧制作2个钢结构牛腿,支撑KL3,以达到卸荷目的。
这样KL1、KL2的部分荷载部分形成内部应力传至Z3和Z4,部分荷载通过内力重分布传至KL3,所以在KL1与KL2两侧将KL3支撑起来进行卸荷。
卸荷架由钢结构牛腿和数字千斤顶两部分组成。
钢结构牛腿采用焊接制作,用化学螺栓固定于框架柱两侧。
数字千斤顶固定于钢结构牛腿顶部支撑框架梁。
4、改造施工
4.1 工艺介绍
4.1.1 扩大截面加固法
采用加大混凝土构件的截面尺寸并在加大的截面中配置所需钢筋的方法,实现提高构件的抗弯、抗剪承载力及稳定性等方面的补强。
4.1.2 粘钢板加固法
利用化学结构胶将钢板与混凝土构件有机结合,使其二者可以共同工作,以提高原混凝土结构构件的抗弯、抗剪承载力。
4.2 主要施工步骤
⑴按设计要求对KL3进行扩大截面加固,Z3、Z4粘钢板同时施工。
⑵按设计要求制作卸荷架;
⑶KL3加固后混凝土达到设计强度70%后,安装钢结构卸荷架;
⑷安装千斤顶支撑KL3,并进行卸荷;
⑸采用静力拆除法,拆除Z1、Z2柱头混凝土;
⑹按设计要求对KL1、KL2进行扩大截面加固;
⑺待KL1、KL2、KL3混凝土强度达到设计强度后,拆除卸荷架;
⑻拆除Z1、Z2。
4.3 施工中注意事项
⑴加固KL3时,KL3与Z1、Z2节点位置打孔穿筋过Z1、Z2,节点位置混凝土待到KL1、KL2施工时再浇筑,以保证在KL1、KL2上不留施工缝;
⑵制作卸荷架时要严格按设计尺寸进行;
⑶卸荷架支撑部位要平整,利于千斤顶放置;
⑷卸荷前要注意以下几点:
①卸荷架安装完后,首先要对梁进行预加荷载试验,加荷速度为20kN/min,加至600kN 后持荷30min,然后以20kN/min速度卸荷至200kN。
②持荷期间观察焊缝是否开裂,螺栓是否有弯曲、位移,混凝土是否有开裂,卸荷架是否有明显变形等,没有问题后才可使用,才可以进行拆除施工。
若卸荷架出现上述问题及时解决。
③千斤顶底部支座周围要有固定约束,保证千斤顶不滑移。
⑸待卸荷架与千斤顶安装并调试完后,采用静力拆除柱头混凝土。
拆除时密切注意每个数字千斤顶的压力变化,当数字达到最大值(静力作用下Z1、Z2的内力的1/2,即40kN)时,注意结构变化。
⑹柱头拆除前完成Z3、Z4的粘钢板施工,柱头拆除完成后,数字千斤顶压力稳定后进行KL1、KL2的扩大截面施,施工期间注意观测压力表的数字变化和拆除部位框架梁节点的挠度变化。
5、结束语
(1)该工程施工期间的卸荷架未出现任何异常情况,通过对施工期间的挠度观测结果分析,结构在施工期间没有出现挠度增大的现象,在施工结束拆除卸荷设备后出现微小的附加挠度,此附加挠度值满足规范要求;工程竣工后,经过多年的使用,业主反映良好。
(2)该项工程施工技术难度较大,专业性较强,危险性较大,可能危及结构安全和施工人员的人身安全。
因此要求施工队伍必须精通设计与施工,且要求具有丰富实践经验和高度责任心的专业技术人员从事此项工作。