一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造及其设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114991521A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210754231.6(22)申请日2022.06.28(71)申请人四川省建筑设计研究院有限公司地址610017四川省成都市武侯区高新区天府大道中段688号(72)发明人赵仕兴彭敏吴菲唐元旭张堃陈伟杨姝姮周巧玲卢丹(74)专利代理机构北京大地智谷知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11957专利代理师杨林(51)Int.Cl.E04G23/02(2006.01)G06F30/13(2020.01)权利要求书3页说明书5页附图4页(54)发明名称一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造及其设计方法(57)摘要本发明提供一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，包括：托换梁，所述托换梁设置在砌体两侧；托换型钢销键，所述托换型钢销键贯穿砌体并与所述托换梁浇筑为一体，多个所述托换型钢销键间隔设置；隔震支座，所述隔震支座间隔布置在砌体的纵横墙下及纵横墙相交处或构造柱下。本申请提供的既有砌体结构托换梁的设计方法思路清晰，计算复核方法简单，构造方式简单，施工操作方便，安全可靠，便于广泛推广使用。CN114991521ACN114991521A权利要求书1/3页1.一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，其特征在于，包括：托换梁(1)，所述托换梁设置在砌体两侧；托换型钢销键(2)，所述托换型钢销键(2)贯穿砌体并与所述托换梁(1)浇筑为一体，多个所述托换型钢销键(2)间隔设置；隔震支座(3)，所述隔震支座(3)间隔布置在砌体的纵横墙下及纵横墙相交处或构造柱下。2.根据权利要求1所述的一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，其特征在于，所述隔震支座(3)均匀间隔设置，间距L1不大于底层窗下墙高度H1和托换梁的高度H2之和，即L1≤H1+H2。3.根据权利要求1或2所述的一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，其特征在于，托换型钢销键(2)包括托换型钢梁(21)和膨胀混凝土(22)，托换型钢梁(21)容置于砌体结构上预设的销键孔(23)内，并且埋入托换梁(1)的深度不小于两倍托换型钢梁(21)高度，所述膨胀混凝土(22)浇筑在销键孔的空隙内。4.根据权利要求1所述的一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，其特征在于，托换型钢销键(2)设置在钢筋混凝土圈梁(4)下或直接设置在砌体墙下面。5.根据权利要求1或2所述的一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，其特征在于，两侧托换梁(1)间设置对穿拉筋(11)，直径为8～10mm。6.根据权利要求3所述的一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造，其特征在于，销键孔采用矩形截面，同时销键孔(23)四周设置4根直径20mm的架立筋，架立筋外设直径10mm的箍筋。7.根据权利要求4所述的一种既有砌体结构托换梁隔震加固构造的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设计隔震支座的位置：在原砌体结构的纵横墙相交处及构造柱下设置隔震支座(3)，同时在纵横墙下每隔一定间距L1设置隔震支座(3)；托换梁(1)的高度H2按照不小于H1/6进行设计，在墙体两侧对称设置托换梁，单侧托换梁的宽度采用250～300mm；步骤2：设计托换型钢销键的位置在门窗洞口两侧，实体墙中部布置托换型钢销键(2)，间距不大于1.5m；托换型钢梁(21)选用H型钢，且型钢埋入托换梁深度不小于两倍托换型钢梁(21)高度，按两端固定的单跨钢梁复核计算，受力简化为跨中集中荷载,托换型钢梁(21)截面按如下计算过程复核：首先读取墙底单位长度的轴力q,得到托换型钢梁(21)跨中集中荷载Q＝q×L2,其中L2为托换型钢销键(2)间距，之后对托换型钢梁(21)进行抗剪和抗弯承载力复核：其中，Hn为托换型钢跨度，即原有砌体墙厚；步骤3：隔震支座选择和托换梁截面设计：按照连续梁建立托换梁(1)的计算模型对托换梁(1)进行计算分析，其中，隔震支座(3)2CN114991521A权利要求书2/3页作为托换梁(1)的支座，托换型钢销键(2)传递的荷载为托换梁(1)所承担的外荷载，根据计算模型求得托换梁(1)的各隔震支座(3)反力Rn、托换梁(1)的最大正负弯矩M和剪力V；1)根据隔震支座(3)反力Rn选择隔震支座，保证隔震支座(3)的压应力不超过规范限值；2)根据M和V托换梁(1)进行截面设计，确定托换梁(1)的纵筋、箍筋和吊筋(14)；A.纵筋面积按如下公式计算确定：α1fcbx＝fyAs‑fy'As'取x＝δbh0其中：α1是与混凝土强度等级有关的调整系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；As、As'为受拉区、受压区纵向钢筋截面面积；fy、fy'为纵筋的抗拉、抗压强度设计值；δb为相对界限受压区高度，对于三级钢取0.518