既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构论文和设计-陈磊

全文摘要

本实用新型公开了一种既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，傍原屋顶桁架新增作为屋面承重结构的钢结构屋架，钢结构屋架的构件包括在顶部依原屋顶桁架的坡度设置工字钢和在下端设钢拉横杆，并将原屋顶桁架的构件与钢结构屋架的构件适当连接，原屋顶桁架作为装饰构件附连在新增钢结构屋架上；钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接。本实用新型尤其适用于既有厂房需要风貌保护时的加固结构。

主设计要求

1.一种既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，紧贴原屋顶桁架新增作为屋面承重结构的钢结构屋架，钢屋架的构件包括在顶部依原屋顶桁架的坡度设置工字钢和在下端设钢拉横杆，并将原屋顶桁架的构件与钢结构屋架的构件适当连接，原屋顶桁架作为装饰构件附连在新增钢结构屋架上；钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，钢结构屋架为人字框架，人字框架的顶部由两根工字钢搭接，接缝处介入一块钢板并两面焊接固连，人字框架的底部用钢拉横杆固定。

3.根据权利要求1所述的既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，钢结构屋架为直角三角形框架，其顶部即直角三角形的斜边由一根工字钢构成，其竖直边及该边对应的顶点各由工字钢构成新钢柱，底部即三角形的另一直角边用钢拉横杆固定。

4.根据权利要求1、2或3所述的既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，所述原屋顶桁架的构件与钢结构屋架的构件适当连接是，有一圆钢或扁钢制成的U型钢吊带，U型钢吊带套住原屋顶桁架的构件，U型钢吊带的两端与钢结构屋架的工字钢下翼缘固连；U型钢吊带的凹形底部为平底结构或圆弧底结构，圆弧形结构的半径略大于原屋顶桁架的构件半径。

5.根据权利要求3所述的既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，所述钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接是，原屋顶桁架的支柱为原设钢柱，所述三角形框架的新钢柱底端焊接有锚板，新钢柱与锚板通过加强肋板加固，锚板通过锚杆与所述原设钢柱固定连接。

6.根据权利要求1或2所述的既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，所述钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接是，原屋顶桁架的支柱为混凝土支柱，在钢结构屋架的工字钢下端尾部焊接有一段利用同规格的工字钢构成的水平连接座，水平连接座的下翼缘设置有若干个长圆孔；在混凝土支柱上预埋连接钢板及带钩锚栓，带钩锚栓顶端的螺纹段配合螺母通过所述长圆孔将水平连接座与混凝土支柱固定连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，具体涉及一种既有厂房屋架加固兼风貌保护的结构。

背景技术

现有的老旧厂房的屋架结构主要有以下三种：木质屋架、钢屋架、混凝土屋架。由于年代久远，原构件承载力退化严重，对其改造的常规方法有以下两种：

一是将原屋架拆除，然后重新设计新屋架体系，但是这种方法完全舍弃了原屋架构件、外观风貌无法保留。

二是对原屋架进行加固，对木质构件通常采用防腐、防火、防虫措施；对钢构件通常采用除锈、防锈、防火措施，若承载力不足则加焊钢板；对混凝土构件通常采用缺陷修复，若承载力不足则采用混凝土加大截面、包钢、粘贴碳纤维等措施。这种方法能保留原屋架，但相应的加固措施对外观风貌有较大的影响，同时由于规范的升级，原屋架的构造措施和防火要求，特别是木构件一般无法满足现行规范的要求。由以上的分析可以看出，要对现有的老旧厂房的屋架结构进行既能加固又能保护原风貌改造，沿用现有技术是难以办到的，必须另辟蹊径。

发明内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的在既有厂房屋架改造中所遇到的不能兼顾加固和风貌保存的困难，提出一种具有良好的结构可靠性、成本较低尤其是能够兼顾加固和风貌保存的结构方案。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，其特征是，紧贴原屋顶桁架新增作为屋面承重结构的钢结构屋架，钢结构屋架的构件包括在顶部依原屋顶桁架的坡度设置工字钢和在下端设钢拉横杆，并将原屋顶桁架的构件与钢结构屋架的构件适当连接，原屋顶桁架作为装饰构件附连在新增钢结构屋架上；钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接。

以原厂房屋架的形状构设钢结构屋架，既具备钢结构的强度，又仿照原屋顶桁架的形状，这样就能做到加固和风貌保存兼顾的效果。

优选方案，钢结构屋架为人字框架，人字框架的顶部由两根工字钢搭接，接缝处介入一块钢板并两面焊接固连，人字框架的底部用钢拉横杆固定。

优选方案，钢结构屋架为直角三角形框架，其顶部即直角三角形的斜边由一根工字钢构成，其竖直边及该边对应的顶点各由工字钢构成新钢柱，底部即三角形的另一直角边用钢拉横杆固定。

优选方案，所述原屋顶桁架的构件与钢结构屋架的构件适当连接是，有一圆钢或扁钢制成的U型钢吊带，U型钢吊带套住原屋顶桁架的构件，U型钢吊带的两端与钢结构屋架的工字钢下翼缘固连；U型钢吊带的凹形底部为平底结构或圆弧底结构，圆弧形结构的半径略大于原屋顶桁架的构件半径。

优选方案，所述钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接是，原屋顶桁架的支柱为原设钢柱，所述三角形框架的新钢柱底端焊接有锚板，新钢柱与锚板通过加强肋板加固，锚板通过锚杆与所述原设钢柱固定连接。

优选方案，所述钢结构屋架的底部两端与原屋顶桁架的支柱固定连接是，原屋顶桁架的支柱为混凝土支柱，在钢结构屋架的工字钢下端尾部焊接有一段利用同规格的工字钢构成的水平连接座，水平连接座的下翼缘设置有若干个长圆孔；在混凝土支柱上预埋连接钢板及带钩锚栓，带钩锚栓顶端的螺纹段配合螺母通过所述长圆孔将水平连接座与混凝土支柱固定连接。

本实用新型的有益效果是：

1、以原厂房屋架的形状构设钢结构屋架，既具备钢结构的强度，又仿照原屋顶桁架的形状，这样就能做到加固和风貌保存兼顾的效果；

2、人字框架的顶部接接缝处介入钢板，使焊接连接充分可靠；

3、钢结构屋架采用三角形结构最为稳定；

4、钢结构屋架的端部底部与原柱通过锚固连接，方便又牢固；

5、采用宽松的U型钢吊带连接原构件与新构件，既有加强的作用，又能避免对原构件造成不利的横向作用力。

附图说明

图1是本实用新型的一种实施例结构示意图；

图2是另一种实施例结构示意图；

图3是U型钢吊带连接示意图；

图4是新钢柱与原设钢柱连接示意图；

图5是钢结构屋架的水平连接座与混凝土支柱连接示意图。

图中，原屋顶桁架1；钢结构屋架2；工字钢3；钢拉横杆4；支柱5；钢板6；U型钢吊带7；新钢柱8；锚板9；加强肋板10；锚杆11；混凝土支柱12；水平连接座13；长圆孔14；连接钢板15；带钩锚栓16。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：如图1所示，一种既有厂房屋架的加固与风貌保护一体化结构，傍原屋顶桁架1新增作为屋面承重结构的钢结构屋架2，钢结构屋架2的构件包括在顶部依原屋顶桁架的坡度设置工字钢3和在下端设钢拉横杆4，并将原屋顶桁架1的构件与钢结构屋架2的构件适当拼接，原屋顶桁架1作为装饰构件附连在新增钢结构屋架2上；钢结构屋架2的底部两端与原屋顶桁架1的支柱5固定连接，此举可避免改变原建筑风貌。钢结构屋架2为人字框架，人字框架的顶部由两根工字钢3搭接，接缝处介入一块钢板6并两面焊接固连，充分保证焊接牢固，人字框架的底部用钢拉横杆4固定，形成等腰三角形结构，与原屋顶桁架1联合构成新的钢质桁架。

原屋顶桁架1的构件与钢结构屋架2的构件适当连接，具体是有一圆钢或扁钢制成的U型钢吊带7，U型钢吊带7套住原屋顶桁架的构件，U型钢吊带7的两端与钢结构屋架2的工字钢下翼缘固连；U型钢吊带7的凹形底部为平底结构或圆弧底结构。如果是圆弧形结构则其圆弧半径略大于原屋顶桁架的构件的半径，该方案的目的是不使U型钢吊带7过分卡死原构件，参见图3。

U型钢吊带7的作用是防止原构件或因受到随机的横向外力的作用而发生弯曲或震动。U型钢吊带7与原屋顶桁架1的构件之间的连接为宽松连接，采用宽松连接的目的是避免U型钢吊带7对原屋顶桁架1的构件产生较大的横向压力，因为如果存在较大的横向负载压力是违背桁架的构件只宜承受轴向应力的原则的，其结果将会对桁架造成非正常的破坏。

以原厂房屋架的形状构建钢结构屋架2，既具备钢结构的强度，又仿照原屋顶桁架1的形状，这样就能达到加固和风貌保存兼顾的效果。

实施例2：钢结构屋架2为直角三角形框架，其顶部即直角三角形的斜边由一根工字钢构成，其竖直边及该边对应的顶点各由工字钢构成新钢柱8，其底部即三角形的另一直角边用钢拉横杆固定。钢结构屋架2的底部两端与原屋顶桁架1的支柱5固定连接，具体是原屋顶桁架1的支柱5为原设钢柱，所述三角形结构框架的新钢柱底端焊接有锚板9，新钢柱与锚板9通过加强肋板10加固，锚板9通过锚杆11与所述原设钢柱固定连接，其余结构同实施例1。参见图2和图4。

实施例3：钢结构屋架2的底部两端与原屋顶桁架1的支柱固定连接是，原屋顶桁架1的支柱为混凝土支柱12；在钢结构屋架1的工字钢下端尾部焊接一段利用同规格的工字钢构成的水平连接座13，水平连接座13的下翼缘设置有若干个长圆孔14；在混凝土支柱12上预埋连接钢板15及带钩锚栓16，带钩锚栓16顶端的螺纹段配合螺母通过长圆孔14将水平连接座13与混凝土支柱12固定连接，其余结构同实施例1或实施例2，参见图5。

本实用新型利用傍原屋顶桁架新增钢结构屋架，具备兼顾加固和风貌保护的优点。本领域的技术人员如果对上述实用新型内容作简单的修改或替换，这样的改变不能认为是脱离本实用新型的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本实用新型的权利要求的范围之内。

设计图

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