專利名稱：一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于建筑部件的卸載方法，具體來說，涉及一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法。
背景技術(shù)：
在實際工程中，常常需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造。由于已建成建筑物自重的存在以及非改造位置處活荷載的存在，結(jié)構(gòu)柱在加固改造時已承擔(dān)較大荷載。改造過程中，為了消除加固結(jié)構(gòu)柱時由于應(yīng)力滯后所造成的對加固效果的不利影響，或者為了避免置換結(jié)構(gòu)柱時傳力途徑的變化造成相鄰構(gòu)件承載能力不足，因此需要對結(jié)構(gòu)柱先卸載再加固改造。目前，常用的卸載方法有角鋼支撐法、立桿支撐法、托梁換柱法等。托梁換柱法不設(shè)置支撐，而是對所需置換柱的上部梁施加預(yù)應(yīng)力或安裝疊合梁進(jìn)行支托，從而達(dá)到卸載目的，該技術(shù)實施對原結(jié)構(gòu)要求較多、破損較大，且施工技術(shù)含量高。相對而言，支撐卸載方法最為常見。但所設(shè)支撐不僅要便于調(diào)節(jié)內(nèi)力從而可以按設(shè)計需要轉(zhuǎn)移被支撐柱所承受的荷載，而且必·須操作方便。角鋼支撐法在施工中應(yīng)用較多，柱子所承受的力部分或全部由角鋼來承擔(dān)，但存在施工難度大、影響原結(jié)構(gòu)其他構(gòu)件受力的缺點(diǎn)；立桿支撐來源于橋梁工程，是角鋼支撐的一種優(yōu)化，其底部裝有頂托，可調(diào)節(jié)立桿升降，但也存在著支撐力不便于施加、裝置無法重復(fù)使用的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，該卸載方法通過由支撐單元組合而成的或者單個支撐單元構(gòu)成的支撐機(jī)構(gòu)，將待卸載的結(jié)構(gòu)柱上的荷載全部或部分地卸除到相鄰柱或下層柱中，確保待卸載的結(jié)構(gòu)柱后續(xù)的加固或置換工作安全進(jìn)行。技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，該卸載方法包括以下步驟第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)待卸載的結(jié)構(gòu)柱位于第一梁和第二梁之間，第二梁的下方設(shè)有第三梁，將支撐機(jī)構(gòu)安裝在待卸載的結(jié)構(gòu)柱旁，支撐機(jī)構(gòu)由至少一個支撐單元組成，支撐單元連接在第一梁和第二梁之間，以及第二梁和第三梁之間，或者連接在第一梁和第二梁之間；第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載用扳手固定支撐單元的受拉橫桿一側(cè)的螺母，用扭力扳手旋轉(zhuǎn)受拉橫桿另一側(cè)的螺母，使得兩個螺母之間的距離減小，使每個支撐單元中的受拉橫桿中建立拉力，受壓斜桿中建立壓力，支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載；第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。進(jìn)一步，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括均呈傾斜布置的第一支撐單元、第二支撐單元、第三支撐單元和第四支撐單元四個支撐單元，將第一支撐單元的上端板和第二支撐單元的上端板連接在第一梁的底面，且靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱；將第一支撐單元的下端板和第二支撐單元的下端板連接在第二梁的頂面；將第三支撐單元的上端板和第四支撐單元的上端板連接在第二梁的底面；將第三支撐單元的下端板和第四支撐單元的下端板連接在第三梁的頂面；第一支撐單元的下端板和第三支撐單元的上端板連接在第二梁的同一位置，第二支撐單元的下端板和第四支撐單元的上端板連接在第二梁的同一位置；四個支撐單元呈菱形布置。進(jìn)一步，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括呈傾斜布置的第一支撐單元和第三支撐單元兩個支撐單元，將第一支撐單元的上端板連接在第一梁的底面，且靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱；將第一支撐單元的下端板連接在第二梁的頂面；將第三支撐單元的上端板連接在第二梁的底面，將第三支撐單元的下端板連接在第三梁的頂面；第一支撐單元的下端板和第三支撐單元的上端板連接在第二梁的同一位置。
進(jìn)一步，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括第一支撐單元一個支撐單元，將第一支撐單元的上端板連接在第一梁的底面，將第一支撐單元的下端板連接在第二梁的頂面，第一支撐單元呈傾斜布置，且第一支撐單元的上端板靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱，第一支撐單元的下端板貼緊待卸載的結(jié)構(gòu)柱的相鄰柱。進(jìn)一步，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括第五支撐單元和第六支撐單元兩個支撐單元，將第五支撐單元的上端板和第六支撐單元的上端板分別連接在第一梁的底面，將第五支撐單元的下端板和第六支撐單元的下端板分別連接在第二梁的頂面，第五支撐單元和第六支撐單元均豎直布置，第五支撐單元和第六支撐單元靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱。進(jìn)一步，所述的第二步的過程為201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第一支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為LI，則每步增加拉力Ll/n，第二支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為L2，則每步增加拉力L2/n，第三支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為L3，則每步增加拉力L3/n，第四支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為L4，則每步增加拉力L4/n ；202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿一側(cè)的螺母，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿另一側(cè)的螺母，使得兩個螺母之間的距離減小，使第一支撐單元的受拉橫桿中拉力增加Ll/n、第二支撐單元的受拉橫桿中拉力增加L2/n、第三支撐單元的受拉橫桿中拉力增加L3/n、第四支撐單元的受拉橫桿中拉力增加L4/n ；203)循環(huán)n-Ι次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。進(jìn)一步，所述的第二步的過程為201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第一支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為LI，則每步增加拉力Ll/n，第三支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為L3，則每步增加拉力L3/n ；202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿一側(cè)的螺母，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿另一側(cè)的螺母，使得兩個螺母之間的距離減小，使第一支撐單元的受拉橫桿中拉力增加LI/η、第三支撐單元的受拉橫桿中拉力增加L3/n ；
203)循環(huán)n-1次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。進(jìn)一步，所述的第二步的過程為201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第五支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為L5，則每步增加拉力L5/n，和第六支撐單元的橫向拉桿中所需建立的總拉力為L6，則每步增加拉力L6/n ；202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿一側(cè)的螺母，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿另一側(cè)的螺母，使得兩個螺母之間的距離減小，使第五支撐單元的受拉橫桿中拉力增加L5/n、第六支撐單元的受拉橫桿中拉力增加L6/n ；203)循環(huán)n-Ι次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果I.適用各種場合結(jié)構(gòu)柱的卸載。本發(fā)明的方法可根據(jù)待卸載的結(jié)構(gòu)柱所處的樓層(頂層、中間層和底層)以及在樓層平面中所處的具體位置(中柱、邊柱和角柱)的不同卸載支撐要求，采用不同的卸載方案。每種卸載方案中，通過單獨(dú)使用一個支撐單元設(shè)置方法或者組合使用多個支撐單元的設(shè)置方法，可對位于不同位置的結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行卸載。每個支撐機(jī)構(gòu)單元利用菱形的幾何可變特點(diǎn)，可對被支撐位置形成數(shù)倍于受拉橫桿張力的支撐合力，并通過整體的支撐機(jī)構(gòu)在樓層間傳力，達(dá)到卸載的目的。2.施力簡單易行。本發(fā)明的支撐機(jī)構(gòu)的支撐機(jī)構(gòu)單元中的四個受壓斜桿由長度相等的第一受壓斜桿、第二受壓斜桿、第三受壓斜桿和第四受壓斜桿組成，四個受壓斜桿呈菱形布置。每個支撐機(jī)構(gòu)單元利用菱形的幾何可變特點(diǎn)，通過調(diào)節(jié)受拉橫桿的有效長度，可以改變支撐機(jī)構(gòu)單元的高度。在幾何關(guān)系確定后，通過在受拉橫桿中施加拉力，可對被支撐位置形成數(shù)倍的支撐合力，確保結(jié)構(gòu)柱卸載安全進(jìn)行。通常，僅需要在受拉橫桿中施加僅幾分之一、甚至十幾分之一倍于支撐機(jī)構(gòu)支撐力的拉力，而拉力由扭力扳手施加，僅單個人力就可以完成，容易實施。另外，本發(fā)明提供了支撐力分步施加的卸載方法。通過在所有支撐單元中循環(huán)施加η步荷載，消除了卸載時的結(jié)構(gòu)受力不均現(xiàn)象。由于每步在受拉橫桿中施加拉力時僅需單個人力少量旋動扭力扳手，因此循環(huán)施加荷載簡單可行，不需占用任何油壓加載設(shè)備。3.施加的支撐力可精確控制。在支撐單元中，根據(jù)菱形特點(diǎn)，橫向拉桿中拉力L與支撐機(jī)構(gòu)的支撐力P的比值是橫向拉桿與斜向壓桿間夾角Θ的單調(diào)函數(shù)，因此精確控制拉力L，便可精確控制支撐單元的支撐力P。當(dāng)支撐機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)被頂撐面緊密貼合后，四個受壓斜桿組成的菱形四條邊與中部橫向拉桿的夾角不再發(fā)生明顯變化，最終的夾角Θ可測量得到，進(jìn)而通過確定關(guān)系計算在橫向拉桿中所需施加的拉力，精確控制支撐機(jī)構(gòu)的支撐力。


圖I是本發(fā)明中支撐單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I的A部放大圖。圖3是本發(fā)明中轉(zhuǎn)換支座的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的實施例I的示意圖。圖5是本發(fā)明的實施例2的示意圖。圖6是本發(fā)明的實施例3的示意圖。圖7是本發(fā)明的實施例4的示意圖。圖中有第一受壓斜桿I、第二受壓斜桿2、第三受壓斜桿3、第四受壓斜桿4、受拉橫桿5、上端板6、下端板7、螺母8、耳板9、銷10、底板11、斜板12、加強(qiáng)肋13、彈性元件14、第一梁15、第二梁16、第三梁17、第一支撐單元18、第二支撐單元19、第三支撐單元20、第四支撐單元21、待卸載的結(jié)構(gòu)柱22、第五支撐單元23、第六支撐單元24。
具體實施例方式
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下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。本發(fā)明的一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，包括以下步驟第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)待卸載的結(jié)構(gòu)柱22位于第一梁15和第二梁16之間，第二梁16的下方設(shè)有第三梁17，將支撐機(jī)構(gòu)安裝在待卸載的結(jié)構(gòu)柱22旁，支撐機(jī)構(gòu)由至少一個支撐單元組成，支撐單元連接在第一梁15和第二梁16之間，以及第二梁16和第三梁之間，或者連接在第一梁15和第二梁16之間。在第一步中，當(dāng)支撐單元與結(jié)構(gòu)被頂撐面相垂直時，支撐單元的上端板6和下端板7用螺栓或化學(xué)錨栓固定于結(jié)構(gòu)被頂撐面上。當(dāng)支撐機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)被頂撐面不垂直時，安裝轉(zhuǎn)換支座，轉(zhuǎn)換支座的底板11與結(jié)構(gòu)被頂撐面采用螺栓或化學(xué)錨栓固定連接，轉(zhuǎn)換支座的斜板12與支撐單元相垂直，且采用螺栓連接斜板12與支撐單元，轉(zhuǎn)換支座的底板11與斜板12之間用加強(qiáng)肋13進(jìn)行連接。如圖3所示，轉(zhuǎn)換支座包括底板11、斜板12和加強(qiáng)肋13，底板11平行于被頂撐面布置，斜板12傾斜于被頂撐面布置，且底板11和斜板12之間設(shè)置加強(qiáng)肋13進(jìn)行固定連接。第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載用扳手固定支撐單元的受拉橫桿5 —側(cè)的螺母8，用扭力扳手旋轉(zhuǎn)受拉橫桿5另一側(cè)的螺母8，使得兩個螺母8之間的距離減小，使每個支撐單元中的受拉橫桿5中建立拉力，受壓斜桿中建立壓力，支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載。第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。上述方法中使用的支撐機(jī)構(gòu)，可能包含一個支撐單元，也可能包含兩個或兩個以上支撐單元。支撐單元的結(jié)構(gòu)相同。如圖I所示，每個支撐單元包括四個受壓斜桿、受拉橫桿5、上端板6和下端板7。受壓斜桿的截面形狀不限定，但優(yōu)選為槽鋼、圓鋼、H型鋼、或者工字鋼。圖I中選擇的是槽鋼。受拉橫桿5優(yōu)選為圓形截面拉桿。四個受壓斜桿由長度相等的第一受壓斜桿I、第二受壓斜桿2、第三受壓斜桿3和第四受壓斜桿4組成。四個受壓斜桿呈菱形布置。第一受壓斜桿I的一端和第二受壓斜桿2的一端分別與上端板6的下部轉(zhuǎn)動連接，第一受壓斜桿I的另一端和第三受壓斜桿3的一端轉(zhuǎn)動連接，第二受壓斜桿2的另一端和第四受壓斜桿4的一端轉(zhuǎn)動連接，第三受壓斜桿3的另一端和第四受壓斜桿4的另一端分別與下端板7的上部轉(zhuǎn)動連接。受拉橫桿5兩端的外表面設(shè)有螺紋，受拉橫桿5的一端穿出第一受壓斜桿I和第三受壓斜桿3的連接部位，受拉橫桿5的另一端穿出第二受壓斜桿2和第四受壓斜桿4的連接部位，且受拉橫桿5的兩端分別設(shè)有一螺母8，螺母8位于受壓斜桿的外側(cè)。如圖I所示，四個受壓斜桿的每個端部均設(shè)有一個耳板9，第一受壓斜桿I 一端的耳板9和第二受壓斜桿2—端的耳板9分別與上端板6的下部通過銷10連接，第一受壓斜桿I另一端的耳板9和第三受壓斜桿3 —端的耳板9通過銷10連接，第二受壓斜桿2另一端的耳板9和第四受壓斜桿4 一端的耳板9通過銷10連接，第三受壓斜桿3另一端的耳板9和第四受壓斜桿4另一端的耳板9分別與下端板7的上部通過銷10連接。通過設(shè)置耳板9和銷10，來實現(xiàn)零件之間的轉(zhuǎn)動。如圖2所示，為了保證扳手可以對螺母8施加作用力，支撐單元還包括中空的彈性元件14，該彈性元件14套裝在受拉橫桿5上，且位于螺母8和銷 10之間。這樣設(shè)置彈性元件14后，彈性元件14的一端可抵靠在銷10上，彈性元件14的另一端可抵靠在螺母8上，避免螺母8卡在兩個平行的耳板中間，導(dǎo)致扳手無法旋轉(zhuǎn)施力。彈性元件14可以是空心圓鋼管、彈簧或其他彈性體。下面例舉實施例。實施例I用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)如圖4所示，支撐機(jī)構(gòu)包括第一支撐單元18、第二支撐單元19、第三支撐單元20和第四支撐單元21四個支撐單元，四個支撐單元均呈傾斜布置。將第一支撐單元18的上端板和第二支撐單元19的上端板連接在第一梁15的底面，且靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱22 ;將第一支撐單元18的下端板和第二支撐單元19的下端板連接在第二梁16的頂面；將第三支撐單元20的上端板和第四支撐單元21的上端板連接在第二梁16的底面；將第三支撐單元20的下端板和第四支撐單元21的下端板連接在第三梁17的頂面；第一支撐單元18的下端板和第三支撐單元20的上端板連接在第二梁16的同一位置，第二支撐單元19的下端板和第四支撐單元21的上端板連接在第二梁16的同一位置；四個支撐單元呈菱形布置。第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載具體包括以下步驟201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第一支撐單元18的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為LI，則每步增加拉力Ll/n，第二支撐單元19的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為L2，則每步增加拉力L2/n，第三支撐單元20的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為L3，則每步增加拉力L3/n，第四支撐單元21的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為L4，則每步增加拉力L4/n ；202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿5 —側(cè)的螺母8，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿5另一側(cè)的螺母8，使得兩個螺母8之間的距離減小，使第一支撐單元18的受拉橫桿5中拉力增加Ll/n、第二支撐單元19的受拉橫桿5中拉力增加L2/n、第三支撐單元20的受拉橫桿5中拉力增加L3/n、第四支撐單元21的受拉橫桿5中拉力增加 L4/η ；203)循環(huán)η-l次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。
第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。實施例I的卸載方法對于非頂層的中柱尤其適用。其中第二步采用的是同步分級施加支撐力的方法，使得四個支撐單元對被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)所有支撐單元對被卸載結(jié)構(gòu)柱輸出所需的支撐力。通過支撐機(jī)構(gòu)的第一支撐單元18和第三支撐單元20所形成的傳力路線，以及第二支撐單元19和第四支撐單元20所形成的傳力路線，將待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的上層柱及第一梁15所傳遞過來的荷載全部或部分地傳遞至待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的下層柱。實施例2用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法 第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)如圖5所示，支撐機(jī)構(gòu)包括呈傾斜布置的第一支撐單元18和第三支撐單元20兩個支撐單元，將第一支撐單元18的上端板連接在第一梁15的底面，且靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱22 ;將第一支撐單元18的下端板連接在第二梁16的頂面；將第三支撐單元20的上端板連接在第二梁16的底面，將第三支撐單元20的下端板連接在第三梁17的頂面；第一支撐單元18的下端板和第三支撐單元20的上端板連接在第二梁16的同一位置。第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載，具體包括以下步驟201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第一支撐單元18的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為LI，則每步增加拉力Ll/n，第三支撐單元20的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為L3，則每步增加拉力L3/n ；202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿5 —側(cè)的螺母8，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿5另一側(cè)的螺母8，使得兩個螺母8之間的距離減小，使第一支撐單元18的受拉橫桿5中拉力增加Ll/n、第三支撐單元20的受拉橫桿5中拉力增加L3/n ；203)循環(huán)η-l次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。實施例2的卸載方法對于非頂層的邊柱尤其適用。實施例2僅在邊柱的單側(cè)布置兩個支撐單元，實施例I是在中柱的兩側(cè)對稱布置四個支撐單元。實施例2的第二步同樣采用同步分級施加支撐力的方法，使得兩個支撐單元對被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)所有支撐單元對被卸載結(jié)構(gòu)柱輸出所需的支撐力。通過支撐機(jī)構(gòu)的第一支撐單元18和第三支撐單元20所形成的傳力路線，將待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的上層柱及第一梁15所傳遞過來的荷載全部或部分地傳遞至待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的下層柱。實施例3用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)如圖6所示，支撐機(jī)構(gòu)包括第一支撐單元18 —個支撐單元，將第一支撐單元18的上端板連接第一梁15的底面，將第一支撐單元18的下端板連接第二梁16的頂面，第一支撐單元18呈傾斜布置，且第一支撐單元18的上端板靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱22，第一支撐單元18的下端板貼緊待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的相鄰柱。第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載用扳手固定支撐單元的受拉橫桿5—側(cè)的螺母8，用扭力扳手旋轉(zhuǎn)受拉橫桿5另一側(cè)的螺母8，使得兩個螺母8之間的距離減小，使每個支撐單元中的受拉橫桿5中建立拉力，受壓斜桿中建立壓力，支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載。第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。實施例3的卸載方法對于與相鄰柱的柱距較小的外廊結(jié)構(gòu)柱尤其適用。通過支撐機(jī)構(gòu)單元18所形成的傳力路線，將待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的上層柱及第一梁15所傳遞過來的荷載全部或部分地傳遞至待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的相鄰柱的下層柱?！?br> 實施例4進(jìn)行結(jié)構(gòu)柱的卸載方法第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)如圖7所示，支撐機(jī)構(gòu)包括第五支撐單元23和第六支撐單元24兩個支撐單元，將第五支撐單元23的上端板和第六支撐單元24的上端板分別連接在第一梁15的底面，將第五支撐單元23的下端板和第六支撐單元24的下端板分別連接在第二梁16的頂面，第五支撐單元23和第六支撐單元24均豎直布置，第五支撐單元23和第六支撐單元24靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱22。第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載，具體包括以下步驟201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第五支撐單元23的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為L5，則每步增加拉力L5/n，和第六支撐單元24的橫向拉桿5中所需建立的總拉力為L6，則每步增加拉力L6/n ；202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿5 —側(cè)的螺母8，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿5另一側(cè)的螺母8，使得兩個螺母8之間的距離減小，使第五支撐單元23的受拉橫桿5中拉力增加L5/n、第六支撐單元24的受拉橫桿5中拉力增加L6/n ；203)循環(huán)η-l次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。實施例4的卸載方法對于頂層柱尤其適用。通過支撐機(jī)構(gòu)的第五支撐單元23所形成的傳力路線和第六支撐單元24所形成的傳力路線，將待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的上層柱及第一梁15所傳遞過來的荷載全部或部分地傳遞至待卸載的結(jié)構(gòu)柱22的下層柱。本發(fā)明的一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，每個支撐單元不僅受拉橫桿5的拉力便于施加和控制，而且通過調(diào)節(jié)菱形角度控制整套支撐單元的高度，可以適應(yīng)實際凈高存在的差異。在每個支撐單元中，通過在受拉橫桿5兩端外側(cè)旋轉(zhuǎn)螺母8改變受拉橫桿5的有效長度，受壓斜桿與受拉橫桿5所形成角度變大，從而改變支撐單元的整體高度，使支撐單元與結(jié)構(gòu)緊密貼合。受拉橫桿5的有效長度是指受拉橫桿5上位于兩個螺母8之間的長度。然后旋轉(zhuǎn)一側(cè)螺母，使受拉橫桿5張拉，從而使菱形支撐單元在另一對角線方向?qū)ι舷陆Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生支撐力。受拉橫桿5中的拉力為L，支撐單元的支撐力為P，受拉橫桿5與受壓斜桿之間的夾角為9，根據(jù)力的平衡關(guān)系？=1^七8 0?？捎墒芾瓩M桿5所受的橫向拉力求出支撐單元的支撐力，進(jìn)而求出整個支撐機(jī)構(gòu)的支撐力。在相同的支撐力條件下，受壓斜桿與受拉橫桿5之間的角度越大，受拉橫桿5所需的拉力越小。通過調(diào)節(jié)受拉橫桿5拉力控制支撐力，在支撐機(jī)構(gòu)所在位置產(chǎn)生荷載，以達(dá)到卸載目的。受拉橫桿5中拉力小，因而便 于施加和控制。支撐機(jī)構(gòu)的高度可調(diào)且設(shè)置靈活，可根據(jù)實際需要將多套支撐組合使用和重復(fù)使用。該菱形的可調(diào)支撐機(jī)構(gòu)的實際應(yīng)用效果良好。
權(quán)利要求
1.一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，該卸載方法包括以下步驟 第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22)位于第一梁(15)和第二梁(16)之間，第二梁(16)的下方設(shè)有第三梁(17)，將支撐機(jī)構(gòu)安裝在待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22)旁，支撐機(jī)構(gòu)由至少一個支撐單元組成，支撐單元連接在第一梁(15)和第二梁(16)之間，以及第二梁(16)和第三梁之間，或者連接在第一梁(15)和第二梁(16)之間； 第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載用扳手固定支撐單元的受拉橫桿(5)—側(cè)的螺母(8)，用扭力扳手旋轉(zhuǎn)受拉橫桿(5)另一側(cè)的螺母(8)，使得兩個螺母(8)之間的距離減小，使每個支撐單元中的受拉橫桿(5)中建立拉力，受壓斜桿中建立壓力，支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載； 第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。
2.按照權(quán)利要求I所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括均呈傾斜布置的第一支撐單元(18)、第二支撐單元(19)、第三支撐單元(20)和第四支撐單元(21)四個支撐單元，將第一支撐單元(18)的上端板和第二支撐單元(19)的上端板連接在第一梁(15)的底面，且靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22);將第一支撐單元(18)的下端板和第二支撐單元(19)的下端板連接在第二梁(16)的頂面；將第三支撐單元(20)的上端板和第四支撐單元(21)的上端板連接在第二梁(16)的底面；將第三支撐單元(20)的下端板和第四支撐單元(21)的下端板連接在第三梁(17)的頂面；第一支撐單元(18)的下端板和第三支撐單元(20)的上端板連接在第二梁(16)的同一位置，第二支撐單元(19)的下端板和第四支撐單元(21)的上端板連接在第二梁(16)的同一位置；四個支撐單元呈菱形布置。
3.按照權(quán)利要求I所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括呈傾斜布置的第一支撐單元(18 )和第三支撐單元(20 )兩個支撐單元，將第一支撐單元(18)的上端板連接在第一梁(15)的底面，且靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22);將第一支撐單元(18)的下端板連接在第二梁(16)的頂面；將第三支撐單元(20)的上端板連接在第二梁(16)的底面，將第三支撐單元(20)的下端板連接在第三梁(17)的頂面；第一支撐單元(18)的下端板和第三支撐單元(20)的上端板連接在第二梁(16)的同一位置。
4.按照權(quán)利要求I所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括第一支撐單元(18) —個支撐單元，將第一支撐單元(18)的上端板連接在第一梁(15)的底面，將第一支撐單元(18)的下端板連接在第二梁(16)的頂面，第一支撐單元(18)呈傾斜布置，且第一支撐單元(18)的上端板靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22)，第一支撐單元(18)的下端板貼緊待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22)的相鄰柱。
5.按照權(quán)利要求I所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第一步中，支撐機(jī)構(gòu)包括第五支撐單元(23)和第六支撐單元(24)兩個支撐單元，將第五支撐單元(23)的上端板和第六支撐單元(24)的上端板分別連接在第一梁(15)的底面，將第五支撐單元(23)的下端板和第六支撐單元(24)的下端板分別連接在第二梁(16)的頂面，第五支撐單元(23)和第六支撐單元(24)均豎直布置，第五支撐單元(23)和第六支撐單元(24)靠近待卸載的結(jié)構(gòu)柱(22)。
6.按照權(quán)利要求2所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第二步的過程為 201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第一支撐單元(18)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為LI，則每步增加拉力Ll/n，第二支撐單元(19)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為L2，則每步增加拉力L2/n，第三支撐單元(20)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為L3，則每步增加拉力L3/n，第四支撐單元(21)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為L4，則每步增加拉力L4/n ； 202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿(5)—側(cè)的螺母(8)，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿(5)另一側(cè)的螺母(8)，使得兩個螺母(8)之間的距離減小，使第一支撐單元(18)的受拉橫桿(5)中拉力增加Ll/n、第二支撐單元(19)的受拉橫桿(5)中拉力增加L2/n、第三支撐單元(20)的受拉橫桿(5)中拉力增加L3/n、第四支撐單元(21)的受拉橫桿(5)中拉力增加L4/n ； 203)循環(huán)η-i次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。
7.按照權(quán)利要求3所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第二步的過程為 201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第一支撐單元(18)的橫向拉桿 (5)中所需建立的總拉力為LI，則每步增加拉力Ll/n，第三支撐單元(20)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為L3，則每步增加拉力L3/n ； 202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿(5)—側(cè)的螺母(8)，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿(5)另一側(cè)的螺母(8)，使得兩個螺母(8)之間的距離減小，使第一支撐單元(18)的受拉橫桿(5)中拉力增加Ll/n、第三支撐單元(20)的受拉橫桿(5)中拉力增加L3/n ； 203)循環(huán)η-i次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。
8.按照權(quán)利要求5所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的第二步的過程為201)設(shè)定荷載分為η步施加，η為大于等于3的整數(shù)，第五支撐單元(23)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為L5，則每步增加拉力L5/n ;第六支撐單元(24)的橫向拉桿(5)中所需建立的總拉力為L6，則每步增加拉力L6/n ； 202)依次或同時用扳手固定各支撐單元受拉橫桿(5)—側(cè)的螺母(8)，并用扭力扳手旋轉(zhuǎn)各支撐單元受拉橫桿(5)另一側(cè)的螺母(8)，使得兩個螺母(8)之間的距離減小，使第五支撐單元(23)的受拉橫桿(5)中拉力增加L5/n、第六支撐單元(24)的受拉橫桿(5)中拉力增加L6/n ； 203)循環(huán)η-i次步驟202)，完成η步荷載的施加，實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力。
9.按照權(quán)利要求I所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，所述的支撐單元包括四個受壓斜桿、受拉橫桿(5 )、上端板(6 )和下端板(7 )，四個受壓斜桿由長度相等的第一受壓斜桿(I)、第二受壓斜桿(2)、第三受壓斜桿(3)和第四受壓斜桿(4)組成，四個受壓斜桿呈菱形布置，第一受壓斜桿(I)的一端和第二受壓斜桿(2)的一端分別與上端板(6)的下部轉(zhuǎn)動連接，第一受壓斜桿(I)的另一端和第三受壓斜桿(3)的一端轉(zhuǎn)動連接，第二受壓斜桿(2)的另一端和第四受壓斜桿(4)的一端轉(zhuǎn)動連接，第三受壓斜桿(3)的另一端和第四受壓斜桿(4)的另一端分別與下端板(7)的上部轉(zhuǎn)動連接，受拉橫桿(5)兩端的外表面設(shè)有螺紋，受拉橫桿(5)的一端穿出第一受壓斜桿(I)和第三受壓斜桿(3)的連接部位，受拉橫桿(5)的另一端穿出第二受壓斜桿(2)和第四受壓斜桿(4)的連接部位，且受拉橫桿(5)的兩端分別設(shè)有一螺母(8)，螺母(8)位于受壓斜桿的外側(cè)。
10.按照權(quán)利要求9所述的用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，其特征在于，還包括中空的彈性元件(14)，該彈性元件(14)套裝在受拉橫桿(5 )上，且位于螺母(8 )和銷(10 )之間；所述的四個受壓斜桿的每個端部均設(shè)有一個耳板(9)，第一受壓斜桿(I) 一端的耳板(9)和第二受壓斜桿(2)—端的耳板(9)分別與上端板(6)的下部通過銷(10)連接，第一受壓斜桿(I)另一端的耳板(9)和第三受壓斜桿(3)—端的耳板(5)通過銷(10)連接，第二受壓斜桿(2)另一端的耳板(9)和第四受壓斜桿(4) 一端的耳板(9)通過銷(10)連接，第三受壓斜桿(3)另一端的耳板(9)和第四受壓斜桿(4)另一端的耳板(9)分別與下端板(7)的上部通過銷(10)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于建筑中結(jié)構(gòu)柱的卸載方法，第一步安裝支撐機(jī)構(gòu)待卸載的結(jié)構(gòu)柱位于第一梁和第二梁之間，第二梁的下方設(shè)有第三梁，將支撐機(jī)構(gòu)安裝在待卸載的結(jié)構(gòu)柱旁，支撐機(jī)構(gòu)由至少一個支撐單元組成，支撐單元連接在第一梁和第二梁之間，以及第二梁和第三梁之間，或者連接在第一梁和第二梁之間；第二步調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)，對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加支撐力，直至實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)柱的卸載；第三步對結(jié)構(gòu)柱進(jìn)行加固或者置換支撐機(jī)構(gòu)對結(jié)構(gòu)被頂撐面施加的支撐力保持至被卸載結(jié)構(gòu)柱的加固或置換工作完成。該卸載方法通過支撐機(jī)構(gòu)，將待卸載的結(jié)構(gòu)柱上的荷載全部或部分地卸除到相鄰柱或下層柱中，確保待卸載的結(jié)構(gòu)柱后續(xù)的加固或置換工作安全進(jìn)行。
文檔編號E04G23/02GK102900240SQ20121039822
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者朱虹, 吳京, 陳昊陽 申請人:東南大學(xué)