阅读说明：本技术 一种夹层的框架结构及其施工方法 (Interlayer frame structure and construction method thereof ) 是由 卓旭炀 梅江兵 曹红林 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：一种夹层的框架结构及其施工方法,涉及土木工程领域,框架结构安装于所述楼层的多根主柱之间,其包括一个空间结构和多组承托结构,其包含多根竖直的次柱,每根所述次柱均紧邻一根所述主柱；所述次柱之间架设有多根结构梁,多根所述结构梁成网格状,且位于同一平面；多组承托结构用于承托所述次柱底部,每组承托结构将所述次柱与紧邻的主柱固定连接。本发明解决了结构次柱对楼层底板产生较大压力且结构次柱分割楼层空间的技术问题。(A frame structure of an interlayer and a construction method thereof relate to the field of civil engineering, the frame structure is arranged among a plurality of main columns of a floor, comprises a space structure and a plurality of groups of bearing structures, and comprises a plurality of vertical secondary columns, and each secondary column is adjacent to one main column; a plurality of structural beams are erected between the secondary columns, are in a grid shape and are positioned on the same plane; and the multiple groups of bearing structures are used for bearing the bottoms of the secondary columns, and each group of bearing structures is used for fixedly connecting the secondary columns with the adjacent main columns. The invention solves the technical problems that the structural secondary column generates larger pressure on the floor bottom plate and divides the floor space.)

一种夹层的框架结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体为一种夹层的框架结构及其施工方法。

背景技术

在工程建筑及内部装修的过程中，一些层高较大的楼层或地下建筑物，为了更好的利用楼层空间，往往会增设夹层。例如，在一个层高为4.5m的住宅楼层中增加一个夹层，将该楼层分为上下两层；下层根据《住宅设计规范》设计为2.80m，用来住人；上层设计为1.7m，用来放置杂物。现有增设夹层的方法主要是通过建设多根结构次柱，其底部支撑在楼层底板上，顶部用来支撑夹层。但是该增设夹层的方法存在以下缺陷：

1、夹层结构产生的荷载直接通过结构次柱传递到楼层底板，会对楼层底板产生较大的压力；在结构次柱与楼层底板的接触面的单位面积会产生较大的压强，对楼层底板的承载能力要求较高。

2、多根结构次柱对楼层空间形成分割，占用了楼层的使用空间，减小了楼层的使用面积。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种夹层的框架结构及其施工方法，解决了结构次柱对楼层底板产生较大压力且结构次柱分割楼层空间的技术问题。

为达到以上目的，采用一种夹层的框架结构，安装于所述楼层的多根主柱之间，包括：一个空间结构，其包含多根竖直的次柱，每根所述次柱均紧邻一根所述主柱；所述次柱之间架设有多根结构梁，多根所述结构梁成网格状，且位于同一平面；多组承托结构，用于承托所述次柱底部，每组承托结构将所述次柱与紧邻的主柱固定连接。

优选的，所述承托结构包含承托套筒和L型钢板，所述承托套筒套设于所述次柱底端，所述L型钢板包含两块相互垂直的面板，其中一块面板固定连接所述主柱，另一块面板固定连接所述承托套筒。

优选的，所述框架结构还包含锚固螺栓和双头螺栓，所述L型钢板包含开设第一螺孔的第一面板和开设第二螺孔的第二面板，所述第一面板被穿过所述第一螺孔的锚固螺栓固定于所述主柱，所述第二面板被穿过所述第二螺孔的双头螺栓固定于所述承托套筒。

优选的，所述第一面板与所述主柱之间、以及所述第二面板与所述承托套筒之间还采用化学粘结剂粘结。

优选的，所述承托套筒呈开口朝上的空腔，所述次柱的底端插设固定于所述空腔内，所述承托套筒与所述次柱的底端接触面采用化学粘结剂或高强砂浆粘结。

优选的，所述化学粘结剂采用A级快固结构胶。

优选的，所述双头螺栓贯穿所述第二面板、承托套筒和次柱，并将三者固定在一起。

本发明还公开了一种上述框架结构的施工方法，步骤如下：

将承托结构固定安装于所述主柱，多组承托结构距离楼层底板的高度均一致；

在承托结构上方绑扎所述次柱的钢筋，立模浇筑成型；

以所述次柱为基础，建造多根成网格状的结构梁，构建至少一个空间结构。

优选的，所述承托结构包含承托套筒和L型钢板，所述承托套筒套设于所述次柱底端，所述L型钢板包含两块相互垂直的面板，其中一块面板固定连接所述主柱，另一块面板固定连接所述承托套筒。

优选的，所述框架结构还包含锚固螺栓和双头螺栓，所述L型钢板包含开设第一螺孔的第一面板和开设第二螺孔的第二面板，所述第一面板被穿过所述第一螺孔的锚固螺栓固定于所述主柱，所述第二面板被穿过所述第二螺孔的双头螺栓固定于所述承托套筒；所述第一面板与所述主柱之间以及所述第二面板与所述承托套筒之间还采用化学粘结剂粘结。

本发明的有益效果如下：

1、本发明夹层的框架结构悬空，相比于现有技术，夹层的自身重力荷载不再直接通过次柱传递至楼层底板，楼层底板不再承受较大的压力，降低了对楼层底板的承载能力的要求。

2、本发明夹层的自身重力荷载经框架结构的次柱，通过承托结构传递给主柱连接；具体地，次柱的荷载传给承托套筒，承托套筒通过L型钢板将荷载传递给主柱；

本发明的框架结构结构简单安全、受力明确且便于施工，避免了次柱落地对楼层空间形成分割，间接增大了楼层的使用面积；

同时涂有化学粘结剂的锚固螺栓锚固于主柱，涂有化学粘结剂的双头螺栓穿透次柱；其中，高强度粘结性能的化学粘结剂使得两种螺栓不会对主柱和次柱造成损伤，且大大增强了框架结构的受力性能。

附图说明

图1为本发明实施例的夹层结构示意图。

图2为本发明实施例的主柱和次柱连接示意图。

图3为本发明实施例的L型钢板结构示意图。

图4为本发明实施例的承托套筒结构示意图。

图5为图4的展开图。

图6为本发明实施例的锚固螺栓示意图。

图7为本发明实施例的双头螺栓示意图。

附图标记：1-主柱、2-次柱、3-L型钢板、4-锚固螺栓、5-承托套筒、6-双头螺栓、7-第一螺孔、8-第二螺孔、10-承托结构，11-第一面板、12-第二面板、71-结构梁。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种夹层的框架结构，安装于楼层的多根主柱1之间，包括一个空间结构7和多组承托结构10。空间结构7包含多根竖直的次柱2，每根次柱2均紧邻一根主柱1；次柱2之间架设有多根结构梁71，多根结构梁71成网格状，且位于同一平面。多组承托结构10均承托于次柱2底部，每组承托结构10将次柱2与紧邻的主柱1固定连接。

在本实施例中，一个夹层将楼层空间分为上下两层，夹层可以仅包含一个框架结构，一个框架结构包含一个空间结构7；此时，该框架结构的空间结构7通过多组承托结构10与所有的主柱1固定连接。当该框架结构施工完成之后，在框架结构上方铺装层板等结构，即形成完整的夹层。该夹层还可以包含一个以上的框架结构，每个框架结构上方均铺装有层板等结构，一个框架结构包含一个空间结构7，每个框架结构的空间结构7通过承托结构10与部分的主柱1固定连接，所有主柱1之间的一个以上铺装有层板等结构的框架结构组成完整的夹层。

如图1和图2所示，承托结构10包含承托套筒5和L型钢板3，承托套筒5套设于次柱2底端，L型钢板3包含两块相互垂直的面板，其中一块面板固定连接主柱1，另一块面板固定连接承托套筒5。

具体地，承托套筒5的长、宽尺寸由次柱2的尺寸决定，高度由次柱2传递的重力荷载决定。

优选地，L型钢板3和承托套筒5均使用低碳钢，该原材料来源广泛，可焊性强，制作方便。

如图2和图3所示，框架结构还包含锚固螺栓4和双头螺栓6，L型钢板3包含有第一面板11和第二面板12，第一面板11开设有第一螺孔7，第二面板12开设有第二螺孔8。第一面板11被穿过第一螺孔7的锚固螺栓4固定于主柱1，第二面板12被穿过第二螺孔8的双头螺栓6固定于承托套筒5。

具体地，第一螺孔7与锚固螺栓4，以及第二螺孔8与双头螺栓6恰好匹配仅留少量间隙。优选地，锚固螺栓4和双头螺栓6的直径和数量均由次柱2的重力荷载确定。

优选地，锚固螺栓4(如图6所示)和双头螺栓6(如图7所示)均采用高强度合金钢，使得锚固螺栓4和双头螺栓6抗剪性能良好。

进一步地，L型钢板3的高度与承托套筒5的高度保持一致；第二面板12的第二螺孔8的直径和间距，与承托套筒5的第二螺孔8保持一致。

在本实施例中，第一面板11与主柱1之间、以及第二面板12与承托套筒5之间还采用化学粘结剂粘结，使得第一面板11与主柱1之间、以及第二面板12与承托套筒5之间产生较大的粘结力。在本实施例中，锚固螺栓4与主柱1之间也采用化学粘结剂锚固，使得锚固螺栓4与主柱1之间产生较大的抗拔力，同时避免了主柱1混凝土发生劈裂破坏。

在本实施例中，承托套筒5呈开口朝上的空腔，次柱2的底端插设固定于空腔内，承托套筒5与次柱2的底端接触面采用化学粘结剂或高强砂浆粘结。具体地，接触面包含承托套筒5的空腔的内壁表面和内壁底面。

如图4和图5所示，承托套筒5成矩形，其由五块大小相等的钢板焊接而成，其包含一块底板和四块侧板。其中两块相对设置的侧板开设有第二螺孔8，底板以及另外两块侧板无开孔。

优选地，化学粘结剂采用A级快固结构胶。

优选地，双头螺栓6贯穿第二面板12、承托套筒5和次柱2，并将三者固定在一起。

本发明实施例的框架结构施工完成之后，其荷载传递如下：

空间结构7具有较大自重，其重力荷载经次柱2，通过双头螺栓6和化学粘结剂传递至承托套筒5；其中，次柱2与承托套筒5之间的传力主要是通过粘结力，双头螺栓6仅承担一小部分；

承托套筒5与第二面板12之间同样同时存在双头螺栓6连接和粘结；承托套筒5将荷载传递至L型钢板3；

L型钢板3的第一面板11与主柱1存在粘结和锚固连接；L型钢板3将荷载传递给主柱1(既有结构柱)；

与现有技术相比，本发明夹层的框架结构的自身重力荷载经次柱2传给承托套筒5，承托套筒5通过L型钢板3将荷载传递给主柱1；框架结构的结构简单安全、受力明确且便于施工，避免了次柱2落地对楼层空间形成分割，间接增大了楼层的使用面积。

本发明还公开了一种上述框架结构的施工方法，在本实施例中，其步骤如下：

将承托结构10固定安装于主柱1，多组承托结构10距离楼层底板的高度均一致；

在承托结构10上方绑扎次柱2的钢筋，立模浇筑成型；

以次柱2为基础，建造多根成网格状的结构梁71，构建至少一个空间结构7。

进一步具体地，

S1.利用锚固螺栓4将L型钢板3的第一面板11固定在主柱1上；锚固螺栓4与主柱1采用化学粘结剂锚固；第一面板11与主柱1的接触面可以采用化学粘结剂粘结，也可以采用高强砂浆粘结；

S2.利用双头螺栓6将承托套筒5与L型钢板3的第二面板12连接起来；承托套筒5与第二面板12的接触面采用化学粘结剂粘结；

S3.绑扎次柱2的钢筋；立模并浇筑混凝土，形成次柱2；

S4.以次柱2为基础，继续绑扎钢筋，立模并浇筑混凝土，建造多根成网格状的结构梁71，构建至少一个空间结构7。

在另一个实施例中，当次柱2和空间结构7均为既有结构且次柱2底部支撑在楼层底板上时，将既有结构改造成上述框架结构的施工方法的步骤如下：

将承托结构10固定安装于主柱1和次柱2之间，多组承托结构10距离楼层底板的高度均一致；

以承托结构10为界限，切除次柱2以下部分。

具体地，

S1.去掉承托套筒5的底面钢板，利用双头螺栓6将承托套筒5以及L型钢板3的第二面板1固定在次柱2上；双头螺栓6与次柱2之间均采用化学粘结剂粘结；承托套筒5与次柱2之间采用化学粘结剂粘结，也可以采用高强砂浆粘结；

S2.利用锚固螺栓4将L型钢板3与主柱1锚固连接，锚固螺栓4与主柱1采用化学粘结剂粘结；

S3.锯掉承托套筒5以下的次柱2；

S4.焊接承托套筒5的底板，改造完成。

具体地，承托结构10包含承托套筒5和L型钢板3，承托套筒5套设于次柱2底端，L型钢板3包含两块相互垂直的面板，其中一块面板固定连接主柱1，另一块面板固定连接承托套筒5。

进一步地，框架结构还包含锚固螺栓4和双头螺栓6，L型钢板3包含开设第一螺孔7的第一面板11和开设第二螺孔8的第二面板12，第一面板11被穿过第一螺孔7的锚固螺栓4固定于主柱1，第二面板12被穿过第二螺孔8的双头螺栓6固定于承托套筒5；第一面板11与主柱1之间以及第二面板12与承托套筒5之间还采用化学粘结剂粘结。

通过本发明施工方法，方法简单且易于普及，相比于现有技术，夹层的框架结构悬空，夹层的自身重力荷载不再直接通过次柱传递至楼层底板，楼层底板不再承受较大的压力，降低了对楼层底板的承载能力的要求。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。