专利名称：一种对既有砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法
技术领域：
本发明涉及一种对既有砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法。
背景技术：
在5· 12汶川大地震及4· 14玉树地震中，大量百姓自己建造的村镇砌体房屋发 生倒塌，对人民的生命财产造成了极大破坏。这类砌体房屋大多未经合理的设计与施工，很 多甚至未设置构造柱与圈梁，墙体与墙体、楼板与墙体之间缺少有效连接，房屋的整体性和 空间刚度很差，存在较大安全隐患。例如强震作用下纵横墙连接处易发生破坏，墙体短时间 内外闪倒塌，导致结构整体失去承载力。为了确保村镇居民的生命财产安全，需要对已建成的大量既有砌体结构进行抗震 加固。目前采用较多的是粘贴FRP法和钢筋网砂浆面层法等，但这些方法大多造价较高或 施工繁琐，百姓不易接受。为此，有必要提出一种造价低廉且能有效提高房屋抗震性能的加 固方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述不足，是提供一种对既有砌体结构进行 抗震加固的方法。本发明的技术方案如下一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法，在待加固砌体结构的转角处利 用角钢作为边缘竖向钢部件，在砌体结构外立面上沿竖向采用钢板作为中部竖向钢部件， 在砌体结构外立面上沿水平向采用钢板作为水平钢部件；所述水平钢部件跟与该水平钢部 件相邻的边缘竖向钢部件连接，所述水平钢部件还跟与该水平钢部件相叠交的中部竖向钢 部件连接。上述一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法中，所述水平钢部件设置于 待加固砌体结构外立面的基础顶面附近、屋盖附近及楼盖附近。上述一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法中，所述边缘竖向钢部件和 中部竖向钢部件与待加固砌体结构表面之间直接接触或采用水泥砂浆材料粘结在一起。上述一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法中，边缘竖向钢部件的侧边 沿竖向间隔固接预留有孔洞的连接件，同时水平钢部件的两端也固接预留有孔洞的连接 件，边缘竖向钢部件与水平钢部件通过所述连接件连接，所述连接件的宽度小于水平钢部 件的宽度；水平钢部件与连接件之间设有加劲肋，边缘竖向钢部件与连接件之间也设有加 劲肋；安装时通过分别固接于边缘竖向钢部件和水平钢部件上的连接件采用螺栓和螺母将 水平钢部件拉紧。上述一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法中，水平钢部件被拉紧后与 相邻的边缘竖向钢部件和中部竖向钢部件焊接固定。上述一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法中，对边缘竖向钢部件和水平钢部件焊接时，边缘竖向钢部件和水平钢部件除连接件以外的部位先直接对焊或先采用 搭接板覆盖于水平钢部件和边缘竖向钢部件之上进行搭接焊，然后将连接件割除，再对被 割除连接件的部位进行对焊或搭接焊。上述一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法中，所述中部竖向钢部 件设置于待加固砌体结构外立面的纵横墙交界处和砌体墙不满足《砌体结构设计规范》 (GB5003-2001)高厚比要求处。与现有技术相比，本发明具有如下优点本方法造价低廉，施工方便，易于大面积 推广，能有效提高结构的整体性，明显改善结构的抗震性能。本发明利用钢部件增强结构的 整体性和空间刚度，由于其中的水平钢部件还可施加一定的水平预紧力，故可推迟地震作 用下砌体墙斜裂缝的产生。墙体的抗剪承载力、极限位移提高都得到显著提高。
图1是本发明采用钢部件对既有砌体结构进行加固的边缘竖向钢部件、中部竖向 钢部件和水平钢部件的布置示意图。图2是本发明在结构转角处连接件样式一的示意图。图3是本发明在结构转角处连接件样式二的示意图。具体实施方法以下结合附图对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护范围不 限于此。参看图1，某待加固砌体结构平面约为1211^7111的矩形，共三层，底层层高3.5111， 二、三层层高3m。设置两道横墙，结构采用横墙承重体系，抗震设防烈度7度。在结构转角处采用L90X8的等边角钢作为边缘竖向钢部件1，并采用水泥砂浆将 边缘竖向钢部件1与待加固结构粘结在一起；在待加固结构外立面的纵横墙交界处沿竖向 采用-90X8的钢板作为中部竖向钢部件2，并采用水泥砂浆将其与待加固结构粘结；在基 础顶面标高附近、每层楼面标高附近及屋面标高附近沿水平向采用-110X8钢板作为水平 钢部件3。将连接件焊接在边缘竖向钢部件1的两侧和水平钢部件3的两端，根据水平钢部 件3的宽度本实施例中选用图2的连接件形式，连接件4采用厚度6mm的钢板制作，并预留 两个孔洞，连接件4的宽度取为90mm。水平钢部件3与连接件4之间设有加劲肋5，边缘竖 向钢部件1与连接件4之间也设有加劲肋5。将水平钢部件3置于中部竖向钢部件2表面，利用M16螺栓及其配套螺母通过连 接件4将水平钢部件3与边缘竖向钢部件1拉紧。拉紧后将连接件4以外的20mm宽的接 头部位进行对焊，如图3，对边缘竖向钢部件1和水平钢部件3焊接时，边缘竖向钢部件1和 水平钢部件3除连接件4以外的部位先直接对焊或先采用搭接板6覆盖于水平钢部件3和 边缘竖向钢部件1之上进行搭接焊，然后割除突出的连接件4，再对原连接件4的接头部位 进行对焊。最后将中部竖向钢部件2与水平钢部件3进行焊接固定。按照上述对该砌体结构进行抗震加固后，墙体的抗剪承载力提高约25%，极限位 移提高约30 %，与钢筋网砂浆面层法相比本方法造价降低约30 %，且施工方便，可大面积 推广。
权利要求
一种对砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法，其特征在于在待加固砌体结构的转角处利用角钢作为边缘竖向钢部件(1)，在砌体结构外立面上沿竖向采用钢板作为中部竖向钢部件(2)，在砌体结构外立面上沿水平向采用钢板作为水平钢部件(3)；所述水平钢部件(3)跟与该水平钢部件(3)相邻的边缘竖向钢部件(1)连接，所述水平钢部件(3)还跟与该水平钢部件(3)相叠交的中部竖向钢部件(2)连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述水平钢部件(3)设置于待加固砌体结构 外立面的基础顶面附近、屋盖附近及楼盖附近。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述边缘竖向钢部件(1)和中部竖向钢部件 (2)与待加固砌体结构表面之间直接接触或采用水泥砂浆材料粘结在一起。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于边缘竖向钢部件(1)的侧边沿竖向间隔固接 预留有孔洞的连接件(4)，同时水平钢部件(3)的两端也固接预留有孔洞的连接件(4)，边 缘竖向钢部件(1)与水平钢部件(3)通过所述连接件(4)连接，所述连接件(4)的宽度小 于水平钢部件⑶的宽度；水平钢部件⑶与连接件⑷之间设有加劲肋(5)，边缘竖向钢 部件(1)与连接件(4)之间也设有加劲肋(5)；安装时通过分别固接于边缘竖向钢部件(1) 和水平钢部件(3)上的连接件(4)采用螺栓和螺母将水平钢部件(3)拉紧。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于水平钢部件(3)被拉紧后与相邻的边缘竖向 钢部件(1)和中部竖向钢部件(2)焊接固定。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于对边缘竖向钢部件(1)和水平钢部件(3)焊 接时，边缘竖向钢部件(1)和水平钢部件(3)除连接件(4)以外的部位先直接对焊或先采 用搭接板(6)覆盖于水平钢部件(3)和边缘竖向钢部件(1)之上进行搭接焊，然后将连接 件(4)割除，再对被割除连接件(4)的部位进行对焊或搭接焊。
7.如权利要求1 6任一项所述的方法，其特征在于所述中部竖向钢部件(2)设 置于待加固砌体结构外立面的纵横墙交界处和砌体墙不满足《砌体结构设计规范》 (GB5003-2001)高厚比要求处。
全文摘要
本发明涉及一种对既有砌体结构采用钢部件进行抗震加固的方法，在待加固砌体结构的转角处利用角钢作为边缘竖向钢部件，在砌体结构外立面上沿竖向采用钢板作为中部竖向钢部件，在砌体结构外立面上沿水平向采用钢板作为水平钢部件；所述水平钢部件跟与该水平钢部件相邻的边缘竖向钢部件连接，所述水平钢部件还跟与该水平钢部件相叠交的中部竖向钢部件连接。采用本方法对既有砌体结构进行抗震加固，能有效提高结构的整体性，明显改善结构的抗震性能。
文档编号E04B1/58GK101906882SQ20101021911
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者吴波 申请人:华南理工大学