多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构及加固方法
【专利摘要】本发明涉及一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构及加固方法，属于抗震加固【技术领域】。包括原楼梯间、型钢构造柱以及玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，设计选用型钢构造柱，并在型钢构造柱上按一定间距钻孔；去除原楼梯间墙体的面层；进行上、下层型钢构造柱的竖向连接；在原楼梯间墙角处涂胶，粘贴型钢构造柱；待胶体固化，对墙体钻孔并打入铆钉；型钢构造柱锚贴完成后对墙体喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，进行补充加固。本发明的优点是操作简单，经济，施工周期短。
【专利说明】多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构及加固方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构及加固方法，特别是ー种采用增设型钢构造柱及喷射GFRP加固楼梯间的结构和方法，属于抗震加固【技术领域】。
【背景技术】
[0002]无论是公用建筑还是民用建筑，由历次地震情况统计得出:楼梯间是地震破坏最严重地段。特别是砌体结构房屋，楼梯间是抗震最薄弱的地方。而当地震和火灾发生时，楼梯间是重要紧急的疏散逃生竖向通道，若它先于主体结构破坏，会堵塞及延误撤离及救援，从而导致严重的伤亡事故。
[0003]砌体结构楼梯的加固关键是楼梯间的加固，保证地震中楼梯间的结构完好，限制变形过大，增强整体刚度，就能有效的约束楼梯变形，不会发生严重破坏，保证人员正常疏散。楼梯间的传统加固方法，就是在墙体外侧四周设置单面钢筋混凝土板墙，该加固方法，能够有效的增强结构的抗震能力，满足抗震加固要求，但存在着施工周期长、占用使用面积、増加了结构自重，影响管线布置及走向。因而应该研究新的加固材料及加固方法。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构及加固方法，其具体采用增设型钢构造柱及喷射GFRP(Glass Fiber ReinforcedPlastic,也叫GRP或FRP，中文名玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢)来加固楼梯间。
[0005]本发明的技术方案如下:`[0006]一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，包括原楼梯间、型钢构造柱以及玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，所述型钢构造柱设置在原楼梯间每个墙角的内外或左右处，所述型钢构造柱与去除了面层的原楼梯间墙体粘贴在一起；所述型钢构造柱及对应的墙体上按一定间距设置有钻孔，钻孔内设置有铆钉；所述原楼梯间的楼板上设置有钻孔，钻孔内穿设有连接钢筋，所述连接钢筋的上、下端分别与上、下层型钢构造柱焊接，从而将上、下层型钢构造柱竖向连接在一起；在所述墙体表面喷射有玻璃纤维增强塑料GFRP喷层。
[0007]进ー步地，所述型钢构造柱为等边角钢构造柱，其型号尺寸为LlOO X 100 X 6mm。
[0008]进ー步地，所述铆钉为胀头铆钉，铆钉直径da=20mm，锚固长度I1 ^ 6da。
[0009]进ー步地，所述型钢构造柱上的钻孔为梯形钻孔，孔距不大于500mm。
[0010]进ー步地，所述楼板上的钻孔为两个，每个钻孔内各设置ー连接钢筋，所述连接钢筋直径不小于12mm。
[0011]进ー步地，所述玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，其厚度小于或等于7mm。
[0012]上述多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构的加固方法为:设计选用型钢构造柱，并在型钢构造柱上按一定间距钻孔；去除原楼梯间墙体的面层；进行上、下层型钢构造柱的竖向连接；在原楼梯间墙角处涂胶，粘贴型钢构造柱；待胶体固化，对墙体钻孔并打入铆钉；型钢构造柱锚贴完成后对墙体喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，进行补充加固，其具体加固方法包括如下步骤:
[0013]步骤ー:设计选用型钢构造柱，在每个墙角内外或左右分别加设一根等边角钢，按设计图纸下料、调直、除锈，并在型钢构造柱上按一定间距钻梯形孔；
[0014]步骤ニ:加工铆钉，将铆钉设置为梯形平头，与型钢构造柱上的钻孔配套；
[0015]步骤三:去除原楼梯间墙体面层，并对型钢构造柱与砌体墙体的接触面基底座清除风化层，用MlO砂浆或聚合物砂浆做找平层，找平层应反复模压密实；
[0016]步骤四:楼板钻孔，并穿入连接钢筋，进行上、下层型钢构造柱的竖向连接，连接钢筋的上、下端分别与上、下层型钢构造柱焊接；
[0017]步骤五:焊接完成后在原楼梯间墙角处刮胶，粘贴型钢构造柱，贴好后应施压固定;
[0018]步骤六:待粘贴的胶体固化后，对应型钢构造柱上的钻孔，在墙体上钻孔，清理干净后注胶，再插入所述铆钉；
[0019]步骤七:型钢构造柱固定完成后，在墙体上喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，从而形成玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，进行补充加固。
[0020]其中，所述步骤七中喷射玻璃纤维增强塑料GFRP是通过短切喷射成型机完成的，具体为:将短切玻璃纤维与树脂粘结剂混合，并在树脂中掺入0.8%?3%质量的固化剂，经混合，由设在短切喷射成型机上的旋转切割器将玻璃纤维切成8?48mm的短切纤维，通过压缩空气将混合均匀的上述材料喷射到结构表面形成无接缝整体性好的玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，达到结构加固的目的。
[0021]特别是，所述玻璃纤维增强塑料GFRP喷层厚度不超过7mm。优选厚度为4mm或7mm,为保证增强结构的承载力，喷射中需粘I?2层玻璃纤维布,7mm厚喷层粘贴2层，4mm厚喷层粘贴I层，且喷射和贴布步骤交替进行。
[0022]有益效果:本发明的结构和方法，当楼梯间抗震构造措施缺失吋，需在设置构造柱部位对应设置型钢构造柱，通常在楼梯间四个纵、横墙交接转角处设置(楼梯间四角)，要求构造柱各层上、下对直拉通，并通过压缩空气将混合均匀的材料喷射到结构表面形成无接缝整体性好的玻璃纤维复合材料喷层，进行补充加固。采用本发明的结构和方法，操作简单，经济，施工周期短。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1楼梯间内外墙角增设型钢构造柱示意图；
[0024]图2楼梯间左右墙角增设型钢构造柱示意图；
[0025]图3型钢构造柱与墙体锚固示意图；
[0026]图4构造柱竖向连接示意图。
[0027]图中，1:型钢构造柱；2:铆钉；3:玻璃纤维增强塑料GFRP喷层；4:连接钢筋；5:墙体；6:楼板。
【具体实施方式】
[0028]如图1-4所示，本发明的一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构及加固方法，其【具体实施方式】如下:[0029]一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，包括原楼梯间、型钢构造柱I以及玻璃纤维增强塑料GFRP喷层3，型钢构造柱I设置在原楼梯间每个墙角的内外或左右处，型钢构造柱I与去除了面层的原楼梯间墙体5粘贴在一起，型钢构造柱I为等边角钢构造柱，其型号尺寸为LlOO X 100 X 6mm ;型钢构造柱I及对应的墙体5上按一定间距设置有钻孔，钻孔内设置有铆钉2，铆钉2为胀头铆钉，铆钉直径da=20mm，锚固长度I1 ^ 6da ;型钢构造柱I上的钻孔为梯形钻孔，孔距不大于500mm ;楼板6上设置有两个钻孔，钻孔内各穿设有一连接钢筋4，连接钢筋4的直径不小于12mm，连接钢筋4的上、下端分别与上、下层型钢构造柱I焊接，从而将上、下层型钢构造柱I竖向连接在一起；在墙体5表面喷射有玻璃纤维增强塑料GFRP喷层3，其厚度小于或等于7mm。
[0030]其具体加固方法为:设计选用型钢构造柱1，并在型钢构造柱I上按一定间距钻孔；去除原楼梯间墙体5的面层；进行上、下层型钢构造柱I的竖向连接；在原楼梯间墙角处涂胶，粘贴型钢构造柱I ;待胶体固化，对墙体5钻孔并打入铆钉2 ;型钢构造柱I锚贴完成后对墙体5喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，进行补充加固，其具体包括如下步骤:
[0031]步骤ー:设计选用型钢构造柱1，在每个墙角内外或左右分别加设一根等边角钢，按设计图纸下料、调直、除锈，并在型钢构造柱I上按一定间距钻梯形孔；
[0032]步骤二:加工铆钉2，将铆钉2设置为梯形平头，与型钢构造柱I上的钻孔配套；
[0033]步骤三:去除原楼梯间墙体5面层，并对型钢构造柱I与砌体墙体5的接触面基底座清除风化层，用MlO砂浆或聚合物砂浆做找平层，找平层应反复模压密实；
[0034]步骤四:楼板6钻孔，并穿入连接钢筋4，进行上、下层型钢构造柱I的竖向连接，连接钢筋4的上、下端分别与上、下层型钢构造柱I焊接；其中，焊接必须在粘贴前进行，不然环氧树脂胶易受热碳化失效；
[0035]步骤五:焊接完成后在原楼梯间墙角处刮胶，粘贴型钢构造柱1，贴好后应施压固定;
[0036]步骤六:待粘贴的胶体固化后，对应型钢构造柱I上的钻孔，在墙体5上钻孔，清理干净后注胶，再插入所述铆钉2，铆钉2可用锤轻击到位一次击打到位勿反复间断击打；
[0037]步骤七:型钢构造柱I固定完成后，在墙体5上喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，从而形成玻璃纤维增强塑料GFRP喷层3，进行补充加固。其中，喷射玻璃纤维增强塑料GFRP是通过短切喷射成型机完成的，具体为:将短切玻璃纤维与树脂粘结剂混合，并在树脂中掺入
0.8%~3%质量的固化剂，经混合，由设在短切喷射成型机上的旋转切割器将玻璃纤维切成8~48mm的短切纤维，通过压缩空气将混合均匀的上述材料喷射到结构表面形成无接缝整体性好的玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，达到结构加固的目的。特别是，所述玻璃纤维增强塑料GFRP喷层3厚度不超过7mm。优选厚度为4mm或7mm，为保证增强结构的承载カ，喷射中需粘I~2层玻璃纤维布，7mm厚喷层粘贴2层，4mm厚喷层粘贴I层，且喷射和贴布步骤交替进行。
[0038]以上是本发明的一典型实 例，本发明的实施不限于此。
【权利要求】
1.一种多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，包括原楼梯间、型钢构造柱(I)以及玻璃纤维增强塑料GFRP喷层(3)，其特征在于:所述型钢构造柱(I)设置在原楼梯间每个墙角的内外或左右处，所述型钢构造柱(I)与去除了面层的原楼梯间墙体(5)粘贴在一起；所述型钢构造柱⑴及对应的墙体(5)上按一定间距设置有钻孔，钻孔内设置有铆钉⑵；所述原楼梯间的楼板(6)上设置有钻孔，钻孔内穿设有连接钢筋(4)，所述连接钢筋(4)的上、下端分别与上、下层型钢构造柱(I)焊接，从而将上、下层型钢构造柱(I)竖向连接在一起；在所述墙体(5)表面喷射有玻璃纤维增强塑料GFRP喷层(3)。
2.根据权利要求1所述的多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，其特征在于:所述型钢构造柱(I)为等边角钢构造柱，其型号尺寸为LlOO X IOOX 6_。
3.根据权利要求1所述的多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，其特征在于:所述铆钉⑵为胀头铆钉，铆钉直径da=20mm，锚固长度I1 ^ 6da。
4.根据权利要求1所述的多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，其特征在于:所述型钢构造柱(I)上的钻孔为梯形钻孔，孔距不大于500mm。
5.根据权利要求1所述的多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，其特征在于:所述楼板(6)上的钻孔为两个，每个钻孔内各设置ー连接钢筋(4)，所述连接钢筋(4)直径不小亍 12mm。
6.根据权利要求1所述的多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构，其特征在于:所述玻璃纤维增强塑料GFRP喷层(3)，其厚度小于或等于7mm。
7.—种如权利要求1-6中任意一项所述的多层砌体结构房屋板式楼梯间加固结构的加固方法，其特征在于:设计选用型钢构造柱(I)，并在型钢构造柱(I)上按一定间距钻孔；去除原楼梯间墙体(5)的面层；进行上、下层型钢构造柱(I`)的竖向连接；在原楼梯间墙角处涂胶，粘贴型钢构造柱(I);待胶体固化，对墙体(5)钻孔并打入铆钉(2);型钢构造柱(I)锚贴完成后对墙体(5)喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，进行补充加固，其具体加固方法包括如下步骤: 步骤ー:设计选用型钢构造柱(I)，在每个墙角内外或左右分别加设一根等边角钢，按设计图纸下料、调直、除锈，并在型钢构造柱(I)上按一定间距钻梯形孔； 步骤二:加工铆钉(2)，将铆钉(2)设置为梯形平头，与型钢构造柱(I)上的钻孔配套； 步骤三:去除原楼梯间墙体(5)面层，并对型钢构造柱(I)与砌体墙体(5)的接触面基底座清除风化层，用MlO砂浆或聚合物砂浆做找平层，找平层应反复模压密实； 步骤四:楼板(6)钻孔，并穿入连接钢筋(4)，进行上、下层型钢构造柱(I)的竖向连接，连接钢筋(4)的上、下端分别与上、下层型钢构造柱(I)焊接； 步骤五:焊接完成后在原楼梯间墙角处刮胶，粘贴型钢构造柱(I)，贴好后应施压固定; 步骤六:待粘贴的胶体固化后，对应型钢构造柱(I)上的钻孔，在墙体(5)上钻孔，清理干净后注胶，再插入所述铆钉(2); 步骤七:型钢构造柱(I)固定完成后，在墙体(5)上喷射玻璃纤维增强塑料GFRP，从而形成玻璃纤维增强塑料GFRP喷层(3)，进行补充加固。
8.根据权利要求7所述的加固方法，其特征在于:所述步骤七中喷射玻璃纤维增强塑料GFRP是通过短切喷射成型机完成的，具体为:将短切玻璃纤维与树脂粘结剂混合，并在树脂中掺入0.8%~3%质量的固化剂，经混合，由设在短切喷射成型机上的旋转切割器将玻璃纤维切成8~48mm的短切纤维，通过压缩空气将混合均匀的上述材料喷射到结构表面形成无接缝整体性好的玻璃纤维增强塑料GFRP喷层，达到结构加固的目的。
9.根据权利要求8所述的加固方法，其特征在于:所述玻璃纤维增强塑料GFRP喷层(3)厚度为4mm或7mm，为保证增强结构的承载力，喷射中需粘I~2层玻璃纤维布，7mm厚喷层粘贴2层，4mm厚喷层粘贴1层，且喷射和贴布步骤交替进行。
【文档编号】E04G23/02GK103498568SQ201310476732
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】董有, 赵恩平, 谢建明, 鞠树森 申请人:北京筑福国际工程技术有限责任公司