0040]为进一步理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例。
[0041]如图1 - 5所示，防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，主要由钢丝网1、竖向钢管2、水平钢管3、锚固钢筋4和结构胶5组成；竖向钢管2和水平钢管3紧贴砌体结构房屋墙面6设置，竖向钢管2通过锚固钢筋4与砌体结构房屋的屋面板7、楼面板8、基础梁9连接，水平钢管3通过焊接与竖向钢管2连接；竖向钢管2和水平钢管3围合成矩形区域，在矩形区域内，以竖向钢管2和水平钢管3为边铺设所述钢丝网1，钢丝网I与竖向钢管2、水平钢管3之间采用焊缝连接，钢丝网I与砌体结构房屋墙面6之间以结构胶5粘结。在有门、窗洞口的地方，可将竖向钢管2设置在门、窗洞口两侧，两根竖向钢管之间的间距不超过3m，水平钢管3设置在门、窗洞口上下方，门、窗洞口处不用铺设钢丝网I。
[0042]地震发生时，砌体结构房屋墙面6产生向其面外的变形，防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置进入工作状态。由于屋面板7、楼面板8、基础梁9向墙面6面外的变形很小，所以通过锚固钢筋4和它们连接的竖向钢管2、水平钢管3向砌体结构房屋墙面6面外的变形也很小。
[0043]如果本装置仅在砌体结构房屋墙面6的单面设置，则当砌体结构房屋墙面6向钢丝网I变形时，钢丝网I张紧限制了砌体结构房屋墙面6的变形量超出限值。当砌体结构房屋墙面6背向钢丝网I变形时，钢丝网I通过结构胶5限制砌体结构房屋墙面6的变形量超出限值。
[0044]如果本装置在砌体结构房屋墙面6的双面设置，则砌体结构房屋墙面6向墙面外变形时，砌体结构房屋墙面6两面的钢丝网I会同时张紧限制砌体结构房屋墙面6的变形量超出限值。
[0045]实施例
[0046]某砌体结构房屋共2层，平面为矩形，如图1、3所示，层高为4.0m,房屋总长10.0m,总宽7.0m,总高8.0m。底层的砌体结构房屋墙面6直接搁置在基础梁9上，二层楼面板8厚100mm，顶层屋面板7厚120mm。墙体6的厚度均为180mm，砌体强度采用Mu7.5，砂浆强度M5。在房屋的长边方向开设大门及窗户，在另一长边方向开设窗户，在两宽边方向均开设窗户。
[0047]该砌体结构房屋未设置圈梁构造柱，墙体高厚比较大，修建时所采用的砂浆的强度较低，经抗震评估认定为难以承受该地区设防烈度地震一一遭遇地震作用时，砌体墙体6就会向其自身平面外方向来回摆动，如果地震烈度达到设防烈度时，砌体结构房屋墙面6来回摆动的幅度超过100mm。底层的砌体结构房屋墙面6还承担着上部的竖向荷载，当它在面外的变形达到10mm时，就会垮塌。所以，需采用本发明装置对该砌体结构房屋进行加固处理。
[0048]采用钢丝网I的规格为Φ 4050X50，即直径为4mm的钢丝，编制为50X50的方格网，钢材强度等级为Q235。竖向钢管2和水平钢管3均采用方管，规格为200 X 8 (外边长X壁厚)，钢材强度等级为Q235。锚固钢筋4采用化学植筋，结构胶采用纳米CaCOf^性环氧树脂。仅在该砌体结构房屋的外部设置本发明装置。
[0049]首先在房屋拐角处、大门两侧、窗户两侧设置竖向钢管2，两根竖向钢管之间的间距不超过3m，竖向钢管2通过锚固钢筋4与屋面板7、楼面板8、基础梁9连接。
[0050]根据现行《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)，墙体6的高厚比限值为4320mm，小于本楼层高。所以仅在屋面板7、楼面板8、基础梁9附近，窗户上下方、大门上方设置水平钢管3，水平钢管3的两端与竖向钢管2焊接。靠近屋面板7、楼面板8、基础梁9的水平钢管3也通过锚固钢筋4与屋面板7、楼面板8、基础梁9连接，同时还与竖向钢管2焊接。此时竖向钢管2与水平钢管3将砌体结构房屋墙面6分割成若干矩形区域，按这些矩形区域的大小备料钢丝网I。
[0051]在砌体结构房屋墙面6的表面涂上结构胶5，将钢丝网I紧贴砌体墙体6铺设，钢丝网I的四边通过焊接与其周边的竖向钢管2、水平钢管3连接。
[0052]为了保护已安装完成的本发明装置，采用油漆涂刷钢丝网1、竖向钢管2和水平钢管3，最后在钢丝网I的表面涂抹一层水泥砂浆。
[0053]采用本发明装置加固完成后，房屋在遭遇设防烈度的地震作用时，砌体结构房屋墙面6会沿其自身平面外方向来回摆动，但是摆动的幅度被本发明装置限制。由于屋面板7、楼面板8、基础梁9向砌体结构房屋墙面6面外的变形很小，所以通过锚固钢筋4和它们连接的竖向钢管2、水平钢管3向砌体结构房屋墙面6面外的变形也很小。
[0054]本发明装置仅在砌体结构房屋墙面6的单面设置，当砌体结构房屋墙面6向钢丝网I变形时，钢丝网I张紧，使砌体结构房屋墙面6的变形量不超过50mm。当砌体结构房屋墙面6背向钢丝网I变形时，钢丝网I通过结构胶5限制砌体结构房屋墙面6的变形量不超过50mmo
[0055]本发明的抗震原理与中国发明专利2010102191151不同。本发明将竖向钢管、水平钢管通过锚固钢筋与砌体结构房屋中刚度较大的屋面板、楼面板、基础梁、房屋拐角、纵横墙交界处连成一体，利用竖向钢管和水平钢管作为钢丝网的边界支座，钢丝网通过结构胶进一步与墙体连接成一体，通过钢丝网在墙体平面外的刚度，限制墙体在面外的变形量。而中国发明专利2010102191151的主要目的还是替代混凝土圈梁构造柱，提高墙体在平面内的抗震性能，因为纵向和横向钢板在平面外的刚度较小，且纵向和横向钢板的间距较大，故难以限制墙体在面外的变形量，也就难以阻止墙体在震灾下的面外垮塌。采用本发明装置加固砌体结构房屋，有效地保护了房屋在地震作用下的安全，且与现有水泥砂浆加厚墙体、贴混凝土板加厚墙体、粘贴FRP、增设圈梁构造柱等方法相比，本发明装置耗费材料较少，施工工艺较简单，造价较少的，对外观和使用影响较小，可以大面积推广。
【主权项】
1.一种防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，包括钢丝网、竖向钢管、水平钢管、锚固钢筋和结构胶；所述竖向钢管和水平钢管紧贴砌体结构房屋墙面设置，所述竖向钢管通过所述锚固钢筋与砌体结构房屋的屋面板、楼面板、基础梁连接，相邻两道竖向钢管的间距不超过3m ;所述水平钢管通过焊接与所述竖向钢管连接；所述竖向钢管和所述水平钢管围合成矩形区域，在矩形区域内，以所述竖向钢管和所述水平钢管为边铺设所述钢丝网，所述钢丝网与竖向钢管和水平钢管之间采用焊缝连接，所述钢丝网与砌体结构房屋墙面之间以结构胶粘结。
2.根据权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述竖向钢管采用方管、圆管、型钢或钢丝绳。
3.根据权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述水平钢管采用方管、圆管、型钢或钢丝绳。
4.根据权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述钢丝网采用钢丝、钢丝绳、钢绞线、扁钢或型钢编织或焊接而成。
5.根据权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述锚固钢筋采用普通热轧钢筋、膨胀螺栓、化学植筋、穿墙螺杆。
6.根据权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述结构胶采用纳米CaCO3改性环氧树脂、纳米S1 2改性环氧树脂、有机蒙脱土改性环氧树脂或者是纳米CaCO3和纳米S1 2组合改性的环氧树脂或水泥砂浆。
7.根据权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置在砌体结构房屋墙的单面设置或者在内外两面设置。
8.权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，在有门、窗洞口的地方，将所述竖向钢管设置在门、窗洞口两侧，所述水平钢管设置在门、窗洞口上下方，门、窗洞口处不用铺设所述钢丝网。
9.权利要求1所述的防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，其特征在于，所述水平钢管设置在不满足现行《砌体结构设计规范》高厚比限值的墙体处。
【专利摘要】本发明公开了一种防止墙体面外失稳造成砌体结构房屋震害倒塌的装置，包括钢丝网、竖向钢管、水平钢管、锚固钢筋、结构胶；紧贴在砌体结构房屋墙面设置竖向钢管和水平钢管，竖向钢管通过锚固钢筋与砌体结构房屋的屋面板、楼面板、基础梁连接，水平钢管通过焊接与竖向钢管连接。竖向钢管和水平钢管围合成矩形区域，在矩形区域内，以竖向钢管和水平钢管为边铺设钢丝网，钢丝网与竖向钢管、水平钢管之间采用焊缝连接，钢丝网与砌体结构房屋墙面之间以结构胶粘结。本发明可在砌体结构房屋墙的单面设置，也可以双面设置。采用本发明后，砌体结构房屋在遭遇地震时，其墙体在面外的变形被本装置限制，可避免墙体面外失稳导致砌体结构房屋受震害倒塌。
【IPC分类】E04B1-98, E04G23-02
【公开号】CN104790681
【申请号】CN201510150612
【发明人】王帆, 莫盛浩, 宁晨, 许晓峰, 蓝小艺, 罗志锋
【申请人】华南理工大学建筑设计研究院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月31日