專利名稱：一種對既有砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法
技術領域：
本發明涉及一種對既有砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法。
背景技術：
在5· 12汶川大地震及4· 14玉樹地震中，大量百姓自己建造的村鎮砌體房屋發 生倒塌，對人民的生命財產造成了極大破壞。這類砌體房屋大多未經合理的設計與施工，很 多甚至未設置構造柱與圈梁，墻體與墻體、樓板與墻體之間缺少有效連接，房屋的整體性和 空間剛度很差，存在較大安全隱患。例如強震作用下縱橫墻連接處易發生破壞，墻體短時間 內外閃倒塌，導致結構整體失去承載力。為了確保村鎮居民的生命財產安全，需要對已建成的大量既有砌體結構進行抗震 加固。目前采用較多的是粘貼FRP法和鋼筋網砂漿面層法等，但這些方法大多造價較高或 施工繁瑣，百姓不易接受。為此，有必要提出一種造價低廉且能有效提高房屋抗震性能的加 固方法。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術存在的上述不足，是提供一種對既有砌體結構進行 抗震加固的方法。本發明的技術方案如下一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法，在待加固砌體結構的轉角處利 用角鋼作為邊緣豎向鋼部件，在砌體結構外立面上沿豎向采用鋼板作為中部豎向鋼部件， 在砌體結構外立面上沿水平向采用鋼板作為水平鋼部件；所述水平鋼部件跟與該水平鋼部 件相鄰的邊緣豎向鋼部件連接，所述水平鋼部件還跟與該水平鋼部件相疊交的中部豎向鋼 部件連接。上述一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法中，所述水平鋼部件設置于 待加固砌體結構外立面的基礎頂面附近、屋蓋附近及樓蓋附近。上述一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法中，所述邊緣豎向鋼部件和 中部豎向鋼部件與待加固砌體結構表面之間直接接觸或采用水泥砂漿材料粘結在一起。上述一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法中，邊緣豎向鋼部件的側邊 沿豎向間隔固接預留有孔洞的連接件，同時水平鋼部件的兩端也固接預留有孔洞的連接 件，邊緣豎向鋼部件與水平鋼部件通過所述連接件連接，所述連接件的寬度小于水平鋼部 件的寬度；水平鋼部件與連接件之間設有加勁肋，邊緣豎向鋼部件與連接件之間也設有加 勁肋；安裝時通過分別固接于邊緣豎向鋼部件和水平鋼部件上的連接件采用螺栓和螺母將 水平鋼部件拉緊。上述一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法中，水平鋼部件被拉緊后與 相鄰的邊緣豎向鋼部件和中部豎向鋼部件焊接固定。上述一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法中，對邊緣豎向鋼部件和水平鋼部件焊接時，邊緣豎向鋼部件和水平鋼部件除連接件以外的部位先直接對焊或先采用 搭接板覆蓋于水平鋼部件和邊緣豎向鋼部件之上進行搭接焊，然后將連接件割除，再對被 割除連接件的部位進行對焊或搭接焊。上述一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法中，所述中部豎向鋼部 件設置于待加固砌體結構外立面的縱橫墻交界處和砌體墻不滿足《砌體結構設計規范》 (GB5003-2001)高厚比要求處。與現有技術相比，本發明具有如下優點本方法造價低廉，施工方便，易于大面積 推廣，能有效提高結構的整體性，明顯改善結構的抗震性能。本發明利用鋼部件增強結構的 整體性和空間剛度，由于其中的水平鋼部件還可施加一定的水平預緊力，故可推遲地震作 用下砌體墻斜裂縫的產生。墻體的抗剪承載力、極限位移提高都得到顯著提高。
圖1是本發明采用鋼部件對既有砌體結構進行加固的邊緣豎向鋼部件、中部豎向 鋼部件和水平鋼部件的布置示意圖。圖2是本發明在結構轉角處連接件樣式一的示意圖。圖3是本發明在結構轉角處連接件樣式二的示意圖。具體實施方法以下結合附圖對本發明的具體實施作進一步說明，但本發明的實施和保護范圍不 限于此。參看圖1，某待加固砌體結構平面約為1211^7111的矩形，共三層，底層層高3.5111， 二、三層層高3m。設置兩道橫墻，結構采用橫墻承重體系，抗震設防烈度7度。在結構轉角處采用L90X8的等邊角鋼作為邊緣豎向鋼部件1，并采用水泥砂漿將 邊緣豎向鋼部件1與待加固結構粘結在一起；在待加固結構外立面的縱橫墻交界處沿豎向 采用-90X8的鋼板作為中部豎向鋼部件2，并采用水泥砂漿將其與待加固結構粘結；在基 礎頂面標高附近、每層樓面標高附近及屋面標高附近沿水平向采用-110X8鋼板作為水平 鋼部件3。將連接件焊接在邊緣豎向鋼部件1的兩側和水平鋼部件3的兩端，根據水平鋼部 件3的寬度本實施例中選用圖2的連接件形式，連接件4采用厚度6mm的鋼板制作，并預留 兩個孔洞，連接件4的寬度取為90mm。水平鋼部件3與連接件4之間設有加勁肋5，邊緣豎 向鋼部件1與連接件4之間也設有加勁肋5。將水平鋼部件3置于中部豎向鋼部件2表面，利用M16螺栓及其配套螺母通過連 接件4將水平鋼部件3與邊緣豎向鋼部件1拉緊。拉緊后將連接件4以外的20mm寬的接 頭部位進行對焊，如圖3，對邊緣豎向鋼部件1和水平鋼部件3焊接時，邊緣豎向鋼部件1和 水平鋼部件3除連接件4以外的部位先直接對焊或先采用搭接板6覆蓋于水平鋼部件3和 邊緣豎向鋼部件1之上進行搭接焊，然后割除突出的連接件4，再對原連接件4的接頭部位 進行對焊。最后將中部豎向鋼部件2與水平鋼部件3進行焊接固定。按照上述對該砌體結構進行抗震加固后，墻體的抗剪承載力提高約25%，極限位 移提高約30 %，與鋼筋網砂漿面層法相比本方法造價降低約30 %，且施工方便，可大面積 推廣。
權利要求
一種對砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法，其特征在于在待加固砌體結構的轉角處利用角鋼作為邊緣豎向鋼部件(1)，在砌體結構外立面上沿豎向采用鋼板作為中部豎向鋼部件(2)，在砌體結構外立面上沿水平向采用鋼板作為水平鋼部件(3)；所述水平鋼部件(3)跟與該水平鋼部件(3)相鄰的邊緣豎向鋼部件(1)連接，所述水平鋼部件(3)還跟與該水平鋼部件(3)相疊交的中部豎向鋼部件(2)連接。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述水平鋼部件(3)設置于待加固砌體結構 外立面的基礎頂面附近、屋蓋附近及樓蓋附近。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述邊緣豎向鋼部件(1)和中部豎向鋼部件 (2)與待加固砌體結構表面之間直接接觸或采用水泥砂漿材料粘結在一起。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于邊緣豎向鋼部件(1)的側邊沿豎向間隔固接 預留有孔洞的連接件(4)，同時水平鋼部件(3)的兩端也固接預留有孔洞的連接件(4)，邊 緣豎向鋼部件(1)與水平鋼部件(3)通過所述連接件(4)連接，所述連接件(4)的寬度小 于水平鋼部件⑶的寬度；水平鋼部件⑶與連接件⑷之間設有加勁肋(5)，邊緣豎向鋼 部件(1)與連接件(4)之間也設有加勁肋(5)；安裝時通過分別固接于邊緣豎向鋼部件(1) 和水平鋼部件(3)上的連接件(4)采用螺栓和螺母將水平鋼部件(3)拉緊。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于水平鋼部件(3)被拉緊后與相鄰的邊緣豎向 鋼部件(1)和中部豎向鋼部件(2)焊接固定。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于對邊緣豎向鋼部件(1)和水平鋼部件(3)焊 接時，邊緣豎向鋼部件(1)和水平鋼部件(3)除連接件(4)以外的部位先直接對焊或先采 用搭接板(6)覆蓋于水平鋼部件(3)和邊緣豎向鋼部件(1)之上進行搭接焊，然后將連接 件(4)割除，再對被割除連接件(4)的部位進行對焊或搭接焊。
7.如權利要求1 6任一項所述的方法，其特征在于所述中部豎向鋼部件(2)設 置于待加固砌體結構外立面的縱橫墻交界處和砌體墻不滿足《砌體結構設計規范》 (GB5003-2001)高厚比要求處。
全文摘要
本發明涉及一種對既有砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法，在待加固砌體結構的轉角處利用角鋼作為邊緣豎向鋼部件，在砌體結構外立面上沿豎向采用鋼板作為中部豎向鋼部件，在砌體結構外立面上沿水平向采用鋼板作為水平鋼部件；所述水平鋼部件跟與該水平鋼部件相鄰的邊緣豎向鋼部件連接，所述水平鋼部件還跟與該水平鋼部件相疊交的中部豎向鋼部件連接。采用本方法對既有砌體結構進行抗震加固，能有效提高結構的整體性，明顯改善結構的抗震性能。
文檔編號E04B1/58GK101906882SQ20101021911
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月6日 優先權日2010年7月6日
發明者吳波 申請人:華南理工大學