一種砌體結構房屋防震的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種砌體結構房屋墻體加固裝置，特別是涉及一種砌體結構房屋防震的裝置，是一種防止已建砌體結構房屋震害倒塌的裝置，屬于建筑工程防震減災領域。
【背景技術】
[0002]砌體結構房屋曾經被工業及民用建筑廣泛采用，由于造價較低且技術要求相對不高，所以大量存在于我國的城市和農村。我國建設部發布了相關規范以指導砌體結構房屋的設計和建造，最新規范版本為:《砌體結構設計規范》(GB50003-2011)。近年來的歷次震害表明:遵照規范設計和施工的砌體結構房屋有較好的抗震能力。
[0003]但仍然存在相當多的砌體房屋，由于建造年代較早，或者沒有遵照規范設計和施工的，均存在構造缺陷一一如缺少圈梁、構造柱、砌筑砂漿強度不足等。這類房屋如果遭遇地震，墻體極易被震壞。
[0004]砌體結構房屋主要依靠墻體承重。根據歷次震害現場調研經驗:墻體在面內的破壞一般會造成墻面出現斜裂縫或者剪刀形的雙向斜裂縫，但墻體不致于垮塌，由墻體支承的樓板和上層墻體也不會墜落。造成砌體結構房屋倒塌的主要原因是砌體墻在垂直于墻面的方向失穩，也就是墻體在面外的變形過大，造成砌體墻向垂直于墻面的方向倒塌，直接導致原先由其支承的樓板和上層墻體墜落，引發房屋倒塌。
[0005]所以，為防止砌體結構房屋震害倒塌，就要通過技術手段限制砌體結構房屋墻體在面外的變形。
[0006]按照現有技術，一般采用以下方法來加固砌體結構房屋墻體:
[0007]1、水泥砂漿加厚墻體。具體做法是:在砌體結構房屋墻表面采用涂抹一定厚度的水泥砂漿層使墻體加厚。如果水泥砂漿層太厚，為了避免其脫落，采取先涂抹一層水泥砂漿層，再鋪設一層鋼筋網，最后再涂抹一層水泥砂漿層的方法。此方法通過加厚砌體墻提高其平面內的抗剪承載能力，但是隨著墻體的平面內剛度增大，質量加大，在發生地震時，該墻體所承受的地震作用力也相應增大了，發生地震時，該墻體發生的破損可能并不會明顯改口 ο
[0008]2、貼混凝土板加厚墻體。具體做法是:在砲體結構房屋墻表面貼一定厚度的混凝土板。和采用水泥砂漿加厚墻體的方法一樣，此方法通過加厚砌體墻提高其平面內的抗剪承載能力，但是隨著墻體的平面內剛度增大，質量加大，發生地震時，該墻體發生的破損可能并不會明顯改善。而且，由于加固用的混凝土板較厚，自重較大，導致加固后給原有基礎帶來負擔，可能還需對基礎進行加固。
[0009]3、粘貼FRP法。FRP全稱是玻璃纖維增強復合塑料，也叫玻璃鋼。現有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等，是由纖維材料與基體材料(樹脂)按一定的比例混合后形成的高性能材料。采用粘貼FRP加固砌體結構房屋的方法是首先在墻體表面涂刷一層粘結膠，然后粘貼FRP。由于FRP價格較高，且這種加固方法對施工質量要求比較嚴格，所以就經濟性和便利程度來說不理想。另外，粘貼FRP的方法也主要對墻體平面內承載能力有幫助，對于墻體面外承載力的提尚并不明顯。
[0010]以上三種方法都是著眼于增強砌體結構房屋墻體在平面內的抗剪承載力，而對墻體在平面外的加固作用很小。而歷次震災現場調研顯示:墻體平面內破壞可能造成墻體剪壞，出現剪刀形的交叉裂縫，但不會因此而倒塌。所以以上三種加固方法對于防止砌體結構房屋震害倒塌效果有限。
[0011]4、增設圈梁構造柱。具體做法是:在基礎頂面附近、屋蓋附近和樓蓋附近，緊貼砌體結構房屋墻體增設圈梁，在轉角處、縱橫墻相交處以及不滿足現行規范高厚比要求的墻體處增設豎向的構造柱。所增設的圈梁和構造柱與砌體結構房屋墻體通過錨固鋼筋或者水泥砂楽.等膠結材料連接在一起。
[0012]這種加固方式的目的在于通過所增設的圈梁構造柱的包裹提高砌體結構房屋的整體性，所以首先對圈梁、構造柱有截面尺寸和剛度的要求，如果圈梁和構造柱較弱就無法箍住墻體。這個要求使新增圈梁、構造柱明顯突出于墻面，如果向房屋外突出，則對原來砌體結構的外觀影響很大，如果向房屋內突出，則影響房間內的使用。
[0013]其次，新增的圈梁構造柱需要與墻體的連接非常妥善，否則墻體和圈梁構造柱在地震時各自變形，無法發揮圈梁構造柱的作用。這種要求所帶來的施工難度較大，需要在新增圈梁、構造柱與墻體之間設置很多的錨固裝置。
[0014]第三，新增圈梁和構造柱的間距較大，如果砌體結構所采用的砂漿質量不高一一這個問題在很多農村民居和老舊歷史建筑里普遍存在一一這種方法對于提高墻體面外安全度效果不佳。
[0015]中國發明專利2010102191151公開了一種對既有砌體結構采用鋼部件進行抗震加固的方法，該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；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，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。但是該方法的加固原理也是增設鋼圈梁和鋼構造柱，主要目的是增大墻體在面內的抗震性能。由于鋼部件的間距較大，且鋼部件的彎曲剛度都較小，故對墻體在面外的約束作用并不顯著。
【實用新型內容】
[0016]本實用新型的目的是克服現有技術存在的上述不足，直接通過限制地震時墻體面外變形量的方式，提供一種抗震效果好，對外觀和使用影響小，施工工藝簡單的砌體結構房屋防震的裝置。
[0017]本實用新型的目的通過下述技術方法實現:
[0018]一種砌體結構房屋防震的裝置，包括鋼絲網、豎向鋼管、水平鋼管、錨固鋼筋和結構膠；所述豎向鋼管和水平鋼管緊貼砌體結構房屋墻面設置，所述豎向鋼管通過所述錨固鋼筋與砌體結構房屋的屋面板、樓面板、基礎梁連接，相鄰兩道豎向鋼管的間距不超過3m ;所述水平鋼管通過焊接與所述豎向鋼管連接；所述豎向鋼管和所述水平鋼管圍合成矩形區域，在矩形區域內，以所述豎向鋼管和所述水平鋼管為邊鋪設所述鋼絲網，所述鋼絲網與豎向鋼管和水平鋼管之間采用焊縫連接，所述鋼絲網與砌體結構房屋墻面之間以結構膠粘結；
[0019]為進一步實現本實用新型目的，優選地，所述豎向鋼管采用方管、圓管、型鋼或鋼絲繩。
[0020]所述水平鋼管采用方管、圓管、型鋼或鋼絲繩。
[0021]所述鋼絲網采用鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線、扁鋼或型鋼編織或焊接而成。
[0022]所述錨固鋼筋采用普通熱軋鋼筋、膨脹螺栓、化學植筋、穿墻螺桿。
[0023]所述結構膠采用納米CaCO3改性環氧樹脂、納米S12改性環氧樹脂、有機蒙脫土改性環氧樹脂或者是納米CaCO3和納米S1 2組合改性的環氧樹脂或水泥砂漿。
[0024]所述砌體結構房屋防震的裝置在砌體結構房屋墻的單面設置或者在內外兩面設置。
[0025]在有門、窗洞口的地方，將所述豎向鋼管設置在門、窗洞口兩側，所述水平鋼管設置在門、窗洞口上下方，門、窗洞口處不用鋪設所述鋼絲網。
[0026]所述水平鋼管設置在不滿足現行《砌體結構設計規范》高厚比限值的墻體處。
[0027]采用本實用新型后，砌體結構房屋在遭遇地震時，其墻體在面外的變形被本裝置限制，可避免墻體面外失穩導致砌體結構房屋受震害倒塌。
[0028]除以上規定之外，本實用新型裝置的設置、幾何參數和材料強度還應遵循本技術領域的相關規范要求。
[0029]相對于現有技術，本實用新型具有如下優點和有益效果:
[0030]I)抗震效果佳。本實用新型將豎向鋼管、水平鋼管通過錨固鋼筋與砌體結構房屋中剛度較大的屋面板、樓面板、基礎梁、房屋拐角、縱橫墻交界處連成一體，利用豎向鋼管和水平鋼管作為鋼絲網的邊界支座，鋼絲網通過結構膠進一步與墻體連接成一體，通過鋼絲網在墻體平面外的剛度，限制墻體在面外的變形量。如果鋼絲網通過張拉的方式施加預應力，則本實用新型裝置的抗震效果將更好。
[0031]2)采用較少的材料。本實用新型的目的不在于保護墻體不開裂破壞，只是限制墻體在開裂破壞之后的面外變形不至于過大而導致垮塌。
[0032]3)較簡單的施工工藝。本實用新型所采用的鋼絲網可以購買現成的規格產品，豎向鋼管和水平鋼管可以購買國標型材，焊接工藝和錨固鋼筋施工工藝在建筑工程領域非常成熟，結構膠的使用在建筑工程領域也很普遍。
[0033]4)對外觀和使用影響較小。因為鋼材的強度和彈性模量遠高于混凝土，所以本實用新型所采用的豎向鋼管和水平鋼管的截面尺寸比混凝土構造柱和圈梁小很多，加固裝置不致于突出墻面很多。
【附圖說明】
[0034]圖1是砌體結構房屋防震的裝置安裝在砌體結構房屋的三維示意圖；
[0035]圖2是在砌體結構墻體單面安裝本實用新型裝置的示意圖；
[0036]圖3是本實用新型裝置通過錨固鋼筋和屋面板、墻面板、基礎梁連接的示意圖；
[0037]圖4是在砌體結構墻體雙面安裝本實用新型裝置的示意圖；
[0038]圖5本實用新型裝置在地震發生時工作原理圖。
[0039]圖中示出:鋼絲網1、豎向鋼管2、水平鋼管3、錨固鋼筋4、結構膠5、砌體結構房屋