砌体结构加固方法

砌体结构加固方法（精选十篇）

砌体结构加固方法 篇1

在我国, 存在着众多的由低强度砂浆或石灰砌筑而成的历史建筑, 由于年久失修及地震破坏等因素, 它们亟待加固和保护。在市场经济大潮中, 因为片面追求经济效益导致工程质量事故常有发生。加固有质量隐患的工程, 是经常要处理的问题。而砌体结构加固问题又最为普遍。实用的砌体结构加固分为直接加固与间接加固两类, 设计时, 可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

1 砌块结构体系

根据配筋方式和受力情况, 砌块结构分为以下两种:约束配筋砌块结构和均匀配筋砌块结构。

1.1 约束配筋砌块结构。指仅在砌块墙体

的局部配置构造钢筋, 如墙体的转角、丁字接头、十字接头和墙体较大洞口边缘设置竖向钢筋, 并在这些部位设置一定的拉接网片。构造钢筋顾名思义, 仅为构造需要, 无明确的配筋率要求, 但规范规定这些部分的竖向钢筋宜为φ12, 构造钢筋的主要作用是作为芯柱将建筑物的砌块墙体变为约束砌体构件, 达到在水平地震作用下有足够的延性和变形能力, 在大震作用下裂而不倒。约束砌体仅用于多层砌块结构, 我国建筑抗震设计规范和混凝土小型空心砌块建筑技术规程规定, 一般情况下, 在6、7、8度分别允许层数为7、6、5层, 当采取加强构造措施后, 可在原允许层数增加一层, 即允许层数为8、7、6层。统计表明, 多层住宅房屋是居住建筑中数量最大的, 约占80%~90%, 而多层砌块结构只需中等强度等级的材料:≤MU10 190厚砌块, ≤M10砂浆和C20注芯混凝土, 墙体的平均注芯率≤25%。这类砌块完全可采用国产机械生产, 其造价和多层粘土砖房相比具有一定的综合优势。

1.2 均匀配筋砌块结构。即通常说的配筋

砌块, 这种奇妙体和钢筋混土剪力墙一样, 对水平和竖向配筋骨有最小含钢率要求, 而且在受力模式上也类同于混凝土剪力墙结构, 它是利用配筋剪力墙承受结构的竖向和水平作用是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体的注芯率一般大于50%。由于砌体的强度高, 延性好, 和钢筋混凝土剪力墙性能十分类似, 可用于大开间和高层建筑结构。

1.3 对于配筋砌体结构, 由于荷载大和抗

震要求, 其墙体材料要比多层砌块结构需要较高的等级, 即高强材料:MU10~MU20或更高, 190~290厚的混凝土砌块, M10~25砂浆, 和C20~35注芯混凝土, 并宜按等强的原则, 选取砌体的组成材料。

配筋砌体需要的高强材料, 特别是高强混凝土砌块, 则需要高质量高性能的有苦难言块成型机械, 据调查目前国产机的能力尚难生产高强砌块, 为此我国一些大中城市已引进或正在引进国外砌块盛开机械, 这些成型机性能好, 成型压力大, 生产的砌块质量好, 可满足各种强度等级的要求。

2 适用于砌体结构的直接加固方法

2.1 钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强, 砌体加固后承载力有较大提高, 并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长, 对生产和生活有一定的影响, 且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2.2 钢筋水泥砂浆外加层加固法

用钢筋网水泥砂浆加固砖墙 (简称“夹板墙”) 是抗震加固措施之一。在海城、唐山地震之后, 得到广泛地应用。它是对开裂或未开裂墙体加固, 以提高其抗震能力的一种有效的方法。钢筋水泥砂浆外加层加固法是指把需加固的砖墙表面除去粉刷层后, 在砖墙两面附设φ4~8mm的钢筋网片, 然后抹水泥沙浆面层的加固方法。

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近, 但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固, 有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

我国的许多学者对采用夹板墙加固砖墙的抗震性能也做了大量的试验研究工作。文献做了用双面钢筋网水泥砂浆面层加固砖砌体单片墙与普通墙的抗震性能对比试验。试件的承载力, 各阶段的刚度值和延性。可以看出, 用夹板墙加固砖墙后, 墙体的抗剪能力有较大程度的提高, 在试件开裂前夹板墙的刚度较普通墙有一定的提高, 但开裂后, 提高程度减小, 当试件达到极限荷载时, 加固对刚度的影响不明显:加固后墙体的变形能力及延性有了明显提高。根据试验, 从开始加荷到试件破坏, 夹板墙各组成部分之间存在着良好的共同工作性能。综合国内外试验研究结果来看, 用钢筋网水泥砂浆加固砖墙可以较大幅度地提高砖墙的抗剪能力、延性, 从而从本质上改变砖墙的脆性性质

2.3 增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近, 混凝土扶壁柱与原墙体的连接是十分重要的, 但承载力提高有限, 且较难满足抗震要求, 一般仅在非地震区应用。

3 适用于砌体结构的间接加固方法

3.1 无粘结外包型钢加固法

用水泥沙浆将角钢粘贴于受荷砖柱的四周, 并用卡具卡紧, 随即用缀板与角钢焊接连成整体, 去掉卡具, 粉刷水泥浆以保护角钢。

该法属于传统加固方法, 其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少, 受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸, 却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高, 并需采用类似钢结构的防护措施。

3.2 预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力, 且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。

4 砌体结构构造性加固与修补

4.1 增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求, 或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷, 或房屋的整体性较差时, 应增设圈梁进行加固。

4.2 增设梁垫加固

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时, 应增设梁垫进行加固。

4.3 砌体局部拆砌

当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时, 可将破裂墙体局部拆除, 并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

4.4 砌体裂缝修补

在进行裂缝修补前, 应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素, 确定造成砌体裂缝的原因, 以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。有水泥沙浆填缝修补、配筋水泥砂浆填缝修补、灌浆修复等方法。

5 结论

5.1 我们从事工程建设的所有工程技术人员首先应该注重建筑产品的质量, 确保不发生质量事故;

5.2 对需要进行加固的建筑工程, 目前有

很多的加固技术, 不同的加固技术有其不同的适用性, 在工作实践中, 选用加固方案非常重要, 这就要对待不同工程不同的工作环境要求, 兼顾经济适用作出最恰当的选择。

5.3 在进行加固工作时我们应严格按照先

检测鉴定, 再进行加固方案选择和设计, 然后再组织施工验收等程序进行。

5.4 通过工程加固实践证明, 采用钢筋网水泥砂浆加固墙砌体效果很好, 而且施工方便。

参考文献

[1]曹双寅, 邱洪兴, 王恒华.结构可靠性鉴定与加固技术.

多层砌体房屋抗震加固方法述评 篇2

多层砌体房屋抗震加固方法述评

本文讨论了多层砌体房屋抗震加固的原则,对目前常用的多层砌体房屋的.加固方法进行了简要的论述,提出了各种方法的特点和适用范围以及需要注意的问题,并指出了将来可能的发展方向.

作 者：林玮 李巨文 Lin Wei Li Juwen  作者单位：防灾科技学院,河北,三河,065201 刊 名：地震工程与工程振动  ISTIC PKU英文刊名：EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATION 年，卷(期)：2006 26(6) 分类号：P315.958 关键词：抗震加固   多层砌体房屋   方法  

砌体结构加固方法 篇3

砌体结构；事故；加固

[中图分类号]TU746.3 [文献标识码]A [文章编号]1009-9646（2011）05-0045-02

一、砌体结构特点

1.砌体构件主要用作墙、柱等受压构件，刚度一般较大，但其强度较低，特别是抗剪、抗弯和抗拉强度。

2.砌体房屋的自重较大，地基易发生不均匀沉降现象，而房屋基础通常采用墙下条形基础和柱下独立基础，对地基不均匀沉降的调节有限，墙体常常因地基的不均匀沉降而开裂。

3.砌体结构通常采用钢筋混凝土楼、屋盖，由于砌体材料和混凝土材料的热胀系数存在显著差别，砌体结构中墙体也常常因较大的温度作用而开裂。

4.砌体结构中砖和砂浆均为多孔材料，易受潮，在自然和使用环境中不利因数的长期作用下，易出现风化、冻融、腐蚀等耐久性损伤。

5.砌体结构需人工砌筑，工作量大，劳动强度高，施工质量的变异性较大，而砌体的受力性能对施工质量又较为敏感，因此砌体构件的性能常常因质量缺陷而降低。

二、砌体结构失效形式

砌体构件主要用于承压，部分构件也会用于承受剪力、弯矩或拉力。对于承载能力极限状态，砌体构件的失效形式包括：

1.轴心和偏心受压破坏。此为墙、柱等受压构件的主要破坏形式。

2.局部受压破坏。主要出现于承受竖向集中的受压构件的破坏中，如支承钢筋混凝土梁的墙和柱。

3.轴心受拉破坏。出现于圆形水池池壁等受拉构件破坏中。

4.弯曲受拉破坏。出现于挡土墙等受弯构件的破坏中。

5.受剪破坏。主要出现于受弯构件的破坏中以及砖拱支座的破坏中。

6.倾覆破坏。主要出现于挑梁的破坏中。

除了丧失承载力，砌体构件还可能因破损、开裂、倾斜、振动等因素而影响建筑物正常使用，这些属于结构构件正常使用极限状态方面的失效形式。

三、砌体结构产生事故的原因

1.不经科学计算

根据领导行政命令或某些人的主观想象，对已峻工或正在施工的工程随便增层，加大了下部结构的荷载，造成下部结构承载能力不够。

2.施工质量差

砌体结构强度与砌筑质量的关系很密切。施工管理不严，质量把关不严是造成砖石结构出事故的主要原因。例如：施工过程中雇佣非技术工人砌砖，砌筑过程不按规程要求，造成上下通缝，砖柱采用包心砌法，砂浆强度过低，有的在墙上任意开洞，过多地削弱了断面等。

3.未注意空旷房屋承载力降低因素

一些跨度较大，层高较高的而隔墙间距又较大的空旷砖砌房屋，如会议室、礼堂、食堂、农村企业车间等，因其砖垛承载力是随高度的增加而减少的，若下降幅度过大会使承载力不足。

4.梁垫设计、施工不当

砌体在梁端下部的区地处于局部承压的受力状态。在梁端处砌体受力的面积较小，单价面积上压应力较高，砌体在这种受力状态下，其局压强度明显大于均匀受压时的强度。实际上，在局部荷裁作用下未受荷部分可以对受荷部分起到约束作用，也就是限制局部受荷部分的侧向变形，另一方面，局部受荷部份的侧向变形受到上部构件底面摩擦力的约束，两者共同作用，构成材料局压强度的提高。

5.未注意高厚比的验算

有的墙体只进行了强度计算而未进行高厚比验算。有的虽然设计中验算了高厚比，但在施工中墙体失稳倒塌的例子较多。这是由于在施工过程中，房屋的结构尚未形成整体，有些墙体，砖柱处于悬臂或单独受力状态，如在施工中又未采取防风、防倾斜的临时措施，就会造成失稳倒塌。

四、砌体结构加固方法

1.钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2.钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

3.增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。

4.无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。

5.预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。

五、结束语

综上所述，对于房屋砌体结构加固的问题，如何控制好其加固的方法及裂缝的产生和扩展，是建筑工程中必不可少的一个重要环节，应引起足够重视，尤其在当前建筑物普通向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。

參考文献

[1]周昌贤张燕芬.砌体结构抗震发展探讨[J].中华民居：学术刊，2011年第1期.

[2]徐国平.浅谈夹板墙在校舍砖砌体结构抗震加固中的应用[J].工程与建设，2011年第1期.

砌体结构房屋加固抗震方法探讨 篇4

地震造成了人类巨大的灾害,当发生地震时,地震中的建筑物容易遭受破坏,尤其是砌体结构建筑的抗震性能差,更易破坏。砌体结构房屋的主要材料是脆性材料,其主要特点是:房屋刚度大、自重大,房屋抗弯、抗拉、抗剪强度较低,易在地震中造成脆性破坏,给人类的生命财产造成巨大的损失和灾害。通过对既有建筑抗震鉴定、抗震加固实践与抗震灾害表明,对既有建筑按照现行设防标准采取抗震鉴定,对不符合设防鉴定标准的建筑物采取相应抗震加固方法,可以有效的减轻地震灾害。

2 砌体结构房屋主要抗震加固方法

2.1 钢筋网状水泥砂浆面层加固方法

通常我们把钢筋网状水泥砂浆面层加固[1]称为夹板墙加固法。主要用于抗震强度不足时,通过夹板墙加固法提高墙体的抗震性能。通过查阅国内外文献,在240mm砖墙中应用M10水泥砂浆面层墙可以提高墙体抗剪承载力的2倍。

具体做法:为了保证加固墙面与水泥砂浆面层有效粘结,施工前先除去原墙面表面的抹灰。再在墙体两侧附φ4-φ6的钢筋网,钢筋网与墙体表面的距离不宜小于5mm,钢筋网水泥砂浆面层厚度宜为35mm。面层喷射强度等级为M10的水泥砂浆。

在轻微开裂的砌体结构墙体中适用钢筋网水泥砂浆面层法,可以有效提高砌体结构墙体的抗剪承载力和改善墙体抗震性能。该加固法优点:配筋量少、施工工艺简单、喷涂或分层抹灰养护,效果可靠。缺点:结构的自重增加,减小了房屋的使用面积,减小了建筑空间利用率。

2.2 粘钢加固

粘钢加固法的做法是在砖柱的四周包以型钢,横向通过缀板把钢构件连接成一个整体。当砖砌体截面尺寸有限,承载力不足,又需要提高承载能力时,粘钢加固是一种较为适宜的方法。用环氧树脂之类的粘合剂将薄钢板直接粘贴在砌体的墙片或墙面的两端,达到增强墙片的抗剪承载能力和增强砌体墙片整体工作性能。当发生地震时,砌体结构主要是因为抗拉不足而造成的破坏,所以,在墙体上粘贴钢板可以代替圈梁在钢筋混凝土中的作用。沿房屋竖向粘贴角钢及其它型钢,可以代替构造柱在钢筋混凝土中的作用。

2.3 X形钢支撑加固法

在墙体的侧面架设x形钢支撑[2]。钢支撑下端连接于基础底板,上端连接于砌体,施工时必须保证连接部位的可靠性,因为受力体系的综合性能将受到连接质量的直接影响。该加固方法优点:施工简便,加固抗震效果好,有效减轻结构自身重量。在钢支撑与砌体有效连接,两者有效地协同工作下,这样可以大幅度增强组合墙体的能量耗散能力。选用合适的构件尺寸和斜杆支撑角度就能有效防止墙体在往复荷载作用下的损坏和倒塌。

2.4 纤维增强复合材料加固法

纤维增强复合材料加固[3]近年来在砌体结构中得到了迅速的发展,是砌体结构加固法中一种较新的技术。为了达到对原构件加固补强,将纤维材料用环氧树脂等树脂类粘结剂粘贴于构件表面,达到对原构件的加固增强。由于碳纤维增强聚合物的抗拉强度比较大,大约是钢筋抗拉强度的十倍,可以把碳纤维在破坏之前看成线弹性关系,认为应力-应变成线性关系。

纤维增强复合材料优点:轻质、高强、耐腐蚀、耐久。纤维增强复合材料加固法优点:施工方便,材料可以任意裁剪,不需要机械施工,超薄质轻材料对构件自重增加不多,较强的抗拉强度可提高结构构件的承载能力和延性,增强结构抗震能力。粘结剂的质量对加固结构构件影响较大,好的粘结剂有利于原构件与纤维增强复合材料共同工作,充分发挥加固体的性能。该加固法缺点:昂贵的材料价格,不适于经济薄弱的普通村镇居民房屋的加固,而且砌体结构的材料呈脆性、低强度,高强纤维的优势得不到充分发挥,造成材料浪费。

3 砌体结构多道设防抗震加固

如果建筑物结构体系单一,当建筑物一旦受损破坏后,在后续的地震作用下,会导致建筑物倒塌。特别是当地震卓越周期与建筑物的自振周期相近时,在此条件下建筑物将会发生共振,加速建筑物的倒塌。如果在砌体结构房屋抗震加固中增加新的结构体系,形成第二道防线,则会改善抗震性能。

文献[4]提出了“多道设防”的概念:如果我们把新增结构构件作为抗震加固中新的承重结构,那么新增的结构构件将会成为新的抗侧力体系。

可采用的结构形式有增设新的钢框架和增设新的钢筋混凝土框架。砌体结构多道设防抗震受力特征:原有砌体结构承担自身的重力荷载,新增框架的重力荷载由自身承担,新增框架和原有砌体结构共同承担地震下的水平荷载。

4 投资一效益的抗震加固策略

在整个寿命周期内,现有结构受到各种荷载及其它因素的影响,结构的损伤会逐渐累积增加,结构刚度和强度会逐渐衰减。根据结构的破损程度采用适宜的加固方法对砌体结构进行加固。

20世纪90年代初美国学者提出基于性能的抗震设计思想,使在未来的地震下所设计出的结构能够维持所要求的功能水平。未来结构抗震设计的发展方向是基于功能的抗震设计,在基于功能的抗震加固设计重要原则下,投资一效益[5]准则体现了抗震设计思想在现代结构的一个重要转变,以往的结构设计只注重结构安全,现在全面注重结构的安全、功能及经济等诸多方面发展。根据投资一效益准则,人们利用所拥有的资源,按照结构设计时安全、功能的要求,寻求足够安全、合理的、满意的设计方案。

5 砌体结构抗震加固设计与施工注意事项

5.1 先全面收集原砌体结构房屋的设计、施工、验收资料,砌体结构房屋质量检测鉴定和抗震鉴定,再进行砌体结构房屋抗震加固。

5.2 在不损坏原有结构及外观保护条件下,选择可行、合理、经济并且方便施工的加固方法。

5.3 对于部分建成时间较长、整体性较差的砌体结构房屋,应在采取必要的支护措施条件下加固施工。

6 结论

地震给人类的生命财产造成巨大的损失和灾害。对既有建筑按照现行设防标准采取抗震鉴定,对不符合设防鉴定标准的建筑物采取相应抗震加固方法,可以有效的减轻地震灾害。目前贵州省内存在大量不符合建筑设防标准的砌体结构建筑物,迫切需要对这些房屋的抗震加固改造。

参考文献

[1]刘培,程绍革.钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的研究[J].建筑科学,2014.

[2]赵形,刘明国.抗震加固方法在国外的若干新发展[J].建筑结构,2002.

[3]范俊奇,辛凯.纤维增强复合材料加固技术研究与应用[J].总参工程兵科研三所,2007.

[4]李兴晶.多道设防概念在砖混结构抗震加固中的应用[J].江苏建筑,2001.

砌体结构加固方法 篇5

【关键词】房建建筑；砌体结构；加固工程；技术

0.前言

我国的大部分地区是处在地震烈度为6℃到7℃的低烈度的区域，但是近几年来我国的低烈度区经常发生比较强的地震，进而导致了大量的砌体结构的房屋在这些地震之中遭到非常严重的破坏，严重的威胁到了人们的生命及其财产安全。砌体结构的房屋，一般是指用混凝土砌块以及黏土砖等堆砌的结构。砌体的抗拉和抗剪强度都比较低是一种脆性的材料，所以砌体的房屋抗震性能是比较差的，在近几年来的数次强烈地震之中，砌体结构的房屋的破坏率是相当高。因为他的材料比较脆弱、延性也比较差，所以在地震烈度达到6℃的时候，从而对砌体结构就会有破坏性，进而导致了设计不合理的或者是施工质量比较差的房屋发生裂缝。在地震烈度达到7℃到8℃的时候，砌体结构的房屋的墙体大部分会发生不同程度上的裂缝。一些砌体结构的房屋的抗震性能比较差有时还会发生倒塌，所以切砖体结构的房屋是我国房屋结构之中需要抗震加固的主题。加上砌体结构的房屋是我国居住、学校等建筑之中的一种普遍使用的结构形式，尤其是在低烈度的地区，更为普遍和广泛。所以，在我国的低烈度区强化砌体结构房屋的抗震加固变得更为重要。

1.砌体结构概念

什么是砌体结构？一些资料显示的是这样的：砌体结构是用块材及砂浆砌筑形成的墙、柱作为建筑物的主要受力构件的砌体为主制作的结构称为砌体结构。砌体结构包括结石构、砖结构以及其它材料的砌块结构。砌体结构在我国的应用可以说是比较广泛的，这是因为它有着比较明显的优点，比如，可以就地取材；具有良好的耐久性；具有比较好的化学稳定性以及大气稳定性；有比较好的保温隔热性能。和钢筋混凝土结构相比较它具有节约水泥及钢材，砌筑的时候不需要模板以及特殊的技术设备等，可以节约木材。但是砌体结构也存在着缺点，比如，自重大、体积大，砌筑工作繁重等等。因为石、砖、砌块和砂浆之间粘结力是比较弱，所以无筋砌体的抗弯、抗拉及抗剪的强度都是很低的。它组成的材料和连接方式，就决定了它存在着脆弱性，从而使得它在遭受地震时破坏比较严重，抗震性能比较差，所以对于多层砌体结构抗震设计一般是需要采用圈梁、构造柱以及其它拉结等构造措施来提高它的延性和抗倒塌的能力。

2.砌体结构的房屋的抗震加固原则

2.1保证做到抗震的整体性以及基本不能损伤原有砌体结构的强度

建筑物抗震的整体性指的是所有的承重构件要共同的承受和传递地震所作用的荷载的性能。建筑物的抗震整体性如果比较好的话，可以减少因为局部破坏所造成的建筑物整体倒塌或者部分倒塌存在的危险。

2.2让砌体结构和其构件的强度足够抵抗抗震

通常状况下砖砌体的抗弯强度和抗剪强度是它抗压强度的大约10%左右，如果砖砌体结构承受了水平地震的作用，其抗弯强度及抗剪强度往往是不能满足抗震要求的，这就要求对较多的砖砌体的构件进行加固，在此之后才可以达到建筑物需要的抗震强度。

2.3预防局部刚度突变及质量分布不均匀所产生的不利影响

不仅要注意预防因为房屋加固后所产生的一定程度上的刚度突变以及质量分布不均匀，还要对砌体原有的刚度突变及质量不均匀分布等情况进行加固，从而让建筑物的整体抗震能力得到改善。为预防在抗震加固过程之中出现局部的刚度突变，这就要求在加固楼层的综合抗震承载力时通常不要超过下一个楼层所具有的抗震能力的20%，自承重或者非承重的墙体在加固以后其抗震能力通常不能超过同一个楼层的承重墙体加固以后所具有的抗震承载力。如果超过了下一楼层的综合抗震能力指数的20%，应该增强其下一个楼层所具有的抗震能力。

2.4用一些具有合理抗震加震作用的构件以使建筑物达到抗震要求

对于非刚性结构体系的建筑物，选择合理抗震加固的方案时应该特别的慎重，如果采用加固柱或者墙垛，增加支架或者支撑等一些非刚性的结构体系等加固措施的时候，应该控制楼层间的位移以及提高它的变形能力。

3.砌体结构房屋的抗震加固的一些技术和方法

3.1增加抗震横墙的加固技术

当原有砌体结构的房屋的墙体不能再满足抗震需要的时候，可以考虑增设一些抗震横墙，其数量应该通过抗震横墙的面积率来计算确定。增设抗震墙可以说是提高砌砖体结构房屋抗震能力的比较有效的措施方法，尤其是对于那些原建筑中抗震墙比较少的房屋来说。抗震墙的间距一般在超过抗震鉴定的标准要求时是最为合适的。

3.2水泥砂浆或者钢筋网水泥砂浆面层的加固技术

这种方法是复合截面加固方法的一种，当原有砌体结构的房屋的砖墙的抗震承载力不能满足抗震要求时，可以利用加有钢筋网片的水泥砂浆抹面或者水泥砂浆抹面层来进行加固，此种方法一般被称是夹板墙加固法。

3.3混凝土板墙的加固技术

砌体结构的房屋的混凝土板墙的加固和钢筋网水泥面层的加固方法相类似，也是属于复合截面加固方法的一种，这种方法具有施工工艺简单且适应性比较强，在砌体加固以后承载力可有比较大的提高，可以控制震后墙体裂缝的继续开展以及具有比较成熟的施工和设计经验，适在柱和带壁墙的加固等优点。但是，任何事物都有其两面性，这种方法也存在着一些缺点，主要表现在以下几点：在建筑现场施工一般其湿作业时间比较长，对正常的生产和生活存在着一定的影响；加固以后的建筑物净空在一定程度上减小了，其具有比较大的灵活性。

3.4增加扶壁柱的加固技术

增加扶壁柱的加固技术是加大截面加固方法其中的一种，它的优点和钢筋混凝土外加层的加固方法相接近，但是其承载能力的提高是比较有限，而且比较难易满足抗震的要求，这种方法一般应用在非地震的地区，它是加固砌体结构的一种间接的加固方法。

3.5联结和拉结技术

砌体结构抗震加固中一个比较重要内容就是做好联结以及拉结，其联结及拉结的措施是连和锚。通过连和锚，让后加构件，比如，后加圈、梁外加柱，和原有的构件比如墙体，连接成为一个整体，让原来联结不是很好的构件再次连成一个整体，并且提高其中某些构配件的，比如非承重构件、山墙、瓦等，抗震强度，以防止地震时坠落伤害到人物。销键、钢筋、螺栓以及锚杆是实现联结及拉结的最主要的工具，可以按照不同的条件和不同的需要选择采用。

3.6隔震和减震消能的加固技术

目前，我国最常用的一些隔震材料多为叠合橡胶隔震垫。叠合橡胶隔震垫的作用是可以实现地面水平的地震加速度在隔震层处得以中断，或者实现向上传递地震的加速度在很大程度上得到减小。

4.结语

以上主要是介绍房屋建筑砌体结构的几种加固技术和方法，其中主要涉及到水泥砂浆或者钢筋网水泥砂浆面层的加固技术、增设抗震横墙的加固技术、混凝土板墙的加固技术、隔震和减震消能的加固技术、联结和拉结的技术、增设扶壁柱的加固技术。可以说这些方法对于我国大部分的砌体结构的房屋做抗震加固是比较可行使用的的，但是对于多数的特殊的房屋以及更多其他类型的房屋，比如，木结构、古建筑等，还是需要做进一步的研究和考察的，尤其是对于用隔震减震技术进行加固砌体结构，还是需要进行实用上的大量研究和分析。 [科]

【参考文献】

[1]张有才，段敬民.建筑物的检测、鉴定、加固与改造[M].北京：冶金工业出版社，2004.

[2]李竣，叶燎原.砌体建筑抗震设计及加固新方法[J].地震研究，2004（4）.

砌体结构加固方法 篇6

2008年5月12日, 我国汶川发生8级大地震, 在该地震中, 大量砌体房屋倒塌, 造成了大量的人民生命财产损失。自汶川地震后, 人们纷纷对砖砌体房屋这种结构体系的抗震安全产生了很大的质疑。然而根据笔者多年从事结构设计的经验来分析, 承然砖砌体结构相对于钢筋混凝土框架或剪力墙结构, 钢结构等在抗震上有其不可避免的劣势, 然而因为其相对低廉的造价, 在我国广大经济欠发达地区还是主流的建筑结构形式, 而且根据规范及计算分析, 砖砌体结构并非不能抗震, 并非那么的不安全;造成大量砖砌体房屋在地震中无法经受考验的主要原因, 还是因为多数砖砌体房屋, 凭借当地经验施工, 存在着大量安全隐患造成的。

1 存在砖砌体的安全问题

1.1 建筑材料及施工的质量问题

许多砖砌体房屋, 由于无严格的监管制度, 且为了追求价格上的便宜, 经常采用一些无生产许可证的私人小厂生产的砖及水泥, 聘请一些无上岗证班组施工。多次的实际砌体结构加固工程调查中发现, 检测报告显示的砖及水泥砂浆的强度, 甚至不到规范规定的最低要求 (即砖MU10, 砂浆M2.5) 。建筑材料及施工低质量, 且不说无法满足设计强度要求, 在长年风吹日晒后更是发生开裂, 松动等现象, 可以说已经在很大程度上, 造成了此类房屋在抗震安全上的先天不足。

1.2 房屋结构受力问题

许多砖砌体房屋, 无正规设计;一味的追求层高, 层数, 大空间, 长悬挑。这样就造成了许多房屋的受力构件, 如墙体、柱子、悬挑梁等, 仅在竖向荷载作用下就已经不满足承载力要求发生局部破坏;更有甚者, 由于依照相邻建筑物的施工经验, 没依据自身的实际地质情况, 将5、6层的房屋, 采用浅基础建造于无任何地基处理的淤泥地上。在房子建好没多久, 已经发生了肉眼可见的严重倾斜及下沉。试想一座已经发生了局部受力破坏和倾斜下沉的房屋, 在地震中有何安全可言?

1.3 抗震构造上的问题

圈梁和构造柱是砌体房屋在地震中最有效的构造措施。其能够加强砖砌体机构的整体性, 保证协同变形, 然而我国许多砖砌体房屋, 不是有圈梁无构造柱, 就是圈梁构造柱都没有, 就算有圈梁有构造柱的房屋, 其设置位置及数量也远远无法满足规范要求。还有就是众所周知的预制板的大量应用, 且在施工中预知板的搁置长度, 严重不满足规范要求, 且与圈梁无有效可靠的连接。抗震构造措施上的不足, 也是造成砌体房屋抗震安全隐患的重要原因之一。

2 砌体结构抗震加固的设计思路和方法措施

针对存在以上三个主要问题的砖砌体房屋, 如何进行加固才能使其既能满足当地的抗震设防标准, 又能做到因地制宜, 节约造价, 最低限度的影响建筑使用空间与功能呢?有一个清晰的加固设计思路:合理严谨的计算及加固方法的优选是很重要的。根据多年的砌体结构加固设计的经验, 步骤和方法可简单的分为:寻找问题收集资料, 发现问题整理资料, 根据资料解决问题三个步骤。

2.1 设计人员的现场踏勘与房屋的检测鉴定及地质钻探 (即寻找问题收集资料)

作为后续抗震加固设计的前提, 设计人员的现场踏勘与房屋的检测鉴定及地质钻探是非常重要的。现场踏勘使得设计人员对房屋实际存在的问题有更感性的认识, 而且能更清楚的了解什么部位适合加固, 什么部位加固施工不方便或加固后会影响房屋使用功能等具体情况, 避免了闭门造车;检测鉴定, 能准确真实的反映出房屋建材质量, 退化情况, 倾斜率等, 还能为无正规图纸的房屋测绘出实际房屋及构件尺寸及位置, 为后续加固设计提供可靠依据;地质钻探能明确该房屋地基承载力, 及地下水位和地基土液化情况等, 为后续的地基基础加固设计提供可靠依据。

2.2 设计人员的计算分析 (即发现问题整理资料)

经过现场踏勘并已有检测资料后, 设计人员将房屋实际构件尺寸, 建材的强度, 该地区实际的地质情况, 抗震设防烈度, 实际使用荷载等参数, 输入电算。电算结果就能显示出该房屋地基基础承载力、墙体、柱子抗压抗剪承载力, 挑梁抗倾覆力, 梁下砌体局部抗压承载力等不足的部位。分析出承载力不足的程度如何, 以便区分开来, 选择不同的加固方法, 避免不必要的浪费。

2.3 根据计算结果及现场实际情况, 采用不同的方法进行抗震加固 (即根据资料解决问题)

在计算结果分析整理后, 设计人员就可以采用不同的加固方法, 提高该房屋的抗震承载力。砖砌体结构的加固方法大致分为三个内容:地基基础的加固, 竖向受力构件 (即墙、柱) 加固, 水平受力构件 (即梁、板) 加固。

(1) 地基基础的加固:砖砌体房屋的基础形式大多数均为墙下条形基础 (分为无筋毛石条形基础, 钢筋混凝土条形基础) 有时也会采用钢筋混凝土片筏基础。对于墙下条形基础, 一般情况下采用截面加大的方法增大基础与地基的接触面积来提高承载力 (具体做法如图1) 。

如果为软弱地基, 有限的截面加大无法满足承载力要求, 且无法阻止基础不均匀沉降时, 通常条形基础可以考虑采用换填垫层法, 打木桩法, 或水泥搅拌桩法, 等浅层地基处理方法。提升房屋范围位置处地基土的承载力特征值;对于片筏基础通常可在下沉的一侧, 打若干锚杆静压桩, 这样既能提高承载力防止继续下沉, 同时也能起到一定的纠偏作用。

(2) 竖向受力构件 (即墙、柱) 的加固:墙柱的加固, 应先从结构体系上考虑其合理性, 是否横墙间距太大, 是否有按抗震等级在规定位置设置构造柱。在结构体系合理的前提下, 对局部受力不满足的构件进行补强加固。加固方法主要有:

(1) 钢筋网外喷射混凝土墙体加固法或钢筋丝外粉聚合物砂浆外加层加固法:该两种加固法都属于复合截面加固法, 但后者提高承载力的效果不如前者, 相对的造价也较低, 更多应用于构造上修复原受损墙体恢复其原先承载能力使用。该两种方法能在不同程度上, 提高墙体的抗压及抗剪承载力。在墙体厚度不足, 墙体承载力不足严重时, 还应采用钢筋网外喷射混凝土加固法。但应注意, 抗压不足时纵向钢筋应计算确定二水平钢筋可按构造设置;抗剪不足纵向钢筋可按构造设置水平钢筋, 应计算确定。墙体两侧的钢筋网, 应通过拉结钢筋穿过原墙体灰缝, 按一定的间距梅花型布置, 使得两侧钢筋网与原墙体可靠连接 (具体做法如图2) 。

该两种方法 (即俗称夹板墙法) 的优点是, 加固后无建筑布局无明显变化, 在提高墙体承载力的同时, 不太影响原来的建筑使用。

(2) 增设钢筋混凝土组合砖砌体壁柱法:该方法主要用于在应设置构造柱的位置增设构造柱, 提高梁底墙体局部抗压承载力, 提高结构整体抗侧力。然而该方法使得墙体在很多部位突出, 在一定程度上影响到了建筑的正常使用, 尤其是在走廊两侧将较大的影响走廊的宽度 (该加固方法的具体做法见图3) 。

(3) 局部墙体置换混凝土构造柱法:凿除需增设混凝土构造柱位置的旧墙体, 将其置换为混凝土构造柱, 此做法相较于增设钢筋混凝土组合砖砌体壁柱法改造后基本不改变原本墙体厚度, 不影响建筑正常使用, 但是施工比较麻烦, 而且应做好可靠支撑, 避免墙体拆除时发生危险。

(3) 水平受力构件 (即梁、板) 的加固:梁板的加固一般分为在梁板结构受力上的加固和抗震构造上的加固。

(1) 梁板结构受力上的加固:梁板结构受力上的加固一般可采用截面加大的方法或粘贴钢板或碳纤维布加固。截面加大部分应依据实际受力情况增设钢筋。并应与原结构可靠连接 (遇混凝土柱采用植筋方法;遇砖墙砖柱应凿除局部砖砌体搁置) 。粘贴钢板或碳纤维布应注意钢板与碳纤维布与原梁板的粘结质量, 在粘贴前应充分做好梁板粉刷层的清楚, 结构面的平整, 避免出现空鼓。且应注意粘贴钢板或碳纤维布的锚固长度满足规范要求。

(2) 抗震构造上的加固:抗震构造上的加固一般有:增设构造上需要的圈梁、增加预制楼板的搁置长度, 加强预制板之间的整体性等。增设圈梁及增加预制板的搁置长度一般采用墙体或梁两侧增设角钢且对穿锁紧的方法来实现, 角钢既能充当圈梁增强墙体的整体性又能使得预制楼板的支托长度更长 (具体做法如图4) 。

加强预制板之间的整体性可, 采用挂钢丝网或钢绞线粉刷聚合物砂浆的方法实现。

3 结语

砌体结构做为一种传统的结构形式, 还将在未来很长一段时间内存在。为了保证砌体结构在地震中的安全可靠, 建设时应严格根据规范要求进行设计及施工, 对于已建的不符合规范或破损的砌体结构建筑, 使用者应及时联系有资质的设计单位进行规范的加固设计, 尽早修复提高其房屋的抗震承载力水平, 防范于未然。而加固设计者, 应充分综合考虑当地情况及甲方的实际建筑使用情况和经济情况, 在保证结构安全可靠的前提下, 尽量采用适用、经济的加固方法进行加固设计, 实现双赢。

参考文献

[1]GB50007-2002, 地基基础设计规范[S]

[2]GB50009-2006, 建筑结构荷载规范[S]

[3]GB50011-2010, 建筑抗震设计规范[S]

[4]GB50702-2011, 砌体结构加固设计规范[S]

砌体结构钢筋网片加固设计方法研究 篇7

关键词：砌体结构,钢筋网片,加固,设计计算

1 研究背景

我国存在着大量的以砌体结构为承重体系的房屋,一般使用期限较长,由于国家原有设计规范对砌体房屋的整体性设计要求不高,构造柱和圈梁设置的位置、数量和质量都不能满足房屋耐久性的要求,加之在寿命期间内使用条件和用途的改变,往往导致承重墙体出现裂缝,影响观瞻性,甚至危害使用安全。如果全部拆除,在经济上又不允许,可以通过加固来满足承重墙体的可靠度,提高房屋的使用效益。砌体结构加固技术在近年被广泛的采用,设计方法也比较多,钢筋网片加固方法就是其中的一种。

2 加固工艺和设计计算方法

2.1 加固工艺

钢筋网水泥浆法加固砖墙,是把需加固砖墙表面除去粉刷层后,两面附设ϕ4～ϕ8的钢筋网片,然后喷射砂浆或细石混凝土的加固方法。由于通常对墙体做双面加固,所以加固后的墙体俗称“夹板墙”。该加固方法可以通过钢筋网片的套箍作用较大幅度地提高核心墙体的抗压承载力和墙体的整体性能。

为保证加固层与原墙面的粘结性能,在实施该工艺时应注意以下两点:1)做好原墙面清理工作,对于原墙面损坏部位应拆除修补;对粘结不牢、强度低的粉刷层应铲除,并刷洗干净。2)抹水泥砂浆前,应先湿润墙面。水泥砂浆应分层抹,每层厚度不大于15 mm。应在环境温度为5 ℃以上施工,并认真做好养护工作。

2.2 构造要求

1)采用水泥砂浆面层加固时,厚度宜为20 mm～30 mm;采用钢筋水泥浆面层加固时,厚度宜为30 mm～45 mm;当面层厚度大于45 mm时,其面层宜采用细石混凝土。

2)面层水泥砂浆强度等级宜为M7.5～M15,面层混凝土强度等级宜采用C15或C20。

3)钢筋网需采用ϕ4～ϕ6穿墙“S”形筋与墙体固定,穿墙孔洞必须用机械钻成。“S”形筋间距不应大于500 mm,对于单面加固的墙体,其钢筋网可用ϕ4“U”形筋钉入墙内,代替“S”形筋的拉接作用,与墙体固定。为加强钢筋网与墙体的固定,必要时在中间还可以增设ϕ4“U”形筋铁钉钉入墙体砖缝内。

4)受力钢筋的保护层厚度不应小于表1中的数值,受力钢筋距砌体表面的距离不应小于5 mm。

5)受力钢筋宜采用Ⅰ级钢筋;对于混凝土面层,也可采用Ⅱ级钢筋。受压钢筋一侧的配筋率,对于砂浆面层,不宜小于0.1%;对混凝土面层,不宜小于0.2%。受拉钢筋的配筋率,不应小于0.1%。受力钢筋的直径不应小于8 mm。钢筋的净间距不应小于30 mm。

6)箍筋(横向筋)的直径,不宜小于4 mm及受压钢筋的0.2倍,并不宜大于6 mm。箍筋的间距,不应大于受压钢筋直径的20倍及500 mm,并不应小于120 mm。

7)钢筋网的横向钢筋遇到门窗洞口时,宜将钢筋沿洞边弯成90°的直钩加以锚固。

2.3 设计计算方法

2.3.1 正截面受压承载力计算

加固结构受力,尤其是当结构临近破坏时,结合面会出现拉、压、弯、剪等复杂应力,特别是受弯或偏压构件的剪应力,有时相当大。加固结构新旧两部分整体工作的关键主要是结合面是否能够有效地承担这些应力,主要是剪力。经钢筋网水泥浆加固的墙体成为组合砌体,它的正截面受剪承载力计算可以按照中国建筑科学研究院的试验研究得出的式(1)进行:

τ≤fv+0.56ρsvfy (1)

其中,τ为结合面剪应力设计值;fv为结合面抗剪强度设计值;ρsv为横贯结合面的剪切—摩擦配筋率,ρsv=Asv/(bs),b为界面宽度,s为箍筋的间距;fy为剪切—摩擦筋抗拉强度设计值。

加固结构正截面受压承载力计算可以参照混凝土扶壁柱加固的计算方法进行,以轴心受压承载力为例:考虑到新浇的混凝土与原墙的受力状态有关,并存在着应力滞后,因此,在计算组合砌体的承载力时,应对新浇扶壁柱引入强度折减系数a,则:

N≤φcon[fA+a(fcAc+ηsfyAs)] (2)

其中,φcon为组合砌体结构的稳定系数,按照《砌体结构设计规范》选用;f,A分别为原有墙体强度和截面面积;a为扶壁柱的材料强度折减系数,若加固时原砖墙完好,则a=0.95。若加固时原砖墙有荷载裂缝或者破损现象,则a=0.9;fc为混凝土或砂浆面层的轴心抗压强度设计值,砂浆的轴心抗压强度设计值可取同等强度的70%,例如,当砂浆强度为M7.5时,其值为3 MPa;Ac为混凝土或砂浆面层的截面面积;ηs为受压钢筋的强度系数,当为混凝土面层时,取1.0,当为砂浆面层时,取0.9;As,fy分别为受压钢筋的截面面积和抗压强度设计值。对于偏心受压的计算请参照扶壁柱加固相关计算公式。

2.3.2 斜截面受剪承载力计算

影响钢筋网加固受剪承载力的因素很多,主要有:上部墙体传来的压应力;砂浆面层厚度和抗剪强度;钢筋网的配置量及其强度;原砖墙的厚度及其抗剪强度。其受剪承载力可按下式验算:

其中,Vk为楼层第k道夹板墙所承受的剪力;δ0为夹板墙在1/2高处截面的平均压应力;Ak为楼层第k道夹板墙在1/2高处截面面积(扣除门窗洞口的面积);fv为夹板墙折算成原砖墙砌体的抗剪强度。根据修复和加固条件的不同,分别按照面层砂浆强度控制时和按钢筋强度控制时确定。

2.3.3夹板墙的抗震验算

在地震地区采用钢筋网水泥浆面层加固砖墙时,其截面抗剪承载力可按照中国建筑科学院建议的公式计算:

其中,Vk为楼层第k道夹板墙承受的地震剪力;ζ为截面剪力不均匀系数,对矩形截面取1.2;fv为砖砌体沿阶形界面的抗剪强度,按照砌体结构规范取用;fcl为钢筋网水泥砂浆面层抗压强度设计值;Ac为所验算夹板墙在1/2高处的钢筋网砂浆面层的截面面积;Asv为单根钢筋横截面面积;n为墙体砂浆抹面层的层数;L为砖墙水平长度。

3结语

文中系统地介绍了砌体结构加固中一种比较常见的方法———钢筋网片加固法,阐述了该方法的加固工艺、构造要求和设计计算方法,并且重点研究和总结了砌体结构钢筋网片加固法的设计计算方法。

参考文献

[1]李贵美.用夹板墙法作砌体结构加固[J].安徽建筑,2003(4):20-21.

[2]JG 316-99,建筑抗震加固技术规程[S].

[3]张浩.多层砌体结构健康状况的动力检测与评价方法[J].山西建筑,2006,32(3):84-85.

[4]张熙光,王骏孙,刘惠珊.建筑抗震鉴定加固技术手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

[6]GB-2001,砌体结构设计规范[S].

浅谈砌体结构加固 篇8

整体加固方法有增设抗测力结构、捆绑法增设构件、改变受力形式加固等。增设抗测力结构包括增设抗震墙、水平支撑、柱间支撑、闭合墙段、设置钢筋混凝土边框等;捆绑法是在原砌体结构中加混凝土构造柱 (组合柱、约束住) 和圈梁, 形成约束砌体结构体系;或拆除部分抗震墙, 减少地震力;采用钢拉杆、长锚杆、外加柱或圈梁增强纵横墙的连接;增设满足楼屋盖支撑长度的托梁;在建筑物纵向、横向、竖向增设预应力拉杆;预制楼盖或预制屋面上增浇钢筋混凝土叠合层。

构件加固方法有钢筋混凝土面层加固法、砂浆面层加固法、混凝土加大截面法、外包型钢加固法、砌体托换加固法、外粘纤维材料加固法。下面我们着重介绍这几种加固方法。

1. 钢筋混凝土面层加固法:

该法就是通常所说的钢筋网夹板墙, 加固砌体墙可大幅度提高墙体的受压、受剪承载力, 大幅度提高刚度和抗震性能, 该法施工工艺简单, 并具有成熟的设计和施工经验, 是砌体结构加固最常用的方法, 但现场施工的湿作业时间长, 对生产和生活有一定的影响, 且加固后的建筑物面积有一定的减少。

2. 水泥砂浆面层加固法:

该法属于复合截面加固法的一种, 其优点与钢筋混凝土面层加固法相近, 但提高承载力不如前者, 适用于砌体墙的加固。砂浆面层加固按材料组成分为三种, 即高强度等级的水泥砂浆面层、水泥砂浆内配置钢筋网面层、聚合物砂浆和钢绞线面层, 三种方法均可不同程度的提高墙体的受压、受剪承载力, 提高砌体刚度提高抗震性能。砂浆面层施工可采用喷涂, 也可采用手工抹制, 是砌体结构加固中较常用的方法。在水泥砂浆中如果掺入短玻璃纤维丝, 形成具有较高抗拉强度和抗裂性能的复合材料, 经济合理, 便于施工, 增强加固效果。

3. 混凝土加大截面法:

该法是用钢筋混凝土、钢筋网砂浆围套加固砌体柱, 从而加大砌体柱的截面面积, 显著提高构件承载能力和变形能力。常用的是外加钢筋混凝土加固, 包括侧面外加混凝土层加固和四周外包混凝土加固两类。

(1) 侧面外加混凝土加固

当砖柱承受较大的弯矩时, 常常采用仅在受压增设混凝土层或双面增设混凝土层的方法予以加固。

采用侧面加固时, 新旧柱的连接结合非常重要, 应采取措施保证两者能可靠的共同工作。因此, 两侧加固应采用连通的箍筋;单侧加固时应在原砖柱上打入混凝土钉或膨胀螺栓等物件, 以加强两者的连接。此外, 为了使混凝土与砖柱更好地, 无论单侧加固还是两侧加固, 应将原砖柱的角砖每隔300 mm打去一块, 使后浇混凝土嵌入砖柱内。施工时, 各角部被打去的角砖应上下错开, 并使施加预应力顶撑, 以保证安全。

混凝土强度等级宜用C15或C20, 受力钢筋距砖柱的距离不应小于50mm, 受压钢筋的配筋率不应小于0.2%, 直径不应小于8mm。

侧面外加混凝土层加固后的砖柱成为组合砖砌体。其受压承载力可按式计算。

(2) 四周外抱混凝土加固

四周外包混凝土加固砖柱的效果较好, 对于轴心受压砖柱及小偏心受压砖柱, 其承载力的提高尤为显著。

外包层较薄时也可采用沙浆, 沙浆的强度等级不宜低于M7.5。外包层内应设置Φ4～Φ6的封闭箍筋, 间距不宜超过150mm。

由于封闭箍筋的作用, 使砖柱的侧向变形受到约束, 其受力类似网状配筋砖砌体。

4. 外包型钢加固法:

该法也称湿式外包钢加固法, 在构件四周或两个角部包以型钢并焊接缀板, 对原柱形成约束, 提高砌体柱承载力和抗变形能力, 受力可靠、施工简便、现场工作量较小, 但用钢量较大, 且不宜在无防护的情况下用于60度以上高温场所。适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸, 但又要大幅度提高其承载能力的构件加固。该法属于传统加固方法, 其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少, 受力较为可靠, 但需采用类似钢结构的防护措施。

5. 砌体托换加固法:

该法是指构件有严重缺陷和裂缝的部分用新的砌体代替, 适用于砌体墙的加固。必要时托换前应对原构件加以有效的支顶, 应对原结构、构件在施工全过程中的承载状态进行验算、观测和控制。托换部分的材料强度等级不应低于建造时规定的强度等级, 砂浆强度宜比原设计提高一级, 用整砖填砌。

6. 外粘纤维材料加固法:

纤维增强复合材料在砌体结构加固中主要应用在柱的抗剪加固, 环绕型粘贴在构件四周、或U形粘贴在梁的两个侧面和底面、或粘贴在构件侧面, 提高抗剪承载力和抗震能力, 提高柱的延性;抗震墙加固是纵横向或斜向交叉分条粘贴在墙的侧面, 与水平力作用下砌体中的主应力方向相应, 使砌体受力更均匀, 对砌体的有效约束面积增大, 有利于维持砌体的整体性, 提高砌体的抗剪能力, 从而使得砌体加固效果更明显。

上面详细介绍的几种加固方法在工程实践中都有其一定的可行性, 通过这些加固方法处理后的砌体结构房屋, 往往都能够较好的提高结构的安全性从而满足建筑物的使用功能。尽管如此, 我们还应该看到这些加固方法仍然存在着一些不足, 不能解决砌体结构结合面上抗剪强度很低的问题, 即加固部分和原有构件之间存在着整体受力问题, 从而使得加固部分的作用不能充分发挥。解决这个问题目前常用的方法是在原构件和新加部分内设置水平拉筋, 但是这种方法施工起来往往不太方便, 很难使加固构件真正共同作用。目前开发生产的一些新型多功能建筑胶粉粘接力强, 施工起来也比较简单, 其自身的抗剪强度及粘接力都大于混凝土和砂浆自身的强度, 能够提高加固体结合面上的抗剪强度, 从而为我们在砌体加固过程中提供了一种新的选择

摘要：砌体结构由于材料来源广泛, 施工方便, 相对造价低廉, 因而得到了普遍的应用。但由于设计、施工等方面的原因, 在工程中常常出现墙体的强度不足, 墙体错位和变形, 甚至墙体局部倒塌等事故。因此, 在工程中应采取适当的方法对结构进行加固。

关键词：砌体结构,整体加固,构件加固,承载力,抗震

参考文献

[1]董吉士等编著.房屋维修加固手册[J].中国建筑工业出版社.1988-10.

[2].JGJ/T12004.混凝土小型空心砌块建筑技术规程[S]

砌体结构校舍抗震加固设计 篇9

《中国的减灾行动》白皮书指出, 从2009年起, 国家将用三年时间, 在全国中小学开展抗震加固、提高综合防灾能力建设, 使学校校舍达到重点设防类抗震设防标准。由于大多数中小学校舍都是80年代或者更早建成的, 大部分校舍仅满足原抗震规范要求甚至达不到原规范的要求, 因此根据新规范的要求及《中国的减灾行动》白皮书的规定, 在短时期内大部分的旧有砌体结构校舍都需要进行抗震加固。本文通过对中小学砌体结构校舍抗震加固设计工程实例的总结, 提出适合中小学砌体结构校舍抗震加固的方法。

2 工程概况

福州市某小学教学楼为四层砖混结构, 其建筑平面图如图一所示。教室楼板为预制空心板, 外走廊及屋盖为现浇钢筋混凝土板, 楼梯采用现浇钢筋混凝土结构, 总建筑面积1480m2, 约于1981年建成, 现已投入使用近30年, 在基准使用期内所在地区抗震设防烈度为7度, 根据《建筑工程抗震设防分类标准》 (GB5023-2008) 的相关规定, 其抗震设防分类提高为重点设防类 (简称乙类) , 2008年8月经福建省建筑工程质量监督检测中心站对该建筑进行抗震鉴定, 该工程综合抗震能力不符合国家标准要求, 部分结构构件静力承载力不足。

3 抗震鉴定结果

通过收集建筑的地质勘探报告、施工图纸、竣工图纸和工程验收文件等原始资料, 并调查建筑现状与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况, 发现相关的非抗震缺陷, 根据建筑结构的特点、结构布置和抗震承载力等因素, 采用逐级鉴定的方法进行综合抗震分析, 该建筑结构部分构件静力承载能力不足, 各层综合抗震能力指数均小于1.0, 具体抗震鉴定结果如下:

3.1 场地和地基基础

根据《建筑抗震鉴定标准》的相关规定, 本工程可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定, 经现场检查, 该地基基础可评为无明显严重静载缺陷, 可不进行地基基础的抗震鉴定。

3.2上部结构a) 结构体系

结构体系基本满足鉴定标准刚性体系的要求如表一, 但结构体系存在薄弱环节, 结构平面布置不规则, 楼梯间布置于房屋转角处, 楼梯受力型式不合理;承重的门窗间墙体最小宽度为0.72m, 不满足鉴定标准要求;承重的钢筋混凝土柱截面配筋不足, 部分挑梁支座验算截面超筋;砂浆抗压强度推定值为1.7MPa～3.0MPa;实测柱、梁强度推定值为18.9MPa-33.8MPa。

b) 整体性构造连接:预制板与主体结构的连接构造较为薄弱, 预制板支承处无座浆, 预制板在墙上支承长度不满足鉴定标准规定的限值要求, 部分所检预制板水泥砂浆面层在梁上支承处未布置有拉结钢筋, 未发现墙上支承处布置有拉结钢筋。

c) 各层均未设置圈梁与构造柱。

根据检测数据并结合设计施工图, 对楼层平均抗震能力指数进行计算, 结果表明各楼层纵横墙平均抗震能力指数均小于1.0, 考虑构造影响系数后的楼层综合抗震能力更低, 表明本工程综合抗震能力不符合鉴定标准要求。

4 抗震加固设计

根据业主对校舍整体规划要求, 经与业主商定, 结构加固设计使用年限为20年。建筑物抗震设防烈度为7度, 其抗震设防分类提高为重点设防类。

针对抗震鉴定报告体现的问题, 结合现场勘查的情况, 对建筑结构进行整体计算分析, 以楼层综合抗震能力指数为控制目标, 以相关规范、规程的构造要求为设计依据, 对不满足现行规范要求的整体抗震性能及局部构件承载能力, 采取提高承载能力与提高变形能力的措施对该建筑进行抗震加固:

(1) 在楼梯间增设纵横向抗震墙, 减少结构扭转效应, 改善楼梯受力性能。

该建筑平面形状为Z字形, 平面布置不规则, 楼梯间设置在房屋转角处, 刚度较弱且楼梯梁均为悬挑结构, 平面刚度在楼梯间处出现突变现象, 形成抗震不利的薄弱点。针对这个问题, 在楼梯间加设纵横向抗震墙, 使加固后的结构质量和刚度分布较为均匀, 改善楼梯受力性能, 增强楼层的抗震能力。新增抗震墙墙体厚度240mm, 采用砖强度等级Mu15、砂浆强度等级M7.5砌筑;抗震墙应设置基础, 为防止新旧地基的不均匀沉降造成墙体开裂, 新增基础宽度不应小于计算宽度的1.15倍;新增抗震墙与原有墙体应可靠连接, 可在新砌抗震墙与原墙间加设现浇钢筋混凝土柱, 柱与原墙应采用锚筋、销键或螺栓连接;墙体中应设置钢筋细石混凝土带或钢筋网片加强, 墙顶设置与墙等宽的现浇钢筋混凝土压顶梁, 并与楼、屋盖的梁板可靠连接。

(2) 现浇钢筋混凝土板墙或双面钢筋网砂浆面层加固墙体, 提高墙体的抗震承载能力。

对于不满足静力承载能力及抗震承载能力要求的一～四层纵墙以及部分横墙采用单面现浇钢筋混凝土板墙加固, 部分横墙采用双面钢筋网砂浆面层加固。钢筋网砂浆强度等级宜采用M10, 面层厚度宜为35mm, 钢筋网应采用呈梅花状布置的锚筋、穿墙筋固定于墙体上, 钢筋网的保护层厚度应满足规定, 提高耐久性, 避免钢筋锈蚀后丧失加固效果。钢筋混凝土板墙的混凝土强度等级采用C20, 板墙厚度采用80mm, 板墙与原有楼板、周边结构构件应采用短筋、拉接钢筋可靠连接;板墙应设置基础, 原建筑基础为条石基础, 基础持力层为坡积粘性土, 板墙的基础可结合原建筑条石基础进行扩大截面处理。

采取上述措施后墙体满足抗震承载能力及静力承载能力的计算要求, 经过加固使得墙体在平面内及平面外的抗弯强度、抗剪强度及延性均得到较大的提高, 以第一层纵墙综合抗震能力指数为例计算如下:

(a) 计算依据:

《建筑抗震加固技术规程》 (JGJ 116-2009) (以下简称《规程》)

(b) 基本资料:

一～四层横墙墙厚tw0=240mm, 纵墙墙厚tw0=370mm, 局部纵墙墙厚tw0=240mm。

实测砖抗压强度推定等级为MU7.5, 砌筑砂浆抗压强度推定值为1.7MPa～3.0MPa。

(c) 一层新增抗震墙纵墙综合抗震能力指数计算:

根据《规程》 楼层增强系数undefined (式

undefined

(d) 一层纵墙综合抗震能力指数计算:

根据《规程》 墙段增强系数

undefined (式5.3. 2-2)

纵墙采用钢筋混凝土板墙单面加固时, η0=2.5

根据计算结果, 一层纵墙抗震抗剪强度设计值fvE为0.12～0.16MPa, 取最大值0.16MPa。

纵墙墙厚tw0=240mm时, ηpij=η0=2.5

纵墙墙厚tw0=370mm时,

undefined

根据《规程》 楼层增强系数undefined (式5.3.2-1)

undefined

根据《规程》 βs=ηψ1Ψ2β0 (式5.1.4)

η=1+ (ηpi-1) + (ηwi-1) =1.986

根据《规程》第5.3.1.2条, 面层加固后, 墙体局部尺寸的影响系数可取1.0,

查《标准》表5.3.3-2得:房屋尽端设楼梯间, ψ2=0.8

由《鉴定报告》可知, 一层纵墙平均抗震能力指数β0=0.64,

故一层纵墙综合抗震能力指数βs=1.986*0.8*0.64=1.017>1.0 满足要求。

通过采取墙体面层加固、增设抗震墙等加固措施, 使得原来综合抗震能力指数均低于1.0的一～四层纵横墙经加固后其综合抗震能力指数均达到大于1.0的抗震设计要求, 加固前后楼层综合抗震能力指数汇总如下表二所示, 并且相邻上一楼层综合抗震能力指数不大于下一楼层的20%。

(3) 外加圈梁-钢筋混凝土柱加固, 加强砌体结构的整体性, 提高建筑物的变形能力。

外加柱应在建筑四角、楼梯间和不规则平面的对应转角处设置, 并应根据房屋的设防烈度和层数在内外墙交接处隔开间或每开间设置, 外加柱应由底层设起并沿房屋全高贯通。同时在各层新增圈梁或钢拉杆, 新增构造柱与新增圈梁或钢拉杆形成闭合系统, 为砌体结构提供有效的约束, 提高结构的延性及抗震性能。外加柱与圈梁应采取措施与原墙体可靠连接, 圈梁或钢拉杆和钢筋混凝土构造柱的设置不仅加强了砌体结构的整体性, 提高了变形能力, 还提高了砌体的抗剪和抗压承载能力。

(4) 加强预制板的整体性及其与主体结构的连接

对教室预制预应力混凝土空心板增设钢筋混凝土现浇层加固如图二所示, 现浇层厚度不应小于40mm, 分布钢筋应有50%的钢筋穿过墙体, 另外50%的钢筋可通过插筋相连, 现浇层应采用呈梅花形布置的L形锚筋或锚栓与原楼板相连, 以加强现浇层与原有楼面结构的整体性。在预制板板端支承梁处增设角钢与预制板板端连接, 增加预制板的支承长度, 同时增强预制板与主体结构的连接, 加固大样如下图三所示。

(5) 静力承载能力不足构件的加固处理

对承载能力不足的钢筋混凝土柱及部分挑梁构件, 采用增大截面加固法使之满足承载能力要求。

5 总结

(1) 抗震加固设计必须依据检测鉴定报告, 根据实际情况建立计算模型进行分析, 分别针对结构静力承载能力不足、抗震承载能力不足或者是结构体系不满足来确定加固方案, 在此基础上以各楼层综合抗震能力指数为指标, 采取提高承载能力的措施, 最终保证建筑物各楼层综合抗震能力指数大于1.0。

(2) 墙体一般采用钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙进行加固, 针对校舍加固工期短的特点, 钢筋混凝土板墙加固可采用喷射混凝土法进行施工, 以保证工期限制的要求, 确保在短时间内满足施工质量要求。

(3) 对于预制空心板整体连接构造不满足鉴定要求, 可增设钢筋混凝土现浇层及角钢连接来加强楼面结构的整体性。

(4) 对原结构体系不合理导致结构质心和计算刚心偏离的情况, 可采取新增抗震墙或者拆除部分抗震墙的方法进行加固, 使得结构刚度分布均匀、受力合理。

(5) 外加钢筋混凝土柱-圈梁加固, 可加强砌体结构的整体性, 提高建筑物的变形能力。

(6) 加固中新增结构与原有结构应采取措施进行可靠连接。

摘要：通过对中小学砌体结构校舍抗震加固设计工程实例的总结, 针对楼层综合抗震能力指数的提高进行计算分析, 提出适合中小学砌体结构校舍抗震加固的方法, 供类似工程参考。

关键词：中小学校舍,砌体结构,抗震加固

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.JGJ116-2009建筑抗震加固技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2009.

多层砌体结构房屋抗震加固技术分析 篇10

此外, 为适应市场经济的需要, 很多建筑因建筑功能发生了转变, 也需要对房屋进行改造加固, 从而更好的满足建筑使用要求, 减少房屋的空置与浪费, 为建设方节约投资、创造良好的经济效益。

1 多层砌体结构房屋抗震加固措施

水泥砂浆面层及钢筋网水泥砂浆面层加固墙体。砖墙一侧或两侧采用水泥砂浆面层或钢筋网水泥砂浆面层加固, 通称夹板墙;重力灌浆法。利用浆液自重灌入砌体裂缝达到补强目的;压力灌浆法。应用灰浆泵把浆液压入裂缝或原砌体的砂浆间隙中达到补强目的;现浇钢筋混凝土板墙加固墙体;增设砌体抗震墙加固房屋;增设现浇钢筋混凝土抗震墙加固房屋;外浇钢筋混凝土柱加固房屋;增设圈梁、钢拉杆加固房屋。

抗震加固的房屋按程序经过仔细认真的房屋鉴定后, 应根据鉴定报告认真分析从经济性、安全性、适用性综合考虑, 合理选取抗震加固的方法, 这对加固效果的好坏起到重要作用, 现就砌体房屋选择原则作一个简略的介绍。

2 多层砌体房屋抗震加固方法的选择

2.1 房屋抗震承载力无法满足要求时应选择的加固方法

拆砌或增设抗震墙。对强度过低的原墙体可拆除重砌。重砌和增设抗震墙的结构材料可采用砖或砌块, 也可采用现浇钢筋混凝土。

修补和灌浆。对已开裂墙体, 可采用压力灌注修补, 对砌筑砂浆饱满度差或砌筑砂浆强度低的墙体, 可用满墙灌浆加固。

面层或板墙加固。在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层, 钢筋网砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固。

外加柱加固。在墙体交接处采用现浇钢筋混凝土构造柱加固。柱应与圈梁、拉杆连成整体, 或与现浇钢筋混凝土楼, 屋盖可靠连接。

包角或镶边加固。在柱、墙角或门窗洞边用型钢或钢筋混凝土包角或镶边;柱、墙垛还可用现浇钢筋混凝土套加固。

支撑或支架加固。对钢度差的房屋, 可增设型钢或钢筋混凝土的支撑或支架加固。

2.2 房屋整体性无法满足要求时选择应选择的加固方法

当墙体布置在平面内不闭合时, 可增设墙段形成闭合;在开口处增设现浇钢筋混凝土框。

当纵横墙连接较差时, 可采用钢拉杆、长锚杆、外加柱或外加圈梁等加固。

楼、屋盖构件支承长度不满足要求时, 可增设托梁或采取增强楼、屋盖整体性等措施;对腐蚀变质的构件应替换;对无下弦的人字屋架应增设下弦拉杆。

当圈梁不符合鉴定要求时, 应增设圈梁, 外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土, 内墙圈梁可采用钢拉杆或在进深梁端加锚杆代替。

2.3 对房屋易倒塌部份选择的加固方法

承重窗间墙宽度过小或抗震能力不足时, 可增设钢筋混凝土窗框或采用面层板加固;隔墙无拉结或拉结不牢时, 可采用镶边、埋设铁夹套、锚筋或钢拉杆加固;支承大梁等的墙段抗震能力不足时, 可增设钢筋混凝土窗框或采用面层、板墙等加固;出屋面楼梯间, 电梯间和水箱间不符合要求时, 可采用面层或外加固柱加固;出屋面的烟囱, 无拉结女儿墙超过规定的高度时, 宜拆矮或采用型钢, 钢拉杆加固;悬挑构件锚固长度不满足要求时, 可加拉杆或采取减少悬挑长度的措施。

2.4 当具有明显扭转效应的砌体抗震力无法满足要求时选择以下加固方法

可以优先在薄弱部位增砌体墙或现浇钢筋混凝土墙;可在原墙加面层;也可采取分割平面单元, 减少扭转效应的措施。

3 基于经济效益准则的抗震加固策略

现有结构在整个寿命周期内, 受各种荷载和其他因素的影响, 结构的积累损伤会逐渐增加, 结构强度和刚度会逐渐衰减。因此需要根据结构的破坏程度以及加固目标, 采用适合的加固策略对结构进行加固。基于性能的抗震设计思想宗旨是使设计出的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的功能水平。它代表了未来结构抗震设计的发展方向, 作为基于功能的抗震设计的重要原则, 经济效益准则反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变, 即在结构设计中从以往只注重结构安全, 向全面注重结构功能、安全及经济等诸多方面发展。根据经济效益准则, 结构设计应按照结构功能的要求, 利用所拥有的资源, 寻求合理的、满意的、足够安全的方案, 即在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡, 使结构在整个寿命周期内总造价最小。近年来, 基于功能的抗震思想被地震工程界逐步接受, 基于功能的现有结构抗震加固也成为一个重要的研究方向。结构抗震加固中, 结构的功能水平, 是指地震发生后建筑结构的状况, 即地震引起损失的一种标定, 通常采用结构层间变形来衡量。结构的加固目标是指在一定超越概率的地震发生时, 结构期望达到的某种功能水平, 它应该根据结构功能的要求、有关规范的规定以及业主的要求等选择。根据不同的加固目标可以选择不同的加固策略, 一般情况下, 采用固定基础的各种加固策略可以使结构很好地达到较低的加固目标要求, 但对于较高的加固目标要求, 则采用隔震加固策略更为合适。

4 结语

在未来很长一段时间里, 在建筑市场中新建房屋出现一定饱和状态时, 抗震加固改造设计必将得到日益广泛的应用与发展, 在设计行业市场中发挥它巨大的潜力, 在市场份额占有率中起到举足轻重的作用。因此, 作为一个优秀的结构设计人员应积极参与到抗震加固设计当中来, 不断学习, 积累工程经验, 努力探索加固技术与措施, 为国家的防震减灾, 经济发展做出自己应有的贡献。

参考文献

[1]田杰, 刘志刚.我国建筑抗震加固的回顾与建议[J].工程抗震与加固改造, 2006 (12) .

[2]黄镇, 李爱群, 秦新刚.南京五台lh体育馆消能减振加固设计与研究[J].工程抗震与加固改造, 2006 (2) .

[5]张敬书, 潘宝玉.现行抗震加固方法及发展趋势[J].工程抗震与加固改造, 2005 (2) .