專(zhuān)利名稱(chēng)：砌體結(jié)構(gòu)新型抗震骨架體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全新的砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，屬于砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
2008年5月12日在四川汶川發(fā)生8. 0級(jí)的地震中，未設(shè)或未按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置構(gòu)造柱 和圈梁的砌體結(jié)構(gòu)房屋倒塌非常嚴(yán)重。砌體結(jié)構(gòu)中圈梁和構(gòu)造柱形成的空間體系是砌體 結(jié)構(gòu)抗震的骨架，在砌體結(jié)構(gòu)的加固改造中，為使加固完成后的砌體結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足抗震要求，通 過(guò)新設(shè)置或加固構(gòu)造柱和圈梁是最重要的。我國(guó)目前對(duì)砌體結(jié)構(gòu)抗震加固主要依據(jù)《建筑 抗震加固技術(shù)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)程》)的規(guī)定進(jìn)行，主要做法為采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土外 加柱的方式新設(shè)置或加固構(gòu)造柱，在與墻體的連接上采用銷(xiāo)健、拉結(jié)筋等措施；對(duì)新設(shè)置或 加固圈梁的加固做法是，在須新設(shè)置或加固抗震圈梁的墻外現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁，形成外 掛在墻外的圈梁，并通過(guò)銷(xiāo)栓、螺栓、錨筋等將現(xiàn)澆圈梁與墻體連接。目前加固行業(yè)中還經(jīng) 常采用置換構(gòu)造柱、圈梁的方法進(jìn)行新設(shè)置或加固構(gòu)造柱和圈梁，其主要做法是將原構(gòu)造 柱、圈梁拆除，然后采用更高標(biāo)號(hào)的混凝土、重新配置鋼筋形成新的構(gòu)造柱和圈梁。但無(wú)論 是《規(guī)程》規(guī)定的做法，還是加固行業(yè)中的常用做法都存在明顯的缺陷，主要體現(xiàn)在以下幾 個(gè)方面1、從建筑外觀來(lái)說(shuō)，外加構(gòu)造柱和外掛圈梁嚴(yán)重破壞了建筑外觀。根據(jù)《規(guī)程》的 做法，加固后構(gòu)造柱和圈梁將凸出于建筑物表面，從而使建筑里面發(fā)生根本性變化，對(duì)于一 些建筑立面要求較嚴(yán)格的建筑尤其是歷史保護(hù)建筑等，這種做法顯然是不允許的，也即是 根本無(wú)法實(shí)施的。2、從整體性來(lái)說(shuō)，難以保證建筑物的整體性?！兑?guī)程》做法中主要靠銷(xiāo)健、螺栓與墻 體連接，難以達(dá)到很好的效果，在地震作用中外加構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)難以形成整體作用，“置換 法”中，主要靠馬牙槎來(lái)形成整體，但在拆除過(guò)程中難以形成真正的馬牙槎，同樣存在整體 性難以滿(mǎn)足的問(wèn)題。3、從安全性來(lái)說(shuō)，“置換法”易導(dǎo)致安全隱患。對(duì)于本來(lái)構(gòu)造柱、圈梁不滿(mǎn)足抗震 要求的建筑物，本來(lái)強(qiáng)度和穩(wěn)定性就不滿(mǎn)足要求，在拆除的過(guò)程中，將增加安全隱患，甚至 在拆除過(guò)程中即引起倒塌，《規(guī)程》做法中外掛圈梁，為了將圈梁與墻體連接，需要大量的銷(xiāo) 健、螺栓，從而造成墻體開(kāi)洞較多，對(duì)墻體的破壞性也較大。4、從受力角度來(lái)說(shuō)，《規(guī)程》做法中外掛圈梁，使得墻體必須承受更多的豎向荷載， 并且外掛的圈梁對(duì)墻體產(chǎn)生很大的附加彎矩，這對(duì)砌體墻體的受力非常不利，對(duì)于需加固 建筑物來(lái)說(shuō)，這無(wú)疑是一種不恰當(dāng)?shù)淖龇ā?、從施工角度來(lái)說(shuō)，施工難度大，工期長(zhǎng)。無(wú)論《規(guī)程》做法，還是“置換法”采用 的都是現(xiàn)澆混凝土的方式，但在加固工程中構(gòu)造柱、圈梁位置工作面極小，支模、綁扎鋼筋 等施工過(guò)程難以實(shí)現(xiàn)。另一方面現(xiàn)澆混凝土需要較長(zhǎng)技術(shù)間歇期，而加固工程工期要求一 般比較嚴(yán)格，需要在短時(shí)間內(nèi)完成，因而采用此類(lèi)方法加固，勢(shì)必影響工期。
為了克服以上缺陷，發(fā)明了 “砌體結(jié)構(gòu)新型抗震骨架體系”，實(shí)現(xiàn)了砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架加固技術(shù)質(zhì)的轉(zhuǎn)變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種不影響原建筑物外觀、連接更可靠、受力更合理的 砌體結(jié)構(gòu)新的抗震骨架體系，特別是在砌體結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中更安全、工期更短且易于施工 的構(gòu)造柱、圈梁骨架全新加固技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種全新的砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，包括新型抗震構(gòu)造柱和新型抗震圈梁，所述 新型抗震構(gòu)造柱和抗震圈梁在交接處，應(yīng)增設(shè)附加錨固鋼板，使構(gòu)造柱于圈梁形成剛性連 接。所述圈梁應(yīng)伸入基礎(chǔ)部位，并通過(guò)附加錨固鋼板與原基礎(chǔ)形成錨固連接。新型構(gòu)造柱 與新型圈梁構(gòu)成砌體結(jié)構(gòu)抗震空間骨架體系。所述新型抗震構(gòu)造柱，是在需要加固構(gòu)造柱或增設(shè)構(gòu)造柱的部位，預(yù)先按照構(gòu)造 要求采用植筋的方式植入拉結(jié)筋，使墻體得以和構(gòu)造柱可靠連接，再用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼 在墻兩側(cè)，然后再將墻兩側(cè)鋼板用對(duì)拉螺栓拉緊，使得鋼板和原墻體(柱體)緊密連接，形 成新的抗震構(gòu)造柱。所述鋼板厚度寬度應(yīng)滿(mǎn)足《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，所述拉結(jié)鋼筋應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān) 構(gòu)造要求。所述新型抗震圈梁，是在需設(shè)置或加固抗震圈梁的部位，用結(jié)構(gòu)膠粘劑將鋼板粘 于兩側(cè)，，然后用對(duì)拉螺栓穿透鋼板將之與需設(shè)置或加固圈梁部位的墻體形成可靠連接。使 得鋼板和其間墻體共同形成新型抗震圈梁。所述鋼板厚度和寬度應(yīng)滿(mǎn)足《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。新型抗震構(gòu)造柱和新型抗震圈梁的交匯處焊接，使得砌體結(jié)構(gòu)新的抗震骨架在各 層形成閉合體系。該發(fā)明的有益效果是1、不改變建筑外觀。采用該體系對(duì)砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，幾乎對(duì)建筑外觀沒(méi)有任何 影響，必要的時(shí)候可以在需要粘貼鋼板的部位預(yù)先打磨出凹槽，使得鋼板外表面與墻面平 齊。對(duì)里面要求高的建筑能起到很好的保護(hù)作用。2、不破壞原結(jié)構(gòu)，整體性好。該發(fā)明的做法主要是在墻角(柱角)、墻外圍粘貼鋼 板，對(duì)原結(jié)構(gòu)只有加強(qiáng)作用而不會(huì)產(chǎn)生影響，更不會(huì)產(chǎn)生破壞。外部鋼板通過(guò)對(duì)拉螺栓形成 套箍，特別是對(duì)于需設(shè)置或加固的構(gòu)造柱而言，其內(nèi)部通過(guò)植入的拉結(jié)筋緊密連接墻體和 新型的構(gòu)造柱體，其整體性臻于完美。3、消除了傳統(tǒng)加固方法的安全隱患。該發(fā)明不需要拆除任何墻體，避免了在拆除 過(guò)程中增加的安全隱患。4、不改變?cè)Y(jié)構(gòu)受力方式。該發(fā)明是在柱、墻兩側(cè)對(duì)稱(chēng)粘貼鋼板，不對(duì)原柱體、墻 體產(chǎn)生附加彎矩，且鋼板質(zhì)量不大，對(duì)墻體軸壓力增加不大。較傳統(tǒng)方法在受力上較為合 理，尤其對(duì)于基礎(chǔ)承載力不足的砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固，可大筆節(jié)約加固基礎(chǔ)的費(fèi)用。5、施工方便、工期縮短。該發(fā)明在施工過(guò)程中無(wú)需支模，綁扎鋼筋、澆搗等施工程 序，便于施工作業(yè)，施工過(guò)程中無(wú)需養(yǎng)護(hù)，消除了技術(shù)性間歇，施工過(guò)程環(huán)環(huán)相扣，大大縮短 了所需工期。


圖1、圖2為立面圖，其余為平面圖
圖1為第一種新型砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系圖2為第二種新型砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系圖3為所述抗震骨架體系的新型抗震圈梁圖4為“L”型墻角新型抗震構(gòu)造柱圖5為“T”型墻角新型抗震構(gòu)造柱圖6為“十”型墻角新型抗震構(gòu)造柱圖7為“_”型墻角新型抗震構(gòu)造柱圖中I .新型抗震圈梁；II .新型抗震構(gòu)造柱；1.原墻體2.構(gòu)造柱3.鋼板 4.對(duì)拉螺栓5.拉結(jié)鋼筋6.附加連接鋼板
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1，本發(fā)明的第一種實(shí)施方式為新型抗震圈梁I、抗震構(gòu)造柱II和原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 組合成新的結(jié)構(gòu)抗震空間骨架體系。預(yù)先定位須新設(shè)置或加固構(gòu)造柱和圈梁的部位，將該 部位兩側(cè)墻面打磨干凈，磨出與鋼板厚度相等的凹槽，使鋼板3外表面與原墻體1表面平 齊。采用植筋的方式，將拉結(jié)筋5植入，使之與原墻體1、新型構(gòu)造柱或原構(gòu)造柱2緊密連 接，再將鋼板3用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘貼在所需位置，在圈梁I與構(gòu)造柱II，構(gòu)造柱II與基礎(chǔ)交接 處應(yīng)附加錨固鋼板6，附加錨固鋼板在圈梁I與構(gòu)造柱II處采用焊接的方式連接，在基礎(chǔ)部 位采用對(duì)拉螺栓4連接，附加錨固鋼板的大小應(yīng)滿(mǎn)足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。然后采用對(duì)拉螺 栓將所有鋼板拉緊，使鋼板在墻體與構(gòu)造柱周?chē)纬删o密套箍，對(duì)拉螺栓應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。圖2，本發(fā)明的第二種實(shí)施方式為新型抗震圈梁I、抗震構(gòu)造柱II和新增地圈梁 IV組合成新的結(jié)構(gòu)抗震空間骨架體系。預(yù)先將需要加固的建筑物外圍地坪開(kāi)挖，開(kāi)挖至原 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底面，將預(yù)制型鋼地圈梁IV安裝在所需位置，地圈梁IV與原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的連接方式 采用銷(xiāo)健連接。將該部位外圍(兩側(cè))墻面打磨干凈，應(yīng)磨出凹槽，其深度應(yīng)使鋼板3外表 面與原墻體1表面平齊。先采用植筋的方式，將拉結(jié)筋5植入，使之與原墻體1、原構(gòu)造柱2 緊密連接，再將鋼板3用結(jié)構(gòu)膠粘劑粘貼在所需位置，在圈梁I與構(gòu)造柱II，構(gòu)造柱II與地 圈梁IV應(yīng)采用附加錨固鋼板6，附加錨固鋼板在圈梁I、構(gòu)造柱II和地圈梁IV的連接采用焊 接方式，附加錨固鋼板的大小應(yīng)滿(mǎn)足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。然后采用對(duì)拉螺栓將所有鋼板拉 緊，使鋼板在墻體與構(gòu)造柱周?chē)纬删o密套箍，對(duì)拉螺栓應(yīng)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求圖3為新型抗震圈梁施工平面圖，其實(shí)施方式是首先清理需設(shè)置圈梁范圍內(nèi)的 墻面，將鋼板3粘貼在需設(shè)置圈梁部位的墻體1上，然后用對(duì)拉螺栓4穿透鋼板3與需設(shè)置 圈梁部位的墻體1形成可靠連接。 圖4-圖7為不同位置新型構(gòu)造柱的施工平面圖，其實(shí)施方式是首先按照構(gòu)造要 求植入拉結(jié)筋5，保證新型構(gòu)造柱或原構(gòu)造柱2與墻體1可靠連接，然后在新型構(gòu)造柱或原 構(gòu)造柱2的兩側(cè)外表面粘貼鋼板3，在柱角相交處采用焊接方式將兩片鋼板連接，并用對(duì)拉 螺栓4將鋼板3和柱體2緊密連接。所述體系中新型抗震圈梁和新型構(gòu)造柱的實(shí)施方式同實(shí)例一。
權(quán)利要求
一種全新的砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，包括新型抗震構(gòu)造柱、新型抗震圈梁，其特征在于新型抗震構(gòu)造柱和新型抗震圈梁通過(guò)可靠連接構(gòu)成砌體結(jié)構(gòu)新型抗震空間骨架體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，其特征在于新型抗震圈梁與新 型抗震圈梁是通過(guò)在交接處焊接的方式使二者達(dá)到可靠連接，形成剛性空間骨架體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，其特征在于新型抗震圈梁應(yīng)與 基礎(chǔ)形成可靠連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述新型砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，其特征在于新型抗震圈梁將 鋼板粘貼在需設(shè)置圈梁部位的墻體上，然后用對(duì)拉螺栓穿透鋼板與需設(shè)置圈梁部位的墻體 形成可靠連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述新型砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，其特征在于首先按照構(gòu)造要 求植入拉結(jié)筋，保證柱體與墻體可靠連接，然后在原構(gòu)造柱的兩側(cè)外表面粘貼鋼板，在柱角 相交處采用焊接方式將兩片鋼板連接，并用對(duì)拉螺栓將鋼板和柱體緊密連接。
全文摘要
全新的砌體結(jié)構(gòu)抗震骨架體系，屬于砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)與施工領(lǐng)域，包括新型抗震構(gòu)造柱和新型抗震圈梁，實(shí)現(xiàn)方法是新型抗震構(gòu)造柱與新型抗震圈梁交叉處焊接形成整體性好且滿(mǎn)足抗震要求的抗震骨架系統(tǒng)。所述新型抗震構(gòu)造柱，是在須新設(shè)置(或加固)構(gòu)造柱的周?chē)鷫w植入拉結(jié)筋，用對(duì)拉螺栓將鋼板固定在須新設(shè)置構(gòu)造柱兩側(cè)，形成新型抗震構(gòu)造柱；所述新型抗震圈梁是用對(duì)拉螺栓將鋼板固定在墻(梁)體的外圍兩側(cè)，形成新型抗震圈梁。新型抗震構(gòu)造柱和新型抗震圈梁的交叉處焊接，形成抗震加固骨架系統(tǒng)。本發(fā)明具有理論基礎(chǔ)可靠、不影響建筑外觀、整體性好和施工方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，克服了《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》和傳統(tǒng)加固方法中抗震加固的諸多缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04G23/04GK101798877SQ20091004724
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者丁聲榮, 呂西林, 張?zhí)官t, 張鵬宇, 石家峰 申請(qǐng)人:呂西林;張?zhí)官t;丁聲榮