一種砌體結(jié)構(gòu)房屋防震的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體加固裝置，特別是涉及一種砌體結(jié)構(gòu)房屋防震的裝置，是一種防止已建砌體結(jié)構(gòu)房屋震害倒塌的裝置，屬于建筑工程防震減災(zāi)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]砌體結(jié)構(gòu)房屋曾經(jīng)被工業(yè)及民用建筑廣泛采用，由于造價(jià)較低且技術(shù)要求相對(duì)不高，所以大量存在于我國(guó)的城市和農(nóng)村。我國(guó)建設(shè)部發(fā)布了相關(guān)規(guī)范以指導(dǎo)砌體結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)和建造，最新規(guī)范版本為:《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003-2011)。近年來(lái)的歷次震害表明:遵照規(guī)范設(shè)計(jì)和施工的砌體結(jié)構(gòu)房屋有較好的抗震能力。
[0003]但仍然存在相當(dāng)多的砌體房屋，由于建造年代較早，或者沒(méi)有遵照規(guī)范設(shè)計(jì)和施工的，均存在構(gòu)造缺陷一一如缺少圈梁、構(gòu)造柱、砌筑砂漿強(qiáng)度不足等。這類(lèi)房屋如果遭遇地震，墻體極易被震壞。
[0004]砌體結(jié)構(gòu)房屋主要依靠墻體承重。根據(jù)歷次震害現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研經(jīng)驗(yàn):墻體在面內(nèi)的破壞一般會(huì)造成墻面出現(xiàn)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(huì)墜落。造成砌體結(jié)構(gòu)房屋倒塌的主要原因是砌體墻在垂直于墻面的方向失穩(wěn)，也就是墻體在面外的變形過(guò)大，造成砌體墻向垂直于墻面的方向倒塌，直接導(dǎo)致原先由其支承的樓板和上層墻體墜落，引發(fā)房屋倒塌。
[0005]所以，為防止砌體結(jié)構(gòu)房屋震害倒塌，就要通過(guò)技術(shù)手段限制砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體在面外的變形。
[0006]按照現(xiàn)有技術(shù)，一般采用以下方法來(lái)加固砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體:
[0007]1、水泥砂漿加厚墻體。具體做法是:在砌體結(jié)構(gòu)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(shè)一層鋼筋網(wǎng)，最后再涂抹一層水泥砂漿層的方法。此方法通過(guò)加厚砌體墻提高其平面內(nèi)的抗剪承載能力，但是隨著墻體的平面內(nèi)剛度增大，質(zhì)量加大，在發(fā)生地震時(shí)，該墻體所承受的地震作用力也相應(yīng)增大了，發(fā)生地震時(shí)，該墻體發(fā)生的破損可能并不會(huì)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(jié)構(gòu)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(guò)加厚砌體墻提高其平面內(nèi)的抗剪承載能力，但是隨著墻體的平面內(nèi)剛度增大，質(zhì)量加大，發(fā)生地震時(shí)，該墻體發(fā)生的破損可能并不會(huì)明顯改善。而且，由于加固用的混凝土板較厚，自重較大，導(dǎo)致加固后給原有基礎(chǔ)帶來(lái)負(fù)擔(dān)，可能還需對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。
[0009]3、粘貼FRP法。FRP全稱(chēng)是玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料，也叫玻璃鋼?，F(xiàn)有CFRP、GFRP、AFRP、BFRP等，是由纖維材料與基體材料(樹(shù)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(jié)構(gòu)房屋的方法是首先在墻體表面涂刷一層粘結(jié)膠，然后粘貼FRP。由于FRP價(jià)格較高，且這種加固方法對(duì)施工質(zhì)量要求比較嚴(yán)格，所以就經(jīng)濟(jì)性和便利程度來(lái)說(shuō)不理想。另外，粘貼FRP的方法也主要對(duì)墻體平面內(nèi)承載能力有幫助，對(duì)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(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體在平面內(nèi)的抗剪承載力，而對(duì)墻體在平面外的加固作用很小。而歷次震災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研顯示:墻體平面內(nèi)破壞可能造成墻體剪壞，出現(xiàn)剪刀形的交叉裂縫，但不會(huì)因此而倒塌。所以以上三種加固方法對(duì)于防止砌體結(jié)構(gòu)房屋震害倒塌效果有限。
[0011]4、增設(shè)圈梁構(gòu)造柱。具體做法是:在基礎(chǔ)頂面附近、屋蓋附近和樓蓋附近，緊貼砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體增設(shè)圈梁，在轉(zhuǎn)角處、縱橫墻相交處以及不滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范高厚比要求的墻體處增設(shè)豎向的構(gòu)造柱。所增設(shè)的圈梁和構(gòu)造柱與砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體通過(guò)錨固鋼筋或者水泥砂楽.等膠結(jié)材料連接在一起。
[0012]這種加固方式的目的在于通過(guò)所增設(shè)的圈梁構(gòu)造柱的包裹提高砌體結(jié)構(gòu)房屋的整體性，所以首先對(duì)圈梁、構(gòu)造柱有截面尺寸和剛度的要求，如果圈梁和構(gòu)造柱較弱就無(wú)法箍住墻體。這個(gè)要求使新增圈梁、構(gòu)造柱明顯突出于墻面，如果向房屋外突出，則對(duì)原來(lái)砌體結(jié)構(gòu)的外觀(guān)影響很大，如果向房屋內(nèi)突出，則影響房間內(nèi)的使用。
[0013]其次，新增的圈梁構(gòu)造柱需要與墻體的連接非常妥善，否則墻體和圈梁構(gòu)造柱在地震時(shí)各自變形，無(wú)法發(fā)揮圈梁構(gòu)造柱的作用。這種要求所帶來(lái)的施工難度較大，需要在新增圈梁、構(gòu)造柱與墻體之間設(shè)置很多的錨固裝置。
[0014]第三，新增圈梁和構(gòu)造柱的間距較大，如果砌體結(jié)構(gòu)所采用的砂漿質(zhì)量不高一一這個(gè)問(wèn)題在很多農(nóng)村民居和老舊歷史建筑里普遍存在一一這種方法對(duì)于提高墻體面外安全度效果不佳。
[0015]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利2010102191151公開(kāi)了一種對(duì)既有砌體結(jié)構(gòu)采用鋼部件進(jìn)行抗震加固的方法，該方法在待加固砌體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處利用角鋼作為邊緣豎向鋼部件，在砌體結(jié)構(gòu)外立面上沿豎向采用鋼板作為中部豎向鋼部件，在砌體結(jié)構(gòu)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(shè)鋼圈梁和鋼構(gòu)造柱，主要目的是增大墻體在面內(nèi)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(duì)墻體在面外的約束作用并不顯著。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0016]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，直接通過(guò)限制地震時(shí)墻體面外變形量的方式，提供一種抗震效果好，對(duì)外觀(guān)和使用影響小，施工工藝簡(jiǎn)單的砌體結(jié)構(gòu)房屋防震的裝置。
[0017]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方法實(shí)現(xiàn):
[0018]一種砌體結(jié)構(gòu)房屋防震的裝置，包括鋼絲網(wǎng)、豎向鋼管、水平鋼管、錨固鋼筋和結(jié)構(gòu)膠；所述豎向鋼管和水平鋼管緊貼砌體結(jié)構(gòu)房屋墻面設(shè)置，所述豎向鋼管通過(guò)所述錨固鋼筋與砌體結(jié)構(gòu)房屋的屋面板、樓面板、基礎(chǔ)梁連接，相鄰兩道豎向鋼管的間距不超過(guò)3m ;所述水平鋼管通過(guò)焊接與所述豎向鋼管連接；所述豎向鋼管和所述水平鋼管?chē)铣删匦螀^(qū)域，在矩形區(qū)域內(nèi)，以所述豎向鋼管和所述水平鋼管為邊鋪設(shè)所述鋼絲網(wǎng)，所述鋼絲網(wǎng)與豎向鋼管和水平鋼管之間采用焊縫連接，所述鋼絲網(wǎng)與砌體結(jié)構(gòu)房屋墻面之間以結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)；
[0019]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，優(yōu)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(wǎng)采用鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線(xiàn)、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(xué)植筋、穿墻螺桿。
[0023]所述結(jié)構(gòu)膠采用納米CaCO3改性環(huán)氧樹(shù)脂、納米S12改性環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)蒙脫土改性環(huán)氧樹(shù)脂或者是納米CaCO3和納米S1 2組合改性的環(huán)氧樹(shù)脂或水泥砂漿。
[0024]所述砌體結(jié)構(gòu)房屋防震的裝置在砌體結(jié)構(gòu)房屋墻的單面設(shè)置或者在內(nèi)外兩面設(shè)置。
[0025]在有門(mén)、窗洞口的地方，將所述豎向鋼管設(shè)置在門(mén)、窗洞口兩側(cè)，所述水平鋼管設(shè)置在門(mén)、窗洞口上下方，門(mén)、窗洞口處不用鋪設(shè)所述鋼絲網(wǎng)。
[0026]所述水平鋼管設(shè)置在不滿(mǎn)足現(xiàn)行《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》高厚比限值的墻體處。
[0027]采用本實(shí)用新型后，砌體結(jié)構(gòu)房屋在遭遇地震時(shí)，其墻體在面外的變形被本裝置限制，可避免墻體面外失穩(wěn)導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)房屋受震害倒塌。
[0028]除以上規(guī)定之外，本實(shí)用新型裝置的設(shè)置、幾何參數(shù)和材料強(qiáng)度還應(yīng)遵循本技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)規(guī)范要求。
[0029]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0030]I)抗震效果佳。本實(shí)用新型將豎向鋼管、水平鋼管通過(guò)錨固鋼筋與砌體結(jié)構(gòu)房屋中剛度較大的屋面板、樓面板、基礎(chǔ)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(wǎng)的邊界支座，鋼絲網(wǎng)通過(guò)結(jié)構(gòu)膠進(jìn)一步與墻體連接成一體，通過(guò)鋼絲網(wǎng)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(wǎng)通過(guò)張拉的方式施加預(yù)應(yīng)力，則本實(shí)用新型裝置的抗震效果將更好。
[0031]2)采用較少的材料。本實(shí)用新型的目的不在于保護(hù)墻體不開(kāi)裂破壞，只是限制墻體在開(kāi)裂破壞之后的面外變形不至于過(guò)大而導(dǎo)致垮塌。
[0032]3)較簡(jiǎn)單的施工工藝。本實(shí)用新型所采用的鋼絲網(wǎng)可以購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的規(guī)格產(chǎn)品，豎向鋼管和水平鋼管可以購(gòu)買(mǎi)國(guó)標(biāo)型材，焊接工藝和錨固鋼筋施工工藝在建筑工程領(lǐng)域非常成熟，結(jié)構(gòu)膠的使用在建筑工程領(lǐng)域也很普遍。
[0033]4)對(duì)外觀(guān)和使用影響較小。因?yàn)殇摬牡膹?qiáng)度和彈性模量遠(yuǎn)高于混凝土，所以本實(shí)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(gòu)造柱和圈梁小很多，加固裝置不致于突出墻面很多。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1是砌體結(jié)構(gòu)房屋防震的裝置安裝在砌體結(jié)構(gòu)房屋的三維示意圖；
[0035]圖2是在砌體結(jié)構(gòu)墻體單面安裝本實(shí)用新型裝置的示意圖；
[0036]圖3是本實(shí)用新型裝置通過(guò)錨固鋼筋和屋面板、墻面板、基礎(chǔ)梁連接的示意圖；
[0037]圖4是在砌體結(jié)構(gòu)墻體雙面安裝本實(shí)用新型裝置的示意圖；
[0038]圖5本實(shí)用新型裝置在地震發(fā)生時(shí)工作原理圖。
[0039]圖中示出:鋼絲網(wǎng)1、豎向鋼管2、水平鋼管3、錨固鋼筋4、結(jié)構(gòu)膠5、砌體結(jié)構(gòu)房屋