專利名稱：橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系及其加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系及其加固方法，屬于抗震加固領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一九七六年唐山地震后，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)全面采用橫墻加鋼拉桿的方法進(jìn)行抗震加固，俗稱捆綁式加固法。經(jīng)過(guò)多次地震的檢驗(yàn)，證明該加固方法對(duì)防止結(jié)構(gòu)倒塌十分有效。它明顯增加了結(jié)構(gòu)延性，因而避免了結(jié)構(gòu)的突然倒塌，增加了建筑的安全性和可靠性。目前正在實(shí)施老舊住宅綜合利用改造工作，其中抗震加固是重要內(nèi)容之一。我國(guó)老舊住宅90%以上為磚混結(jié)構(gòu)，對(duì)這些工程結(jié)構(gòu)，根據(jù)具體情況采用捆綁式加固法也是適宜的。因該方法基本不破壞內(nèi)部裝修，不改動(dòng)水電管線，工程量相對(duì)較少，工序簡(jiǎn)便，施工周期短，加固費(fèi)用低，在一定條件下可以保證老舊住宅的后續(xù)安全使用。然而，此方法也有一定的缺陷在滿 足抗震要求前提下房屋內(nèi)部還存在鋼拉桿，影響美觀，在后續(xù)住宅裝修使用中有些被剪掉，嚴(yán)重影響了住宅使用的安全性。再者，鋼拉桿在潮濕氣候中易銹蝕，要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，給住宅使用帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)方法的不足，為更好地解決砌體結(jié)構(gòu)加固問(wèn)題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理、實(shí)際有效的橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系及其加固方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案一種橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系，包括內(nèi)縱墻、外縱墻和橫墻，在橫墻上樓板或屋面板下側(cè)緊貼墻面水平設(shè)置有扁鋼拉桿，扁鋼拉桿設(shè)置于墻面灰槽內(nèi)，扁鋼拉桿的兩端分別設(shè)置有扁鋼支座，兩端的扁鋼支座分別設(shè)置于橫墻兩端的靠近內(nèi)縱墻或外縱墻的開(kāi)槽內(nèi)；扁鋼支座由兩塊鋼板與扁鋼拉桿焊接而成，其中第一塊鋼板上設(shè)置有螺栓孔，第一塊鋼板與扁鋼拉桿垂直焊接，第二塊鋼板與扁鋼拉桿和第一塊鋼板垂直焊接，并設(shè)置于開(kāi)槽內(nèi)；第一塊鋼板的螺栓孔設(shè)置于橫墻兩端的開(kāi)槽外，第一塊鋼板與內(nèi)縱墻或外縱墻之間設(shè)有預(yù)留孔隙；扁鋼拉桿與墻體之間填充有A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠，開(kāi)槽內(nèi)、預(yù)留孔隙內(nèi)以及灰槽內(nèi)扁鋼拉桿外側(cè)均設(shè)置有防銹砂漿；內(nèi)縱墻阻斷處和外縱墻阻斷處均設(shè)置有鉆孔，內(nèi)縱墻兩側(cè)的扁鋼支座通過(guò)穿過(guò)第一塊鋼板螺栓孔和鉆孔的拉緊螺栓對(duì)稱拉接；外縱墻內(nèi)側(cè)的扁鋼支座與外縱墻外側(cè)的錨固角鋼通過(guò)穿過(guò)扁鋼支座第一塊鋼板螺栓孔、外縱墻鉆孔以及錨固角鋼上螺栓孔的拉緊螺栓對(duì)稱拉接；砌體結(jié)構(gòu)外縱墻外設(shè)置有鋼筋混凝土構(gòu)造柱及鋼筋混凝土圈梁。所述的扁鋼拉桿的截面尺寸為6mmX 100mm，扁鋼支座上的開(kāi)孔尺寸為Φ22，扁鋼拉桿長(zhǎng)加兩端扁鋼支座長(zhǎng)比橫墻凈長(zhǎng)小40 60mm,墻面灰槽尺寸為180mmX 25mm,橫墻兩端的開(kāi)槽尺寸為240mmX 180mmX60mm,拉緊螺栓為M20螺栓。扁鋼拉桿設(shè)置于樓板或屋面板下側(cè)IOOmm處。
上述橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系的加固方法，包括如下步驟步驟一預(yù)制扁鋼拉桿及扁鋼支座；步驟二 在砌體結(jié)構(gòu)安裝墻面上放樣畫線、剔灰槽，并在橫墻兩端開(kāi)槽，開(kāi)槽采用切割方式完成，禁止錘擊釬鑿；步驟三將扁鋼拉桿在砌體結(jié)構(gòu)墻面上就位，調(diào)整好扁鋼支座與墻面間隙，保證扁鋼拉桿與墻面貼緊；步驟四在內(nèi)縱墻阻斷處墻上鉆孔，用拉緊螺栓將橫墻兩側(cè)扁鋼支座拉結(jié)到位；在外縱墻阻斷處墻上鉆孔，用拉緊螺栓將外縱墻內(nèi)側(cè)的扁鋼支座與外縱墻外側(cè)的錨固角鋼拉結(jié)到位；步驟五通過(guò)擰緊拉緊螺栓對(duì)扁鋼支座以及扁鋼拉桿進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，具體張拉方法為用扭力扳手，通過(guò)擰緊拉緊螺栓進(jìn)行分段拉緊，先把張緊力大小換算成扳手的扭矩，然后在扭力扳手上進(jìn)行標(biāo)定，施工中根據(jù)扭力扳手的信號(hào)提示，保證預(yù)應(yīng)力張拉到位；步驟六預(yù)應(yīng)力張拉后，在扁鋼拉桿與墻體之間打A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠，將扁鋼拉桿與墻面粘貼，待粘膠固化后，再用防銹砂漿灌死扁鋼支座開(kāi)槽；步驟七在灰槽中抹防銹砂漿對(duì)扁鋼拉桿進(jìn)行保護(hù)；步驟八在砌體結(jié)構(gòu)外縱墻外側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱及鋼筋混凝土圈梁。所述步驟一中，扁鋼拉桿材料為Q235，一般選擇6X 100mm2截面，應(yīng)在工廠下料，焊接兩端支座，支座板上開(kāi)Φ22孔,扁鋼拉桿長(zhǎng)加兩端支座長(zhǎng)應(yīng)比橫墻凈長(zhǎng)少40 60mm,檢查合格后出廠，出廠前扁鋼拉桿應(yīng)調(diào)直、整平?！に霾襟E二中，圖紙要求在樓面或屋面板下面IOOmm處，緊貼磚墻墻面剔除墻面抹灰，剔灰槽尺寸為180 X 25mm ;為設(shè)置扁鋼拉桿及在支座處張拉方便，在扁鋼支座兩端橫墻上每端開(kāi)240X180X60槽。所述步驟四中，在內(nèi)縱墻阻斷處應(yīng)在墻上鉆Φ22孔，用M20螺栓將墻兩側(cè)扁鋼支座拉結(jié)到位；在外縱墻阻斷處應(yīng)在墻上鉆Φ22孔，用M20螺栓將扁鋼支座與扁鋼拉桿拉結(jié)到位。所述步驟七中，防銹砂漿的相關(guān)資料為①防銹砂漿是采用PVA纖維(聚乙烯醇纖維)配制的理想的環(huán)保型水泥基超韌性復(fù)合材料。PVA材料具有耐堿耐候性，與水泥有良好的親合性，能有效控制砂漿的塑性收縮及溫度變化等因素引起的裂縫，防止及抑制裂縫的形成和發(fā)展。摻加體積量2% PVA材料的混凝土或砂漿拉伸應(yīng)變可達(dá)3%，為一般不摻的普通混凝土的幾十倍，裂縫寬度僅為60 100 μ m.裂縫減少率達(dá)86%，極大地增強(qiáng)了砂漿的防滲和防銹能力。 ②配制防銹砂漿的PVA材料應(yīng)符合下表要求
I密度I直徑I長(zhǎng)度拉伸強(qiáng)度彈性模量斷裂伸度
名稱
g/cm3 μ mmmMPaGPa%
PVA 纖維 1.3 20±2 4、6、8、12 彡 1200彡356 8③砂漿材料的組成
525#硅酸鹽水泥、純凈細(xì)砂、粉煤灰、增稠劑、PVA纖維。若要求砂漿有自密實(shí)性還應(yīng)加入適量減水劑。砂漿的PVA纖維摻量一般每立方米砂漿摻入量為O. 6 I. 9Kg/m3。④防銹砂漿的配制要求砂漿強(qiáng)度不低于M10，可按普通水泥砂漿進(jìn)行配比，再摻入O. 9Kg/m3PVA纖維，然后再全漿攪拌5分鐘，如纖維已均勻分散成單絲即可在施工抹面中使用。有益效果采用本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)體系及加固方法，既具備傳統(tǒng)捆綁式加固法的優(yōu)點(diǎn)，又克服了傳統(tǒng)捆綁式加固法中鋼拉桿易銹蝕和易影響房間裝修與美觀的缺點(diǎn)。特別是對(duì)扁鋼拉桿進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，使扁鋼拉桿擁有圓鋼拉桿5倍多的張拉力，保障了扁鋼拉桿與墻體的協(xié)同工作，減少了應(yīng)力滯后現(xiàn)象，達(dá)到更好的抗震加固效果。



圖I為本發(fā)明的內(nèi)縱墻兩側(cè)扁鋼拉桿拉結(jié)平面示意圖；圖2為圖I中的A-A剖面圖；圖3為圖I中的B-B剖面圖；圖4為本發(fā)明的扁鋼支座正視圖；圖5為本發(fā)明的扁鋼支座側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明的扁鋼拉桿拉結(jié)兩跨剖面示意圖；圖中，I、扁鋼拉桿；2、扁鋼支座；3、拉緊螺栓；4、橫墻；5、內(nèi)縱墻；6、防銹砂漿；7、開(kāi)槽；8、預(yù)留孔隙；9、樓板或屋面板；IO、外縱墻；11、錨固角鋼；12、A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠；13、鋼筋混凝土構(gòu)造柱；14、鋼筋混凝土圈梁。
具體實(shí)施例方式如圖I 6所示，本發(fā)明的一種橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系，包括內(nèi)縱墻5、外縱墻10和橫墻4，在橫墻4上樓板或屋面板9下側(cè)緊貼墻面水平設(shè)置有扁鋼拉桿1，扁鋼拉桿I設(shè)置于墻面灰槽內(nèi)，扁鋼拉桿I的兩端分別設(shè)置有扁鋼支座2，兩端的扁鋼支座2分別設(shè)置于橫墻4兩端的靠近內(nèi)縱墻5或外縱墻10的開(kāi)槽7內(nèi)；扁鋼支座2由兩塊鋼板與扁鋼拉桿I焊接而成，其中第一塊鋼板上設(shè)置有螺栓孔，第一塊鋼板與扁鋼拉桿I垂直焊接，第二塊鋼板與扁鋼拉桿I和第一塊鋼板垂直焊接，并設(shè)置于開(kāi)槽7內(nèi)；第一塊鋼板的螺栓孔設(shè)置于橫墻4兩端的開(kāi)槽7外，第一塊鋼板與內(nèi)縱墻5或外縱墻10之間設(shè)有預(yù)留孔隙8 ;扁鋼拉桿I與墻體之間填充有A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠12，開(kāi)槽7內(nèi)、預(yù)留孔隙8內(nèi)以及灰槽內(nèi)扁鋼拉桿I外側(cè)均設(shè)置有防銹砂漿6 ;內(nèi)縱墻5阻斷處和外縱墻10阻斷處均設(shè)置有鉆孔，內(nèi)縱墻5兩側(cè)的扁鋼支座2通過(guò)穿過(guò)第一塊鋼板螺栓孔和鉆孔的拉緊螺栓3對(duì)稱拉接；夕卜縱墻10內(nèi)側(cè)的扁鋼支座2與外縱墻10外側(cè)的錨固角鋼11通過(guò)穿過(guò)扁鋼支座2第一塊鋼板螺栓孔、外縱墻鉆孔以及錨固角鋼11上螺栓孔的拉緊螺栓3對(duì)稱拉接；砌體結(jié)構(gòu)外縱墻10外設(shè)置有鋼筋混凝土構(gòu)造柱13及鋼筋混凝土圈梁14。上述橫墻4加扁鋼拉桿I加固砌體結(jié)構(gòu)體系具體加固方法如下步驟一預(yù)制拉結(jié)扁鋼拉桿I和扁鋼支座2。扁鋼拉桿I材料為Q235，一般選擇6 X IOOmm2截面，應(yīng)在工廠下料，焊接兩端扁鋼支座2，扁鋼支座2板上開(kāi)Φ 22孔，扁鋼拉桿I長(zhǎng)加兩端扁鋼支座2長(zhǎng)應(yīng)比橫墻4凈長(zhǎng)少40 60mm，檢查合格后出廠，出廠前扁鋼拉桿I應(yīng)調(diào)直、整平。步驟二 按圖紙要求在安裝墻面上放樣畫線、剔灰槽，并在橫墻4兩端開(kāi)槽7。圖紙要求在樓面或屋面板9下面IOOmm處，緊貼磚墻墻面剔除墻面抹灰，剔灰槽尺寸為180 X 25mm ;為設(shè)置扁鋼拉桿I及在扁鋼支座2處張拉方便，在扁鋼支座2兩端橫墻4上每端設(shè)240 X 180 X 60開(kāi)槽7，開(kāi)槽7應(yīng)采用切割方式完成，禁止錘擊釬鑿。完畢后墻面要求平整,對(duì)不平整的墻面應(yīng)抹灰修復(fù),并沖洗去掉浮灰。步驟三將扁鋼拉桿I按圖紙?jiān)诮Y(jié)構(gòu)墻面上就位。調(diào)整好扁鋼支座2與墻面間隙，保證扁鋼拉桿I與墻面貼緊，其中預(yù)留孔隙8為20-30mm。步驟四在內(nèi)縱墻5阻斷處應(yīng)在墻上鉆Φ22孔，用M20拉緊螺栓3將橫墻4兩側(cè) 扁鋼支座2拉結(jié)到位；在外縱墻10阻斷處應(yīng)在墻上鉆Φ 22孔，用M20拉緊螺栓3將墻內(nèi)側(cè)的扁鋼支座2與外側(cè)的錨固角鋼11拉結(jié)到位。步驟五對(duì)扁鋼支座2以及扁鋼拉桿I進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。預(yù)應(yīng)力張拉的方法為用扭力扳手，通過(guò)擰緊M20拉緊螺栓3進(jìn)行分段拉緊。先應(yīng)把張緊力大小換算成扳手的扭矩，然后在扭力扳手上進(jìn)行標(biāo)定，施工中根據(jù)扭力扳手的信號(hào)提示，保證預(yù)應(yīng)力張拉到位。步驟六扁鋼拉桿I張緊后，在扁鋼拉桿I與墻之間打A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠12，將扁鋼拉桿I與墻面粘貼。待粘膠固化后，再用防銹砂漿6灌死扁鋼支座2開(kāi)槽7。步驟七在灰槽中抹防銹砂漿6對(duì)扁鋼拉桿I進(jìn)行保護(hù)，其中砂漿的特性如下①防銹砂漿6是采用PVA纖維(聚乙烯醇纖維)配制的理想的環(huán)保型水泥基超韌性復(fù)合材料。PVA材料具有耐堿耐候性，與水泥有良好的親合性，能有效控制砂漿的塑性收縮及溫度變化等因素引起的裂縫，防止及抑制裂縫的形成和發(fā)展。摻加體積量2% PVA材料的混凝土或砂漿拉伸應(yīng)變可達(dá)3%，為一般不摻的普通混凝土的幾十倍，裂縫寬度僅為60 100 μ m.裂縫減少率達(dá)86%，極大地增強(qiáng)了砂漿的防滲和防銹能力。②配制防銹砂漿6的PVA材料應(yīng)符合下表要求
權(quán)利要求
1.一種橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系，包括內(nèi)縱墻(5)、外縱墻(10)和橫墻(4)，其特征在于在橫墻(4)上樓板或屋面板(9)下側(cè)緊貼墻面水平設(shè)置有扁鋼拉桿(1)，扁鋼拉桿(I)設(shè)置于墻面灰槽內(nèi)，扁鋼拉桿(I)的兩端分別設(shè)置有扁鋼支座(2)，兩端的扁鋼支座⑵分別設(shè)置于橫墻⑷兩端的靠近內(nèi)縱墻(5)或外縱墻(10)的開(kāi)槽(7)內(nèi)；扁鋼支座(2)由兩塊鋼板與扁鋼拉桿(I)焊接而成，其中第一塊鋼板上設(shè)置有螺栓孔，第一塊鋼板與扁鋼拉桿(I)垂直焊接，第二塊鋼板與扁鋼拉桿(I)和第一塊鋼板垂直焊接，并設(shè)置于開(kāi)槽(7)內(nèi)；第一塊鋼板的螺栓孔設(shè)置于橫墻(4)兩端的開(kāi)槽(7)外，第一塊鋼板與內(nèi)縱墻(5)或外縱墻(10)之間設(shè)有預(yù)留孔隙(8);扁鋼拉桿(I)與墻體之間填充有A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠(12)，開(kāi)槽(7)內(nèi)、預(yù)留孔隙⑶內(nèi)以及灰槽內(nèi)扁鋼拉桿⑴外側(cè)均設(shè)置有防銹砂漿(6)；內(nèi)縱墻(5)阻斷處和外縱墻(10)阻斷處均設(shè)置有鉆孔，內(nèi)縱墻(5)兩側(cè)的扁鋼支座(2)通過(guò)穿過(guò)第一塊鋼板螺栓孔和鉆孔的拉緊螺栓(3)對(duì)稱拉接；外縱墻(10)內(nèi)側(cè)的扁鋼支座(2)與外縱墻(10)外側(cè)的錨固角鋼(11)通過(guò)穿過(guò)扁鋼支座(2)第一塊鋼板螺栓孔、外縱墻鉆孔以及錨固角鋼(11)上螺栓孔的拉緊螺栓(3)對(duì)稱拉接；砌體結(jié)構(gòu)外縱墻(10)外設(shè)置有鋼筋混凝土構(gòu)造柱(13)及鋼筋混凝土圈梁(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述的扁鋼拉桿(I)的截面尺寸為6mmX 100mm，扁鋼支座⑵上的開(kāi)孔尺寸為tp22mm，扁鋼拉桿(I)長(zhǎng)加兩端扁鋼支座⑵長(zhǎng)比橫墻⑷凈長(zhǎng)小40 60mm，墻面(4)灰槽尺寸為180mmX25mm，橫墻⑷兩端的開(kāi)槽(7)尺寸為240mmX 180mmX 60mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述拉緊螺栓為M20螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所述扁鋼拉桿(I)設(shè)置于樓板或屋面板(9)下側(cè)IOOmm處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系的加固方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一預(yù)制扁鋼拉桿(I)及扁鋼支座(2); 步驟二 在砌體結(jié)構(gòu)安裝墻面上放樣畫線、剔灰槽，并在橫墻(4)兩端開(kāi)槽(7)，開(kāi)槽(7)采用切割方式完成，禁止錘擊釬鑿； 步驟三將扁鋼拉桿(I)在砌體結(jié)構(gòu)墻面上就位，調(diào)整好扁鋼支座(2)與墻面間隙，保證扁鋼拉桿(I)與墻面貼緊； 步驟四在內(nèi)縱墻(5)阻斷處墻上鉆孔，用拉緊螺栓(3)將橫墻兩側(cè)扁鋼支座(2)拉結(jié)到位；在外縱墻(10)阻斷處墻上鉆孔，用拉緊螺栓(3)將外縱墻(10)內(nèi)側(cè)的扁鋼支座(2)與外縱墻(10)外側(cè)的錨固角鋼(11)拉結(jié)到位； 步驟五通過(guò)擰緊拉緊螺栓(3)對(duì)扁鋼支座(2)以及扁鋼拉桿(I)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，具體張拉方法為用扭力扳手，通過(guò)擰緊拉緊螺栓(3)進(jìn)行分段拉緊，先把張緊力大小換算成扳手的扭矩，然后在扭力扳手上進(jìn)行標(biāo)定，施工中根據(jù)扭力扳手的信號(hào)提示，保證預(yù)應(yīng)力張拉到位； 步驟六預(yù)應(yīng)力張拉后，在扁鋼拉桿(I)與墻體之間打A類環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)膠(12)，將扁鋼拉桿(I)與墻面粘貼，待粘膠固化后，再用防銹砂漿(6)灌死扁鋼支座(2)開(kāi)槽(7)； 步驟七在灰槽中抹防銹砂漿(6)對(duì)扁鋼拉桿(I)進(jìn)行保護(hù)；步驟八在砌體結(jié)構(gòu)外縱墻(10)外側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱(13)及鋼筋混凝土圈梁(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橫墻加扁鋼拉桿加固砌體結(jié)構(gòu)體系及其加固方法，屬于抗震加固領(lǐng)域。其在橫墻上樓板或屋面板下側(cè)緊貼墻面水平設(shè)置有扁鋼拉桿，扁鋼拉桿的兩端分別設(shè)置有扁鋼支座，兩端的扁鋼支座分別設(shè)置于橫墻兩端的開(kāi)槽內(nèi)，并通過(guò)拉緊螺栓對(duì)稱拉結(jié)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體系及其方法利用了扁鋼拉桿替代傳統(tǒng)捆綁式加固方法中的鋼拉桿，扁鋼貼墻鋪設(shè)，采用防銹砂漿保護(hù)，克服了鋼拉桿容易銹蝕的缺點(diǎn)，特別是對(duì)扁鋼施加預(yù)應(yīng)力張拉，保障了扁鋼拉桿與墻體的協(xié)同工作，減少了應(yīng)力滯后現(xiàn)象。扁鋼拉桿擁有比鋼拉桿更大的張拉力，能更有效的起到防震加固的作用。
文檔編號(hào)E04G23/02GK102926550SQ201210385480
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者董有, 趙恩平, 瞿翔, 鞠樹森 申請(qǐng)人:北京筑福建設(shè)工程有限責(zé)任公司