本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)加固方法，特別涉及一種既有砌體結(jié)構(gòu)消能減震加固方法，屬于建筑結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)長(zhǎng)時(shí)期來(lái)應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，在我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用。但由于建造材料耗能能力較低，導(dǎo)致其抗震性能較差，在歷次震害中損毀嚴(yán)重。對(duì)于達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限的老舊建筑及在震害中受到損傷的砌體結(jié)構(gòu)，大面積拆除重建是不現(xiàn)實(shí)的。相對(duì)可行的方法是采取有效的抗震加固措施，提高抗震承載能力以滿足既有結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防目標(biāo)要求。

近幾十年，從歷次地震中吸取經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)已提出若干抗震加固方法。對(duì)于墻體的加固通常采用鋼筋網(wǎng)面層加固及混凝土板墻加固等方法，一定程度上可以提高結(jié)構(gòu)抗震性能,但施工過(guò)程較為繁瑣且工期較長(zhǎng)，常需要現(xiàn)場(chǎng)入戶濕作業(yè)，使建筑使用面積減少，且造價(jià)相對(duì)較高。對(duì)于結(jié)構(gòu)整體的加固通常采用增設(shè)圈梁與構(gòu)造柱的方法，可以提高結(jié)構(gòu)抗倒塌的能力，但是這種方式已不能滿足我國(guó)現(xiàn)有的抗震設(shè)防水準(zhǔn)要求，且仍屬于傳統(tǒng)的“加強(qiáng)硬抗”的措施。

隨著減隔震技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的日漸成熟，為其應(yīng)用于砌體結(jié)構(gòu)的改造加固提供了可能。減震加固結(jié)構(gòu)具有抗震性能理想、技術(shù)措施簡(jiǎn)單、施工速度極快、減震裝置可更換等突出優(yōu)點(diǎn),特別適用于結(jié)構(gòu)抗震加固與使用功能恢復(fù),具有良好的工程應(yīng)用價(jià)值及發(fā)展前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種工程體量小、施工周期短、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)的砌體結(jié)構(gòu)消能減震加固方法。該方法基于粘滯阻尼器耗能減震原理，在砌體結(jié)構(gòu)墻體表面增設(shè)鋼框架與支撐，在結(jié)構(gòu)各層節(jié)點(diǎn)與支撐之間布置粘滯阻尼器，顯著提高了砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力。不影響正常使用，不占用額外空間，不改變結(jié)構(gòu)功能特性。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決的：

一種砌體結(jié)構(gòu)減震加固系統(tǒng)，包括鋼框架，所述鋼框架錨固于砌體結(jié)構(gòu)的橫墻和縱墻，在鋼框架內(nèi)設(shè)置有消能減震裝置。

所述鋼框架由鋼框架梁與鋼框架柱組成，連接處形成鋼框架節(jié)點(diǎn)；所述消能減震裝置由粘滯阻尼器、鋼支撐、節(jié)點(diǎn)板、支撐板、連接板及限位板件組成，支撐板焊接于鋼框架節(jié)點(diǎn)翼緣內(nèi)側(cè)，鋼支撐底部與本層下部的支撐板焊接；鋼支撐頂部與連接板焊接于限位板件內(nèi)。

所述限位板件焊接在上層鋼框架梁底面翼緣中部，所述節(jié)點(diǎn)板焊接于上層鋼框架節(jié)點(diǎn)角部；所述粘滯阻尼器布置于節(jié)點(diǎn)板與連接板之間。

所述鋼框架柱采用h型鋼，鋼框架梁采用h型鋼，翼緣鉆直徑14.5mm；錨桿采用hrb335鋼材，直徑為φ14，鋼筋間距600mm，錨桿長(zhǎng)度為140mm；錨固位置位于橫墻與縱墻，縱橫墻鉆孔直徑均為17mm，鉆孔深度為145mm；錨固前，將錨桿打磨至露出金屬光澤狀態(tài)，錨固端用丙酮清洗干凈；孔洞灌漿，灌漿所用的粘合劑為熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂。

所述粘滯阻尼器的外形尺寸為1100mm×118mm；所述鋼支撐采用h型鋼；所述支撐板采用尺寸190mm×190mm；所述節(jié)點(diǎn)板采用尺寸為210mm×355mm，厚度36mm的鋼板。

所述的砌體結(jié)構(gòu)減震加固系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

(1)將鋼框架柱固定于新澆混凝土基礎(chǔ)，相鄰鋼框架柱采用角鋼焊接；

(2)鋼框架柱和鋼框架梁與墻體采用電錘鉆孔，將錨桿打磨至露出金屬光澤狀態(tài)，錨固端用丙酮清洗干凈；

(3)于橫墻與縱墻上的孔洞進(jìn)行壓力灌漿，灌漿所用的粘合劑為熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂；

(4)錨桿植入，伸入孔洞內(nèi)部至盡頭，上緊螺母；

(5)支撐板三面圍焊于鋼框架柱節(jié)點(diǎn)翼緣處；“λ形”鋼支撐腳部焊接于支撐板；

(6)固定上連接板件，連接板置于內(nèi)外側(cè)限位板之間；

(7)將帶有耳環(huán)的粘滯阻尼器的一端對(duì)孔安裝至節(jié)點(diǎn)板就位，通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼器上緊固螺栓的位置，將粘滯阻尼器一端連接于節(jié)點(diǎn)板，一端連接于連接板。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是：

本發(fā)明采用的減震加固方法完全不同于傳統(tǒng)砌體結(jié)構(gòu)加固方法，將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)“加強(qiáng)硬抗”的加固思路轉(zhuǎn)化為“轉(zhuǎn)移釋放”的耗能理念。借助消能減震技術(shù)加固砌體結(jié)構(gòu)，利用了粘滯阻尼器耗能充分的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)現(xiàn)有效的抗震性能的同時(shí),明顯加快了施工速度，降低了加固成本，簡(jiǎn)化了技術(shù)方案。本發(fā)明具有可操作性和推廣性，可帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明橫墻鉆孔布置圖；

圖2為本發(fā)明縱墻鉆孔布置圖；

圖3為本發(fā)明墻體局部鉆孔剖面示意圖；

圖4為本發(fā)明縱墻減震加固立面圖；

圖5為本發(fā)明橫墻減震加固立面圖；

圖6為本發(fā)明減震裝置連接示意圖；

圖中，1鋼框架柱；2鋼框架梁；3孔洞；4鋼支撐；5橫墻；6縱墻；7錨桿；8限位板；9節(jié)點(diǎn)板；10連接板；11耳環(huán)；12緊固螺栓；13螺母；14支撐板。

具體實(shí)施方式

一種砌體結(jié)構(gòu)減震加固方法，在砌體結(jié)構(gòu)墻體表面設(shè)置帶有消能減震裝置的鋼框架。所述鋼框架錨固于砌體結(jié)構(gòu)橫墻和縱墻，由鋼框架梁與鋼框架柱組成，連接處形成鋼框架節(jié)點(diǎn)；所述消能減震裝置布置在鋼框架平面內(nèi)，所述消能減震裝置由粘滯阻尼器、鋼支撐、節(jié)點(diǎn)板、支撐板及限位板件組成，所述支撐板焊接于鋼框架節(jié)點(diǎn)翼緣內(nèi)側(cè)，所述鋼支撐底部與本層下部鋼框架節(jié)點(diǎn)處支撐板焊接；鋼支撐頂部與連接板焊接于限位板件內(nèi)，所述限位板件焊接在上層鋼框架梁底面翼緣中部，所述節(jié)點(diǎn)板焊接于上層鋼框架節(jié)點(diǎn)角部，所述粘滯阻尼器布置于節(jié)點(diǎn)板與連接板之間。

所述鋼框架柱采用h型鋼(hn200×100×5.5×8)，鋼框架梁采用h型鋼(hn175×90×5×8)，翼緣鉆直徑14.5mm。錨桿采用hrb335鋼材，直徑為φ14，鋼筋間距600mm，錨桿長(zhǎng)度為140mm。錨固位置位于橫墻與縱墻，縱橫墻鉆孔直徑均為17mm，鉆孔深度為145mm。錨固前，將錨桿打磨至露出金屬光澤狀態(tài)，錨固端用丙酮清洗干凈?？锥垂酀{，灌漿所用的粘合劑為熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂。

所述粘滯阻尼器的外形尺寸為1100mm×118mm。所述鋼支撐采用h型鋼(hn150×75×5×7)。所述支撐板采用尺寸190mm×190mm。所述節(jié)點(diǎn)板采用尺寸為210mm×355mm，厚度36mm的鋼板。

上述砌體結(jié)構(gòu)減震加固方法包括如下步驟：

(1)將鋼框架柱(1)固定于新澆混凝土基礎(chǔ)，相鄰鋼框架柱采用角鋼焊接。

(2)鋼框架柱(1)和鋼框架梁(2)與墻體采用電錘鉆孔，將錨桿(7)打磨至露出金屬光澤狀態(tài)，錨固端用丙酮清洗干凈。

(3)于橫墻(5)與縱墻(6)上的孔洞(3)進(jìn)行壓力灌漿，灌漿所用的粘合劑為熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂。

(4)錨桿(7)植入，伸入孔洞內(nèi)部至盡頭，上緊螺母(13)。

(5)支撐板(14)三面圍焊于鋼框架柱節(jié)點(diǎn)翼緣處。“λ形”鋼支撐(4)腳部焊接于支撐板(14)。

(6)固定上連接板件，連接板(10)置于內(nèi)外側(cè)限位板(8)之間。

(7)將帶有耳環(huán)(11)的粘滯阻尼器的一端對(duì)孔安裝至節(jié)點(diǎn)板(9)就位，通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼器上緊固螺栓(12)的位置，將粘滯阻尼器一端連接于節(jié)點(diǎn)板(9)，一端連接于連接板。

本發(fā)明是一種既有砌體結(jié)構(gòu)消能減震加固方法，其在砌體結(jié)構(gòu)的外墻設(shè)置鋼框架，所述鋼框架柱柱腳埋置新澆混凝土基礎(chǔ)內(nèi)。相鄰鋼框架柱翼緣采用角鋼焊接。鋼框架采用電錘鉆孔，與墻體錨桿連接。所述錨桿與孔洞內(nèi)壁之間灌注環(huán)氧樹(shù)脂。鋼框架柱間設(shè)置“λ形”鋼支撐，支撐頂布置粘滯阻尼器。

其具體加固步驟如下：

步驟一：在外墻需設(shè)置鋼框架柱處開(kāi)挖基礎(chǔ)，開(kāi)挖深度至原基礎(chǔ)底面。將鋼框架柱預(yù)置開(kāi)挖處，澆筑混凝土并與原基礎(chǔ)形成整體。

步驟二：相鄰鋼框架柱的翼緣采用角鋼焊接。橫墻和縱墻墻體采用電錘鉆孔工藝，鉆孔直徑17mm，深度140mm。鋼框架柱和鋼框架梁距翼緣邊緣30mm(2倍孔洞直徑)處鉆成孔洞。孔洞位置按照豎向間距600mm排列，橫向兩排，間距132mm；

步驟三：采用熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂在孔洞壓力灌漿，將錨桿打磨至露出金屬光澤狀態(tài)后植入孔洞內(nèi)部至盡頭，上緊螺母。

步驟四：待環(huán)氧樹(shù)脂凝固后，將支撐板焊接于鋼框架柱節(jié)點(diǎn)翼緣，鋼支撐下端焊接于支撐板上，將“λ形”鋼支撐下端分別固定于兩相鄰鋼框架柱翼緣。

步驟六：先將內(nèi)側(cè)限位板的焊接于鋼框架梁跨中下翼緣邊緣，后將連接板焊接于“λ形”鋼支撐頂部。最后將外側(cè)限位板對(duì)稱布置于鋼框架梁跨中下翼緣邊緣。連接板置于內(nèi)外側(cè)限位板之間，但并不接觸。

步驟七：將帶有耳環(huán)的粘滯阻尼器的一端對(duì)孔安裝至節(jié)點(diǎn)板就位，通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼器上緊固螺栓的距離確定阻尼器的安裝位置，以保證另一端對(duì)孔連接于連接板上。

其中：

1、鋼框架柱采用h型鋼(hn200×100×5.5×8)，鋼框架梁采用h型鋼(hn175×90×5×8)，翼緣鉆直徑14.5mm。

2、錨桿類型選擇為粘結(jié)式樹(shù)脂型錨桿，錨桿采用hrb335級(jí)鋼筋，直徑為φ14，鋼筋間距600mm，錨桿長(zhǎng)度為140mm。鉆孔直徑17mm。

3、粘結(jié)樹(shù)脂采用熱固性的環(huán)氧樹(shù)脂。

4、支撐板規(guī)格為190mm×190mm鋼板，與鋼框架柱翼緣采用三面圍焊，鋼板厚度可視縫隙情況調(diào)節(jié)。

以上是本發(fā)明的一典型實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施不限于此。