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    砌體結(jié)構(gòu)房屋加固改造方法
     綜上所述,就我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)水平以及砌體結(jié)構(gòu)房屋的普及程度和數(shù)量來說,短時間內(nèi)將其從居民的日常生活中替換下來是不切實(shí)際的,因此,在拆除砌體結(jié)構(gòu)房屋的過程中, 我們還必須要采取行之有效的方法對那些仍將會使用一段時間的砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行加固和改造,因此,我們就必須要加強(qiáng)加固和改造方法的研究,要結(jié)合實(shí)際情況了解起施工要點(diǎn),并要針對實(shí)際情況的需要對其進(jìn)行合理的改進(jìn),只有這樣才能夠更好的掌握砌體結(jié)構(gòu)房屋加固和改造方法。
     ?。ㄒ唬┢鲶w結(jié)構(gòu)房屋加固改造方法
      在上世紀(jì)的六十年代至九十年代,為了能夠更好的滿足我國公民的需要,全面提高公民居住房屋的房屋質(zhì)量、改善公民的工作環(huán)境,我國興建了一大批砌體結(jié)構(gòu)的住宅,時至今日,隨著社會和經(jīng)濟(jì)等各方面的全面發(fā)展,砌體結(jié)構(gòu)的房屋也漸漸的走向了淘汰,但是因?yàn)槠鲶w結(jié)構(gòu)房屋具有數(shù)量多、應(yīng)用面積廣等特點(diǎn),所以使得我們不能夠在短時間內(nèi)將其拆除,只能通過房屋改造和加固工程提高安全性,合理的延長其使用的壽命。目前,常見的砌體結(jié)構(gòu)房屋加固方法有以下幾種:
      1、灌漿法
      一般來說,灌漿法包括化學(xué)灌漿法、壓力灌漿法等,其所采用的原理是利用手持泵或者空氣壓縮機(jī)等設(shè)備,將粘結(jié)劑灌入有裂縫的墻體之內(nèi),使這部分墻體能夠在粘合劑的作用下, 重新粘合在一起。對于目前所采用的粘合劑來說,其所具有的強(qiáng)度以及所能夠?qū)崿F(xiàn)的強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于砌體結(jié)構(gòu)房屋所使用的砌筑磚的強(qiáng)度。正是因?yàn)檫@樣的情況,對于那些開裂并不嚴(yán)重的砌體結(jié)構(gòu)房屋來說,我們可以利用灌漿法來對其進(jìn)行加固和改造,使其恢復(fù)到初的承載力。此外,對于灌漿法來說,因?yàn)槠渌褂玫募庸谈脑觳牧弦约笆┕すに嚩驾^為簡單,所以與其他的砌體結(jié)構(gòu)房屋加固改造方法相比,其更為簡單切經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
      2、利用鋼筋網(wǎng)與水泥砂漿進(jìn)行加固的方法
      目前,隨著對砌體結(jié)構(gòu)房屋的深入研究,我們發(fā)現(xiàn)通過使用鋼筋網(wǎng)結(jié)合水泥砂漿也可以對砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行良好的加固與改造。其主要的工作方法是:首現(xiàn),對需要進(jìn)行加固的磚墻進(jìn)行處理,去除其表面的粉刷層。其次,在去除粉刷層的砌筑磚墻的兩面附設(shè)Φ4到8的鋼筋網(wǎng)片。第三,在完成上述兩步之后,在砌筑磚墻的表面上涂抹水泥砂漿進(jìn)行加固,完成對砌體結(jié)構(gòu)房屋的加固和改造。利用這一方法進(jìn)行改造的砌體結(jié)構(gòu)墻體所形成的墻體就是我們所說的夾板墻。對于這一加固和改造方法來說,其優(yōu)點(diǎn)在于能夠在鋼筋網(wǎng)與水泥砂漿的作用下,能夠更好的加固或改造墻體,全面提高墻體的承載力,其應(yīng)用范圍也較為廣泛,不但適用于一般的砌體結(jié)構(gòu)房屋,還適用于帶有壁柱的墻面。
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    建筑抗震加固的必要性及目標(biāo)
      1.1建筑抗震加固的必要性
      地震中建筑物的破壞是造成地震災(zāi)害的主要原因。1977年以來建筑抗震鑒定、加固的實(shí)踐和震害經(jīng)驗(yàn)表明,對現(xiàn)在有建筑進(jìn)行抗震鑒定,并對不滿足鑒定要求的建筑采取適當(dāng)?shù)目拐饘Σ?,是減輕地震災(zāi)害的重要途徑。經(jīng)過抗震加固的工程,在1981年邢臺M6級地震、1981年道孚M6.9級地震、1985年自貢M4.8級地震、1989年瀾滄耿馬M7.6級地震、1996年麗江M7級地震,以及2008年汶川地震中,有的已經(jīng)受了地震的考驗(yàn),證明了抗震加固與不加固大不一樣,抗震加固的確是保障生命安全和生產(chǎn)發(fā)展的積極而有效的措施。
      1.2建筑抗震加固的目標(biāo)
      簡單的概括有以下幾點(diǎn):抗震安全、經(jīng)濟(jì)、合理、有效、實(shí)用。
      1.2.1抗震安全:指現(xiàn)有建筑經(jīng)過抗震加固后達(dá)到的設(shè)防目標(biāo),依據(jù)其后續(xù)使用年限的不同,分別與現(xiàn)行《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023總則中規(guī)定的目標(biāo)相同或略高。到目前為止,將現(xiàn)有建筑抗震鑒定和加固的后續(xù)使用年限分為30年、40年、50年三個檔次,分別稱為A、B、C類,符合我國的國情,并符合現(xiàn)有建筑的特點(diǎn)。
      1.2.2經(jīng)濟(jì):在我國的經(jīng)濟(jì)條件下,根據(jù)有關(guān)抗震加固方面的政策,按照規(guī)定的程序進(jìn)行審批,嚴(yán)格掌握加固標(biāo)準(zhǔn)。
      1.2.3合理:在加固設(shè)計(jì)過程中,根據(jù)現(xiàn)有建筑的實(shí)際情況,從提高結(jié)構(gòu)整體抗震能力出發(fā),綜合提出加固方案。
      1.2.4有效:要達(dá)到預(yù)期的加固目標(biāo),加固方法要根據(jù)具體條件選擇,施工要嚴(yán)格按要求進(jìn)行,保證質(zhì)量,特別要采取措施減少對原結(jié)構(gòu)的損傷,加強(qiáng)對新舊構(gòu)建連接效果的檢查。
      1.2.5實(shí)用:抗震加固結(jié)合建筑的維修、改造,在經(jīng)濟(jì)合理的前提下,改善使用功能,并注意美觀。
      2 常用的幾種抗震加固方法
      2.1多層砌體房屋抗震加固
      2.1.1房屋抗震承載力不滿足要求時,宜選用以下方法:
     砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ)
      主要用于砌體承載能力嚴(yán)重不足,砌體碎裂嚴(yán)重可能倒塌的情況。加固砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性的方法有:(1)托梁換柱。在磚柱承載力嚴(yán)重不足時,應(yīng)加設(shè)臨時支撐,卸除磚柱荷載,根據(jù)計(jì)算得到的新砌磚柱的材料強(qiáng)度和截面尺寸,在柱梁下增設(shè)梁墊。(2)托梁加柱。大梁下的窗間墻出現(xiàn)承載能力嚴(yán)重不足時,應(yīng)采取設(shè)臨時支撐,根據(jù)全部荷載均由新加的鋼筋混凝土柱承擔(dān)的原則,來計(jì)算所加柱的截面和配筋。拆除部分原有的磚墻,接槎口成鋸齒形,再綁扎鋼筋、支模和澆混凝土。(3)砌體局部拆砌。當(dāng)房屋出現(xiàn)局部破裂,但沒有影響承重和安全時,可對破裂墻體進(jìn)行局部拆除,并按提高砂漿強(qiáng)度一級用整磚填砌。(4)砌體裂縫修補(bǔ)。在修補(bǔ)裂縫前,應(yīng)分析砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫的特征,找出造成砌體裂縫的原因,根據(jù)原因進(jìn)行有針對性的裂縫修補(bǔ)或加固改造。修補(bǔ)的方法有水泥沙漿填縫修補(bǔ)、配筋水泥砂漿填縫修補(bǔ)、灌漿修復(fù)等。
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    磚混房屋上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)應(yīng)用
      2.2.1磚砌體噴補(bǔ)加固法
      對加固的墻面應(yīng)鏟除粉刷層并打毛,應(yīng)將較寬的裂縫鑿成寬50m m,深50m m的“V”型槽,需配筋的磚墻,應(yīng)鉆錨固筋孔,孔距800~1200 m m,被加固墻面處理結(jié)束后應(yīng)用高壓水沖洗干凈。鋼筋網(wǎng)應(yīng)用拉筋或錨固筋(螺栓)拉結(jié)或錨固于墻上,鋼筋網(wǎng)縱向筋的下端應(yīng)伸入地板,地板在沿墻板處寬約為100mm的水泥砂漿層,應(yīng)事先鑿去,縱向筋插入后,用1:2水泥砂漿填好,縱向筋的上端至樓板下表面,間隔地中斷一根,穿過樓板(事先鉆孔)一根;或全部中斷,另用短鋼筋穿過樓板,上下搭接,搭接長度為30倍以上鋼筋直徑。穿過縱筋后應(yīng)用1:2水泥砂漿將孔填實(shí)。鋼筋網(wǎng)的橫向筋墻角處,可彎折90°與垂直墻橫向筋連接。如拐角處垂直墻不須加固時,可采用與地板連接的方法處理。在噴射砼前,被噴表面上設(shè)噴補(bǔ)厚度標(biāo)記。加固的墻柱表面要求外觀平整時,噴射砼結(jié)束后,立即用刮板刮平,終凝以后抹20~30mm厚1:2水泥砂漿找平層。在實(shí)際施工過程中,噴射砂漿、混凝土操作簡單易行,但砼噴射設(shè)備不是一般施工單位所必備的設(shè)備,所以一些施工單位也常采用支撐模板灌注細(xì)石砼法,但操作較麻煩。
      2.2.2增大砼截面加固法
      1)梁、柱加固時,縱向受力筋采用熱軌帶肋鋼筋,其直徑宜與梁中原縱向鋼筋接近,對梁不宜小于12mm,對柱不宜小于14mm,宜大于25mm,沿縱向受力筋宜通長配置加固鋼筋,當(dāng)采用U形加固鋼箍時,其強(qiáng)度等級和直徑應(yīng)與原箍筋相同;當(dāng)采用自封閉加固鋼箍時,其直徑不宜小于8mm。2)新加受力筋應(yīng)采用短筋或Z形筋與原受力筋焊接;加固縱向受力筋的箍應(yīng)采用U形箍筋與原箍筋焊接,單面焊縫長度為10d,雙面焊縫長度為5d,U形箍筋也可用雙氧樹脂或環(huán)氧樹脂砂漿錨固于梁、柱鉆孔內(nèi),錨固深度不小于10d;當(dāng)用砼圍套加固時,應(yīng)設(shè)置封閉箍筋。3)梁的縱向受力筋的兩端應(yīng)可靠錨固,柱的縱向受力筋的下端應(yīng)伸入基礎(chǔ)并滿足錨固要求,上端穿過樓板與上柱柱腳連接或在屋面板處封頂錨固。
    房屋的加固、增層改造是近年來城市房屋改建工程中的一種重要形式,它具有投資少、收效快、不占地、不須拆遷、美化城市等。隨著國內(nèi)外對結(jié)構(gòu)加固的不斷研究,加固原理分析及施工方法不斷完善,加固方法較多,在實(shí)際工程中要根據(jù)對房屋鑒定、檢測結(jié)果,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)多方面分析比較,在方案比優(yōu)化比過程中運(yùn)用價值工程理論,可以有效地對房屋加固方案進(jìn)行比較、優(yōu)化、提高加固效果,選擇適宜的維修、加固方案,可維持、改善或提高建房物抗震性能、設(shè)計(jì)功能及標(biāo)準(zhǔn),更大限度地延長其使用壽命、發(fā)揮其使用功能及使用價值,對發(fā)展生產(chǎn)、改善生活具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社會效益。
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    砌體結(jié)構(gòu)房屋在我國住宅和一般民用建筑面積中占很大比例。由于砌體結(jié)構(gòu)房屋在地震中破壞嚴(yán)重,其抗震研究歷來被學(xué)術(shù)界和工程界所重視。砌體結(jié)構(gòu)作為一種建筑結(jié)構(gòu)體系,其主要特點(diǎn)是:剛度大、整體性差,結(jié)構(gòu)的抗拉、抗剪、抗彎承載力較低,因而使砌體結(jié)構(gòu)房屋在高度、層數(shù)、高寬比等諸多方面受到較大限制。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,砌體結(jié)構(gòu)房屋的加固改造工程越來越多。砌體結(jié)構(gòu)工程事故是多種多樣的,其中主要表現(xiàn)為承載能力不足或溫度應(yīng)力引起的墻、梁、板開裂等。由于砌體結(jié)構(gòu)房屋自身的特性,使得砌體結(jié)構(gòu)房屋的加固改造方法存在多樣性,這就要求設(shè)計(jì)者在進(jìn)屋加固改造時,要具體情況具體分析,采取合理的方案。
      二、對多層砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震加固的必要性
      多層砌體結(jié)構(gòu)房屋由粘土磚、混凝土砌塊等砌成,是我國當(dāng)前大量采用的建筑結(jié)構(gòu)之一。由于砌筑材料屬于脆性材料,抗拉、抗彎及抗剪強(qiáng)度均不高,因此多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的延性較差,抗震能力低。從國內(nèi)外歷次巨大震害可以看出,多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的破壞尤為明顯。在1923 年發(fā)生的日本關(guān)東大地震中,大部分磚石房屋受到嚴(yán)重?fù)p害,8000 幢磚石房屋僅有12.5%可以修復(fù)繼續(xù)使用;我國1976 年發(fā)生的唐山大地震,多層磚混結(jié)構(gòu)房屋破壞率高達(dá)70% - 90%;1993 年我國云南普洱大地震中,多層磚混結(jié)構(gòu)房屋倒塌率高達(dá)75%;2008 年我國的汶川大地震,震區(qū)建筑多為抗震能力較低的砌體房屋,破壞面積大,受損狀況嚴(yán)重,是我國建圍以來破壞程度和恢復(fù)難度的強(qiáng)烈地震災(zāi)害。多次大規(guī)模地震災(zāi)害中,多層砌體結(jié)構(gòu)房屋受到的破壞程度。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋量大面廣,在強(qiáng)烈地震作用下開裂、倒塌現(xiàn)象嚴(yán)重,對其進(jìn)行抗震加固是有效減輕地震災(zāi)害的主要措施。對多層砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震加固提高建筑的抗震能力,增強(qiáng)房屋抵抗等突發(fā)事故的能力,在地震發(fā)生時,可以有效降低房屋的損壞程度,減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。與進(jìn)行抗震設(shè)防和抗震加固的建筑物相比,未進(jìn)行抗震設(shè)防和抗震加固的建筑物在地震中受到的破壞往往比較嚴(yán)重,在1976 年我國的唐山大地震中,京津地區(qū)在震前對一批主要建筑物進(jìn)行了抗震加固,在地震中這批建筑物損害不大,無嚴(yán)重破壞現(xiàn)象,無一處發(fā)生倒塌,震后僅1 天就恢復(fù)使用,而其沒有進(jìn)行抗震加固的建筑物則損壞嚴(yán)重。因此,對多層砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震設(shè)防和抗震加固,提高建筑物的抗震能力和安全性能,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
     在未來很長一段時間里,在建筑市場中新建房屋出現(xiàn)一定飽和狀態(tài)時,抗震加固改造設(shè)計(jì)必將得到日益廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,在設(shè)計(jì)行業(yè)市場中發(fā)揮它巨大的潛力,在市場份額占有率中起到舉足輕重的作用。因此,作為一個的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)積極參與到抗震加固設(shè)計(jì)當(dāng)中來,不斷學(xué)習(xí),積累工程經(jīng)驗(yàn),努力探索加固技術(shù)與措施,為的防震減災(zāi),經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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    磚混結(jié)構(gòu)房屋的破壞規(guī)律,在此基礎(chǔ)上提出對磚混結(jié)構(gòu)房屋的加固方法,并闡述加固方法的具體施工工藝。
     在北京鐵路地區(qū)有一批二十世紀(jì)六、七十年代建造的多層簡易住宅,建造時的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低。由于磚混結(jié)構(gòu)選材方便、施工簡單、工期短、造價低等特點(diǎn),多年來磚混結(jié)構(gòu)房屋是我國當(dāng)前建筑中使用廣范的一種建筑形式,其中民用住宅建筑中約占90% 以上。雖然近幾年各省市將陸續(xù)取消磚混結(jié)構(gòu)房屋的建造,但目前,在現(xiàn)實(shí)社會中還存在著大量的磚混結(jié)構(gòu)房屋。磚混結(jié)構(gòu)的房屋量大面廣,而且由于其主要結(jié)構(gòu)材料砌體脆弱,延性差,因此改善砌體結(jié)構(gòu)延性,提高磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能具有極其重要意義。對此,提出對磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的一些看法。
       地震給磚混結(jié)構(gòu)房屋的震害具有以下一般規(guī)律:承重墻體的破壞,內(nèi)外墻連接處及墻體轉(zhuǎn)角處的破壞,樓蓋和圈梁的破壞,門窗過梁的破壞和樓梯間墻體及樓梯的破壞。對于此規(guī)律,提出以下加固方法。
      一、增設(shè)抗震橫墻。
      抗震墻是按照抗震要求而設(shè)計(jì)的墻體,它可以是磚墻,也可以是鋼筋混凝土墻或配筋磚砌體。為了使增設(shè)的抗震橫墻能真正分擔(dān)地震荷載,抗震磚橫墻厚度應(yīng)不小于24cm,墻下要做基礎(chǔ),墻頂要用細(xì)石混凝土與大梁粘結(jié),并與原縱墻妥善拉結(jié)。
      二、加固墻角。
       外墻轉(zhuǎn)角處有明顯裂縫斜歪情況采用鋼筋拉桿拉結(jié),拉桿宜靠近屋蓋或樓蓋的底面,沿墻體(或大梁)兩側(cè)成對布置,貫通整個房屋。鋼筋一般為Φ14-18.鋼筋拉桿的兩端應(yīng)錨固,可在強(qiáng)外側(cè)墊鋼板或木楞,然后用螺母擰緊,墊板的寬度不宜小于兩磚的厚度,長度略大于雙拉桿的間距。較長的拉桿宜在中段用花籃螺栓作為緊固裝置。外墻轉(zhuǎn)角處僅有局部裂縫或歪閃時,可用鋼筋混凝土拐梁做局部加固。
      三、加固縱墻和窗間墻。
       縱墻抗震能力不足時,可采用增設(shè)外加磚柱或外加鋼筋混凝土壁柱的方法進(jìn)行加固。增設(shè)的壁柱應(yīng)做基礎(chǔ),并與原縱墻加強(qiáng)連接。
      四、增設(shè)圈梁。
       圈梁可以加強(qiáng)房屋的整體性,提高房屋的抗震能力。圈梁可分為鋼筋混凝土圈梁、型鋼圈梁、鋼筋抹灰圈梁。鋼筋混凝土圈梁宜于墻厚相同,當(dāng)強(qiáng)厚為240cm以上時,其寬度可為墻厚的三分之二,且不小于240cm,高度不應(yīng)小于120cm,基礎(chǔ)中圈梁的小高度為cm。鋼筋混凝土圈梁在墻身的位置應(yīng)考慮充分發(fā)揮作用并滿足小斷面尺寸。外墻圈梁一般與橫墻相平,內(nèi)墻圈梁一般在板下。鋼筋混凝土圈梁被門窗口截斷時,應(yīng)在洞口部位增設(shè)相同截面的附加圈梁,附加圈梁與圈梁的搭接長度不應(yīng)小于其垂直間距的兩倍,并不小于1m。型鋼圈梁每隔1-1.5m與墻體使用Φ12螺栓拉結(jié)圈梁,與墻面之間縫隙用水泥砂漿填滿。使用型鋼圈梁時,鋼筋混凝土構(gòu)造柱靠墻一側(cè)的縱向鋼筋,應(yīng)焊接到型鋼圈梁上,不宜將型鋼翼緣切割讓縱筋通過。型鋼圈梁在拐彎處或長度不夠時,其連接板不應(yīng)弱于型鋼圈梁。鋼拉桿的直徑不應(yīng)小于16cm,應(yīng)調(diào)直拉緊,上防銹漆和銀粉兩道。
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