单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法，属于既有建筑综合改造技术领域。

背景技术

对既有砌体结构房屋单跨横墙进行抗震加固，通常采用外墙增设钢筋混凝土构造柱(角柱、边柱)、外加圈梁、单跨横墙加钢拉杆的加固方法。经多次地震验证，此方法是安全可靠的，明显地提高了结构的延性，增强了结构的抗倒塌能力。这些建筑80％以上为砖混结构，选用单跨横墙外加钢拉杆、外加圈梁和外加构造柱加固方案，也是非常适宜的。本发明主要针对单跨横墙外加圈梁、外加构造柱和增设钢拉杆加固砌体结构及其施工方法进行说明。

发明内容

本发明提出了单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法，主要是为了增强结构的抗倒塌能力和结构的韧性。

本发明的技术方案如下：

单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法，包括外加构造柱边柱、外加构造柱角柱、外加圈梁、钢拉杆、锚筋，所述的外加构造柱角柱分布在房屋四角；所述的外加构造柱边柱分布在外墙与横墙交接处，楼梯间和不规则平面的对应转角处设置；所述的外加构造柱角柱、外加构造柱边柱、外加圈梁及钢拉杆连接成闭合系统；所述的外加构造柱角柱、外加构造柱边柱沿房屋全高贯通；所述的外加构造柱角柱、外加构造柱边柱的混凝土强度等级不低于C30；所述的外加圈梁设置高度与楼(屋)盖持平，外加构造柱角柱、外加构造柱边柱与圈梁整体浇注，沿楼四周形成闭合整体；所述的沿单跨横墙布置的钢拉杆两端锚入外加构造柱边柱、外加圈梁和原墙体内；所述的钢拉杆在单跨横墙内锚固时，端头采用方形钢垫板及螺母紧固，并埋入圈梁内；所述的单跨横墙内钢拉杆之间采用花篮螺丝紧固连接；所述的钢拉杆、锚筋在墙体锚孔中的锚浆采用水泥基料防锈砂浆进行灌浆。

进一步地，所述的外加构造柱角柱、外加构造柱边柱不单独设置基础，伸入室外地面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。

进一步地，所述的外加构造柱边柱采用240mm×180mm或300mm×150mm的截面，外加构造柱角柱采用边长为600mm的L形等边角柱，厚度不小于120mm。

进一步地，所述的外加构造柱角柱、外加构造柱边柱转角处纵向钢筋采用12φ12，并采用双排布置。

进一步地，钢拉杆在单跨横墙内锚固时，端头采用方形钢垫板及螺母紧固，钢拉杆端头套丝，并采用螺母紧固连接，钢拉杆直径与方形钢垫板尺寸按表1选用。

表1钢拉杆直径与方形钢垫板尺寸选用表

进一步地，所述的单跨横墙连接的钢拉杆直径，按表2选用。当单根钢拉杆直径过大时，可采用双钢拉杆，其总有效截面面积应大于单根钢拉杆有效截面面积的1.25倍。

表2单跨横墙连接的钢拉杆直径选用表

进一步地，所述的单跨横墙内钢拉杆距横墙间距不大于100mm。

进一步地，所述的方形钢垫板为80mm×80mm×8mm的冷轧钢板，埋入圈梁内深度不小于50mm。

进一步地，所述的用于灌缝的水泥基料防锈砂浆添加减水剂配成密实型砂浆，聚乙烯醇纤维的掺量体积比不大于2％，所述的水泥基料防锈砂浆的配置强度不小于M10，所述的水泥基料防锈砂浆每立方米加入聚乙烯醇纤维量为0.6～1.9kg之间。

进一步地，所述的外加圈梁的混凝土强度等级不低于C30，钢筋采用HPB300或HRB335等级的热轧钢筋，所述的外加圈梁截面高度不小于180mm，宽度不小于120mm。

进一步地，所述的锚筋的锚孔直径为18mm～25mm，锚入深度为150mm～200mm。

上述单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法，采用如下步骤：

步骤一：根据设计图纸进行下料。

步骤二：外加构造柱角柱、外加构造柱边柱、外加圈梁、钢拉杆施工前先清除墙面的酥碱、油污或饰面层，并对待施工的墙面进行抹面补强。

步骤三：外加构造柱角柱、外加构造柱边柱、外加圈梁、钢拉杆浇筑前对钢筋布置、锚筋布置、锚固拉结和模板支护等检查合格后，再进行混凝土浇筑施工。

步骤四：外加构造柱角柱、外加构造柱边柱、外加圈梁、钢拉杆端部应连续浇筑，距钢拉杆1000mm以内的横墙处严禁留施工缝。

步骤五：外加圈梁顶部做好向外泛水，底面做滴水槽。

步骤六：钢拉杆张紧锚固于外加构造柱边柱及圈梁中，外露铁件进行防锈处理。

有益效果：

本发明最显著的优势在于，外加圈梁、外加构造柱角柱、外加构造柱边柱的设置上、下对中，平面拉通新、旧结构，互相可靠拉接，保证共同受力，防止各层刚度突变。采用本法加固，适用于非超高、非超限的砌体结构，加固后各墙受地震剪力效应比小于1。

附图说明

图1为单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构平面示意图；

图2为单跨横墙外加构造柱角柱构造图；

图3为单跨横墙钢拉杆构造图；

图4为图3的A-A剖面图；

图5为单跨横墙外加构造柱边柱构造图。

图中，1：外加构造柱边柱；2：外加圈梁；3：钢拉杆；4：锚筋；5：方形钢垫板；6：花篮螺丝；7：外加构造柱角柱；8：转角处纵向钢筋。

具体实施方式

单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法，参见图1至5所示，包括外加构造柱边柱1、外加构造柱角柱7、外加圈梁2、钢拉杆3、锚筋4；所述的外加构造柱角柱7分布在房屋四角；所述的外加构造柱边柱1分布在外墙与横墙交接处，楼梯间和不规则平面的对应转角处设置；所述的外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1、外加圈梁2及钢拉杆3连接成闭合系统；所述的外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1沿房屋全高贯通；所述的外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1的混凝土强度等级不低于C30；所述的外加圈梁2设置高度与楼(屋)盖持平，外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1与外加圈梁2整体浇注，沿楼四周形成闭合整体；所述的沿单跨横墙布置的钢拉杆3两端锚入外加构造柱边柱1、外加圈梁2和原墙体内；所述的钢拉杆在单跨横墙内锚固时，端头采用方形钢垫板5及螺母紧固，并埋入外加圈梁2内；所述的单跨横墙内钢拉杆3之间采用花篮螺丝6紧固连接；所述的钢拉杆3、锚筋4在墙体锚孔中的锚浆采用水泥基料防锈砂浆进行灌浆。

进一步地，所述的外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1不单独设置基础，伸入室外地面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。

进一步地，所述的外加构造柱边柱1采用240mm×180mm或300mm×150mm的截面，外加构造柱角柱7采用边长为600mm的L形等边角柱，厚度不小于120mm。

进一步地，所述的外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1转角处纵向钢筋8采用12φ12，并采用双排布置。

进一步地，钢拉杆3在单跨横墙内锚固时，端头采用方形钢垫板5及螺母紧固，钢拉杆3端头套丝，并采用螺母紧固连接，钢拉杆3直径与方形钢垫板5尺寸按表1选用。

表1钢拉杆直径与方形钢垫板尺寸选用表

进一步地，所述的单跨横墙连接的钢拉杆3直径，按表2选用。当单根钢拉杆3直径过大时，可采用双钢拉杆3，其总有效截面面积应大于单根钢拉杆3有效截面面积的1.25倍。

表2单跨横墙连接的钢拉杆直径选用表

进一步地，所述的单跨横墙内钢拉杆3距横墙间距不大于100mm。

进一步地，所述的方形钢垫板5为80mm×80mm×8mm的冷轧钢板，埋入外加圈梁2内深度不小于50mm。

进一步地，所述的用于灌缝的水泥基料防锈砂浆添加减水剂配成密实型砂浆，聚乙烯醇纤维的掺量体积比不大于2％，所述的水泥基料防锈砂浆的配置强度不小于M10，所述的水泥基料防锈砂浆每立方米加入聚乙烯醇纤维量为0.6～1.9kg之间。

进一步地，所述的外加圈梁2的混凝土强度等级不低于C30，钢筋采用HPB300或HRB335等级的热轧钢筋，所述的外加圈梁2截面高度不小于180mm，宽度不小于120mm。

进一步地，所述的锚筋4的锚孔直径为18mm～25mm，锚入深度为150mm～200mm。

上述单跨横墙增设钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法，采用如下步骤：

步骤一：根据设计图纸进行下料。

步骤二：外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1、外加圈梁2、钢拉杆3施工前先清除墙面的酥碱、油污或饰面层，并对待施工的墙面进行抹面补强。

步骤三：外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1、外加圈梁2、钢拉杆3浇筑前对钢筋布置、锚筋4布置、锚固拉结和模板支护等检查合格后，再进行混凝土浇筑施工。

步骤四：外加构造柱角柱7、外加构造柱边柱1、外加圈梁2、钢拉杆3端部应连续浇筑，距钢拉杆3在1000mm以内的横墙处严禁留施工缝。

步骤五：外加圈梁2顶部做好向外泛水，底面做滴水槽。

步骤六：钢拉杆3张紧锚固于外加构造柱边柱1及外加圈梁2中，外露铁件进行防锈处理。

以上是本发明的一典型实施方式，本发明的具体实施不限于此，同时还申请了“双跨及多跨横墙钢拉杆、圈梁构造柱加固砌体结构及其施工方法”的发明专利。