CN101858124A - 砌体结构新型抗震加固构造柱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种砌体结构新型抗震加固构造柱，包括原结构墙体、钢板、角钢、对拉螺栓、拉结钢筋。是在原结构墙体外部由钢板和对拉螺栓套箍住墙体形成组合构造柱，组合构造柱和周边墙体间植入拉结钢筋。该抗震加固构造柱针对不同的部位有不同的形式，包括：“一”字形、“L”字形、“T”字形、“十”字形。钢板或者角钢粘贴在构造柱表面，对拉螺栓将钢板或者角钢拉结起来，与柱体形成牢固整体。与传统抗震加固构造柱相比，具有安全实用，结构简单，施工方便，整体性好，抗震能力强，工期短，不破坏墙体，不影响外观等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程领域，特别涉及砌体结构抗震加固领域。
背景技术
砌体结构中，构造柱在提高建筑物的整体刚度和延性、约束墙体裂缝的开展、增加建筑物的抗震能力等方面起着举足轻重的作用，所以在砌体结构房屋的加固改造中，抗震加固构造柱的设置是至关重要的。
目前砌体结构抗震加固的构造柱主要根据《建筑抗震加固技术规程》规定设定，其方法是：在按国家抗震设计规范要求需要设置抗震加固构造柱的位置，将原有墙体全部拆除，并把留下的两边墙体打成马牙槎，然后制作钢筋笼放置于墙体中，用更高标号的混凝土浇捣，形成抗震构造柱。这也是目前加固行业中抗震加固构造柱的传统做法。
上述传统的抗震加固构造柱存在下列明显缺陷：
1、破坏墙体，影响结构安全。砌体强度很低、构件(如窗间墙)尺寸较小多年代久远的历史保护建筑，本来就不满足强度、刚度和稳定性要求，若拆除墙体，将有严重的安全隐患，甚至在拆除的过程中即引起倒塌。
2、整体性难以保证。构造柱与墙体的连接主要依靠马牙槎来实现，在墙体拆除的过程中，几乎无法形成真正的马牙槎，加上新柱子在施工过程中，其拉结筋难以达到很好的效果，所以难以实现构造柱在地震中的整体连接作用。
3、施工难度大、造价高、工期长、影响外观。上述传统的抗震加固构造柱，涉及到钢筋笼连接、支模和浇捣混凝土等，且混凝土达到设计强度需要较长的技术间歇时间，而这些在加固施工过程中是很难实现的。所以施工过程极其复杂，施工难度大。
发明内容
本发明的目的是为了克服传统抗震加固构造柱的缺陷而提供一种经济、适用、安全的全新砌体结构抗震加固构造柱。
本发明是通过以下技术方案实现的：
所述砌体结构新型抗震加固构造柱包括原结构墙体、钢板、角钢、对拉螺栓、拉结钢筋等构件。它是这样设置的：在原结构墙体外部两侧由钢板(角钢)和对拉螺栓套箍住墙体形成组合构造柱，组合构造柱和周边墙体间植入拉结钢筋。
上述技术方案，可以针对不同的部位，采用不同的形式加以实现，其形式主要根据纵横墙体相交位置来确定，可以分为：“一”字形、“L”字形、“T”字形、“十”字形。
“一”字形抗震加固构造柱的具体技术方案是：在“一”字形墙中设置构造柱的墙体部位向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的墙体部位的两侧外表面粘贴钢板，粘贴钢板完成后用对拉螺栓将两侧钢板拉紧并和原墙体形成可靠的紧密连接，通过对拉螺栓的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“一”字形组合抗震构造柱。
“L”字形抗震加固构造柱的具体技术方案是：在“L”字形外墙转角处设置构造柱的墙体部位，向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的“L”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板，在纵横钢板交接处进行焊接，也可以在内侧转角处粘贴一片角钢，当粘贴钢板(角钢)完成后用对拉螺栓将两侧钢板(或一侧钢板一侧角钢)拉紧并和原墙体形成“L”字形的可靠的紧密连接，通过对拉螺栓的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“L”字形组合抗震构造柱。
“T”字形抗震加固构造柱的具体技术方案是：在“T”字形外墙转角处设置构造柱的墙体部位，向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的“L”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板，在纵横钢板交接处进行焊接，也可以在内侧转角处粘贴一片角钢，粘贴钢板(角钢)完成后用对拉螺栓将两侧钢板(或一侧钢板一侧角钢)拉紧并和原墙体形成“T”字形的可靠的紧密连接，通过对拉螺栓的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“T”字形组合抗震构造柱。
“十”字形抗震加固构造柱的具体技术方案是：在“T”字形外墙转角处须设置构造柱的墙体部位，向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的“十”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板，在纵横钢板交接处进行焊接，也可以在内侧转角处各粘贴一片角钢，粘贴钢板(角钢)完成后用对拉螺栓将两侧钢板(角钢)拉紧并和原墙体形成“十”字形的可靠的紧密连接，通过对拉螺栓的作用，钢板(角钢)对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“十”字形组合抗震构造柱。
本发明的有益效果是：在不破坏原结构的基础上，用钢板、角钢、对拉螺栓、拉结钢筋与原有墙体构成牢固的整体性结构，达到增强抗震能力的目的。
本发明与传统的抗震加固构造柱相比，具有以下优点：
1、安全：该种做法不破坏墙体，它主要是在原墙体***粘贴钢板或角钢，不会对墙体产生损坏，对原有强度不同的墙体都安全适用。
2、整体性好：通过墙体外部钢板或角钢与螺栓形成牢固的套箍，其整体性好，克服了重新浇注混凝土构造柱的传统做法中整体性不好的致命弱点。
3、施工方便、造价低：本发明不需要模板支护，主要工序植筋、粘贴钢板、螺栓锚固等的施工过程均较简单，且容易实现。
4、大大节约工期：从清理外墙面到对拉螺栓的锚固，施工过程环环相扣，施工流程顺畅，相对于传统的需要大量技术间歇时间的浇筑混凝土的加固方法，大大缩短了工期，体现了更好的经济效益。
5、可真正确保“修旧如旧”：本发明对墙面几乎没有影响，很好的保护了建筑物的立面，不会影响到建筑物的外观形象，尤其适用于对立面要求较高的历史保护建筑。对一般建筑，也更好的切合了人们对建筑外观的审美要求。
附图说明
图1为本发明“一”形墙体抗震加固构造柱示意图；
图2为本发明“L”形外墙转角处抗震加固构造柱设置示意图；
图3为本发明“T”形内外墙相交处抗震加固构造柱设置示意图；
图4为本发明“十”形内墙相交处抗震加固构造柱设置示意图。
上述四个图中：1.需设置构造柱部位的墙体 2.构造柱周围墙体 3.拉结钢筋 4.钢板5.角钢 6.对拉螺栓
具体实施方式
下面结合附图对具体实施方式做进一步的说明：
图1为“一”字形抗震加固构造柱：该抗震构造柱一般设于通长的墙体中，构造柱的宽度与墙体宽度相同，长度不小于200mm。具体设置方法是：首先在“一”字形墙中设置构造柱部位的墙体1，向两边墙体的延伸段即构造柱周围墙体按构造要求植入拉结钢筋3，上述拉结钢筋3是通长的，从构造柱边缘向两边延伸长度不小于500mm，拉结钢筋3的直径不小于6mm，拉结钢筋3末端应设置90°的弯钩，弯钩长度不小于20d(d为拉结钢筋直径)。然后在设置构造柱部位的墙体1的两侧外表面粘贴钢板4，钢板4厚度一般不小于4mm，钢板4的宽度不小于300mm，并应在两边沿纵向方向打出孔洞以便安装对拉螺栓6，孔的直径根据对拉螺栓6的大小确定，孔洞纵向间距不大于500mm。当粘贴钢板4完成后用对拉螺栓6将两侧钢板拉紧并和原墙体形成可靠的紧密连接，上述对拉螺栓6的直径不小于12mm，通过对拉螺栓的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“一”字形组合抗震构造柱。
图2为“L”字形抗震加固构造柱。该抗震构造柱一般设于纵横墙体呈“L”字形相交的部位，构造柱的宽度与墙体宽度相同，长度不小于200mm。具体设置方法是：首先在“L”字形外墙转角处设置构造柱部位的墙体1，向两边墙体的延伸段即构造柱周围墙体按构造要求植入拉结钢筋3，上述拉结钢筋3从构造柱边缘向两边延伸长度不小于500mm，拉结钢筋的直径不小于6mm，墙体外侧拉结钢筋末端应设置90°的弯钩，弯钩长度不小于20d(d为拉结钢筋直径)，墙体内侧的拉结钢筋在远离构造柱末端应设置90°的弯钩，其要求同前，在靠近构造柱端应设置135°的弯钩，弯钩伸入墙体长度不小于20d(d为拉结钢筋直径)。然后在设置构造柱的“L”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板4，钢板厚度一般不小于4mm，外侧钢板的宽度不小于350mm，并应在两边沿纵向方向打出空洞以便安装对拉螺栓6，内侧钢板不小于50mm，在纵横钢板4交接处进行焊接，也可以在内侧转角处采用一片角钢5。当粘贴钢板4(角钢5)完成后用对拉螺栓6将两侧钢板4(或一侧钢板一侧角钢)拉紧并和原墙体形成“L”字形的可靠的紧密连接，通过对拉螺栓的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“L”字形组合抗震构造柱。
图3为“T”字形抗震加固构造柱。该抗震构造柱一般设于纵横墙体呈“T”字形相交的部位，构造柱的宽度与墙体宽度相同，长度不小于200mm。具体设置方法是：首先在“T”字形外墙转角处设置构造柱部位的墙体1，向两边墙体的延伸段即构造柱周围墙体2按构造要求植入拉结钢筋3，上述拉结钢筋3从构造柱边缘向两边延伸长度不小于500mm，钢筋的直径不小于6mm，墙体外侧拉结钢筋末端应设置90°的弯钩，弯钩长度不小于20d(d为拉结钢筋直径)，墙体内侧的拉结钢筋在远离构造柱末端应设置90°的弯钩，其要求同前，在靠近构造柱端应设置135°的弯钩，弯钩伸入墙体长度不小于20d(d为拉结钢筋直径)。然后在设置构造柱的“L”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板4，钢板厚度一般不小于4mm，外侧钢板的宽度不小于350mm，并应在两边沿纵向方向打出空洞以便安装对拉螺栓6，内侧钢板不小于50mm，在纵横钢板交接处进行可靠的焊接，也可以在内侧转角处粘贴一片角钢5，角钢的型号不低于L50*50*4。当粘贴钢板4(角钢5)完成后用对拉螺栓6将两侧钢板4(或一侧钢板一侧角钢)拉紧并和原墙体形成“T”字形的可靠的紧密连接，通过对拉螺栓的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“T”字形组合抗震构造柱。
图4为“十”字形抗震加固构造柱。该抗震构造柱一般设于纵横墙体呈“十”字形相交的部位，构造柱的宽度与墙体宽度相同，长度不小于200mm。具体设置方法是：首先在“T”字形外墙转角处设置构造柱部位的墙体1，向两边墙体的延伸段即构造柱周围墙体按构造要求植入拉结钢筋3，上述拉结钢筋3从构造柱边缘向两边延伸长度不小于500mm，钢筋的直径不小于6mm，拉结钢筋3在远离构造柱末端应设置90°的弯钩，其要求同前，在靠近构造柱端应设置135°的弯钩，弯钩伸入墙体长度不小于20d(d为拉结钢筋3直径)。然后在设置构造柱的“十”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板4，钢板厚度一般不小于4mm，钢板不小于50mm，在纵横钢板4交接处应进行焊接，也可以在内侧转角处粘贴一片角钢5。粘贴钢板4(角钢5)完成后用对拉螺栓6将两侧钢板4(角钢)拉紧并和原墙体形成“十”字形的可靠的紧密连接，通过对拉螺栓6的作用，钢板对其核心区墙体形成三向受压的作用，从而形成了“十”字形组合抗震构造柱。
Claims (6)
1.一种砌体结构新型抗震加固构造柱，其特征是：所述构造柱是由原结构墙体与钢板、角钢、对拉螺栓、拉结钢筋等构件组合而成，是在原结构墙体外部两侧由钢板(角钢)和对拉螺栓套箍住原结构墙体形成组合构造柱，组合构造柱和周边墙体间植入拉结钢筋。
2.根据权利要求1所述的砌体结构新型抗震加固构造柱，其特征是：所述构造柱可以有“一”字形、“L”字形、“T”字形、“十”字形。
3.根据权利要求2所述的砌体结构新型抗震加固构造柱，其特征是：所述“一”字形抗震加固构造柱设于通长的墙体中，所设置构造柱的墙体部位及向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的墙体部位的两侧外表面粘贴钢板，用对拉螺栓将两侧钢板拉紧并和原墙体形成可靠的紧密连接。
4.根据权利要求2所述的砌体结构新型抗震加固构造柱，其特征是：所述“L”字形抗震加固构造柱设于纵横墙体呈“L”字形相交的墙体中，在L”字形外墙转角处设置构造柱的墙体部位及向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的“L”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板，在纵横钢板交接处进行焊接，也可以在内侧转角处粘贴一片角钢，用对拉螺栓将两侧钢板(或一侧钢板一侧角钢)拉紧并和原墙体形成“L”字形的可靠的紧密连接。
5.根据权利要求2所述的砌体结构新型抗震加固构造柱，其特征是：所述“T”字形砌构造柱设于纵横墙体呈“T”字形相交部位，在“T”字形外墙转角处所设置构造柱的墙体部位及向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的“L”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板，在纵横钢板交接处进行焊接，在内侧转角处粘贴一片角钢，也可以用对拉螺栓将两侧钢板(或一侧钢板一侧角钢)拉紧并和原墙体形成形成“T”字形的可靠的紧密连接。
6.根据权利要求2所述的砌体结构新型抗震加固构造柱，其特征是：所述“十”字形砌构造柱设于纵横墙体呈“十”字形相交部位，在“T”字形外墙转角处所设置构造柱的墙体部位及向两边墙体的延伸段植入拉结钢筋，在设置构造柱的“十”字形外墙部位的内外两侧表面粘贴钢板，在纵横钢板交接处进行焊接，也可以在内侧转角处各粘贴一片角钢，用对拉螺栓将两侧钢板(角钢)拉紧并和原墙体形成形成“十”字形的可靠的紧密连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Open date: 20101013 |