CN109339475B - 用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构及加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，包括十字形钢柱、T形钢柱、横向预应力筋和斜向预应力拉索；其中，十字形钢柱设置在房屋外墙转角处，T形钢柱设置在纵墙与横墙的交接处，横向预应力筋用于对附加抗侧力索结构进行横向的约束，斜向预应力拉索的一端锚固在地圈梁上，斜向预应力拉索的另一端锚固在十字形钢柱上或T形钢柱上。本发明还公开了采用该结构的加固方法。本发明通过横向预应力筋的拉结作用将整个结构紧紧地约束住，提高了结构的整体性；十字形钢柱、T形钢柱和斜向预应力拉索提供了新的抗侧力能力，提高了整体结构的抗震性能。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程抗震加固技术领域，特别是涉及一种用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构及加固方法。
背景技术
目前，我国的村镇建筑大多为农民自行投入资金并按传统方法由施工队建造，没有经过正规设计，也没有考虑抗震问题，存在较大安全隐患。
由于农村民居和村镇公共建筑设施防震能力薄弱，在遭受同等地震烈度的条件下，农村人口伤亡和建筑的倒塌破坏程度远高于城市。2008年5月12日，在四川东部龙门山构造带汶川附近发生的8.0级强烈地震惊动了整个世界。在此次地震中，沿地震带大部分地区建筑结构均遭受了不同程度的损坏，其中，村镇建筑遭受到的破坏程度最为严重。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构及加固方法，能够快速、便捷地解决村镇砌体房屋加固的问题。
技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，包括十字形钢柱、T形钢柱、横向预应力筋和斜向预应力拉索；其中，十字形钢柱设置在房屋外墙转角处，T形钢柱设置在纵墙与横墙的交接处，横向预应力筋用于对附加抗侧力索结构进行横向的约束斜向预应力拉索的一端锚固在地圈梁上，斜向预应力拉索的另一端锚固在十字形钢柱上或T形钢柱上。
进一步，所述十字形钢柱包括两块垂直固定、呈“十字形”的钢板，两钢板之间设有三角形钢板。
进一步，所述斜向预应力拉索的另一端锚固在十字形钢柱的三角形钢板上或者T形钢柱上。
进一步，所述T形钢柱包括两块垂直固定、呈“T形”的钢板，两钢板之间设有三角形钢板。
进一步，所述所述斜向预应力拉索的另一端锚固在十字形钢柱上或者T形钢柱的三角形钢板上。
进一步，所述横向预应力筋和斜向预应力拉索各自的外部均设有保护套管。
采用本发明所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构的加固方法，包括以下步骤：
S1：在房屋外围绕房屋一周，形成闭合的地圈梁，在地圈梁上需要设置十字形钢柱和T形钢柱的地方预埋锚固螺栓，并将斜向预应力拉索的一端锚固在地圈梁上；
S2：在外墙上需要设置十字形钢柱和T形钢柱的地方画出十字形钢柱和T形钢柱的位置，在外墙上需要固定十字形钢柱和T形钢柱的地方进行打磨，去除墙体上的涂料层，露出结构层，使墙体表面平整；
S3：对十字形钢柱和T形钢柱进行吊装；
S4：将斜向预应力拉索的另一端锚固在十字形钢柱上或T形钢柱上；
S5：对十字形钢柱和T形钢柱进行固定；
S6：将横向预应力筋的一端锚固在十字形钢柱上或T形钢柱上，对横向预应力筋的另一端进行张拉。
进一步，还包括步骤S7：采用结构胶对十字形钢柱与墙体之间的空隙以及T形钢柱与墙体之间的空隙进行填补
有益效果：本发明公开了一种用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构及加固方法，与现有技术相比，具有如下的有益效果：
1)本发明通过横向预应力筋的拉结作用将整个结构紧紧地约束住，提高了结构的整体性；
2)本发明中的十字形钢柱、T形钢柱和斜向预应力拉索提供了新的抗侧力能力，提高了整体结构的抗震性能。
附图说明
图1为本发明具体实施方式中十字形钢柱的示意图；
图2为本发明具体实施方式中T形钢柱的示意图；
图3为本发明具体实施方式中十字形钢柱底部的示意图；
图4为本发明具体实施方式中T形钢柱底部的示意图；
图5为本发明具体实施方式中钢柱锚固钢板的示意图；
图6为本发明具体实施方式中原砌体结构加固完成后的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。
本具体实施方式公开了一种用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，如图1-图5所示，包括十字形钢柱1、T形钢柱2、横向预应力筋3和斜向预应力拉索4；其中，十字形钢柱1设置在房屋外墙转角处，T形钢柱2设置在纵墙与横墙的交接处，横向预应力筋3用于对附加抗侧力索结构进行横向的约束斜向预应力拉索4的一端锚固在地圈梁上，斜向预应力拉索4的另一端锚固在十字形钢柱1上或T形钢柱2上。原砌体结构加固完成后如图6所示。
如图1所示，十字形钢柱1包括两块垂直固定、呈“十字形”的钢板，两钢板之间设有三角形钢板11。如图2所示，T形钢柱2包括两块垂直固定、呈“T形”的钢板，两钢板之间设有三角形钢板21。斜向预应力拉索4的另一端锚固在十字形钢柱1的三角形钢板11上或者T形钢柱2的三角形钢板21上。斜向预应力拉索4在空间范围内形成自平衡受力体系，不对原结构产生附加扭矩。
横向预应力筋3采用低松弛钢绞线，为预防锈蚀及人为破坏需在外部设置保护套管。同理，斜向预应力拉索4的外部也设有保护套管。
本具体实施方式还公开了采用用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构的加固方法，包括以下步骤：
S1：在房屋外围绕房屋一周，形成闭合的地圈梁，在地圈梁上需要设置十字形钢柱1和T形钢柱2的地方预埋锚固螺栓，并将斜向预应力拉索4的一端锚固在地圈梁上。
S2：在外墙上需要设置十字形钢柱1和T形钢柱2的地方画出十字形钢柱1和T形钢柱2的位置，在外墙上需要固定十字形钢柱1和T形钢柱2的地方进行打磨，去除墙体上的涂料层，露出结构层，使墙体表面平整；这样能够保证钢柱与墙体尽可能的贴合。
S3：对十字形钢柱1和T形钢柱2进行吊装：钢柱吊装宜采用旋转法吊装，钢柱采用一点正吊，吊耳设在柱顶，柱身垂直，易于对中校正，在吊机把钢柱连接板对准地脚螺栓后，钢柱落至基础表面，立即用螺母固定钢柱。
S4：将一端已锚固的斜向预应力拉索4穿入保护套管内，然后将斜向预应力拉索4的另一端锚固在十字形钢柱1的三角形钢板11上或者T形钢柱2的三角形钢板21上，进行对称张拉，张拉时务必保证钢柱以及整体结构的受力的平衡。
S5：对十字形钢柱1和T形钢柱2进行固定：钢柱及斜向预应力拉索固定好后复查其位置和垂直度是否符合要求，位置确认无误后进行固定。固定主要分为两种情况，当原结构为砌体结构同时未设置角部构造柱时需采用锚固钢板进行固定。锚固钢板如图所示共有三面，顶面与楼板连接，另外两面用于螺栓的锚固。安装时首先采用冲击钻穿过构件上的预留孔，在墙上打锚固孔，锚固孔的直径和预制构件上的预留孔相同，锚固孔贯穿墙体。锚固孔打好后在内部安放三面锚固钢板，从内部伸入螺栓后在外部用螺母固定。当原结构为砌体结构但角部设置构造柱或原结构为框架结构时，仅需采用植筋螺栓进行固定。安装时同样采用冲击钻穿过构件上的预留孔，在构造柱上设置锚固孔，清孔后注入锚固胶植入钢筋，待胶固化后，外部用螺帽拧紧。确定最终的固定工作完成后可将用于临时固定的钢柱斜撑去除。
S6：将横向预应力筋3的一端锚固在十字形钢柱1上或T形钢柱2上，对横向预应力筋3的另一端进行张拉。
S7：采用结构胶对十字形钢柱1与墙体之间的空隙以及T形钢柱2与墙体之间的空隙进行填补。为防止钢构件的锈蚀还需对钢柱及各锚固连接构件涂刷防锈漆。保护套管两端也需进行最后的密封。
Claims (8)
1.用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，其特征在于：包括十字形钢柱(1)、T形钢柱(2)、横向预应力筋(3)和斜向预应力拉索(4)；在房屋外围绕房屋一周，形成闭合的地圈梁，所述十字形钢柱(1)、T形钢柱(2)均设在地圈梁上；其中，十字形钢柱(1)设置在房屋外墙转角处，T形钢柱(2)设置在纵墙与横墙的交接处，横向预应力筋(3)用于对附加抗侧力索结构进行横向的约束，斜向预应力拉索(4)的一端锚固在地圈梁上，斜向预应力拉索(4)的另一端锚固在十字形钢柱(1)上或T形钢柱(2)上。
2.根据权利要求1所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，其特征在于：所述十字形钢柱(1)包括两块垂直固定、呈“十字形”的钢板，两钢板之间设有三角形钢板(11)。
3.根据权利要求2所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，其特征在于：所述斜向预应力拉索(4)的另一端锚固在十字形钢柱(1)的三角形钢板(11)上或者T形钢柱(2)上。
4.根据权利要求1所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，其特征在于：所述T形钢柱(2)包括两块垂直固定、呈“T形”的钢板，两钢板之间设有三角形钢板(21)。
5.根据权利要求4所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，其特征在于：所述斜向预应力拉索(4)的另一端锚固在十字形钢柱(1)上或者T形钢柱(2)的三角形钢板(21)上。
6.根据权利要求1所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构，其特征在于：所述横向预应力筋(3)和斜向预应力拉索(4)各自的外部均设有保护套管。
7.采用根据权利要求1所述的用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构的加固方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：在房屋外围绕房屋一周，形成闭合的地圈梁，在地圈梁上需要设置十字形钢柱(1)和T形钢柱(2)的地方预埋锚固螺栓，并将斜向预应力拉索(4)的一端锚固在地圈梁上；
S2：在外墙上需要设置十字形钢柱(1)和T形钢柱(2)的地方画出十字形钢柱(1)和T形钢柱(2)的位置，在外墙上需要固定十字形钢柱(1)和T形钢柱(2)的地方进行打磨，去除墙体上的涂料层，露出结构层，使墙体表面平整；
S3：对十字形钢柱(1)和T形钢柱(2)进行吊装；
S4：将斜向预应力拉索(4)的另一端锚固在十字形钢柱(1)上或T形钢柱(2)上；
S5：对十字形钢柱(1)和T形钢柱(2)进行固定；
S6：将横向预应力筋(3)的一端锚固在十字形钢柱(1)上或T形钢柱(2)上，对横向预应力筋(3)的另一端进行张拉。
8.根据权利要求7所述的采用用于加固砌体结构的附加抗侧力索结构的加固方法，其特征在于：还包括步骤S7：采用结构胶对十字形钢柱(1)与墙体之间的空隙以及T形钢柱(2)与墙体之间的空隙进行填补。
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