CN113047469A - 一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，包括底部基础、顶部建筑结构、设于底部基础与顶部建筑结构之间的砖砌墙体，以及设于砖砌墙体上的钢拉索加固结构；其中钢拉索加固结构包括多个阵列布设于砖砌墙体上的固定节点，以及依次经过多个固定节点的钢拉索。与现有技术相比，本发明采用钢拉索将砖砌体墙各部分紧密拉结，以水平、竖向及斜向方式拉紧加固；并通过钢拉索能有效提升砖块与砂浆间的相互作用，提高墙体的抗弯、抗剪能力，从而延缓墙体开裂，增强墙体的整体性和抗震性。

Description

一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙

技术领域

本发明属于土木建设结构工程技术领域，涉及一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙。

背景技术

砖砌体墙是我国城乡民居主要的墙体形式之一。该种墙体在服役过程中存在以下问题：首先，砌体墙由砂浆和砖块垒砌而成，砖与砂浆自身强度都比较低，因而墙体易发生破坏；其次，砖与砂浆之间的粘结力较弱，且受施工质量影响较大，因此无筋砌体的抗弯、抗剪强度都很低，易发生脆性破坏，抗震性能较差；另外，从破坏形式角度分析，砌体墙在水平地震荷载作用下容易产生沿砂浆层的水平通缝或锯齿通缝，形成较大安全隐患。

现有的墙体加固方法种类较多，常见的加固方法有钢筋混凝土面层加固、外包型钢加固、粘贴复合材料加固、外加预应力撑杆加固等。中国专利CN202010780524.2公开了一种新型砖砌体墙加固结构，该结构包括砖砌体墙、圆形洞口、预制混凝土圆棒和高强灌浆料，圆形洞口皆是在砖砌体墙灰缝处钻取的空心孔洞，为施工便携，所述的预制混凝土圆棒尺寸较圆形洞口稍小，高强灌浆料用于填充预制混凝土圆棒和周围砖砌体墙之间缝隙。高强灌浆料使所述圆棒和砖砌体墙成为整体，且实现上下相邻层砖咬合，进而达到提高砖砌体墙抗剪强度的目的。但这种结构存在施工工艺复杂、施工周期长等缺点，不便于大范围推广使用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种施工简便、安全高效、技术可靠的基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，并可用于解决现有砖砌体墙抗震性能较差的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，包括底部基础、顶部建筑结构、设于底部基础与顶部建筑结构之间的砖砌墙体，以及设于砖砌墙体上的钢拉索加固结构；

所述的钢拉索加固结构包括多个阵列布设于砖砌墙体上的固定节点，以及依次经过多个固定节点的钢拉索。

进一步地，多个固定节点阵列或交错布设于砖砌墙体上，并且所述的钢拉索沿水平、竖直及斜向依次经过多个固定节点，使得相邻4个固定节点之间的钢拉索呈“X”状”。

进一步地，多个固定节点以4行3列形式阵列布设于砖砌墙体上，且每行固定节点沿水平方向设置，每列固定节点沿竖直方向设置，

多个固定节点从左至右、由上至下依次记为第一节点、第二节点、第三节点、第四节点、第五节点、第六节点、第七节点、第八节点、第九节点、第十节点、第十一节点、第十二节点；

所述的钢拉索一端固定于第六节点处，另一端依次经过第二节点、第四节点、第八节点、第十节点、第十一节点、第七节点、第五节点、第一节点、第二节点、第三节点、第五节点、第九节点、第十一节点、第十二节点、第八节点，最终回到第六节点处并固定。

钢拉索使砖块与砂浆结合更为紧密，提高墙体的整体性与抗震性能；在外荷载作用下，钢拉索能够承担一定的斜向拉力，有利于延缓砌体墙的开裂。

进一步地，所述的固定节点包括下端嵌设于砖砌墙体内的固定套筒，以及开设于固定套筒顶端的内螺纹孔；所述的钢拉索两端分别与相应的固定套筒螺纹连接。

作为优选的技术方案，所述的固定套筒通过提前钻孔嵌入砖砌墙体内。

更进一步地，所述的固定套筒上垂直于轴向开设有供钢拉索穿过的固定通孔。使用时，钢拉索可穿过固定孔或绕设于固定套筒外。

作为优选的技术方案，所述的钢拉索张紧后可在固定套筒上绕设1-3周进行固定，再延伸至下一固定节点。

进一步地，所述的钢拉索包括依次连接的上索头、上连接筒、钢绞线、下连接筒以及下索头；所述的上索头及下索头分别与相应的固定节点螺栓连接。

进一步地，所述的上索头及下索头上分别开设有供安装螺栓穿过的安装通孔；

使用时，将安装螺栓穿过相应的安装通孔，并螺纹连接于内螺纹孔中，从而使上索头及下索头分别夹持固定于安装螺栓与相应的固定节点之间。

进一步地，所述的下连接筒与下索头之间还设有拉紧调节机构，所述的拉紧调节机构包括设于下连接筒上的第一拉紧螺杆、设于下索头上的第二拉紧螺杆，以及设于第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆之间的调节套筒；

所述的调节套筒两端分别开设有与第一拉紧螺杆及第二拉紧螺杆相适配的调节螺纹孔，所述的第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆上的外螺纹方向相反，使得当转动调节套筒时，所述的第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆可沿轴向相互靠近，从而拉紧钢拉索。

更进一步地，所述的第一拉紧螺杆与第二拉紧螺杆上还分别螺纹连接有锁紧螺母，用于配合调节套筒控制钢拉索应力，使钢拉索紧固。

进一步地，所述的底部基础包括混凝土基础，所述的顶部建筑结构包括混凝土横梁或混凝土楼板；所述的砖砌墙体采用砖块与砂浆砌筑而成，并通过砂浆与混凝土基础及混凝土横梁相连接。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)本发明采用钢拉索将砖砌体墙各部分紧密拉结，以水平、竖向及斜向方式拉紧加固；并通过钢拉索能有效提升砖块与砂浆间的相互作用，提高墙体的抗弯、抗剪能力，从而延缓墙体开裂，增强墙体的整体性和抗震性；

2)本发明施工简单，周期短，对原结构损伤较小，可以基于实际加固需求情况，合理增设加固布置结构，例如采用由多个沿固定套筒轴向平行设置的钢拉索组成的钢索簇组成钢拉索加固结构，以进一步提高砖砌体墙的稳定性与抗震性能；

3)钢拉索自重轻、强度高、有利于减少结构的附加荷载，并且具有预制装配式结构，加工使用方便，对多种工程结构表现出较为广泛的适应性。

附图说明

图1为实施例1中一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙的结构示意图；

图2为钢拉索的结构示意图；

图3为钢拉索中拉紧调节机构的结构示意图；

图中标记说明：

1-底部基础、2-顶部建筑结构、3-砖砌墙体、4-固定节点、5-钢拉索、501-上索头、502-上连接筒、503-钢绞线、504-下连接筒、505-下索头、506-第一拉紧螺杆、507-第二拉紧螺杆、508-调节套筒、509-锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1：

如图1所示的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，包括混凝土底部基础1、混凝土顶部建筑结构2、设于底部基础1与顶部建筑结构2之间的砖砌墙体3，以及设于砖砌墙体3上的钢拉索加固结构；其中，砖砌墙体3由砖块和砂浆垒砌而成，并通过砂浆与底部基础1及顶部建筑结构2相连接，墙上方为楼板或梁。

钢拉索加固结构包括以4行3列形式阵列布设于砖砌墙体3上的12个固定节点4，以及依次经过这12个固定节点4的钢拉索5。其中每行固定节点4沿水平方向设置，每列固定节点4沿竖直方向设置，12个固定节点4从左至右、由上至下依次记为第一节点、第二节点、第三节点、第四节点、第五节点、第六节点、第七节点、第八节点、第九节点、第十节点、第十一节点、第十二节点；钢拉索5在固定节点之前的绕设安装方式为：将钢拉索5一端固定于第六节点处，另一端依次经过第二节点、第四节点、第八节点、第十节点、第十一节点、第七节点、第五节点、第一节点、第二节点、第三节点、第五节点、第九节点、第十一节点、第十二节点、第八节点，最终回到第六节点处并固定。

钢拉索使砖块与砂浆结合更为紧密，提高墙体的整体性与抗震性能；在外荷载作用下，钢拉索能够承担一定的斜向拉力，有利于延缓砌体墙的开裂。

具体的，固定节点4包括下端通过钻孔嵌设于砖砌墙体3内的固定套筒，以及开设于固定套筒顶端的内螺纹孔。钢拉索5结构如图2所示，包括依次连接的上索头501、上连接筒502、钢绞线503、下连接筒504以及下索头505；上索头501及下索头505上分别开设有供安装螺栓穿过的安装通孔；使用时，将安装螺栓穿过相应的安装通孔，并螺纹连接于内螺纹孔中，从而使上索头501及下索头505分别夹持固定于安装螺栓与相应的固定节点4之间。

如图3所示，下连接筒504与下索头505之间还设有拉紧调节机构，拉紧调节机构包括设于下连接筒504上的第一拉紧螺杆506、设于下索头505上的第二拉紧螺杆507，以及设于第一拉紧螺杆506与第二拉紧螺杆507之间的调节套筒508；在调节套筒508两端分别开设有与第一拉紧螺杆506及第二拉紧螺杆507相适配的调节螺纹孔，第一拉紧螺杆506与第二拉紧螺杆507上的外螺纹方向相反，使得当转动调节套筒508时，所述的第一拉紧螺杆506与第二拉紧螺杆507可沿轴向相互靠近。此外，在第一拉紧螺杆506与第二拉紧螺杆507上还分别螺纹连接有锁紧螺母509，用于配合调节套筒控制钢拉索应力，使钢拉索紧固。

本实施例通过钢拉索使砖砌体墙中的砖块与砂浆结合更紧实，防止局部破坏，有利于提升墙体的抗弯、抗剪能力，提高了墙体的整体性和抗震性能。

实施例2：

本实施例中固定套筒上垂直于轴向开设有固定通孔，以便于钢拉索穿过，对于钢拉索5多次经过的节点，例如第五节点、第八节点以及第十一节点上，可设置多个固定通孔，且多个固定通孔沿轴线相互平行设置，其余同实施例1。

实施例3：

本实施例中的钢拉索5拉紧后在每个节点环绕一周再连接于下一节点，其余同实施例1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，该砖砌体墙包括底部基础(1)、顶部建筑结构(2)、设于底部基础(1)与顶部建筑结构(2)之间的砖砌墙体(3)，以及设于砖砌墙体(3)上的钢拉索加固结构；

所述的钢拉索加固结构包括多个阵列布设于砖砌墙体(3)上的固定节点(4)，以及依次经过多个固定节点(4)的钢拉索(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，多个固定节点(4)阵列或交错布设于砖砌墙体(3)上，并且所述的钢拉索(5)沿水平、竖直及斜向依次经过每个固定节点(4)，使得相邻4个固定节点(4)之间的钢拉索(5)呈“X”状”。

3.根据权利要求2所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，多个固定节点(4)以4行3列形式阵列布设于砖砌墙体(3)上，且每行固定节点(4)沿水平方向设置，每列固定节点(4)沿竖直方向设置；

多个固定节点(4)从左至右、由上至下依次记为第一节点、第二节点、第三节点、第四节点、第五节点、第六节点、第七节点、第八节点、第九节点、第十节点、第十一节点、第十二节点；

所述的钢拉索(5)一端固定于第六节点处，另一端依次经过第二节点、第四节点、第八节点、第十节点、第十一节点、第七节点、第五节点、第一节点、第二节点、第三节点、第五节点、第九节点、第十一节点、第十二节点、第八节点，最终回到第六节点处并固定。

4.根据权利要求3所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的固定节点(4)包括下端嵌设于砖砌墙体(3)内的固定套筒，以及开设于固定套筒顶端的内螺纹孔；所述的钢拉索(5)两端分别与相应的固定套筒螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的固定套筒上开设有供钢拉索(5)穿过的固定孔。

6.根据权利要求4所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的钢拉索(5)包括依次连接的上索头(501)、上连接筒(502)、钢绞线(503)、下连接筒(504)以及下索头(505)；

所述的上索头(501)及下索头(505)分别与相应的固定节点(4)螺栓连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的上索头(501)及下索头(505)上分别开设有供安装螺栓穿过的安装通孔；

使用时，将安装螺栓穿过相应的安装通孔，并螺纹连接于内螺纹孔中，从而使上索头(501)及下索头(505)分别夹持固定于安装螺栓与相应的固定节点(4)之间。

8.根据权利要求6所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的下连接筒(504)与下索头(505)之间还设有拉紧调节机构，所述的拉紧调节机构包括设于下连接筒(504)上的第一拉紧螺杆(506)、设于下索头(505)上的第二拉紧螺杆(507)，以及设于第一拉紧螺杆(506)与第二拉紧螺杆(507)之间的调节套筒(508)；

所述的调节套筒(508)两端分别开设有与第一拉紧螺杆(506)及第二拉紧螺杆(507)相适配的调节螺纹孔，所述的第一拉紧螺杆(506)与第二拉紧螺杆(507)上的外螺纹方向相反，使得当转动调节套筒(508)时，所述的第一拉紧螺杆(506)与第二拉紧螺杆(507)可沿轴向相互靠近。

9.根据权利要求8所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的第一拉紧螺杆(506)与第二拉紧螺杆(507)上还分别螺纹连接有锁紧螺母(509)。

10.根据权利要求1所述的一种基于钢拉索加固结构的砖砌体墙，其特征在于，所述的底部基础(1)包括混凝土基础，所述的顶部建筑结构(2)包括混凝土横梁或混凝土楼板；所述的砖砌墙体(3)采用砖块与砂浆砌筑而成，并通过砂浆与混凝土基础及混凝土横梁相连接。

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