CN201133088Y - 用于加固砌体结构房屋的体外预应力结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为用于加固砌体结构房屋的体外预应力结构，建筑工程领域。对已建砌体结构房屋进行水平向预应力钢绞线作拉杆的抗震加固。技术方案是用小线径的无粘结钢绞线作拉杆，在房屋的墙体上设置张拉锚固端，为适应砌体局部承压能力低的特点，通过锚固板(2)将力传给分散传力垫块(4)和(5)，钢锚固板、钢筋混凝土分散传力垫块分别为“十”字形，单双“丁”字形和双“L”形，分散传力垫块再传递到砌体房屋结构上。预应力张拉后，在墙体和楼面结构中建立起水平预压应力，增强砌体的抗剪性能和房屋的整体性能。主要用途：对已建缺乏抗震构造措施的(或已失效)砌体结构房屋进行抗震加固。

Description

用于加固砌体结构房屋的体外预应力结构

所属技术领域

本实用新型“用于加固砌体结构房屋的体外预应力结构”涉及已建砌体结构房屋未采取抗震构造措施进行抗震加固；或虽采取外加圈梁构造柱，但横墙原采用的是易失效的I、II级普通钢筋作为钢拉杆，现用钢绞线替换的高效体外预应力结构抗震加固；建筑工程领域。

背景技术

目前，在我国地震区的城市中，因客观原因，上世纪七八十年代建造的一些砌体结构房屋缺乏抗震构造措施；另一些房屋虽然在外围采用了增加圈梁构造柱的捆绑式加固，但内部横墙位置则采用了钢拉杆花栏螺栓收紧的预应力加固方法(两端与纵墙连结)，由于钢拉杆一般均为I、II级钢筋，这类钢筋的性能为低强高松驰，花栏螺栓为人工旋紧，钢拉杆中建立的预应力数值很低，一般往往经过几年的使用，其花栏螺栓已完全松动，钢拉杆下垂无力，其预应力拉杆性能完全丧失，使结构的整体性和抗震性能不再有效。

在《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-98)中，对房屋的抗震承载力不足、房屋的整体性不足和房屋中易倒塌的部位，均提到了上述钢拉杆的加固方法，显然这种方法的选取虽然应用了预应力概念，但未采用有效的预应力材料，施加的张拉力值较小，不能在结构中建立起真正的预应力效应，故其加固效果是明显不理想的。

采用预应力无粘结钢绞线代替普通钢筋所做的钢拉杆，能够明确地根据被加固构件情况施加准确的预应力值，这样就保证了房屋的整体性能和抗震性能的提高，同时无粘结钢绞线具有的防腐性能和低松驰性能也保证了加固房屋的耐久性能，无粘结钢绞线还克服了普通钢筋因生锈影响美观的缺点。

高效预应力应用到砌体结构加固中的最大障碍在于被加固构件强度太低，而预应力钢绞筋线强度太高的不对称矛盾关系；其次在于预应力张拉或锚固端对砌体结构局部的很大压力，使砌体结构难以承受，再者是预应力加固体系的计算方法。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

(一)选用小线径的钢绞线(如1×3，φ^s8.6，A_po＝37.4mm²)和相对较低抗拉强度(如f_ptk＝1570N/mm²)；取较低的张拉控制应力(如σ_con＝0.4f_ptk)。

(二)根据结构布置情况，专门设计“十”字形锚固板(四角为双“丁”字形，顶层为“丁”形，顶层四角为双“L”形)；在锚固板与墙体之间设置刚度较大的“十”字形(四角为双“丁”字形，顶层为“丁”形，顶层四角为双“L”形)的分散传力垫块(类似于梁垫或称梁枕)。通过楼面结构和墙体共同传递预应力。

(三)预应力加固体系的设计计算方法和构造措施。

(1)用钢板焊接成“十”字形的锚固板按钢结构传力效应计算。

(2)在锚固端位置设置“十”字形分散传力垫块，如房屋拟增外围圈梁和构造柱，则将传力垫块与圈梁和构造柱整浇。分散传力垫块采用按45°扩散角计算。

(3)墙体与分散传力垫块接触处，进行局部承压验算。

(4)钢绞线张拉控制应力由传力范围内的墙体和楼面结构轴心抗压(双侧布线)或偏心受压(单侧布线)构件计算确定，墙体楼面分担的荷载由线刚度分配。(楼面拼装的多孔板与钢绞线垂直布置时，其搁置端有墙体压在上面，水平方向也可以承担一定的压力，但宜适当折减)。

(5)张拉好的钢绞线用砂浆粉刷出矩形截面形状的线条作覆盖保护措施，防止聚乙烯塑料套管在室外环境老化，室内可提高美观度。破皮的钢绞线剪一截同样的套管用环氧树脂粘贴裹好。

(6)钢绞线距离墙面要尽量靠近，可做到紧贴墙面，便于粉刷出的线条截面较小、美观。

(7)房屋外围如新设置圈梁并施加预应力，钢绞线就直接布于其中，施加预应力时，混凝土强度等级不宜低于设计强度的75％。

本实用新型的有益效果是：

高效预应力无粘结钢绞线加固墙体结构，克服了连结钢拉杆的花栏螺杆体积较大，旋转空间较大而与墙体距离较大，不易用粉刷方式保护的特点，室内空间美观大方；有效建立起的预应力值保证预应力体系不易松弛失效，这是普通钢筋作为拉杆无法做到的；同时在房屋结构中建立起的预应力增加了房屋的整体性和抗震承载力。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

附图1为楼层高效预应力锚固端。

图中1是锚具；2是锚固钢板；3是锚固板肋；4是分散传力垫块混凝土水平段；5是分散传力垫块混凝土竖向段；6是分散传力垫块中所配纵向钢筋；7是分散传力垫块中所配箍筋。

图中锚具(1)压在锚固板(2)上，锚固板将力传递到分散传力垫块(4)和(5)上，分散传力垫块将施加的预应力水平向传递到楼层结构，竖直向传递到墙体结构，从而实现对砌体结构房屋的整体预应力结构加固。

锚固钢板取0.5～0.6m见方，宽度0.15～0.18m，板肋高取60～80mm，钢板厚度8～10mm。分散传力垫块一般总长取1.0～1.5m，截面b×h＝240×180mm，纵筋4Ф14，箍筋Ф6@150，混凝土强度等级C30。

具体实施方式：

对中间层某一片横墙(或纵墙)采用本实用新型加固，则在与横墙连结的两侧纵墙(或对应的横墙)面上钻孔，在纵墙(对应的横墙)外侧立模浇筑“十”字形钢筋混凝土分散传力垫块，穿钢绞线，安装“十”字形锚固板，组装锚具，张拉，再对锚固板立模浇筑细石混凝土保护。对顶层墙体，则采用“丁”字形钢筋混凝土分散传力垫块和“丁”字形钢锚固板。房屋四角，采用双“丁”形钢筋混凝土分散传力垫块和双“丁”形钢锚固板。房屋四角顶层，采用双“L”形混凝土分散传力垫块和钢锚固板。

Claims (1)

1、 一种用于加固砌体结构房屋的体外预应力结构，其特征在于该预应力结构由钢板焊接的锚固板(2)“十”字形或单双“丁”字形或双“L”形；钢筋混凝土“十”字形或单双“丁”字形或双“L”形分散传力垫块(4)和(5)组成，施工顺序是：在墙体外侧先行浇筑出分散传力垫块(5)(6)并预留穿钢绞线孔道，安装焊接好的锚固板(2)(3)，穿线，装锚具，进行预应力张拉并封锚。

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