CN205134604U - 一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，包括：设置在房屋首层背立面上的第一加固装置，设置在房屋二层背立面的第二加固装置，其中：第一加固装置包括沿墙体高度方向分布在墙体内外侧的多对第一水平钢筋，每一对第一水平钢筋之间均通过多条穿过墙体的第一拉结钢筋连接，墙体每一侧的相邻的两条第一水平钢筋之间通过多条第一竖向钢筋连接；第二加固装置包括在墙体外侧沿墙体高度方向分布的多条第二水平钢筋，第二水平钢筋上固结有多条穿过墙体设置的第二拉结钢筋，第二拉结钢筋位于墙体内侧的一端弯折，使第二拉结钢筋整体呈L形；墙体外侧相邻的两条第二水平钢筋之间通过第二竖向钢筋连接。本装置结构简单，功能实用。

Description

一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置

技术领域

本实用新型属于建筑技术领域，具体涉及一种能增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置。

背景技术

临街低层砖混商铺房屋在我国村镇地区分布广泛，数量庞大。临街商铺建筑由于兼具商业、出租等功能，其房屋形态、结构布局、开间进深、层数等方面与普通农房有了很大变化。一般底部采用大空间布置(两间或三间连通)，开大门洞，门洞两侧采用混凝土柱承重并通向二层，后进深采用纯砌体墙承重。在村镇地区这种房屋层数大多为两层，上部用于居住用途，一般分割成小隔间，二层前立面外挑0.6m～1.5m，以增加使用面积且兼做底层雨篷。由于村镇建筑大多数为自建房，农民在建造过程中大多注重装饰和外形，较少进行抗震方面的考虑，调研发现，这类房屋大部分抗震构造措施不全甚至有一些没有任何抗震构造措施，加上施工质量参差不齐，在历次地震中破坏非常严重。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，以克服现有技术中存在的问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，包括：

设置在房屋首层背立面上的第一加固装置，设置在房屋二层背立面的第二加固装置，其中：

第一加固装置包括沿墙体高度方向分布在墙体内外侧的多对第一水平钢筋，每一对第一水平钢筋之间均通过多条穿过墙体的第一拉结钢筋连接，墙体每一侧的相邻的两条第一水平钢筋之间通过多条第一竖向钢筋连接；

第二加固装置包括在墙体外侧沿墙体高度方向分布的多条第二水平钢筋，第二水平钢筋上固结有多条穿过墙体设置的第二拉结钢筋，第二拉结钢筋位于墙体内侧的一端弯折，使第二拉结钢筋整体呈L形；墙体外侧相邻的两条第二水平钢筋之间通过第二竖向钢筋连接。

进一步地，所述的房屋首层背立面的内外侧均设置有第一砂浆层，第一砂浆层将第一加固装置包覆在其内部；房屋二层背立面的外侧设置有第二砂浆层，第二砂浆层将第二加固装置包覆在其内部。

进一步地，所述的房屋首层的侧立面上也设置有所述的第一加固装置，第一加固装置布设在侧立面的每一个墙角处。

进一步地，所述的房屋首层侧立面外部的地面下方设置有基础层，基础层中打有多个钻孔，钻孔中均埋设有膨胀螺栓，膨胀螺栓与所述的第一竖向钢筋、第二竖向钢筋固结。

进一步地，所述的基础层表面设置有保护层。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：

本装置对房屋使用功能及美观影响较小；加固材料均易得到；对房屋整体抗倾覆能力、背立面抗剪能力和侧立面的变形及承载能力都有较大幅度的提高；与其他构造措施可以搭配使用，对传统农房抗震性能的提升更为有效，其加固量大大减少。

附图说明

图1为第一加固装置布设的结构示意图；

图2为第一加固装置在房屋首层背立面、侧立面的布设示意图；

图3为第二加固装置布设的结构示意图；

图4为第二加固装置在房屋二层背立面上的布设示意图；

图5为基础层的布设示意图；

图中标号代表：1—第一拉结钢筋，2—第一竖向钢筋，3—第一水平钢筋，4—第一砂浆层，5—第二拉结钢筋，6—第二竖向钢筋，7—第二水平钢筋，8—第二砂浆层，9—膨胀螺栓，10—基础层。

具体实施方式

发明人通过制作典型的二层临街商铺砖混房屋模型并进行振动台试验，发现此类房屋震害主要发生在首层背立面，正立面和侧立面只有些许小裂缝。同时因二层出挑，试验时，房屋后墙和基础欲脱离，房屋有整体向前倾覆的趋势。根据此类房屋的实际震害，本装置针对性地进行了设置：

一、装置结构详解

一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，包括：

设置在房屋首层背立面上的第一加固装置，设置在房屋二层背立面的第二加固装置，其中：

第一加固装置包括沿墙体高度方向分布在墙体内外侧的多对第一水平钢筋3，每一对第一水平钢筋3之间均通过多条穿过墙体的第一拉接钢筋1连接，墙体每一侧的相邻的两条第一水平钢筋3之间通过多条第一竖向钢筋2连接；

如图1、图2所示，其中图1为图2局部放大图，两个图均为水平剖视图。图中可以看到，第一加固装置由四部分组成，为第一水平钢筋3、第一拉接钢筋1、第一竖向钢筋2。由第一水平钢筋3和第一竖向钢筋2分别在房屋首层背立面的内、外层构成钢筋网结构，而内外钢筋网之间由第一拉接钢筋1进行紧固。

而在房屋首层的侧立面上也设置有所述的第一加固装置，第一加固装置布设在侧立面的每一个墙角处，在墙角处的440mm范围内布置，如图2所示。

布设时，先在需要设置第一加固装置的范围内进行5mm砂浆抹面，然后在第一水平钢筋3、第二水平钢筋7交汇处钻孔布置第一拉接钢筋1，其中第一竖向钢筋2为φ6@100，第一水平钢筋3为φ4@120，第一拉结筋为φ6。

第二加固装置包括在墙体外侧沿墙体高度方向分布的多条第二水平钢筋7，第二水平钢筋7上固结有多条穿过墙体设置的第二拉结钢筋5，第二拉结钢筋5位于墙体内侧的一端弯折，使第二拉结钢筋5整体呈L形；墙体外侧相邻的两条第二水平钢筋7之间通过第二竖向钢筋6连接。

如图3、图4所示，和第一加固装置类似，在二层背立面外部也设置有多条第二水平钢筋7，与第二竖向钢筋6在墙外构成钢筋网，而在墙内通过L形的第二拉结钢筋5进行紧固。第二拉结钢筋5弯折部分的长度为50mm。当第二竖向钢筋6布设到达屋顶时，在屋面板上钻孔，把第二竖向钢筋6锚固进屋面板，并用砂浆填孔。

房屋首层背立面的内外侧均设置有第一砂浆层4，第一砂浆层4将第一加固装置包覆在其内部；房屋二层背立面的外侧设置有第二砂浆层8，第二砂浆层8将第二加固装置包覆在其内部。

另外，还在房屋外部设置有防倾覆装置：

房屋首层侧立面外部的地面下方设置有基础层10，基础层10中打有多个钻孔，钻孔中均埋设有膨胀螺栓9，膨胀螺栓9与所述的第一竖向钢筋2、第二竖向钢筋6固结。

膨胀螺栓9采用M8螺栓，长度为150mm，并在基础层10表面设置有5mm的砂浆层，最后把所有的竖向钢筋和膨胀螺栓9焊接，再在其上方摸30mm厚的砂浆层做保护层。

背立面和正立面加固：背立面和正立面因各种原因会出现水平和竖向裂缝，因此对于背立面和正立面的加固就是裂缝修复，此修复装置只包括425#水泥浆。对于小裂缝，沿裂缝每隔10cm钻4mm孔，通过此孔用针管给裂缝内注射水泥浆。对于内外贯通裂缝，用电钻将砖缝中的砂浆剔除，对灰缝进行清理，然后用注浆机注入新的水泥浆。

二、工作原理

通过在后墙设置钢筋网砂浆面层提高了墙体的刚度和抗剪性能，墙体内外侧的钢筋网砂浆层通过对穿钢筋拉接起来能使钢筋网砂浆面层和墙体协调受力。由于“夹板墙(第一加固装置、第二加固装置)”加固后，在两侧墙体角部形成的约束类似暗柱的作用，如此，在前后柱的共同约束下，两侧墙体的变形能力和承载能力得到提高。在基础中设置膨胀螺栓，让竖向钢筋和膨胀螺栓焊接起来，由于基础侧面的土壤对基础具有一定的嵌固作用，因此可以提高房屋的抗倾覆能力。对裂缝采用注浆修复可以提高裂缝处强度，防止因裂缝的存在使墙体在地震作用下出现薄弱部位。

三、效果验证

本装置用于建筑领域，可在广大临街商铺砖混房屋中推广使用。

本装置的效果：为验证本装置的效果，已于2014年在西安建筑科技大学结构抗震实验室进行了房屋模型振动台试验，利用本装置对该临街商铺砖混房屋模型进行了整体加固。加固后的模型背立面裂缝短小且细微，分散在整个墙体中，众所周知，地震中的砖混结构倒塌有很大一部分是因为墙倒后楼屋面失去支撑而引起的整体坍塌，但加固后，模型结构无明显的薄弱部位，虽每面墙体都有损伤，但都比较分散，不至于引起整体塌落，说明此种加固方法对于低层临街砖混商铺房屋结构非常有效。在9度罕遇地震作用下，模型结构的两侧面墙体上均形成了较长的主斜裂缝，均从左上角近乎连通至右下角，但这种主斜裂缝发展至侧立面角部的“夹板墙”加固处就停止了，侧立面的角部“夹板墙”加固在有效约束侧立面墙体的同时可以抑制主斜裂缝的继续发展，说明角部的“夹板墙”加固不仅可以有效锚固背立面整面墙体的加固，还对两侧面墙体有着类似暗柱的作用。在9度罕遇地震作用下，模型最大位移角为1/76，但模型依然能保持承载力，说明加固后房屋具有较好的变形能力。总体上可以实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标。

采用本加固装置，使用的材料容易得到且造价较低、制作简单。这种简单有效加固装置适合在地震高发区、高烈度区的此类房屋中推广使用。

Claims (5)

1.一种增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，其特征在于，包括：

设置在房屋首层背立面上的第一加固装置，设置在房屋二层背立面的第二加固装置，其中：

第一加固装置包括沿墙体高度方向分布在墙体内外侧的多对第一水平钢筋(3)，每一对第一水平钢筋(3)之间均通过多条穿过墙体的第一拉接钢筋(1)连接，墙体每一侧的相邻的两条第一水平钢筋(3)之间通过多条第一竖向钢筋(2)连接；

第二加固装置包括在墙体外侧沿墙体高度方向分布的多条第二水平钢筋(7)，第二水平钢筋(7)上固结有多条穿过墙体设置的第二拉结钢筋(5)，第二拉结钢筋(5)位于墙体内侧的一端弯折，使第二拉结钢筋(5)整体呈L形；墙体外侧相邻的两条第二水平钢筋(7)之间通过第二竖向钢筋(6)连接。

2.如权利要求1所述的增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，其特征在于，所述的房屋首层背立面的内外侧均设置有第一砂浆层(4)，第一砂浆层(4)将第一加固装置包覆在其内部；房屋二层背立面的外侧设置有第二砂浆层(8)，第二砂浆层(8)将第二加固装置包覆在其内部。

3.如权利要求1所述的增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，其特征在于，所述的房屋首层的侧立面上也设置有所述的第一加固装置，第一加固装置布设在侧立面的每一个墙角处。

4.如权利要求1所述的增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，其特征在于，所述的房屋首层侧立面外部的地面下方设置有基础层(10)，基础层(10)中打有多个钻孔，钻孔中均埋设有膨胀螺栓(9)，膨胀螺栓(9)与所述的第一竖向钢筋(2)、第二竖向钢筋(6)固结。

5.如权利要求4所述的增强沿街商铺砖混房屋整体抗震性能的装置，其特征在于，所述的基础层(10)表面设置有保护层。