隨著社會的進(jìn)步及人民生活水平的日益提高,許多既有的砌體混合建筑已經(jīng)不能滿足人們的正常使用要求??拐鹦阅懿畹拇u混舊房在地震時嚴(yán)重威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全。對老舊砌體混合結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行改造加固與新建房屋相比具有以下優(yōu)點:工期短,投資少,效益好,所以對現(xiàn)有老舊砌體混合結(jié)構(gòu)的房屋進(jìn)行加固改造是一種切實可行的方法。
1、砌體結(jié)構(gòu)的特點
砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有造價低,施工方便,工藝簡單等優(yōu)點。砌體結(jié)構(gòu)同時也具有較好的耐久性和良好的耐火性,較好的保溫隔熱和隔聲性能,節(jié)能效果明顯,易滿足建筑功能要求。砌體結(jié)構(gòu)的另一特點是其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)大于抗拉、抗剪強(qiáng)度,特別適用于以受壓為主構(gòu)件的應(yīng)用。砌體結(jié)構(gòu)也存在許多缺點:與其他材料結(jié)構(gòu)相比,砌體的強(qiáng)度較低,因而必須采用較大截面的墻、柱構(gòu)件,體積大、自重大、材料用量多,運(yùn)輸量也隨之增加;砂漿和塊材之間的粘結(jié)力較弱,因此砌體的抗拉、抗彎和抗剪強(qiáng)度較低,抗震性能差,使砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到限制。
2、砌體結(jié)構(gòu)的加固方法
針對房屋抗震承載力不足、整體性能差、易倒塌部位和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等不同情況,提出了不同的加固方法。
2.1提高抗震承載力
(1)外加砼柱加固。在墻體交接處外加現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)造柱加固,砼柱應(yīng)與圈梁、拉桿連成整體、或現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋連接,外加柱必須有相應(yīng)的基礎(chǔ)。
(2)面層或夾板墻加固。在墻體一側(cè)或兩側(cè)采用水泥砂漿面層、鋼絲網(wǎng)砂漿面層或現(xiàn)澆鋼筋混凝土板墻加固。
(3)拆砌式增設(shè)。對強(qiáng)度過低的原墻體可拆除重砌,或增設(shè)抗震墻。
(4)修補(bǔ)和灌漿。對已開裂墻體可采用壓力灌漿修補(bǔ),對砂漿飽滿度差或強(qiáng)度等級過低的墻體可用滿墻灌漿加固。
此外,還有包角鋼鑲邊加固和增設(shè)支撐等加固方法。
2.2加強(qiáng)房屋整體性
(1)當(dāng)圈梁設(shè)置偏少不符合抗震要求時應(yīng)再增設(shè)圈梁。外墻圈梁一般用現(xiàn)澆鋼筋混凝土,內(nèi)墻圈梁可用鋼拉桿或在進(jìn)深梁端加錨桿。
(2)當(dāng)縱、橫墻連接較差時,可用鋼拉桿、錨桿或外加壁柱和外加圈梁的方法。
(3)樓面、屋蓋梁支承長度不足時,可增設(shè)托梁或采用其他有效措施。
2.3加固易倒塌部位及防扭轉(zhuǎn)效應(yīng)
為防止扭轉(zhuǎn),應(yīng)優(yōu)先在薄弱部位增砌磚墻或現(xiàn)澆混凝土墻。對易倒塌部位,
應(yīng)針對具體情況采用加固措施,如承重窗間墻太窄可增設(shè)鋼筋混凝土窗框或采用面層、夾板墻加固。當(dāng)隔墻無拉結(jié)或拉結(jié)不牢時,需采取錨接措施。
3、外加鋼筋混凝土柱、圈梁加固多層磚房
采用鋼筋混凝土柱連同圈梁和鋼拉桿一起加固磚房,是唐山地震以后從加固實踐中總結(jié)出來的一種抗震加固措施,后經(jīng)中國建筑科學(xué)研究院等單位對這一加固系統(tǒng)的抗震性能進(jìn)行了試驗研究。試驗研究表明,外加柱加固墻體后對墻體的抗剪承載力有一定的提高,尤其推遲了墻體裂縫的出現(xiàn);能提高墻體的延性和變形能力,對防止結(jié)構(gòu)發(fā)生突然性倒塌有著良好的效果。因此,采用鋼筋混凝土外加柱這一手段加固砌體混合結(jié)構(gòu)的房屋是一種比較簡單而有效的方法,這種方法至今仍被使用。
3.1采用外加鋼筋混凝土柱加固房屋
(1)外加柱設(shè)置在房屋四角,并根據(jù)房屋的現(xiàn)狀在內(nèi)外墻交接處每開間設(shè)置。外加柱在平面內(nèi)對稱布置,從底層設(shè)起,并沿房屋全高貫通。外加柱與圈梁或鋼拉桿連成閉和系統(tǒng),內(nèi)墻圈梁用墻或梁兩側(cè)的鋼拉桿代替,直徑14mm。外加柱鋼筋的下端通過植筋錨固在原來的墻下條形基礎(chǔ)內(nèi),上端錨固于屋面圈梁,與鋼筋混凝土屋面板一起整澆,以保證有可靠連接。
(2)外加柱混凝土強(qiáng)度等級C25,柱截面采用240mm×300mm,縱向鋼筋配4φ12。外墻轉(zhuǎn)角處采用邊長為600mm的L形等邊角柱,厚度200mm,縱向鋼筋配12φ14。箍筋均采用6@150,并按規(guī)范要求在樓、屋面上下各500mm范圍內(nèi)加密。
(3)外加柱與原結(jié)構(gòu)墻體可靠連接,在樓層1/3和2/3層高處,室外地坪標(biāo)高處設(shè)置鋼筋混凝土銷鍵。銷鍵截面采用240mm×240mm,入墻深度180mm,配4φ8鋼筋和2φ6箍筋,并與外加柱同時澆灌。
(4)由于原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為墻下條形基礎(chǔ),埋深約1.5m,外加砼柱的鋼筋通過植筋的方法錨固在外墻基礎(chǔ)的底板上。
3.2采用增設(shè)外加圈梁加固房屋
(1)增設(shè)的圈梁在樓面標(biāo)高的同一平面內(nèi)閉合。
(2)圈梁現(xiàn)澆,鋼筋混凝土強(qiáng)度等級C25。截面采用200mm×240mm??v筋采用4φ12;箍筋采用6@200,按規(guī)范外加柱和鋼拉桿錨固點兩側(cè)各500mm范圍內(nèi)加密。
(3)增設(shè)的圈梁與原結(jié)構(gòu)墻體可靠連接,在每開間中間點設(shè)置鋼筋混凝土銷鍵,銷鍵截面采用180mm×240mm,入墻深度180mm,配4φ8鋼筋和2φ6箍筋。
(4)圈梁與墻體連接的孔洞應(yīng)沖洗干凈。圈梁連續(xù)澆筑,頂面做泛水,底面做滴水槽。