砌体结构加固设计-课件1.ppt

1、 4.4 砖柱承载力不足时的加固方法 砖柱承载力不足时可采用增大截面和外包角钢加固。4.4.1 增大截面法加固砖柱 增大截面法加固砖柱包括侧面增设混凝土层加固(简称侧面加固)和四周外包混凝土或钢筋网水泥砂浆层加固两类（如图4.8）。1.侧面增设混凝土层加固砖柱侧面增设混凝土层加固砖柱 当砖柱承受的弯矩较大时，往往采用仅在受压面增设混凝土的方法(如图4.8a所示)或双面增设混凝土层的方法(如图4.8b所示)予以加固。采用侧面加固时，新旧柱的连接和接合非常重要。双面加固应采用连通的箍筋；单面加固应在原砖柱上打入混凝土钉或膨胀螺栓等物件，以加强两者的连结。此外，无论是单面加固还是双面加固，应将原砖柱

2、的角砖每隔5皮打掉一块，使新混凝土与原柱能很好地咬合图4.8（a，b）。新浇混凝土的强度等级宜用C15或C20，受力钢筋距砖柱的距离不应小于50 mm，受压钢筋的配筋率不宜小于0.2，直径不应小于8 mm。侧面增设混凝土层加固后的砖柱成为组合砖砌体，其受压承载力可按式(4.2)式(4.5)计算。2.四周外包混凝土加固砖柱四周外包混凝土加固砖柱 四周外包混凝土加固砖柱的效果较好，对于轴心受压砖柱及小偏心受压砖柱，其承载力的提高效果尤为显著。当外包层较薄时，外包层宜采用水泥砂浆。砂浆强度等级不得低于M 7.5。外包层应设置 的封闭箍筋，间距不宜超过150 mm。由于封闭箍筋的作用，砖柱的侧向变形就

3、受到约束，其受力类似于网状配筋砖砌体。由此，四周外包混凝土加固砖柱的受压承载力可按下式计算：46 (4.10)式中 高厚比和配筋率以及轴向力偏心距对网状配筋砖砌体受压承载力的影响系数。按砌体设计规范取用；体积配箍率()，当箍筋的长为a，宽度为b，间距为s，单肢箍筋截面积为 时，浇混凝土的材料强度折减系数。它与原柱的受力状态有关，当加固前原砖柱未损坏时取 ；部分损坏或受力较高时，取 。加固砖柱组合砖砌体，即按式(4.2)式(4.5)计算所得的受压承载力；11221100vynfeNNAynv1vsAvsvAababs210011109.107.1N 4.4.2 外包角钢加固砖柱 外包角钢加固砖柱

4、可以在砖柱尺寸增加不多的情况下，较多地提高砖柱的承载力，大幅度地增加砖柱的抗侧力。图4.9 外包角钢加固砖柱 外包角钢加固砖柱的一般作法是：先将砖柱四角粉刷层铲除，洗刷干净，在砖柱角表面抹一层10 mm厚水泥砂浆找平，将角钢粘贴于受荷砖柱的四周，并用卡具卡紧，随即用缀板将角钢连成整体，最后去掉卡具，粉刷水泥砂浆以保护角钢(如图4.9所示)。角钢应很好地锚入基础，在顶部也应有可靠的锚固，以保证其有效地参加工作。角钢不宜小于L505。外包角钢加固后的砖柱亦是组合砖柱，但由于缀板和角钢对砖柱的横向变形起到了一定的约束作用，砖柱的抗压强度就有所提高。参考混凝土组合砖柱以及网状配筋砖砌体的计算方法，可得

5、出：对于加固后为轴心受压的砖柱，计算公式为 (4.11)对于加固后为偏心受压的砖柱，计算公式为 (4.12)式中 缀板和角钢对砖柱的约束，使砖砌体强度提高而增大的砖柱承载力，可按下式计算：(4.13)Nf Af ANconaaav Nf Af AANaaaaav NavNfeyAavnavay2100121 体积配箍率()，当取单肢缀板的截面面积为 、间距为时 ，受拉肢型钢的应力，可按式(4.6)计算。其余符号意义同前。受压区高度 可参考式(4.5)计算。avsvaAababs2axAav1avs 4.5 窗间墙的加固 窗间墙是砌体房屋中的薄弱部位。窗间墙的加固方法和砖墙体、砖柱的加固方法相似

6、，可采用增设扶壁柱，增设钢筋网面层；增大截面和外包型钢等加固方法。具体可按本章4.3节和4.4节所述方法进行加固设计。如窗孔能适当减小，则在原窗间墙两侧增设钢筋混凝土柱是比较经济而有效的方法。当采用外包角钢加固窗间墙时，由于窗间墙的宽度比厚度大得多，如果仅采用四角加角钢的方法加固，则不能有效地约束墙的中部，起不到应有的作用。因此，当墙的宽厚比大于2.5时，宜在窗间墙的中部两边竖向各增设一根扁铁，并用螺栓将它们拉结(如图4.10所示)。加固结束后，抹以砂浆保护层，既防止角铁生锈，也起到建筑装饰作用。用角钢加固的窗间墙的承载力计算方法与外包钢加固砖柱的计算方法相同。4.6 加强砌体结构整体性的加固

7、方法 外加钢筋混凝土构造柱、圈梁和钢拉杆是增强房屋整体性的有效方法。根据实际情况，可分别采用外加构造柱，外加圈梁或钢拉杆的加固方法。1）当原房屋既无构造柱又无圈梁或无足够圈梁时，可采用外加构造柱、圈梁和钢拉杆系统的整体加固方法；2）当原房屋无足够圈梁时，可采用外加圈梁和钢拉杆的加固方法；3）当原房屋已有足够圈梁但无构造柱时，可采用外加构造柱的加固方法，但必须使构造柱和原圈梁及墙体间有足够的连接强度和延性。原房屋抗震墙体间距过大时，可首先增设抗震墙，再考虑采用外加构造柱、圈梁和钢拉杆的加固方法。4.6.1 外加构造柱、圈梁、钢拉杆的构造要求 1 1、外加构造柱、外加构造柱 1）截面尺寸：为保证外

8、加柱有一定的强度，且能与墙体共同工作，其截面尺寸和配筋不宜小于表4.2的规定。并可参考图4.11进行设计。空斗墙外加柱截面尺寸和配筋也可参照表4.2进行设计。构造柱与原有梁、圈梁、板的联结可根据实际情况参考图4.12、4.13、4.14进行设计。表4.2 柱最小截面尺寸及最小配筋量 4 1264 12612 126截面尺寸配筋量类 别(宽高)mm主筋箍筋图 示矩形柱250150150200扁柱50070200形柱每边600120两排200 61502002504 121504 12620070070600120600 12 62001001/3层高柱12012 12 8 16200 62501

9、阳角加构造柱混凝土键18025孔1:3水泥砂浆填实1-1楼板面180C20细石混凝土 200180混凝土键15001201501501201201500 12拉杆C20细石混凝土填实1801100圈梁1/3层高 1/3层高填实180混凝土键150180120拉杆 12楼板底拉杆120 12120有拉杆时此杆取消图4.11 外加构造柱构造要求120混凝土键 4 12 4 16 6250内外墙交接处加构造柱200250300圈梁2C20细石混凝土 121500240120拉杆填实21001/3层高1:3水泥砂浆填实2-225孔楼板面圈梁100180混凝土键柱1201/3层高拉杆 12拉杆12012

10、0 121/3层高楼板底有拉杆时此杆取消图4.11 外加构造柱构造要求C20细石混凝土 1:3水泥砂浆填实填实200圈梁300混凝土键 4 12 4 16伸缩缝处加构造柱 62502503 12混凝土键120125125拉杆120拉杆 123180楼板面1/3层高1003-31:3水泥砂浆填实25孔圈梁180混凝土键柱1501201/3层高拉杆 121201001/3层高120拉杆 12楼板底有拉杆时此杆取消图4.11 外加构造柱构造要求200拉筋12A 300墙厚400混凝土填实细石图4.12 构造柱与原有梁连接原有梁A AC20架立筋焊接拉筋与焊接A细石混凝土填实C20602 12图4.1

11、3 构造柱与原有圈梁的连接4 12150 150构造柱300原有圈梁 焊接4 12200B拉结筋 B拉结筋细石C20B B混凝土填实 原有圈梁图4.14 构造柱与原有板的连接150拉筋焊接300拉筋200C12CC C细石混凝土填实原有楼板C202 12焊接50 2）外加柱的基础：为有效地约束墙体，提高其抗剪强度和变形能力，外加柱的柱基必须与原墙基有牢固的连结。外加柱基础埋深宜同外墙基础埋置深度，如外墙基础埋深超过1.5 m时，柱基础埋深可为1.5 m。基础尺寸和构造可参考图4.15。2.外加圈梁外加圈梁 外加圈梁应优先采用现浇钢筋混凝土圈梁，在特殊情况下，亦可采用型钢圈梁。1）截面尺寸和配筋

12、：外加圈梁截面尺寸和配筋不宜小于表4.3的规定。2）外加圈梁应在同一水平标高交圈闭合。变形缝处两侧的圈梁应分别闭合，如遇洞口，应采取措施使圈梁闭合。外加圈梁与砖扶壁柱、水落管等相遇时，应采取措施以保证圈梁的连续性。100100图4.15 外加构造柱基础伸缩缝构造柱基础平面图250200250 200500浅埋基础做法200中间构造柱基础平面图200阳角构造柱基础平面图200 300200墙厚150200 200基宽墙厚埋深 2000300 8200 8200 室外地坪 8200 300基宽250200150200200墙厚200200不小于1.0米 不大于1.5米 深埋基础做法 室内地坪墙厚基

13、宽700240 室内地坪 室外地坪 8200 8 表4.3 外加圈梁最小截面尺寸及最小配筋 3）圈梁要与砌体墙有效连结，除在浇圈梁前连接处墙面应刷洗干净，保证圈梁混凝土和砖墙的粘结外，可选用普通锚栓、钢筋混土销键或其它连结件。4 84 104 126200圈 梁烈度备 注789钢筋混凝土截面尺寸(高宽)mm180120高为平行墙面的尺寸宽为垂直墙面的尺寸主 筋箍 筋圈梁与外加柱连接时，在柱边两侧各500 mm长度区段内箍筋间距加密至100型钢槽钢 角钢 8 756当外加钢筋混凝土圈梁用普通锚栓与墙体连结时，锚栓的一端应作直角弯钩埋入圈梁，埋入长度为30 d(d为锚栓的直径)，另一端用螺帽拧紧，

14、如图4.16所示。锚栓图4.16 圈梁用普通锚栓与墙体连接100010002 12斜筋30d 当外加钢筋混凝土圈梁采用钢筋混凝土销键连结时，销键的高度与圈梁相同，宽度为180 mm，入墙深度不小于180 mm或不小于墙厚，配筋量应不小于，间距宜为1000 mm2000 mm，外墙圈梁的销键宜设置在窗口两侧，销键凿洞时应防止墙体破坏，如图4.17所示。型钢圈梁应每隔1000 mm1500 mm与墙体用普通螺栓拉结，螺栓直径不小于 ，圈梁与墙面之间的间隙可用干硬性水泥砂浆塞严。3.钢拉杆钢拉杆 钢拉杆一般不宜小于 ，钢拉杆与外加圈梁应很好连结，可采用钢拉杆端头焊垫板埋入圈梁（图4.18）及其它连结

15、方法加以连结。一般钢拉杆中间设一个花篮螺丝，以便拉紧钢拉杆。钢拉杆应除锈、刷防锈漆一道，银粉漆二道。122 14图4.17 钢筋混凝土圈梁、销键连结图钻孔80钢拉杆1001600拉筋6细石混凝土9615001B2 6500(从地面或楼板面算起)新砌抗震横墙B-120306060(板厚8)钢垫板1201201 1沿高楼板面后砌抗震横墙砂浆抹平481:3钢垫板L=B+1201水泥120 8+2 6楼板底40048100400100图4.21 内外墙用拉结筋连接7 螺栓；8 墙中孔洞（在放置拉杆后，用水泥砂浆填充）；9 系紧用螺母。5 焊在角钢上的拉杆；6 角钢；4 墙接头处的裂缝（用砂浆填充）；1

16、 外墙；2 内墙；3 楼板；89164587219811 1564273 3.外墙和楼屋盖的连接外墙和楼屋盖的连接 当外墙和楼屋盖的连接不符合要求时，可参考图4.22进行加固。充）；8 系紧用螺母。杆和螺栓以后，用水泥砂浆填墙和楼板中的孔洞（在放置拉5 钢板；6 螺栓；7 砂浆）；4 焊在钢板上的拉杆；3 墙与楼板之间的裂缝（填以1 外墙；2 钢筋混凝土楼板；547282364图4.22 外墙与楼屋盖的连结23228761751 4.外墙与圈梁间的连接加固 当外墙与圈梁连结不符合要求时，可参考图4.23进行加固。8 系紧用螺母。7 穿过拉杆的墙中的孔洞（在放置1 外墙；2 钢筋混凝土楼板梁；8

17、3716图4.23 外墙和圈梁的连接拉杆和螺栓以后，用水泥砂浆填充）；上的拉杆；6 固定拉杆用的垫板；3 梁的裸露钢筋；4 焊在梁裸露 钢筋上的钢板；5 焊在钢板5435334732812 5.外墙与外墙间的连接加固外墙与外墙间的连接加固 当外墙间连结不符合要求时，可采用钢筋混凝土或钢筋网水泥砂浆层，加固外墙阴角，如图4.24所示，也可采用钢板加固外墙转角，如图4.25所示。或钢筋混凝土层支架；4 钢筋网（填以砂浆）；3 钢筋网砂浆层800mm一个；6 墙中钻好的，深10mm，沿水平线和垂直线每隔6005 用变形钢筋做的锚筋，直径为5416图4.24 用钢筋砂浆层加固外墙阴角度不小于100mm的孔洞.31 外墙转角；2 墙接头处的裂缝12图4.25 用钢板加固外墙转角31 外墙转角；2 墙接头处的裂缝钢结合板；4 系紧用螺栓；5 墙中凿好的孔洞（安放好螺栓后，填以砂浆。（填以砂浆）；3 用钢条做的双面42154