对砌体结构老旧房屋进行抗震综合改造的方法及构成结构

摘要

本发明涉及一种采用钢、玻综合加固技术对砌体结构老旧房屋进行抗震综合改造的方法及构成结构，属于抗震加固领域。该技术中的钢、玻综合加固技术包括：钢框架梁、钢框架柱、人字钢支撑及玻璃纤维增强复合材料喷射施工技术。本发明技术综合应用了新型人字支撑钢架组合结构体系和喷射玻璃纤维聚合物复合材料的综合技术，能解决老旧砌体房屋抗震加固综合改造的工程实践中遇到的问题，提供了一种结构简单、经济合理、实际有效的抗震加固方法，为老旧砌体结构加固工程提供了新的做法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用钢、玻综合加固技术对砌体结构老旧房屋进 行抗震综合改造的方法及构成结构，属于抗震加固领域。

背景技术

以北京市为例，八十年代以前所建多层砌体结构老旧房屋，普遍 存在砖及砂浆强度较低、圈梁及构造柱设置不满足抗震要求、楼屋面 板多为钢筋混凝土预应力圆孔板、板端支撑长度不满足要求等建筑缺 欠，需进行抗震加固综合改造。但是，居民一般不愿意因加固而减少 了使用面积，或者因加固工程而搬迁等。目前常规加固方法如板墙加 固、面层加固，都要占用一定的建筑空间，减少使用面积，而且破坏 了原来的水、电、暖的管线安装和走向，给加固后的修复装修带来困 难，增加了施工费用，延长了施工周期。

发明内容

本发明的目的在于克服传统方法的不足，为更好地解决多层砌体 老旧房屋抗震加固综合改造的工程实践中遇到的问题，提出了一种对 砌体结构老旧房屋进行抗震综合改造的方法及构成结构，其采用人字 支撑体系和喷射玻璃纤维聚合物复合材料相结合的方法，综合加固多 层砌体老旧住宅加固方案(简称钢、玻综合加固技术)，达到安全、 可靠、方便、快捷的目的。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种对砌体结构老旧房屋进行抗震综合改造的方法，其特征在于： 其具体步骤如下：

步骤一：选择人字型支撑钢架结构体系作为砌体结构老旧房屋的 外套加固形式，并在工厂预先制作人字型支撑钢架结构体系各构件；

步骤二：在砌体结构老旧房屋正、背立面外侧分别构筑人字型支 撑钢架结构体系，人字型支撑钢架结构体系一侧与砌体结构老旧房屋 外横墙固定；

步骤三：在人字型支撑钢架结构体系上固定设置轻质、环保、保 温的外墙板和地板，用以在砌体结构老旧房屋正、背立面外侧分别组 成一加固、增容结构；

步骤四：在砌体结构老旧房屋两侧山墙外分别构筑人字型支撑钢 梁、柱结构体系，并与山墙固定；

步骤五：在砌体结构老旧房屋内、外墙体上喷射玻璃纤维聚合物 复合材料GFRP；

步骤六：对上述钢构件进行防火、防锈处理。

其中，所述人字型支撑钢架结构体系为由钢梁、柱以及人字型钢 支撑组成的空间三维结构体系。

所述人字型支撑钢梁、柱结构体系为由钢梁、柱以及人字型钢支 撑组成的单片二维结构体系。

所述人字型支撑钢架结构体系的长度同砌体结构老旧房屋长度， 宽度为1.5～1.8m，所述柱下设置钢筋混凝土条形基础。

所述人字型钢支撑为由两个U型槽钢扣合在一起组成的方形钢 管，其截面尺寸为：长×宽×厚＝100×100×6mm；人字型支撑钢架结构 体系的柱截面尺寸为：长×宽×厚＝220×220×6mm；所述人字型支撑钢 架结构体系的钢梁为工字钢梁，其中钢纵梁为I16普通工字钢，钢横 梁为I14普通工字钢；所有钢构件均采用Q235钢。

为适应窗口采光，人字型钢支撑避开窗口并布置为八字型。

所述步骤五在喷射玻璃纤维聚合物复合材料GFRP时，选择短切 喷射成型机完成，喷射成型机应保证干燥，环境温度控制在25±5℃， 喷射厚度不超过7mm，为保证增强结构承载力，需粘贴1～2层玻璃 纤维布，其粘贴流程为：喷沙→贴布→喷沙→贴布。

所述玻璃纤维聚合物复合材料GFRP中的短切玻璃纤维长为 8～48mm，且喷射厚度不超过7mm。

采用上述方法构成的抗震加固结构，包括人字型支撑钢架结构体 系以及人字型支撑钢梁、柱结构体系，所述人字型支撑钢架结构体系 设置在砌体结构老旧房屋的正、背立面外侧，并与砌体结构老旧房屋 外横墙固定；所述人字型支撑钢梁、柱结构体系设置于砌体结构老旧 房屋的两侧山墙外，并与山墙固定；所述人字型支撑钢架结构体系为 由钢梁、柱以及人字型钢支撑组成的空间三维结构体系；所述人字型 支撑钢梁、柱结构体系为由钢梁、柱以及人字型钢支撑组成的单片二 维结构体系；所述人字型支撑钢架结构体系上设置有外墙板和地板； 所述砌体结构老旧房屋的内外墙上设置有加固层。

所述加固层为玻璃纤维聚合物复合材料GFRP层。

有益效果：采用本发明的上述方法能使多层砌体结构加固的施工 更快捷，抗震性能好，造价更低廉。

附图说明

图1为人字支撑组合结构体系示意图；

图2为人字型支撑钢梁、柱结构体系山墙加固立面图；

图3为人字型支撑钢架结构体系外套局部示意图；

图4为钢构件节点示意详图；

图5为框架钢柱与基础连接示意图；

图中，1：柱；2：钢梁；3：钢支撑；4：钢垫板。

具体实施方式

如图1～图5所示，本发明的具体实施方式如下：

本发明的一种对砌体结构老旧房屋进行抗震综合改造的方法，具 体步骤如下：

步骤一：选择人字型支撑钢架结构体系作为砌体结构老旧房屋的 外套加固形式，并在工厂预先制作人字型支撑钢架结构体系各构件；

步骤二：在砌体结构老旧房屋正、背立面外侧分别构筑人字型支 撑钢架结构体系，人字型支撑钢架结构体系一侧与砌体结构老旧房屋 外横墙固定；

步骤三：在人字型支撑钢架结构体系上固定设置轻质、环保、保 温的外墙板和地板，用以在砌体结构老旧房屋正、背立面外侧分别组 成一加固、增容结构；

步骤四：在砌体结构老旧房屋两侧山墙外分别构筑人字型支撑钢 梁、柱结构体系，并与山墙固定；

步骤五：在砌体结构老旧房屋内、外墙体上喷射玻璃纤维聚合物 复合材料GFRP；

步骤六：对上述钢构件进行防火、防锈处理。

其中，人字型支撑钢架结构体系为由钢梁2、柱1以及人字型钢 支撑3组成的空间三维结构体系。人字型支撑钢梁、柱结构体系为由 钢梁2、柱1以及人字型钢支撑3组成的单片二维结构体系。人字型 支撑钢架结构体系的长度同砌体结构老旧房屋长度，宽度为 1.5～1.8m，柱1下设置钢筋混凝土条形基础。人字型钢支撑3为由两 个U型槽钢扣合在一起组成的方形钢管，其截面尺寸为：长×宽×厚 ＝100×100×6mm；人字型支撑钢架结构体系的柱1截面尺寸为：长× 宽×厚＝220×220×6mm；人字型支撑钢架结构体系的钢梁2为工字钢 梁，其中钢纵梁为I16普通工字钢，钢横梁为I14普通工字钢；所有 钢构件均采用Q235钢。为适应窗口采光，人字型钢支撑3避开窗口 并布置为八字型。柱1柱底和基础的连接可用钢垫板4等采取螺栓锚 固连接。

上述步骤五中，在喷射玻璃纤维聚合物复合材料GFRP时，选择 短切喷射成型机完成，喷射成型机应保证干燥，环境温度控制在 25±5℃，喷射厚度不超过7mm，为保证增强结构承载力，需粘贴1～ 2层玻璃纤维布，其粘贴流程为：喷沙→贴布→喷沙→贴布。玻璃纤 维聚合物复合材料GFRP中的短切玻璃纤维长为8～48mm，且喷射厚 度不超过7mm。

上述方法构成的抗震加固结构包括：人字型支撑钢架结构体系以 及人字型支撑钢梁、柱结构体系，人字型支撑钢架结构体系设置在砌 体结构老旧房屋的正、背立面外侧，并与砌体结构老旧房屋外横墙固 定；人字型支撑钢梁、柱结构体系设置于砌体结构老旧房屋的两侧山 墙外，并与山墙固定；人字型支撑钢架结构体系为由钢梁2、柱1以 及人字型钢支撑3组成的空间三维结构体系；人字型支撑钢梁、柱结 构体系为由钢梁2、柱1以及人字型钢支撑3组成的单片二维结构体 系；人字型支撑钢架结构体系上设置有外墙板和地板；砌体结构老旧 房屋的内外墙上设置有加固层。所述加固层为玻璃纤维聚合物复合材 料GFRP层。

以上是本发明的一典型实施例，本发明的实施不限于此。