專利名稱：對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法及構成結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種采用鋼、玻綜合加固技術對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法及構成結構，屬于抗震加固領域。
背景技術：
以北京市為例，八十年代以前所建多層砌體結構老舊房屋，普遍存在磚及砂漿強度較低、圈梁及構造柱設置不滿足抗震要求、樓屋面板多為鋼筋混凝土預應力圓孔板、板端支撐長度不滿足要求等建筑缺欠，需進行抗震加固綜合改造。但是，居民一般不愿意因加固而減少了使用面積，或者因加固工程而搬遷等。目前常規加固方法如板墻加固、面層加固，都要占用一定的建筑空間，減少使用面積，而且破壞了原來的水、電、暖的管線安裝和走向，給加固后的修復裝修帶來困難，增加了施工費用，延長了施工周期。

發明內容
本發明的目的在于克服傳統方法的不足，為更好地解決多層砌體老舊房屋抗震加固綜合改造的工程實踐中遇到的問題，提出了一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法及構成結構，其采用人字支撐體系和噴射玻璃纖維聚合物復合材料相結合的方法，綜合加固多層砌體老舊住宅加固方案(簡稱鋼、玻綜合加固技術)，達到安全、可靠、方便、快捷的目的。為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于其具體步驟如下步驟一選擇人字型支撐鋼架結構體系作為砌體結構老舊房屋的外套加固形式，并在工廠預先制作人字型支撐鋼架結構體系各構件；步驟二 在砌體結構老舊房屋正、背立面外側分別構筑人字型支撐鋼架結構體系，人字型支撐鋼架結構體系一側與砌體結構老舊房屋外橫墻固定；步驟三在人字型支撐鋼架結構體系上固定設置輕質、環保、保溫的外墻板和地板，用以在砌體結構老舊房屋正、背立面外側分別組成一加固、增容結構；步驟四在砌體結構老舊房屋兩側山墻外分別構筑人字型支撐鋼梁、柱結構體系，并與山墻固定；步驟五在砌體結構老舊房屋內、外墻體上噴射玻璃纖維聚合物復合材料GFRP ；步驟六對上述鋼構件進行防火、防銹處理。其中，所述人字型支撐鋼架結構體系為由鋼梁、柱以及人字型鋼支撐組成的空間三維結構體系。所述人字型支撐鋼梁、柱結構體系為由鋼梁、柱以及人字型鋼支撐組成的單片二維結構體系。所述人字型支撐鋼架結構體系的長度同砌體結構老舊房屋長度，寬度為1. 5 1. 8m，所述柱下設置鋼筋混凝土條形基礎。所述人字型鋼支撐為由兩個U型槽鋼扣合在一起組成的方形鋼管，其截面尺寸為長X寬X厚=100X 100X6mm ;人字型支撐鋼架結構體系的柱截面尺寸為長X寬X厚=220X220X6mm ;所述人字型支撐鋼架結構體系的鋼梁為工字鋼梁，其中鋼縱梁為116普通工字鋼，鋼橫梁為114普通工字鋼；所有鋼構件均采用Q235鋼。為適應窗口采光，人字型鋼支撐避開窗口并布置為八字型。所述步驟五在噴射玻璃纖維聚合物復合材料GFRP時，選擇短切噴射成型機完成，噴射成型機應保證干燥，環境溫度控制在25 ± 5°C，噴射厚度不超過7mm，為保證增強結構承載力，需粘貼I 2層玻璃纖維布，其粘貼流程為噴沙一貼布一噴沙一貼布。所述玻璃纖維聚合物復合材料GFRP中的短切玻璃纖維長為8 48mm，且噴射厚度不超過7mm。采用上述方法構成的抗震加固結構，包括人字型支撐鋼架結構體系以及人字型支撐鋼梁、柱結構體系，所述人字型支撐鋼架結構體系設置在砌體結構老舊房屋的正、背立面外側，并與砌體結構老舊房屋外橫墻固定；所述人字型支撐鋼梁、柱結構體系設置于砌體結構老舊房屋的兩側山墻外，并與山墻固定；所述人字型支撐鋼架結構體系為由鋼梁、柱以及人字型鋼支撐組成的空間三維結構體系；所述人字型支撐鋼梁、柱結構體系為由鋼梁、柱以及人字型鋼支撐組成的單片二維結構體系；所述人字型支撐鋼架結構體系上設置有外墻板和地板；所述砌體結構老舊房屋的內外墻上設置有加固層。所述加固層為玻璃纖維聚合物復合材料GFRP層。有益效果采用本發明的上述方法能使多層砌體結構加固的施工更快捷，抗震性能好，造價更低廉。


圖1為人字支撐組合結構體系示意圖；圖2為人字型支撐鋼梁、柱結構體系山墻加固立面圖；圖3為人字型支撐鋼架結構體系外套局部示意圖；圖4為鋼構件節點示意詳圖；圖5為框架鋼柱與基礎連接不意圖；圖中，1:柱；2 :鋼梁；3 :鋼支撐；4 :鋼墊板。
具體實施例方式如圖1 圖5所示，本發明的具體實施方式
如下本發明的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，具體步驟如下步驟一選擇人字型支撐鋼架結構體系作為砌體結構老舊房屋的外套加固形式，并在工廠預先制作人字型支撐鋼架結構體系各構件；步驟二 在砌體結構老舊房屋正、背立面外側分別構筑人字型支撐鋼架結構體系，人字型支撐鋼架結構體系一側與砌體結構老舊房屋外橫墻固定；步驟三在人字型支撐鋼架結構體系上固定設置輕質、環保、保溫的外墻板和地板，用以在砌體結構老舊房屋正、背立面外側分別組成一加固、增容結構；
步驟四在砌體結構老舊房屋兩側山墻外分別構筑人字型支撐鋼梁、柱結構體系，并與山墻固定；步驟五在砌體結構老舊房屋內、外墻體上噴射玻璃纖維聚合物復合材料GFRP ；步驟六對上述鋼構件進行防火、防銹處理。其中，人字型支撐鋼架結構體系為由鋼梁2、柱I以及人字型鋼支撐3組成的空間三維結構體系。人字型支撐鋼梁、柱結構體系為由鋼梁2、柱I以及人字型鋼支撐3組成的單片二維結構體系。人字型支撐鋼架結構體系的長度同砌體結構老舊房屋長度，寬度為1.5 1. Sm,柱I下設置鋼筋混凝土條形基礎。人字型鋼支撐3為由兩個U型槽鋼扣合在一起組成的方形鋼管，其截面尺寸為長X寬X厚=100X 100X6mm;人字型支撐鋼架結構體系的柱I截面尺寸為長X寬X厚=220X220X6mm;人字型支撐鋼架結構體系的鋼梁2為工字鋼梁，其中鋼縱梁為116普通工字鋼，鋼橫梁為114普通工字鋼；所有鋼構件均采用Q235鋼。為適應窗口采光，人字型鋼支撐3避開窗口并布置為八字型。柱I柱底和基礎的連接可用鋼墊板4等采取螺栓錨固連接。上述步驟五中，在噴射玻璃纖維聚合物復合材料GFRP時，選擇短切噴射成型機完成，噴射成型機應保證干燥，環境溫度控制在25±5°C，噴射厚度不超過7mm，為保證增強結構承載力，需粘貼I 2層玻璃纖維布，其粘貼流程為噴沙一貼布一噴沙一貼布。玻璃纖維聚合物復合材料GFRP中的短切玻璃纖維長為8 48mm，且噴射厚度不超過7mm。上述方法構成的抗震加固結構包括人字型支撐鋼架結構體系以及人字型支撐鋼梁、柱結構體系，人字型支撐鋼架結構體系設置在砌體結構老舊房屋的正、背立面外側，并與砌體結構老舊房屋外橫墻固定；人字型支撐鋼梁、柱結構體系設置于砌體結構老舊房屋的兩側山墻外，并與山墻固定；人字型支撐鋼架結構體系為由鋼梁2、柱I以及人字型鋼支撐3組成的空間三維結構體系；人字型支撐鋼梁、柱結構體系為由鋼梁2、柱I以及人字型鋼支撐3組成的單片二維結構體系；人字型支撐鋼架結構體系上設置有外墻板和地板；砌體結構老舊房屋的內外墻上設置有加固層。所述加固層為玻璃纖維聚合物復合材料GFRP層。以上是本發明的一典型實施例，本發明的實施不限于此。
權利要求
1.一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:其具體步驟如下: 步驟一:選擇人字型支撐鋼架結構體系作為砌體結構老舊房屋的外套加固形式，并在工廠預先制作人字型支撐鋼架結構體系各構件； 步驟二:在砌體結構老舊房屋正、背立面外側分別構筑人字型支撐鋼架結構體系，人字型支撐鋼架結構體系一側與砌體結構老舊房屋外橫墻固定； 步驟三:在人字型支撐鋼架結構體系上固定設置輕質、環保、保溫的外墻板和地板，用以在砌體結構老舊房屋正、背立面外側分別組成一加固、增容結構； 步驟四:在砌體結構老舊房屋兩側山墻外分別構筑人字型支撐鋼梁、柱結構體系，并與山墻固定； 步驟五:在砌體結構老舊房屋內、外墻體上噴射玻璃纖維聚合物復合材料GFRP ； 步驟六:對上述鋼構件進行防火、防銹處理。
2.根據權利要求1所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:所述人字型支撐鋼架結 構體系為由鋼梁(2)、柱(I)以及人字型鋼支撐(3)組成的空間三維結構體系。
3.根據權利要求1所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:所述人字型支撐鋼梁、柱結構體系為由鋼梁(2)、柱(I)以及人字型鋼支撐(3)組成的單片二維結構體系。
4.根據權利要求2或3所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:所述人字型支撐鋼架結構體系的長度同砌體結構老舊房屋長度，寬度為1.5 1.8m，所述柱(I)下設置鋼筋混凝土條形基礎。
5.根據權利要求2或3所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:所述人字型鋼支撐(3)為由兩個U型槽鋼扣合在一起組成的方形鋼管，其截面尺寸為:長X寬X厚=100X100X6mm;人字型支撐鋼架結構體系的柱(I)截面尺寸為:長X寬X厚=220 X 220 X 6mm ;所述人字型支撐鋼架結構體系的鋼梁(2)為工字鋼梁；所有鋼構件均采用Q235鋼。
6.根據權利要求1所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:為適應窗口采光，人字型鋼支撐(3)避開窗口并布置為八字型。
7.根據權利要求1所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:所述步驟五在噴射玻璃纖維聚合物復合材料GFRP時，選擇短切噴射成型機完成，噴射成型機應保證干燥，環境溫度控制在25±5°C，噴射厚度不超過7mm，為保證增強結構承載力，需粘貼I 2層玻璃纖維布，其粘貼流程為:噴沙一貼布一噴沙一貼布。
8.根據權利要求7所述的一種對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法，其特征在于:所述玻璃纖維聚合物復合材料GFRP中的短切玻璃纖維長為8 48mm，且噴射厚度不超過7mm。
9.一種根據權利要求1-8任一所述方法構成的抗震加固結構，其特征在于:包括人字型支撐鋼架結構體系以及人字型支撐鋼梁、柱結構體系，所述人字型支撐鋼架結構體系設置在砌體結構老舊房屋的正、背立面外側，并與砌體結構老舊房屋外橫墻固定；所述人字型支撐鋼梁、柱結構體系設置于砌體結構老舊房屋的兩側山墻外，并與山墻固定；所述人字型支撐鋼架結構體系為由鋼梁(2)、柱(I)以及人字型鋼支撐(3)組成的空間三維結構體系；所述人字型支撐鋼梁、柱結構體系為由鋼梁(2)、柱(I)以及人字型鋼支撐(3)組成的單片二維結構體系；所述人字型支撐鋼架結構體系上設置有外墻板和地板；所述砌體結構老舊房屋的內外墻上設置有加固層。
10.根據權利要求9所述的抗震加固結構，其特征在于:所述加固層為玻璃纖維聚合物復合材料GFRP層。
全文摘要
本發明涉及一種采用鋼、玻綜合加固技術對砌體結構老舊房屋進行抗震綜合改造的方法及構成結構，屬于抗震加固領域。該技術中的鋼、玻綜合加固技術包括鋼框架梁、鋼框架柱、人字鋼支撐及玻璃纖維增強復合材料噴射施工技術。本發明技術綜合應用了新型人字支撐鋼架組合結構體系和噴射玻璃纖維聚合物復合材料的綜合技術，能解決老舊砌體房屋抗震加固綜合改造的工程實踐中遇到的問題，提供了一種結構簡單、經濟合理、實際有效的抗震加固方法，為老舊砌體結構加固工程提供了新的做法。
文檔編號E04G23/04GK103075023SQ201310011869
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者董有, 趙恩平, 萬兆, 鞠樹森 申請人:北京筑福建設工程有限責任公司