淺談磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固法

潘沛

摘 要：磚混結(jié)構(gòu)房屋在我國房屋總數(shù)中占據(jù)著較大比例，尤其是在民用建筑中更多。與鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋相比，磚混結(jié)構(gòu)的房屋延性較差，變形能力較小，抗震能力也就相對較弱。尤其是在最近幾年，我國地震災(zāi)害頻發(fā)。在這種情況下，對磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，使其能夠更好地抵抗地震是十分重要的課題。本文以混磚結(jié)構(gòu)房屋抗震加固方法為主要探究對象，首先對相關(guān)概念及選題意義進(jìn)行明確，接著闡述了磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的基本原則和原理，最后對抗震加固的方法進(jìn)行介紹。希望以此，能夠?qū)崿F(xiàn)在地震災(zāi)害發(fā)生時減少人民財產(chǎn)損失，保障人民人身安全的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：磚混結(jié)構(gòu)；房屋；抗震；加固法

1 磚混結(jié)構(gòu)概念及其優(yōu)缺點

要想真正對磚混結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行加固，學(xué)習(xí)其抗震加固技術(shù)，首先應(yīng)當(dāng)了解清楚何為磚混結(jié)構(gòu)，其優(yōu)缺點在哪里。

1.1 磚混結(jié)構(gòu)之概念

磚混結(jié)構(gòu)這一概念一般出現(xiàn)在建筑物中，主要是指建筑物豎向承重墻、帶壁柱墻等結(jié)構(gòu)采用的是磚或者砌塊砌筑，梁、樓（屋）面板等采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。就是說，磚混結(jié)構(gòu)一般是由豎向結(jié)構(gòu)體系采用磚墻承重，水平結(jié)構(gòu)體系采用鋼筋混凝土構(gòu)件，也叫作混合結(jié)構(gòu)。

1.2 磚混結(jié)構(gòu)房屋之優(yōu)點

和其他建筑結(jié)構(gòu)類型比較起來，磚混結(jié)構(gòu)的優(yōu)點有以下幾點：第一，磚在我國幾乎全國各地都有生產(chǎn)，并且耐久性較好，化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，因此建筑原材料的獲得較為方便；第二，磚混結(jié)構(gòu)房屋構(gòu)造簡單，施工方便，在砌筑墻體時不需要特殊的技術(shù)設(shè)備，能夠節(jié)省水泥、鋼材等建筑原材料，因此其建造成本較低；第三，磚的保溫隔熱、隔音效果都要優(yōu)于混凝土，而且能夠?qū)⒖諝庵械乃M(jìn)行吸收，對室內(nèi)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這一點對于雨水較多的南方地區(qū)就顯得尤為重要。正是因為有著這些優(yōu)點，磚混結(jié)構(gòu)的房屋仍然是我國民用建筑中的主要結(jié)構(gòu)形式。

1.3 磚混結(jié)構(gòu)之缺點

通過以上概述可以看到，磚混結(jié)構(gòu)的房屋有著諸多優(yōu)點，但是也有較多缺點。因為組成磚混結(jié)構(gòu)的基本材料，連接方式，也在一定程度上決定了其變形能力小、抗震性較差的特點。一旦發(fā)生地震災(zāi)害，磚混結(jié)構(gòu)的房屋受損最為嚴(yán)重。例如，在2010年發(fā)生的玉樹地震中受災(zāi)最為嚴(yán)重的結(jié)古鎮(zhèn)，土坯房屋全部倒塌、磚混結(jié)構(gòu)房屋有80%以上的房屋倒塌，剩余20%房屋即使沒有倒塌，也全都出現(xiàn)了嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象。在2008年發(fā)生的汶川大地震中，磚混結(jié)構(gòu)的房屋受災(zāi)也較為嚴(yán)重。一旦出現(xiàn)地震，發(fā)生房屋倒塌將會給人民生命財產(chǎn)安全帶來極大的危害。

2 磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的基本原則

對磚混結(jié)構(gòu)的房屋進(jìn)行抗震加固需要遵循幾點基本的原則，本文按照由外到內(nèi)的順序，對其進(jìn)行簡要說明。

2.1 外加構(gòu)造柱

為有利于抗震，房屋外加構(gòu)造柱必須將其設(shè)于內(nèi)外墻交接的位置，也就是說，應(yīng)在同一軸線橫墻兩頭的內(nèi)外墻交接位置都進(jìn)行設(shè)置。并且要沿著房屋的高度貫穿而行，切忌錯位。當(dāng)遇到房屋局部突出的建筑物，導(dǎo)致外加柱不能夠順利貫穿通過時，要采取適當(dāng)?shù)腻^固措施，保證外加柱能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用。除此之外，要以需要加固的房屋為標(biāo)準(zhǔn)，注意外加柱是否設(shè)置對稱、間距和大小是否均勻，與周圍建筑是否協(xié)調(diào)等。

2.2 設(shè)置外圍梁及鋼拉桿

外圍梁和鋼拉桿主要設(shè)置在房屋屋面板和每層樓面板處，成功設(shè)置之后，能夠和外加柱、外圈梁、鋼拉桿三者共同對橫墻形成束縛，增強橫墻的變形能力、抗剪能力，縮短外加柱沿著房屋縱向的自有長度，也就大大提高了其側(cè)方向的穩(wěn)定性。

2.3 其他

主要有對一些不符合鑒定要求的門臉、女兒墻等其他容易倒塌傷人的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行拆除或降低其高度，不得不保留其原有高度的應(yīng)當(dāng)進(jìn)行加固；對房屋進(jìn)行分區(qū)段加固方案，對樓梯間的墻體應(yīng)當(dāng)額外采取加強措施等。

3 磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的基本原理

為真正將抗震加固工作落實到位，有必要對磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的基本原理進(jìn)行分析，闡述如下：

3.1 降低地震作用

為達(dá)到降低地震的目的，可以通過增大結(jié)構(gòu)周期、加大結(jié)構(gòu)阻尼等方法實現(xiàn)。這一原理一般在較大型的公共建筑中運用，例如北京火車站中央大廳等建筑物。

3.2 增強結(jié)構(gòu)抗震能力

例如，增設(shè)或者設(shè)置構(gòu)造柱、使用夾板墻加固法、磚柱外包加固等構(gòu)件加固法；增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱等整體加固法；增設(shè)抗震墻的區(qū)段加固法等。這些方法施工較為簡單，一般在民用建筑中運用較大。

4 磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的基本方法及施工要求

在遵循基本原則的前提下，對磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的基本方法及施工要求進(jìn)行討論，主要分為以下幾類：

4.1 外加構(gòu)造柱

外加構(gòu)造柱是一種十分常見的抗震加固法，其施工有一定的要求：

第一，外加的構(gòu)造柱必須與圈梁或者鋼拉桿形成一個閉合的系統(tǒng)。也就是說，外加構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)和現(xiàn)澆混凝土屋面、樓面原有的圈梁實現(xiàn)可靠連接，成為一個整體。并且外加構(gòu)造柱使用的混凝土強度等級要不低于C20，內(nèi)圈梁可以用墻（梁）兩邊的鋼拉桿來替代。

第二，外加構(gòu)造柱與墻體之間的連接也有要求。外加柱與墻體之間應(yīng)該通過拉結(jié)鋼筋相連，于樓層三分之一及三分之二層高處，應(yīng)當(dāng)在同一時間設(shè)置拉接的鋼筋、銷鍵確保與墻體連接良好。在沿墻體高度每間隔500mm通過設(shè)置壓漿錨桿、脹管螺栓、螺栓或錨筋確保與墻體連接良好。在室外地坪標(biāo)高或者外墻基礎(chǔ)上加構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)在恰當(dāng)部位設(shè)計壓漿錨桿、銷鍵或者錨筋，確保與墻體連接。除此之外，在所有使用鋼筋的部位都應(yīng)該涂上保護(hù)層，以免潮濕導(dǎo)致銹蝕。

4.2 外加圈梁或鋼拉桿

在屋面板、樓面板標(biāo)高相同情況下，適合外加圈梁。并且外加的圈梁遇到樓梯間窗戶、雨棚或者陽臺等標(biāo)高變換處需拐彎，應(yīng)在局部采取加強措施。而在變形縫兩邊增加的圈梁一定要分別閉合，也可以使用型鋼、拉桿作為混凝土圈梁的替代品。此外，要進(jìn)行加固的磚混結(jié)構(gòu)房屋，通常樓面或者屋面都是預(yù)制板。此時，要對橫墻間距作為施工因素考慮在內(nèi)。當(dāng)橫墻面之間的距離超過一個開間，也就是樓面板或者是屋面板支承在縱墻上，且縱墻并不能完全承擔(dān)樓層的外力，這時候就要以樓層板作為橫隔板，使得樓層的水平地震作用能夠被兩側(cè)的縱橫墻同時分擔(dān)。對于一些未設(shè)防的預(yù)制板，預(yù)制板之間的連接性較差，在加裝樓層板或者屋面板之后容易出現(xiàn)外甩散落的情況。除此之外，外加的圈梁對于樓層板或者屋面板的邊緣部分而言起到了類似于邊箍的作用，如此一來，就使得樓層板的水平整體性得到了提高。

4.3 外加鋼拉桿

外加鋼拉桿的形式選取由加固磚混結(jié)構(gòu)房屋的具體特點決定，一般說來可以分為縱向、橫向鋼拉桿等不同形式的鋼拉桿、替代內(nèi)墻圈梁的鋼拉桿等。采用外加鋼拉桿的方式對磚混結(jié)構(gòu)的房屋進(jìn)行抗震加固，能夠較好的避免房屋墻體出現(xiàn)外甩的現(xiàn)象，對于一些原本就有外加柱的房屋，也可以選擇拉桿拉外加柱的方式，使其與墻體一同承受地震的作用。如果是在層數(shù)較多的磚混結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行外加柱加固的方式，則是通過增加建筑磚墻的承重系數(shù)，來達(dá)到抗震的目的。需要注意的是，此時鋼拉桿界面應(yīng)當(dāng)以外加柱抗剪強度的承受力來進(jìn)行計算。

4.4 圈梁的施工要求

在進(jìn)行外加圈梁施工時，一方面需要注意墻面，主要包括以下幾點：第一，對有苔蘚、油污的墻面應(yīng)當(dāng)事先清洗干凈；有飾面層、酥堿的墻面應(yīng)當(dāng)事先鑿掉；有縫隙的墻面應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)行修補。另一方面，要注意圈梁與墻體之間的連接，概括為以下幾點：第一，圈梁和墻體之間連接的孔洞應(yīng)當(dāng)用水沖洗，確保干凈；第二，圈梁使用的混凝土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行連續(xù)澆筑；在圈梁的頂面應(yīng)當(dāng)做防水，底部則應(yīng)加做滴水槽。

4.5 鋼拉桿的施工要求

在進(jìn)行鋼拉桿施工時，首先，需要對鋼筋的選用進(jìn)行考慮。通常選取直徑不低于14的鋼筋，并且確保錨固于圈梁內(nèi)大于30d，在端頭設(shè)置彎鉤。其次，要確保鋼拉桿能夠通過在端頭焊接的錨板埋到圈梁里面去，并確保墻面與錨板之間的距離大于或等于50mm，除了通過錨板進(jìn)行連接之外，也可以利用鋼板穿過圈梁之后將螺帽擰緊與圈梁進(jìn)行連接。最后，在對鋼拉桿進(jìn)行原有墻體錨固的時候，要使用鋼板作為墊板，確保拉桿端部加焊了相對應(yīng)的螺栓，確保能夠?qū)⒗瓧U調(diào)直，墊板壓緊，與原墻體貼合緊密。另外，需要特別注意的是，應(yīng)對鋼拉桿做防銹處理。

5 結(jié)語

總而言之，磚混結(jié)構(gòu)是我國傳統(tǒng)的建筑形式，也是我國當(dāng)前民用建筑中使用最為普遍的建筑形式。因其方便快捷、造價較低等優(yōu)點被人們廣泛使用。但是，正因為如此，磚混結(jié)構(gòu)房屋在抗震方面卻表現(xiàn)不佳。一旦地震出現(xiàn)，磚混結(jié)構(gòu)的房屋很容易受到破壞，給人們的人身、財產(chǎn)安全帶來極大的隱患。因此，對磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固法進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實意義。無論是采用外部加固法還是內(nèi)部加固法，扶壁構(gòu)造柱在建造時都應(yīng)當(dāng)要盡量做好基礎(chǔ)工作，要使新舊基礎(chǔ)能夠連接良好，在每一層都設(shè)置好圈梁，使扶壁柱的兩個支點距離不要過遠(yuǎn)。對混合結(jié)構(gòu)的房屋進(jìn)行抗震加固應(yīng)當(dāng)按照程序進(jìn)行，要認(rèn)真審閱設(shè)計圖紙、對建筑物的原有質(zhì)量及周邊地質(zhì)地貌進(jìn)行勘察，并且要按照鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抗震鑒定，以國家頒布的建筑抗震設(shè)計規(guī)范為依據(jù)進(jìn)行驗算。在施工過程中，施工人員必須要以圖紙為準(zhǔn)，按照設(shè)計要求進(jìn)行，保證加固工程的質(zhì)量和效果，并且要對已經(jīng)進(jìn)行了抗震加固后的房屋進(jìn)行抗震能力調(diào)查，確?？拐鸺庸坦こ倘〉妙A(yù)期效果。

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