[发明专利]外套门式刚架加固既有砌体建筑的加固体系及施工方法

说明书

本发明的外套门式刚架加固既有砌体建筑的加固体系及施工方法属于既有砌体建筑加固技术领域，该体系包括钢筋混凝土门式刚架柱、门式刚架梁和拉索构件。钢筋混凝土门式刚架柱沿原有横墙方向设置在原有外纵墙的外侧，钢筋混凝土门式刚架柱自下而上延伸至屋顶，钢筋混凝土门式刚架柱与原有阳台悬挑梁之间通过纵向锚筋连接。门式刚架梁沿原有横墙方向设置在钢筋混凝土门式刚架柱的顶部。拉索构件穿过原有楼板下部的原有横墙，并且两端穿过钢筋混凝土门式刚架柱并锚固。本发明在不增加建筑面积和基本不增加自重的同时，提高结构的抗侧刚度和抗震承载力，将主体结构承担的地震作用和竖向荷载的一部分传递至钢筋混凝土门式刚架结构。

技术领域

本发明涉及既有砌体建筑加固技术领域，具体为一种外套门式刚架加固既有砌体建筑的加固体系及施工方法。

背景技术

砌体结构由于造价低廉，在我国应用较为广泛，由于建造年代久远，设计要求较低，存在材料强度低、结构整体性差、抗震能力不能满足抗震鉴定要求等诸多问题，亟需进行加固处理。

砌体结构传统抗震加固方法包括喷射混凝土加固法、板墙加固法、钢筋网砂浆面层加固法、外加抗震横墙加固法、外加现浇混凝土圈梁-构造柱法。板墙加固法即将需要加固的砌体墙表面的抹灰层除去，钻孔植筋或设置拉结筋，在墙体单面或双面挂钢筋网片，最后向墙体分层喷射混凝土，能够提高墙体的抗震承载能、延性和刚度。钢筋网砂浆面层加固法即将需要加固的砌体墙表面的抹灰层除去，钻孔植筋或设置拉结筋，在墙体单面或双面挂钢筋网片，在墙体分层涂抹水泥砂浆，能够提高墙体的抗震承载能、延性和刚度。外加抗震横墙加固法即在横墙间距较大时，在横墙之间增设钢筋混凝土墙或砌体墙，并与主体结构连接，以提高房屋的整体性、稳定性和抗震承载力。外加圈梁-构造柱法即外墙四角和内外墙交接处设置外加钢筋混凝土构造柱，在各层楼板标高处沿外墙设置封闭圈梁，沿内横墙和楼板阴角处设置钢拉杆，是一种需要局部入户的增加整体性的砌体结构房屋抗震加固方法。这些方法所需湿作业多，且需要入户加固，对使用功能影响较大，需要周转搬迁和后期装修恢复，投资大，协调困难。而且传统隔震方法需要在建筑内部和周边打桩，进行基础托换和隔震改造，且需对建筑水电和燃气管线进行软连接改造、电梯和楼梯进行悬挂改造，桩基施工和土方开挖工程量大，综合改造费用高，扰动大。

近些年采用的较为新型的加固方式有纤维增强复合材料（FRP）加固方法、粘钢加固法、钢绞线-聚合物砂浆加固法等。纤维增强复合材料（FRP）加固方法即纤维增强复合材料是纤维材料与基体材料按一定的比例混合，形成的高性能材料，轻质高强、耐腐蚀性能好。该方法是首先将需要加固的部位打磨平整并除去表面灰层，在墙体的表面涂抹一层底胶，待底胶凝固后在底胶表面用黏接剂将碳纤维布粘贴。该方法耐疲劳性好，能够在几乎不增加结构重量的同时可以显著提高结构的延性和抗剪承载力。该方法虽然可以缩短工期，但是仍需要对外墙面进行打磨，造成环境污染，且工程造价偏高，仍需进一步实践与研究。钢绞线-聚合物砂浆加固法即利用聚合物砂浆良好的渗透性、粘结强度和密实度，使它在保护钢绞线网片的同时，将抗拉强度高的钢绞线粘结在原结构上形成整体，使钢绞线网片在任一截面上与原截面变形协调。在结构受力时，通过原结构与加固层的共同工作，来提高其刚度和承载能力，从而达到加固的目的。但是该方法对结构黏接剂的要求较高，加固效果取决于粘接效果，且造价高。

因此，需要研发一种砌体建筑加固技术，以推动既有建筑抗震加固和老旧小区综合改造工程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种外套门式刚架加固既有砌体建筑的加固体系及施工方法，以解决传统加固方法存在的局限性问题,包括湿作业多、入户加固、隔震加固、在建筑内部和周边打桩，且需对建筑水电和燃气管线进行软连接改造、电梯和楼梯进行悬挂改造，桩基施工和土方开挖工程量大，综合改造费用高，扰动大；纤维增强复合材料加固方法存在需要对外墙面进行打磨，造成环境污染，且工程造价偏高；钢绞线-聚合物砂浆加固法存在对结构黏接剂的要求较高，加固效果取决于粘接效果，造价高。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种外套门式刚架加固既有砌体建筑的加固体系，包括：