砌体结构加固设计 (1)

• 4.4.2 外包角钢加固砖柱
• 外包角钢加固砖柱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L50×5。
• 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。
• 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、外加构造柱 • 1）截面尺寸：为保证外加柱有一定的强度，且能与
• 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
• 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。
• 4.6 加强砌体结构整体性的加固方法
• 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；
• 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，可得出：
• 对于加固后为轴心受压的砖柱，计算公式为
•
N con f A f a Aa Nav
(4.11)
• 对于加固后为偏心受压的砖柱，计算公式为
配筋量
主筋
箍筋
图示
矩形柱
250×150
扁柱
500×70
412 412
6@ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 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4 ~ 6 的封 闭箍筋，间距不宜超过150 mm。
• v —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 Asv1 时，
v
2 Asv1a b
abs
100
• 1 —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 1 0.9 ； 部分损坏或受力较高时，取 1 0.7 。
• N1 —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；
•
N f A f a Aa a Aa N av
(4.12)
• 式中 N av —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：
•
Nav
2 1 n
av fay
100
1
2e y
A
(4.13)
•
av —体积配箍率(％)，当取单肢缀板的截面面积 为 Aav1 、间距为时 s ，
av
2 Asva a b
abs
a —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 x 可参考式(4.5)计算。
• 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，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。
• 由于封闭箍筋的作用，砖柱的侧向变形就受到约束， 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：
N
N1
21n
v f y
100
1
2e y
A
(4.10)
• 式中 n —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；
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。
150 70
表4.2
类别
柱最小截面尺寸及最小配筋量
截面尺寸 (宽×高) mm