一種纖維布加固磚砌墻體的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種纖維布加固磚砌墻體的方法。其方法為：首先確定磚砌房屋或墻體應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱和/或圈梁的部位，經(jīng)面層處理和表面修正后，在磚砌房屋或墻體的應(yīng)該設(shè)置構(gòu)造柱的部位設(shè)置粘貼豎向纖維布；在應(yīng)該設(shè)置圈梁的部位設(shè)置粘貼橫向纖維布；在沿應(yīng)設(shè)的構(gòu)造柱高度方向間隔設(shè)置粘貼橫向纖維布。不同于以提高墻體抗剪性能的X型、#型纖維布加固方法，本發(fā)明專利技術(shù)是以提高墻體整體性能為主，可顯著提高墻體結(jié)構(gòu)的延性和多道設(shè)防能力，具有不易在纖維布粘貼部位產(chǎn)生地震裂縫，高強(qiáng)高效、施工便捷、周期短、成本低、耐腐蝕、自重輕、不增加結(jié)構(gòu)尺寸、易于維護(hù)等明顯的優(yōu)點(diǎn)，且利于環(huán)保；易于在廣大的村鎮(zhèn)推廣實(shí)施，可增強(qiáng)磚砌房屋的抗震性能。

Method for reinforcing brick wall by fiber cloth

The invention relates to a method for reinforcing brick wall by fiber cloth. The method is as follows: first determine the brick houses or walls should be set columns and / or beam parts, the surface treatment and surface modification on the brick houses or walls should be arranged on the positions of constructional column in vertical fiber cloth paste; should stick set beam location in the transverse fiber cloth; the structure should be set along the column height direction interval setting transverse fiber cloth paste. Different from X, in order to improve the performance of shear wall # type fiber cloth reinforcement method, the present invention is to improve the overall performance of the wall, can significantly improve the ductility and the seismic capacity of the masonry structure, is not easy to produce cracks in the earthquake FRP parts, high efficient and convenient construction, short cycle, low cost light weight, corrosion resistance, and not increasing the structure size, easy maintenance and obvious advantages, and is favorable for environmental protection; easy to implement in the vast rural promotion, can enhance the seismic performance of brick houses.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及建筑物加固領(lǐng)域，具體涉及。
技術(shù)介紹
砌體被廣泛應(yīng)用于我國(guó)的工業(yè)與民用建筑領(lǐng)域，但由于砌體材料的脆性性質(zhì)，其 抗拉、抗剪和抗彎強(qiáng)度都比較低且自重較大，不利于結(jié)構(gòu)抗震。我國(guó)當(dāng)今村鎮(zhèn)現(xiàn)有的住宅磚 砌房屋，特別是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，多數(shù)未設(shè)構(gòu)造柱或采取其它任何抗震措施，一旦發(fā)生較強(qiáng) 的地震，砌體結(jié)構(gòu)的震害往往較為嚴(yán)重。此外，有很多砌體結(jié)構(gòu)具有比較高的使用價(jià)值和歷 史價(jià)值，而在早期設(shè)計(jì)時(shí)往往沒(méi)有考慮地震作用，導(dǎo)致砌體房屋抗震性能較差。因此有必要 對(duì)上述建筑物進(jìn)行抗震加固來(lái)滿足其繼續(xù)使用的安全性要求。常用的墻體加固方法有扶壁柱法、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿法(即俗稱的“夾板墻”法)和 增大截面法等。傳統(tǒng)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)整體水平比較落后，施工方法和工藝比較復(fù)雜，設(shè)備繁 多且受場(chǎng)地因素限制。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(fiber reinforced polymer / plastic，簡(jiǎn)稱 FRP)應(yīng)用于建筑加固、修復(fù)工程就是近些年來(lái)土木工程與高性能材料工程相結(jié)合而發(fā)展起 來(lái)的一種新興的加固技術(shù)。外貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土技術(shù)是在混凝土結(jié)構(gòu)外部粘 貼FRP片材(包括布和板)通過(guò)二者協(xié)同受力，達(dá)到加固目的。外貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料法 與傳統(tǒng)加固技術(shù)相比，占用場(chǎng)地少，施工快捷，效率很高，而且基本無(wú)需大型施工機(jī)具。有關(guān) 統(tǒng)計(jì)資料表明，同為外部粘貼加固，普通粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固是粘貼鋼板加固施工 工效的4 8倍。纖維布加固建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)具有施工便捷、高強(qiáng)高效、不增加構(gòu)件的自重與體積和 耐久性好等特點(diǎn)，雖在混凝土結(jié)構(gòu)中得到廣泛研究和應(yīng)用，但在砌體結(jié)構(gòu)中的研究和應(yīng)用 尚不成熟，尤其是其理論研究還處于初始階段。這是因?yàn)榇u砌體是由具有不同變形與強(qiáng)度 特性的塊材和砂漿組成的復(fù)合材料，它不但與混凝土等脆性材料一樣，抗拉與抗壓強(qiáng)度相 差懸殊，而且由于灰縫的存在，具有明顯的各向異性特性，目前對(duì)砌體的各項(xiàng)力學(xué)性能、破 壞機(jī)理以及砌體與其他材料共同工作等方面的研究還存在不少薄弱環(huán)節(jié)。因此，F(xiàn)RP片材 加固磚砌體結(jié)構(gòu)這種新型加固方法在得到廣泛應(yīng)用之前還需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究。2007年11月武漢理工大學(xué)張維、彭少民等對(duì)帶構(gòu)造柱磚砌墻體及帶門(mén)窗洞口磚 砌墻體進(jìn)行了 “X”型和“井”型粘貼碳纖維布加固提高了墻體的抗剪承載力，但是對(duì)磚砌墻 體的整體性能和抗倒塌能力的提高效果較差，且易在纖維布粘貼處產(chǎn)生開(kāi)裂，造成纖維布 的脫落(張維.碳纖維加固砌體試驗(yàn)研究及有限元分析.武漢理工大學(xué)博士學(xué)位論文， 2008)。2008年6月清華大學(xué)周新剛、韋昌芹等對(duì)碳纖維布加固砌體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行 了有限元分析，推薦了兩種碳纖維布的加固方法(1)豎向和水平加固方案；(2)豎向和斜 向加固方案。這兩種加固方案未見(jiàn)實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，即使可在一定程度上滿足抗震加固的整 體性能和抗倒塌能力，但是材料過(guò)于浪費(fèi)，不夠經(jīng)濟(jì)(周新剛，韋昌芹，葉列平.CFRP加固 砌體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析.工程力學(xué)，2008，(06).)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低、強(qiáng)度高的纖維布加固磚砌墻體的方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)，首先按工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求或公知常識(shí)確定磚砌 房屋或墻體應(yīng)設(shè)置而未設(shè)構(gòu)造柱和/或圈梁的部位，對(duì)該部位進(jìn)行面層處理和表面修正， 再按照以下步驟粘貼纖維布①在磚砌房屋或墻體的應(yīng)設(shè)而未設(shè)置構(gòu)造柱的部位設(shè)置粘貼至少一層寬200mm 500m的豎向纖維布；②在應(yīng)設(shè)而未設(shè)置圈梁的部位設(shè)置粘貼至少一層寬300mm 800mm的橫向纖維布；③在沿應(yīng)設(shè)的構(gòu)造柱高度方向每隔500 600mm設(shè)置粘貼至少一層寬IOOmm 200mm 的橫向纖維布?jí)簵l，且其在應(yīng)設(shè)的構(gòu)造柱內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)度至少要超出所述豎向纖維布寬度 200mm。所述的纖維布加固磚砌墻體的方法還包括墻體上門(mén)窗和/或洞口處加固步驟對(duì) 門(mén)窗和/或洞口周邊墻體的相鄰三面進(jìn)行面層處理和表面修正后，以至少一層纖維布粘貼 包裹墻體三面并分別壓橫向纖維布?jí)簵l至少一層，其中墻厚方向的纖維布粘貼寬度與墻厚 度相同，其它兩個(gè)面上粘貼的纖維布的寬度為300mm 800mm，橫向纖維布?jí)簵l設(shè)置方式同 所述步驟②。所述的纖維布加固磚砌墻體的方法還包括樓板對(duì)應(yīng)的墻體處的加固步驟對(duì)每層 樓板所對(duì)應(yīng)部位的墻體外側(cè)周圍部位進(jìn)行面層處理和表面修正后，設(shè)置粘貼至少一層寬度 為300mm 800mm的纖維布。所述面層處理的方法為對(duì)確定的磚砌房屋或墻體應(yīng)設(shè)置而未設(shè)構(gòu)造柱和/或圈 梁的部位打磨平，并露出新磚面。在所述面層處理后，進(jìn)行表面修正對(duì)打磨處用找平膠找平，并刷底膠。所述纖維布粘貼的方法為等底膠指觸干燥后刷浸漬膠并粘貼裁好的纖維布，再 在纖維布外層刷一層浸漬膠，兩層以上的纖維相疊貼時(shí)重復(fù)該步驟，干燥后即成。在所述表面修正和/或粘貼纖維布步驟的實(shí)施過(guò)程中應(yīng)保證氣溫不低于5°C、空 氣濕度彡85%，各纖維布間的搭接長(zhǎng)度不小于150mm。在所述粘貼纖維布步驟之后還包括防護(hù)層涂裝步驟在粘貼好的纖維布層外涂裝 涂料層、水泥沙漿層或107膠水泥砂漿層，以提高碳纖維補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的耐久性及防火性能。所述纖維布為玻璃纖維布、碳纖維布、芳綸纖維中的至少一種。纖維布的性能規(guī)格 等于和高于《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50367-2006)第5 4頁(yè)S玻璃纖 維布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。所述找平膠為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂中的至少一種。所述底膠為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂中的至少一種。所述浸漬膠為環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂中的至少一種。本專利技術(shù)具有積極有益的效果1.不同于以提高墻體抗剪性能的X型、#型纖維布加固方法，本專利技術(shù)方法是以提高墻體4整體性能為主的纖維布加固方法，試驗(yàn)結(jié)果表明本方法對(duì)提高墻體結(jié)構(gòu)的延性和多道設(shè)防 能力有顯著效果。2.本專利技術(shù)具有不易在纖維布粘貼部位產(chǎn)生地震裂縫、高強(qiáng)高效、施工便捷、周期 短、成本低、耐腐蝕、自重輕、不增加結(jié)構(gòu)尺寸等明顯的優(yōu)點(diǎn)，且不產(chǎn)生大量的建筑垃圾，利 于環(huán)境保護(hù)。3.應(yīng)用本專利技術(shù)方法加固磚砌墻體后維修費(fèi)用大大減少且維護(hù)周期延長(zhǎng)。4.本專利技術(shù)方法實(shí)施成本低，易于在廣大的村鎮(zhèn)推廣普及，可增強(qiáng)磚砌房屋的抗震 性能，有效避免或減少自然災(zāi)害所造成的人員傷亡。附圖說(shuō)明圖1為普通磚墻體模型正面結(jié)構(gòu)示意圖2為帶構(gòu)造柱的普通磚墻體模型正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為普通磚墻體采用本專利技術(shù)方法加固后的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為普通磚墻體采用本專利技術(shù)方法加固后的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為底梁，2為普通磚墻體，3為頂梁，4為構(gòu)造柱，5為豎向纖維布，6為橫向纖 維布?jí)簵l。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 擬靜力加固(本專利技術(shù)方法)與未加固對(duì)比試驗(yàn)(在鄭州大學(xué)工學(xué)院結(jié)構(gòu) 實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行)，具體試驗(yàn)方法、步驟如下(1)試件的設(shè)計(jì)與制作試件分別按照工程實(shí)體墻3. 6mX 3. Om和3. 6mX 3. 3m的1 :2比例進(jìn)行縮尺建造模型 A、模型B (A、B模型高寬比不同，分別為0. 833和0. 917)設(shè)計(jì)，各三片，墻厚均為MOmm，具 體的試件結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1。另外，設(shè)計(jì)建造帶構(gòu)造柱4圈梁加固的對(duì)比墻體(即模型A’、B’， 其尺寸大小分別與模型A、B相對(duì)應(yīng)，)各一片，參見(jiàn)圖2。模型A、B、A’、B’塊材采用低強(qiáng)度MU7. 5粘土磚(抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表5)、M2. 5混合 砂漿制作，頂梁3及混凝土標(biāo)號(hào)為C20，構(gòu)造柱鋼筋采用直徑為6mm本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種纖維布加固磚砌墻體的方法，其特征在于，先確定磚砌房屋或墻體應(yīng)設(shè)置而未設(shè)構(gòu)造柱和／或圈梁的部位，對(duì)該部位進(jìn)行面層處理和表面修正，再按照以下步驟粘貼纖維布：①在磚砌房屋或墻體的應(yīng)設(shè)而未設(shè)置構(gòu)造柱的部位設(shè)置粘貼至少一層寬２００ｍｍ～５００ｍ的豎向纖維布；②在應(yīng)設(shè)而未設(shè)置圈梁的部位設(shè)置粘貼至少一層寬３００ｍｍ～８００ｍｍ的橫向纖維布；③在沿應(yīng)設(shè)的構(gòu)造柱高度方向每隔５００ｍｍ～６００ｍｍ設(shè)置粘貼至少一層寬１００ｍｍ～２００ｍｍ的橫向纖維布?jí)簵l，且其在應(yīng)設(shè)的構(gòu)造柱內(nèi)側(cè)的長(zhǎng)度至少要超出所述豎向纖維布寬度２００ｍｍ。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王東煒，徐嵩山，劉喜中，朱小青，賈承輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：鄭州大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：41