天津碳纤维加固-粘钢加固-植筋加固

村镇住宅*量砌体结构房屋存在，而且部分都没有经过正规的规划、设计、施工。这样的砌体结构房屋在地震作用下较易发生破坏。采用软件和抗震鉴定标准中的相关方法进行抗震验算和分析从而得出相应的加固处理方法，可以提高砌体结构房屋的抗震性能并确保房屋的使用安全。 

【关键字】住宅;砌体结构;抗震鉴定;加固措施 

我国是一个地震多发的国家，尤其是近年来发生的四川汶川和青海玉树大地震给人们带 

来了巨大的生命和财产损失。历次震害统计表明：地震中倒塌较多的是未考虑抗震设防或者 

设防不符合现有规范的房屋。在四川汶川县地震中发生破坏的建筑中砌体结构占有很大的比 

例，因此对砌体结构进行抗震鉴定和加固是十分必要的。根据《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009），既有的建筑抗震鉴定分为两级：**级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为 

主进行综合评价，*二级鉴定应以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。 找

二、砌体结构（masonry structure） 是由块材和砂浆砌筑而成的墙，

柱作为建筑物主要受力构件的结构。它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。砌体结构分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构在我国应用很广泛，这是因为它可以就地取材，具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性，有较好的保温隔热性能。砌体结构的缺点是自重大、体积大，砌筑工作繁重。由于砖、石、砌块和砂浆间粘结力较弱，因此无筋砌体的抗拉、抗弯及抗剪强度都很低。由于其组成的基本材料和连接方式，决定了它的脆性性质，从而使其遭受地震时破坏较重，抗震性能很差，因此对多层砌体结构抗震设计需要采用构造柱、圈梁及其它拉结等构造措施以提高其延性和抗倒塌能力。 

1.砌体结构房屋在地震作用下的破坏机理 

砌体结构的抗剪强度和抗弯强度及其变性能力都很小，在地震作用下较易产生裂缝进而发生破坏。砌体结构房屋的内横墙和外纵墙之间的咬槎是其结构的薄弱环节，其咬槎牢固程 

度很大程度上影响地震破坏的程度。当地震作用平行于结构的内横墙时，如果其连接处没有 

采取抗震构造措施，外纵墙外闪就会在连接处形成竖向裂缝。当地震作用平行于结构外纵墙 

时，如果窗间墙体较宽，其高宽比较小就会出现以剪切变形为主的破坏进而形成X形交叉裂 

缝。砌体结构承重方案有横墙承重、纵墙承重及纵横墙承重。结构体系设置不当，可能会导 

致结构平面刚度或竖向刚度突变，这样的结构对抗震较为不利。因此，我们应对砌体结构采 

取合理的结构布置，避免刚度突变。 

三.关于房屋加固设计工程概况 

2.1.建筑概况 。两层砌体结构房屋，建于2010 年，一层层高 3.6 米，二层层高 3.6米，建筑总高度 7.2米;房屋总长 15.84m，总宽 8.64m;屋顶为平屋面，钢筋混凝土条形基础;屋盖和楼盖为钢筋混凝土预制板，未设置构造柱;窗 C1 宽为 1.5m 高为 1.5m，门 M1 宽0.9m 高 2.1m，门 M2 宽 2.4m 高 3.0m;开间为3.5m 和 4.2m。房屋墙体均为 240mm 厚，采用240mmx115mmx53mm 的 MU10 普通实心粘土砖砌筑，砌筑砂浆采用 M2.5;一层**部设有240mmx180mm 的圈梁，并向外悬挑 1.2m。该建筑位于Ⅲ类场地，7 度区。现户主对其装潢后，未改变砌体结构房屋的使用功能，现对其进行抗震鉴定。 

2.2.结构概况。屋的静力计算中，该砌体结构房屋的横墙间距小于 32m，横墙无开洞，满足刚性方案的要求;质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀，同层楼板无高差。由 软件计算可知：该楼层的计算钢心和质心偏差较小，故可被看做是规则建筑。 

3.抗震鉴定 

3.1.现场调查。过现场检查发现：该砌体结构内外墙体表面未见由于基础不均匀沉降引起的裂缝、倾斜、歪闪出现，这表明该建筑的基础状态完好。基础处于有力地段，条形基础完好，无腐蚀、剥落现象;砌体材料和砂浆强度等级符合规范要求。建筑外墙未见风化及腐蚀现象，屋面有部分明显渗漏，门窗旁边部分有细小裂纹但外观未见明显破损。 

3.2.抗震鉴定。据鉴定标准，我们可从结构体系、房屋整体连续性、局部易损易倒部位的构造及砌体抗震承载力等方面，对整栋房屋的综合抗震能力进行两级鉴定。 

3.2.1.**级抗震鉴定。根据《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的要求，按照 B 类房屋类型对该房屋进行抗震构造措施鉴定。 

3.2.2.*二级抗震鉴定。该砌体结构房屋的圈梁和构造柱的不合理设置无法满足**级抗震构造鉴定的要求时，我们应对结构进行*二级抗震鉴定，即抗震承载力验算。可用楼层的综合抗震能力指 

数： 

式中：―* i 楼层的纵向或横向墙体综合抗震能力指数;―结构构造的体系影响系数;―结构构造的局部影响系数;由于**层未设置圈梁 取 0.7，支撑悬挑结构的墙体取 0.8。 运用 PKPM 软件对该楼进行整体建模计算， 屋面恒荷载取 3.0kN/?O，活荷载取 0.5kN/?O，雪荷载取 0.45kN/?O，楼面恒荷载 2.5kN/?O，活荷载 2.0kN/?O，其计算结果如下：。 

* 1 层抗震验算结果（抗力与效应比值）;运用 PKPM 软件对该楼进行整体建模计算，屋面恒荷载取 3.0kN/?O，活荷载取 0.5kN/?O，雪荷载取 0.45kN/?O，楼面恒荷载 2.5kN/?O，活荷载 2.0kN/?O其计算结果如下：由 PKPM 软件的计算结果可知，房屋承重墙体的抗力与效应比值均大于 1.0，抗震承载力满足规范要求。 

4.抗震加固对策 

经过鉴定分析，应在该结构房屋四角、纵横墙交接处、楼梯间处设置截面不小于240mmx180mm 的构造柱。房屋顶层的整体性较差，应设置沿着纵横墙的圈梁，其截面不应 

小于 240mmx150mm。屋面板加铺 45mm 后细石混凝土，内配 Φ6@200 钢筋网片，以提高其 

整体性能。屋面应采取防水材料，防止屋面渗漏。窗户旁边的细小裂纹应用水泥砂浆抹平，防止裂缝进一步扩大。 

5.结束语 

在住宅建设中，由于缺乏规范指导抗震构造措施根本达不到规范或标准要求，有 

很大的安全隐患。因此，住宅建设只有走规范化设计和施工的道路才能确保其安全性、 

实用性及耐久性要求。片面追求造价低廉，势必会埋下安全隐患。砌体结构虽然大多都满足 

承载力要求，但是往往不能满足抗震构造措施的要求，从而达不到抗震要求。增加构造柱、 

圈梁可以达到提高砌体房屋整体刚度和延性的目的，对地震耗能有很大影响，可以减小地震 

的破坏作用。 

虽然现在的房屋结构已经相对比较牢固，但是仍然不可避免的有一定结构缺陷存在，由于这些结构缺陷的存在，使其抗震性能有所降低，当强大地震来临时，无法抵挡，给人们的生命财产安全造成较大危害，采用有效方法对房屋结构缺陷进行抗震加固，是当前房屋建筑中必须要解决的一个问题。 

一.对砌体房屋进行加固的思路 

从目前房屋建筑中的实际技术能力以及情况来看，要对砌体房屋进行加固，主要是通过一下思路来进行。 

**，将结构自重减少，采用一定方法将结构地震力减小，通过这些方法来使得结构受力减小，将结构安全性增加，比如说减轻自重法。 

*二，将结构的构件或者是截面增加，利用一些附件构件或者是材料对地震的作用力进行分担，以此来使得结构安全性增加，比如说钢构套加固法、贴钢板加固法、砼套加固法、碳纤维加固法以及增设砼抗震墙等。 

*三，将结构体系以及受力性质改变，以此来使得结构安全性增加，比如说消能减震法、增设支点法以及隔震加固法。 

*四，将构件原有性能恢复，比如说修补、灌浆以及喷射等。 

随着现代经济以及技术水平的不断提高和人们的观念不断进步，单一从满足安全方面进行加固对于现代人们的要求已经没有办法满足，现代所要求的加固方法不但要能够满足安全及使用要求，还要尽可能做到美观，尤其是现代智能材料的开发及利用，对于结构加固来说，必然会向智能材料的方向发展。

二.对砌体房屋进行加固时应当遵循的原则 

对砌体房屋进行抗震加固，其实质是通过对结构构件以及结构受力途径进行改善，从而将结构抗震能力提高，减少地震对结构所造成的破坏，对砌体房屋进行抗震加固，要遵循以下原则来进行： 

**，在对承载力以及变形能力进行协调时，首先要考虑的是承载力，将侧重点放在通过提高承载力来对变形不足进行弥补方面；但是如果抗震鉴定结果仅仅是整体性上存在不足，仍然要将整体性加固方案的改善作为主要方面。 

*二，在加固完成之后，楼层综合抗震能力要在规定值30%之内，并且较好是不要**过下面楼层综合抗震能力20%，与此同时要将下层综合抗震能力增强。 

*三，在同一层楼内，对于非承重墙以及自承重墙来说，在对其进行加固之后，其综合抗震能力较好不要**过没有进行加固的承重墙综合抗震能力，否则应该要对承重墙进行加固。 

*四，在对砌体房屋进行加固时，要将关于结构的抗震鉴定结果作为基础。所谓抗震鉴定，就是对现有建筑的施工质量、设计以及现状进行检查，以所规定的设防要求为依据，评估结构在地震作用之下所具备的安全性。要将抗震鉴定结果作为依据，来对房屋进行加固。可以选择的加固方式有整体加固、构件加固以及区段加固。 

*五，在对加固方案进行确定时，对于结构现状，要深入进行调查，对于结构内是不是有局部损伤存在要特别查明，如果有损伤存在，要对其进行专门研究，在对房屋进行抗震加固的时候要考虑进去。 

*六，在对抗震加固方案进行确定时，若抗震鉴定是不合格的，对于结构的总体功能恢复要进行重点考虑，而不是要求将每一个构件的功能都恢复；若出现的破坏是在静载作用下出现的，要将对各种承重墙进行加固作为主要方面。 

三.对砌体房屋进行抗震加固的技术方法 

从目前情况来看，对砌体房屋进行加固，所使用的方法具体有下面几种。 

1.房屋承载力不足时的加固方法 

**，拆墙或者是抗震墙的增设。如果原来的墙体强度比较低，可以将其拆除然后重新砌筑。所使用的材料可以是砖，也可以是砌块，也可以利用现浇钢筋混凝土。利用这种方法必须将受力分配以及传力途径改变，甚至是要将抗震分析简图改变，在总体上将房屋抗震能力提高，使薄弱环节减少。 

*二，进行修补及灌浆。如果墙体已经开裂，可以利用压力灌浆修补的方式，如果墙体砌筑的砂浆饱满程度比较差，或者是砂浆的强度等级比较低，可以利用满墙灌浆的方式来进行加固。利用这种方式能够将已经开裂的墙体承载力提高。利用修补的方法能够将墙体承载力没有开裂时的程度。对于压力灌浆来说，其承载力可以按照与原来砂浆强度等级相比高出一级来进行估计。 

*三，对面层或者是板进行加固。在墙的一侧或者是两侧利用钢筋网砂浆面层、水泥砂浆面层或者是现浇混凝土板来进行加固。利用这种方法的主要作用就是将墙体承载力提高，也可以将楼板支撑长度增加。 

2.房屋整体性不足时的加固方法 

如果墙体在平面内布置，并且不闭合的时候，可以将墙段增加来使之闭合，将现浇混凝土框增设在开口处；如果纵横墙之间的连接比较差，可以利用钢拉杆、外加柱及外加圈的方式来进行加固；若楼盖或者是屋盖的构件支撑长度没有办法满足使用要求，可以采用的方式是增加托梁或者是将梁及屋盖的整体性增强；对于已经腐蚀变质的构件要进行更换。 

四、对比较*倒塌的部位的加固方法 

如果承重窗之间墙的宽度比较小或者是抗震能力不足，所能够采取的措施是增设砼窗框或者是利用板墙及面层来进行加固；如果隔墙没有拉结或者是拉结不够牢固，可以采用的加固方法就是：镶边、钢夹套的埋设、锚筋以及钢拉杆来进行加固；当支撑大梁等墙段的抗震能力不足时，可以利用砌体柱及混凝土柱的增设或者是面层以及板墙来进行加固；如果出屋面楼梯间、水箱间以及电梯间与要求不符，可以利用外加柱或者是面层来进行加固，其上部和屋盖构件之间要进行可靠连接，其下部要连接主体结构加固措施；如果出屋面烟筒以及无拉结女儿墙比规定高度还要大，较好是将其拆矮或者是利用型钢及钢拉杆来进行加固；如果砌体房屋有十分明显的扭转效应，并且抗震能力不足。可以采用的方法就是在比较薄弱的部位**砌筑上砖墙，也可以利用分割单元的方法来将扭转效应减小。 

4.碳纤维加固方法 

对于碳纤维加固方法来说，其是新型加固技术。碳纤维材料所具有的抗拉强度和普通钢筋相比，要高出10倍，其弹性模量也是钢筋的数倍，所以可以通过对高性能结构胶的利用在构件结构表面粘贴上碳纤维物，以此来对结构构件进行加固补强以及对抗震性能进行改善。利用碳纤维来进行加固，主要有以下优点：碳纤维能够对混凝土进行约束，这样一来，能够十分有效地改善构件受力性能；碳纤维比较轻并且很薄，在加固之后对原构件的截面以及荷载都不会有太大增加，原来建筑的使用功能不会受到影响，所以碳纤维材料对于钢筋混凝土结构的加固时非常适合的。但是，利用这种方法对粘结胶也有很高的性能要求，造价也就比较高。