江门房屋加固碳纤维加固

木结构具有较好的抗震性能,一是因为木结构建筑的层数一般较低,且质量较轻,地震作用较小;二是因为木材的韧性较好,承受冲击荷载和重复荷载的能力较强,结构在地震作用下有较好的延性性能。对大量的农村民房采用“因地制宜、简易有效”的措施,防止“倒墙塌架”,达到“避免死亡、减少伤害”的目标。 

　　一、材料的选择 

　　用于普通木结构的原木、方木和板材可采用目测法分级。分级时选用木材应符合规定,不得采用商品材的等级标准替代。主要的承重构件应采用针叶材;重要的木制连接件应采用细密、直纹、无节和无其他缺陷的耐腐的硬质阔叶材。 

　　材料的选择对木构件的强度有重要的影响。一般,材料的选择主要从材料规格、强度和材质等方面进行选择,而且在不同设防烈度下,对材料较低要求也不同。对单层的穿斗木房屋而言,应选择通长、干燥,含水量控制在25%以内的原木。 

　　二、构件虫蛀、腐朽加固处理 

　　(一)表面虫蛀、腐朽处理 

　　对于中心完好,仅有表层腐朽的梁、柱等构件,将腐朽部分剔除干净,经防腐处理后用干燥木材依原样和尺寸修补整齐,并用环氧树脂胶粘剂粘接。如果是沿截面一周均进行剔补修复,或剔补部分占构件截面1/3以上,则在剔补范围内另采用双向CFRP布包裹约束。 

　　(二)内部虫蛀、腐朽处理 

　　木构件内部因虫蛀或腐朽形成中空时,若柱表层完好厚度不小于50mm,采用不饱和环氧树脂浆液进行灌注。在灌注前将朽烂木块、碎屑清除干净,并在柱中应力小的部位开孔。柱构件通长开孔时,先在柱脚凿方洞,洞宽不大于120mm,再每隔500mm凿一洞眼至中空的*。当柱中空直径大于150mm时,在中空部位填充木块,以减少树脂的收缩。为防止木结构建筑受潮腐朽或遭受虫蛀维修时还应采取下列措施: 

　　1.从构造上改善通风防潮条件使木结构经常保持干燥; 

　　2.对易受潮腐朽或遭虫蛀的木结构用防腐防虫药剂进行处理,应能防腐又能杀虫或对害虫有驱避作用且药效高而持久,二对人畜无害不污染环境,三对木材无助燃起霜或腐蚀作用。 

　　木柱的防腐或防虫应以柱脚和柱头榫卯处为重点并采用下述方法进行防腐防虫处理: 

　　(1)柱脚表层腐朽处理剔除朽木后用高含量水溶性浆膏敷于柱脚周边并围以绷带密封使药剂向内渗透扩散; 

　　(2)柱脚心腐处理可采用氯化苦熏蒸施药时柱脚周边须密封药剂应能达柱脚的中心部位一次施药其药效可保持年需要时可定期换药; 

　　(3)柱头及其卯口处的处理可将浓缩的药液用注射法注入柱头和卯口部位让其自然渗透扩散 

　　三、增强木构架节点抗震性能的施工措施及方法 

　　1.木柱与基础连接 

　　木柱基础可采用柱脚石和钢筋混凝土基础。柱子在石墩上面的浮搁作用有很好的减震、隔振效果,为保证木构件在地震中良好的抗震性能,可以将柱子做成浮搁形式。这种浮搁形式有利于木柱脚在柱基石表面滑动,以起到摩擦、耗能、减震作用。 

　　2.为防止木柱的折断可以采取以下措施 

　　应确保木柱的截面尺寸足够大,木柱的梢径不宜小于150mm,确保柱子在开榫后的截面积不少于柱径的50%,并且应避免在柱子的同一高度处纵横向开榫。竖柱加侧脚(也称收分),四周柱子,稍微内倾,柱子在面阔方向每高一尺收一分,在侧面前后檐柱向里每高一尺收八厘,以利于抗震。柱子应避免接长,柱子不可以有接头。震害表明,木柱无接头的旧房屋损坏较轻,而新建的有接头的房屋却倒塌。 

　　3.加强梁、柱、檩等构件的连接 

　　在地震作用下,构架节点的受力比较复杂,加上各种原因综合到一起,榫接节点的榫头*松动和脱落,易造成构架的倾斜和倒塌,所以加强穿斗木结构榫连接很重要。要做到扣榫认真,做工严谨,装上要紧密。如果在制作施工的时候不够认真使得扣榫成了形式,在地震发生时,就会出现拔榫或者拉断榫头。檩条在穿斗木构架柱柱头上采取对接时,应采用燕尾椎对接方式,且檩条与柱头应采用扒钉连接。这种连接对柱子的截面削弱较小,具有较好的抗震性能。 

　　4.穿枋的设置 

　　穿斗木构架房屋的横向和纵向均应在木柱的上下柱端和楼层下层设置穿枋,并贯通木构架各柱,使木构架横向的强度和刚度得到保证。穿枋应保证足够的横截面积,至少为50mm×150mm。将一榀屋架上各柱串联起来的叫“穿枋”。地面处将各榀屋架的各柱和各举架的前后檐柱串联起来的叫“地脚枋”。穿枋则应采用透椎贯穿木柱。当穿枋的长度不足时,可采用两个穿枋在木柱中对接,并应在对接处两侧沿水平方向加设扁钢;扁钢厚度不宜小于2mm,宽度不宜小于60mm,两端应采用两根直径不小于12mm的螺栓夹紧。 

　　对梁枋脱榫的维修应根据其发生原因采用下列修复方法: 

　　(1)榫头完整仅因柱倾斜而脱榫时可先将柱拨正再用铁件拉结榫卯; 

　　(2)梁枋完整仅因榫头腐朽断裂而脱榫时应先将破损部分剔除干净并在梁枋端部开卯口经防腐处理后用新制的硬木榫头嵌入卯口内,嵌接时榫头与原构件用耐水性胶粘剂粘牢并用螺栓固紧。榫头的截面尺寸及其与原构件嵌接的长度应按计算确定并应在嵌接长度内用玻璃钢箍或两道铁箍箍紧。 

　砌体结构房屋在我国住宅和一般民用建筑面积中占很大比例。由于砌体结构房屋在地震中破坏严重，其抗震研究历来被学术界和工程界所重视。砌体结构作为一种建筑结构体系，其主要特点是：刚度大、整体性差，结构的抗拉、抗剪、抗弯承载力较低，因而使砌体结构房屋在高度、层数、高宽比等诸多方面受到较大限制。近年来，随着经济的发展，砌体结构房屋的加固改造工程越来越多。砌体结构工程事故是多种多样的，其中主要表现为承载能力不足或温度应力引起的墙、梁、板开裂等。由于砌体结构房屋自身的特性，使得砌体结构房屋的加固改造方法存在多样性，这就要求设计者在进行房屋加固改造时，要具体情况具体分析，采取较合理的方案。 

　　二、对多层砌体结构房屋进行抗震加固的必要性 

　　多层砌体结构房屋由粘土砖、混凝土砌块等砌成，是我国当前大量采用的建筑结构之一。由于砌筑材料属于脆性材料，抗拉、抗弯及抗剪强度均不高，因此多层砌体结构房屋的延性较差，抗震能力低。从国内外历次巨大震害可以看出，多层砌体结构房屋的破坏尤为明显。在1923 年发生的日本关东大地震中，大部分砖石房屋受到严重损害，8000 幢砖石房屋仅有12.5%可以修复继续使用；我国1976 年发生的唐山大地震，多层砖混结构房屋破坏率高达70% - 90%；1993 年我国云南普洱大地震中，多层砖混结构房屋倒塌率高达75%；2008 年我国的汶川大地震，震区建筑多为抗震能力较低的砌体房屋，破坏面积大，受损状况严重，是我国建围以来破坏程度较大和恢复难度较高的强烈地震灾害。多次大规模地震灾害中，多层砌体结构房屋受到的破坏程度较高。多层砌体结构房屋量大面广，在强烈地震作用下开裂、倒塌现象严重，对其进行抗震加固是有效减轻地震灾害的主要措施。对多层砌体结构房屋进行抗震加固提高建筑的抗震能力，增强房屋抵抗爆炸等突发事故的能力，在地震发生时，可以有效降低房屋的损坏程度，减少人员伤亡和财产损失。与进行抗震设防和抗震加固的建筑物相比，未进行抗震设防和抗震加固的建筑物在地震中受到的破坏往往比较严重，在1976 年我国的唐山大地震中，京津地区在震前对一批主要建筑物进行了抗震加固，在地震中这批建筑物损害不大，无严重破坏现象，无一处发生倒塌，震后仅1 天就恢复使用，而其没有进行抗震加固的建筑物则损坏严重。因此，对多层砌体结构房屋进行抗震设防和抗震加固，提高建筑物的抗震能力和安全性能，具有重要的现实意义。 

　　三、多层砌体结构房屋的震害特点及原因分析 

　　分析多层砌体结构房屋震害的特征及其原因，找出建筑物的薄弱部位，是进行建筑物抗震加固的前提。多层砌体结构房屋受到震害可能由于设计时抗震能力不足、施工过程中施工质量不良或其他原因所致。从多层砌体结构角度考虑，砌体结构墙体自重和刚度大，在水平方向受水平荷载的影响发生侧移，在垂直方向受竖向荷载受压，在地震发生时吸收的能量多，受各种复杂的应力作用影响。多层砌体结构房屋的震害特点及原因可以从水平结构和竖向结构两方面进行分析。 

　　1、多层砌体结构房屋水平结构的震害特点及原因 

　　多层砌体结构房屋水平结构主要指楼盖和屋盖，在强烈地震作用下，可能出现整体水平移位、各构件之间相对移位及部分构件自身强度不足受到损坏等现象。对整体性较好的现浇钢筋混凝土楼盖和屋盖，其震害较轻，而对整体性较差的屋盖，震害通常较为严重。水平结构的震害常出现楼板或屋面板沿接缝处产生裂缝、屋面梁支承长度减小、楼板或屋面板局部拱起、构件联结处松动、墙体局部沿楼盖或屋盖支撑处开裂等现象。由于房屋结构水平方向的抗剪强度不足，易造成檐口或楼盖支承处的墙体沿支承面产生水平裂缝或斜裂缝。并且，在强烈地震中，由于屋架支撑系统不完全、预制钢筋混凝土楼盖或屋盖各结构构件连接强度不足、部分构件局部支承强度不足、支承长度不足、横墙间距过大等原因，较大程度地削弱了多层砌体结构房屋的整体性，易造成构件之间相对移位和部分构件自身强度不足受到损坏。 

　　2、多层砌体结构房屋竖向结构的震害特点及原因 

　　多层砌体结构房屋竖向结构主要指墙体、柱等，其震害的主要特征是出现竖向裂缝、水平裂缝、斜裂缝等裂缝。由于门、窗洞口边缘处是墙体应力较为集中和刚度较易发生突变处，在门、窗洞口角端易出现斜裂缝，门、窗洞口上下沿易出现水平裂缝；纵横墙交接处由于连接强度较低易出现竖向裂缝；由于承重横墙和窗间墙受易受剪切破坏，常出现斜裂缝；对屋架下的支承墙体，因缺乏足够的支承强度，易出现竖向裂缝。当这些裂缝在多层砌体结构房屋墙体上密集出现时，将导致墙体部分砌筑材料掉落和墙体破碎，甚至发生墙体倒塌的严重破坏。 

　　四、多层砌体房屋抗震加固方法的选择 

　　1、房屋抗震承载力无法满足要求时应选择的加固方法 

　　拆砌或增设抗震墙。对强度过低的原墙体可拆除重砌。重砌和增设抗震墙的结构材料可采用砖或砌块，也可采用现浇钢筋混凝土。 

　　（1）修补和灌浆。对已开裂墙体，可采用压力灌注修补，对砌筑砂浆饱满度差或砌筑砂浆强度低的墙体，可用满墙灌浆加固。 

　　（2）面层或板墙加固。在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层，钢筋网砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固。 

　　（3）外加柱加固。在墙体交接处采用现浇钢筋混凝士构造柱加固。柱应与圈粱、拉杆连成整体，或与现浇钢筋混凝土楼，屋盖可靠连接。 

　　（4）包角或镶边加固。在柱、墙角或门窗洞边用型钢或钢筋混凝土包角或镶边，柱、墙垛还可用现浇钢筋混凝土套加固。 

　　（5）支撑或支架加固。对刚度差的房屋，可增设型钢或钢筋混凝土的支撑或支架加固。 

　　2、房屋整体性无法满足要求时应选择合适的加固方法 

　　当墙体布置在平面内不闭合时，可增设墙段形成闭合-在开口处增设现浇钢筋混凝土框。当纵横墙连接较差时，可采用钢拉杆、长锚杆，外加柱或外加圈梁等加固。楼、屋盖构件支承长度不满足要求时，可增设托梁或采取增强楼、屋盖整体性等措施。对腐蚀变质的构件应替换，对无下弦的人字屋架应增设下弦拉杆，当圈梁不符合鉴定要求时，应增设圈梁，外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土，内墙圈梁可采用钢拉杆或在进深粱端加锚杆代替。 

　　3、对房屋易倒塌部份选择的加固方法 

　　承重窗间墙宽度过小或抗震能力不足时，可增设钢筋混凝土窗框；隔墙无拉结时，可采用镶边、埋设铁夹套、锚筋或钢拉杆加固；支承大梁等的墙段抗震能性不强时，可增设钢筋混凝土窗框或采用面层、板墙等加固；出屋面楼梯间、电梯间和水箱间不符台要求时，可采用面层或外加固柱加固；出屋面的烟囱，无拉结女儿墙**过规定的高度时，宜拆矮或采用型钢，钢拉杆加固。悬挑构件锚固长度不满足要求时，可减少悬挑的长度。 

　　4、当具有明显扭转效应的砌体抗震力无法满足要求时选择以下加固方法 

　　可以**在薄弱部位增砌体墙或现浇钢筋混凝土墙；可在原墙加面层；也可采取分割平面单元，减少扭转效应的措施。