汪 盛

湖南省建筑設(shè)計(jì)院有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410000

作為一種無法避免，且難以預(yù)測(cè)的自然災(zāi)害現(xiàn)象，地震對(duì)我們的日常生活帶來的影響是巨大的甚至是災(zāi)難性的，一旦發(fā)生地震，將會(huì)給人們的工作和生活帶來重大的損失。我國(guó)是地震多發(fā)國(guó)家，以往發(fā)生過的地震帶給我們的教訓(xùn)是慘烈的，如2008年的汶川大地震，給當(dāng)?shù)睾腿珖?guó)都帶來了極大的經(jīng)濟(jì)和生命財(cái)產(chǎn)損失。因此對(duì)于民用建筑，特別是磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固的設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)，磚混結(jié)構(gòu)一旦遭受地震，通常會(huì)受到很大程度的破壞，其中達(dá)到嚴(yán)重破壞程度的占到三成以上。磚混結(jié)構(gòu)目前已經(jīng)成為我國(guó)最重要的建筑形式，其通常取自當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧线M(jìn)行施工，但是用到的主要結(jié)構(gòu)材料屬于脆弱、延性較差的砌體，對(duì)于抗震性能設(shè)計(jì)十分不利，因此改善砌體結(jié)構(gòu)的延性便成為磚混結(jié)構(gòu)房屋加固的重中之重。

1 磚混結(jié)構(gòu)抗震加固方法

對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震加固而言，通常有三種方法：其一是外加固法，其二是內(nèi)加固法，其三是夾板墻加固法。其中，外加固法是結(jié)合磚混結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)和抗震性能鑒定結(jié)果在建筑的外部加設(shè)符合要求的構(gòu)造柱、圈梁等，保證構(gòu)造柱、圈梁和墻體成為共同抗震的整體結(jié)構(gòu)。顯而易見，這種改造方法對(duì)于建筑內(nèi)部的使用環(huán)境影響不大，對(duì)住戶的影響較小，但是對(duì)建筑的外表立面影響較大。內(nèi)加固法的基本原理和外加固法類似，均是對(duì)建筑增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁和拉桿等，不同的是，內(nèi)加固法是在建筑的內(nèi)部進(jìn)行加固，對(duì)建筑的外部立面影響較小，但是會(huì)在一定程度上影響內(nèi)部的使用面積，因此這種方法一般適用于公共建筑，尤其是街道附近的建筑。夾板墻加固法是在磚混結(jié)構(gòu)房屋的原有的抗震墻體上進(jìn)一步提高其抗震性能，最為常見的夾板墻加固法是鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法，這種方法是將加固墻體的一面或兩面設(shè)置鋼筋網(wǎng)，再配合插筋、錨筋、拉筋等將其連接至建筑主體部位。

2 外加固法和內(nèi)加固法的具體處理方法

磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固，具體為加構(gòu)造柱、圈梁，加鋼筋網(wǎng)墻，設(shè)圓鋼柱拉條、外包柱等（圖1）。

圖1 加固平面示意圖

2.1 外加固法

（1）加扶壁構(gòu)造柱。對(duì)于所要加固的磚混結(jié)構(gòu)房屋，若沒有設(shè)置構(gòu)造柱，則應(yīng)當(dāng)在隔間處設(shè)置扶壁柱。扶壁柱采用能夠穿墻的U型筋和墻體進(jìn)行連接，U型鋼筋穿墻前，要先在墻內(nèi)刮掉抹灰層，使U型筋能夠緊貼墻體，同時(shí)要將外部的鋼筋做好彎鉤，并在陽(yáng)角處設(shè)置L型扶壁柱，以起到良好的加強(qiáng)作用（圖2）。

圖2 加固構(gòu)造柱

（2）加圈梁。對(duì)于所要加固的磚混結(jié)構(gòu)房屋，若沒有設(shè)置圈梁，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)抗震要求加設(shè)圈梁。圈梁的增設(shè)要結(jié)合磚混結(jié)構(gòu)房屋的特點(diǎn)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，若加固圈梁斷面小，與原墻體的連接整體性不強(qiáng)，則應(yīng)當(dāng)多設(shè)幾道圈梁。若待加固房屋已有圈梁，可以在原有的圈梁鋼筋的基礎(chǔ)上焊接新的圈梁鋼筋，從而省去加設(shè)穿墻筋的步驟。

（3）加橫向拉結(jié)圓鋼。對(duì)于需要加設(shè)橫向拉結(jié)圓鋼的情況，可以每隔2～4開間在橫墻和樓板交接處的橫墻兩側(cè)加設(shè)加設(shè)圓鋼，并利用螺栓進(jìn)行固定。

（4）外廊柱的加固。對(duì)于所要加固的磚混結(jié)構(gòu)房屋，若磚柱的截面面積較小，則要利用外包鋼筋混凝土套或緊貼柱四角加角鋼進(jìn)行外廊柱的加固（圖3）。

圖3 加固柱

2.2 內(nèi)加固法

外加固法對(duì)建筑內(nèi)部的使用面積影響不大，但會(huì)造成較大的外部立面影響。對(duì)于普通的居民住宅，如果處理得當(dāng)，可以實(shí)現(xiàn)建筑立面和加固后的線條互相映襯，從而降低影響；但是對(duì)于一些公共建筑，尤其是臨近街道的建筑，采用外加固法會(huì)較大程度上影響建筑的外觀，這時(shí)便可以采用內(nèi)加固法。

（1）橫墻加鋼筋網(wǎng)。根據(jù)所要加固的磚混結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)情況，每隔一定的開間數(shù)加設(shè)鋼筋網(wǎng)，可以單面或雙面設(shè)置，單面設(shè)置時(shí)，可以采用50mm厚的C20混凝土，雙面設(shè)置時(shí)，可以采用60～80mm的C20混凝土，加固的具體間距應(yīng)當(dāng)有抗震設(shè)計(jì)驗(yàn)算進(jìn)行計(jì)算。加設(shè)的鋼筋網(wǎng)應(yīng)當(dāng)至少有一半穿透樓板，并且不得錯(cuò)位。

（2）空曠房間加內(nèi)扶壁柱。加設(shè)內(nèi)扶壁柱和加設(shè)外扶壁柱的做法類似，不同點(diǎn)在于無需鋼筋穿墻，只需要在墻體內(nèi)部移除磚體，并進(jìn)行鋼筋錨固，然后進(jìn)行混凝土澆筑即可。

（3）內(nèi)圈粱。內(nèi)部圈梁的增設(shè)需要沿著外墻的里皮和樓板的交接處進(jìn)行施工，內(nèi)圈梁的做法和外圈梁類似。

3 工程案例

3.1 工程概況

某中學(xué)宿舍樓為三層磚混結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆砼樓蓋，磚條基。宿舍樓長(zhǎng)29.94m，寬8.52m，共三層，層高3.2m。三層北側(cè)外挑走廊寬1.32m。

3.2 加固方案

（1）增加設(shè)置構(gòu)造柱。構(gòu)造柱由混凝土澆筑而成，具有良好的抗側(cè)向變形性能。當(dāng)構(gòu)造柱發(fā)揮作用時(shí)，建筑一般已經(jīng)進(jìn)入破壞后期，因此其對(duì)建筑物整體的強(qiáng)度驗(yàn)算作用不大，而主要作為抗震的構(gòu)造措施采用。地震作用時(shí)，如果墻體開裂無法承受建筑荷載，構(gòu)造柱便可以通過自身的塑形變形和摩擦作用消耗掉地震的能量，從而減小地震對(duì)建筑的整體破壞。構(gòu)造柱還可以起到對(duì)破碎墻體的限制作用，可以使得墻體只能在其所處平面內(nèi)滑動(dòng)，并且還可以繼續(xù)承擔(dān)一定的豎向荷載和水平向地震作用力。

（2）新增鋼圈梁。圈梁是十分重要的一種房屋抗震措施，在多層磚混結(jié)構(gòu)房屋中，圈梁的抗震作用更為顯著。圈梁的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，能夠加強(qiáng)房屋的整體性，提高建筑的抗地震水平剪切的能力，從而提高對(duì)地震的抵抗效果。圈梁將房屋連接成一個(gè)整體，減小樓板和墻體在地震時(shí)分散出去的可能性。第二，可以提高樓蓋水平方向的剛度，樓蓋在圈梁的約束作用下，受到環(huán)箍的作用，提高了建筑的整體性。第三，可以控制建筑在地震時(shí)產(chǎn)生的開裂程度，圈梁的存在可以限制裂縫只發(fā)生在圈梁之間，從而使得墻體的抗震性能得到提高。第四是圈梁能夠降低地震引起的建筑不均勻沉降的問題，從而更好地保護(hù)房屋不發(fā)生進(jìn)一步破壞。

4 結(jié)語(yǔ)

磚混結(jié)構(gòu)房屋是我國(guó)現(xiàn)存最為廣泛的建筑形式之一，作為民用建筑的重要組成部分，其安全性能越來越受到人們的高度重視，因此磚混結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固設(shè)計(jì)是十分重要的。在進(jìn)行磚混結(jié)構(gòu)房屋加固時(shí)，可以根據(jù)具體情況采用外加固法、內(nèi)加固法或者夾板墻加固法。我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)的國(guó)家，房屋抗震的作用顯著，因此只有認(rèn)真做好房屋的抗震加固設(shè)計(jì)，才可以保證人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。