空斗墙房屋加固及抗震性能研究

1 空斗墙房屋概况

空斗墙可以说是中国独有的民居建筑, 20世纪70年代, 由于我国居民住房缺口较大, 按照“多快好省”的原则, 空斗墙房屋形式被提倡推行, 在当时解决了不少居民的住房问题, 几乎各种用途的房屋都采用空斗墙结构。普通砖砌结构具有取材广、施工工艺简单、造价低的优点, 空斗墙房屋由于其自身的砌筑方式, 用料更省、自重更轻, 隔热、隔声性能好。其缺点是竖向承载能力较低、墙体易开裂、整体性较差。从坟川震后统计来看, 砌体结构破坏占总数的80%以上, 居民自用空斗墙房屋砌体形式的比重较大。

基于空斗墙自身的缺点, 墙体的重要部位须进行实砌, 比如门窗洞口、纵横墙交接处、室内地坪以下勒脚墙、楼板下面的3~4皮砖和承受集中荷载的部位 (如屋架或梁下) 。空斗墙的过梁可用钢筋混凝土梁、钢筋砖过梁或砖砌平拱等。内部空间较大的建筑物或2~3层的楼房, 宜设整体交圈的钢筋砖圈梁。

2 空斗墙加固研究

2.1 圈梁构造柱是目前在实际中应用最多的一类加固方法。

1) 在上个世纪90年代就对空斗墙房屋的抗震能力进行了两种加固方法的试验。一是进行钢筋混凝土梁柱加固, 研究表明, 外加圈梁构造柱加固能阻止墙休开裂, 但是对于墙体抗剪能力的提高不超过20%, 其作用主要是增强房屋的抗倒塌能力, 刚度退化比加固前缓慢。二是进行钢筋网水泥砂浆加固空斗墙体, 研究表明, 砂浆的强调和厚度直接影响加固效果。砂浆面层与空斗墙体的协同作用提高了抗剪能力。同时, 砌筑方式 (主要是眠砖的比重) 会影响未加固的空斗墙墙体的抗震性能, 但对空斗墙加固的效果影响不大;加固后的墙体不仅明显地提高了抗震性能, 同时破坏前的先兆起到了警示作用, 改变了空斗墙墙体脆性破坏无征兆的缺点;圈梁构造柱条带形式的加固效果比剪刀撑形式更为明显。2) 采用钢板网片水泥砂浆加固开裂空斗墙, 定性地分析了钢板网片在加固中的作用。研究表明, 经加固后的组合墙体, 其开裂荷载和极限荷载都有了显著提高。3) 考虑砌筑方式、高宽比、竖向应力和砂浆强度等影响因素, 设计制作20片空斗墙体, 对钢筋网砂浆加固空斗墙进行研究。通过实际验证加固后的空斗墙结构的初裂荷载和极限荷载均提高了60%左右, 抗震性能也有明显提高。4) 对不同砂浆强度、高宽比、竖向压应力的单层横墙、双层横墙和纵墙窗间墙进行抗震分析, 在加固后的横墙其开裂位置与未加固墙体几乎一致, 但钢筋网砂浆加固使得墙体由剪切型破坏向弯曲破坏过渡, 双层墙的楼板处易发生转动破坏:纵墙窗间墙的破坏受高宽比影响较大, 但由于纵墙窗间墙的特殊性, 加固前后的纵墙均可采用剪切型进行地震反应分析。

2.2 复合纤维布加固, 其加固形式更为灵活。

1) 对不同砌筑方式、不同粘贴方式的碳纤维布加固后的空斗墙片进行试验。研究表明, 一眠三斗形式的空斗墙的抗震性能优于全空斗墙体:剪刀形式加固的空斗墙, 其抗震性能达到预期效果。2) 对不同砂浆强度、高宽比, 不同纤维类型、粘贴方式进行分析, 在经复合纤维加固后的砌体墙片改变了破坏形态, 明显地提高了抗裂性能和受剪承载力。

3 空斗墙房屋抗震对策

3.1 加强对原有空斗墙房屋的检测

相对于一些年代比较久远的空斗墙房屋, 因为大部分已经都成为危房, 对于人们的生命财产安全有着一定的危害, 因此就需要对这些房屋加强检测, 同时按照实际的检测结果对相关实际情况进行处理。

若是使用的使用过长并且其自身的使用功能非常的差, 同时在实施加固中产生的成本也比较高, 就可以将其拆除重建;相对于一些时间虽然长但是没有结构缺陷的房屋, 对其可以整体实施加固或者局部进行维修, 以此来强化房屋的抗震性能, 从而将房屋的使用寿命进行延长。总而言之, 需要从房屋的实际建设年代以及应用功能和实际的抗震性能等多角度对其进行分析, 从而采用相关的措施不断的提升人们的生活水平, 从而有效的满足人们的财产安全。

3.2 规范农村建筑材料市场, 倡导和推广新材料和新技术

相关的政府部门需要不断的加强建筑材料市场的完善, 不断加强对于村镇住宅的监督管理。并且需要和当前城镇实际住宅情况进行结合, 加强对于建筑材料合格认证管理。不断的强化质量合格的材料以及节能材料, 对一些非法生产供应商进行取缔, 做好材料管理工作, 不断提升对于新材料以及新技术的有效应用。把这项工作做为推进小城镇住宅严业现代化的一项重要工作来抓。

3.3 加强楼板, 增设构造措施

我国华东、中南地区, 由于地震比较少以及震级低, 在房屋建设中对于抗震的要求不是很高, 并且因为预制楼板的造价也非常的低, 所以, 在这些地区对于预制楼板的应用非常普遍。一般, 预制板楼盖的刚度以及抗渗性和抗震性都没有现浇混凝土强, 并且每一个预制板之间在施工中如果放置的长度太小, 板之间缺少一定的拉结, 这样就会在产生地震状况时导致楼板坠落的情况。因此为了增强其抗震性预制楼盖板端部宜留有锚固钢筋, 并与其它构件保证足够的拉结。因此当楼板为预制板空心楼盖时, 除了需要具有足够的拉结力之外, 还需要在合适的位置进行圈梁构造柱的增设, 以此来提升房屋的整体性能以及抗震性能。

结语

总之, 在抗震性能方面, 空斗墙房屋没有实体墙房屋好, 并且在维修中难度也大, 并且成本高, 因此政府需要倡导人们尽可能的少建一些空斗墙, 不断的发展为从抗震性能比较好的实体墙转向对空斗墙的取代, 以此来提升农村的房屋抗震能力, 从而确保人们的财产安全。

摘要：我国的农村和城市建设差别较大, 农村的建筑房屋一般采用砌体结构形式, 包话主要的民居和其他公共建筑等。在一些经济较为落后的农村, 房屋基本属于自建, 几乎做不到正规设计, 施工质量更是参差不齐, 这些房屋的抗震能力可想而知, “小震致灾”是其主要特点。鉴于农村房屋的大量存在, 短期内不可能对这些几乎处于不设防状态的房屋全部拆除, 而让居民远离这样的危房会是一个较为漫长的渐近过程, 因此, 对现有房屋进行抗震加固便成了急待解决的课题。

关键词：空斗墙房屋,加固,抗震性能