窗間牆抗震加固新技術的製作方法
2023-07-03 07:00:01 1
專利名稱：窗間牆抗震加固新技術的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築工程領域，特別涉及建築工程抗震加固領域，可用於建築的
窗間牆抗震加固。
二背景技術：
中外古建築中，漂亮的窗的設置是極其重要的元素之一，這些窗的最大特點往往 是高寬比大且窗間牆較窄。而正是這些賞心悅目的窗及窗間牆卻成了地震中引起破壞或倒 塌的最危險的構件，汶川大地震再一次用鮮血和生命對此進行了印證，所以窗間牆是這類 建築抗震加固最重要的構件之一。但令人遺憾的是按照我國現行的《建築抗震加固技術規 程》規定的加固方法設置抗震加固牆，往往施工過程中影響原結構安全或者與古建築抗震 加固和修復中"修舊如舊"的最高原則背道而馳，且目前國內外加固行業中未徹底解決此問 題。該實用新型是一種新型、實用且經過眾多大型加固工程實踐檢驗的新型抗震加固窗間 牆，它克服了原來加固施工過程中影響原結構安全或者與古建築抗震加固和修復中"修舊 如舊"的最高原則背道而馳等眾多弊端。《建築抗震加固技術規程》(以下簡稱《規程》)第5. 2. 3. 1條規定承重窗間牆寬 度過小或者抗震能力不能滿足要求時，可增設鋼筋混凝土窗框、或採用面層、板牆等加固。 但是《規程》規定的抗震加固窗間牆的設置方法存在以下弊端 1、增設鋼筋混凝土窗框的方法加固窗間牆，即在窗洞的外圍或者內圍重新用鋼筋 混凝土澆築一圈窗框，其缺陷是 (1)、影響外觀。增設鋼筋混凝土窗框將造成建築物的立面的變化，影響建築外觀， 故而這種方法對於的古建築及外觀要求比較嚴格的建築無來說是不能允許的，與"修舊如 舊"的原則是背道而馳的。 (2)、存在施工安全隱患。窗間牆寬度本來就小，且古建築砌體強度本來就普遍偏 低，如果企圖通過鑿除原窗間牆體以便於設置混凝土框，勢必引起加固施工的不安全甚至 倒塌，已有過此類事故案例。 (3)、影響採光效果。採光是窗洞的一項重要功能，如果在原結構的基礎上增設窗 框尤其是在窗洞內圍增設窗框會使洞口減小，影響建築物的採光面積。 (4)、施工困難。在已建結構的基礎上，新做鋼筋混凝土窗框，新做構件與已建結構 的連接，以及新構件自身的鋼筋綁紮、支模及澆注等施工過程都很複雜，且難以達到理想的 效果。
(5)、施工工期長。澆注混凝土其必須的技術間歇時間長(如固化時間長等)。 2、採用面層、板牆的方法加固，即在原結構的牆體內、外兩側或一側澆築混凝土面 層或者混凝土板牆的加固方法。這種方法也有嚴重的不足 (1)、加重基礎荷載負擔。設置面層或者板牆必須要做基礎，在已建建築上重做基 礎，加上板牆重量無疑會大大加重基礎荷載負擔。
(2)、影響立面。面層或板牆加固後將會使立面產生較大程度的變化，使立面變化趨於單一，原來的建築效果將無法保持，違背了 "修舊如舊"的原則。 (3)、難以保證整體受力。建築立面一般不是單一的平面，要在一個充滿變化的立 面上加做面層或者板牆並且形成整體的受力體難以做到。 (4)、減小使用面積。在原結構的牆體內、外側澆築混凝土面層或者混凝土板牆，會 使建築物的使用面積縮小，給使用者帶來不便，影響建築物的使用功能。
三
發明內容本實用新型的目的是公開一種新型、實用且經過眾多大型加固工程實踐檢驗的， 特別是在克服傳統的抗震加固窗間牆設置中存在的弊端有良好效果的新型抗震加固窗間
攤 I回o 為了實現上述目的，本實用新型是這樣實現的 窗間牆抗震加固新技術，包括原結構窗間牆、粘帖在窗間牆身上的碳纖維布，碳纖 維布與原結構窗間牆形成一個整體。所述原結構窗間牆，其特徵在於7度以下(含)設防 烈度時其窗間牆寬度小於1米，8度設防烈度時窗間牆寬度小於1.2米的不滿足抗震規範要 求限值的窗間牆。 所述碳纖維布，根據權利要求1所述碳纖維布，其特徵在於首先在原結構窗間牆 的牆身四周沿豎向粘貼碳纖維布，布寬同牆寬，布長同洞口高，然後在原結構窗間牆靠近頂 部和底部處沿45。和135°方向分別粘貼布寬0.3米，布長1.6米，再在原結構窗間牆牆身 四周水平方向環向粘貼布寬0. 5米，布長等於牆水平截面周長加0. 2米搭接的碳纖維布，最 後在原結構窗間牆洞口頂部和底部沿橫向粘貼布寬為0. 5米的碳纖維布直至構造柱。 本實用新型在地震作用下，窗間牆的牆身四周沿豎向粘貼碳纖維，藉助碳纖維的 高抗拉能力達到提高牆身抗彎的目的；對於窗間牆在窗洞頂部和底部易出現45。斜裂縫 及與周邊構件傳力弱的問題，則在靠近頂部和底部處均沿45。和135°方向分別粘貼碳纖 維，以防止斜裂縫的產生，提高了窗間牆的抗剪能力和與周邊構件傳力能力；通過環向粘貼 碳纖維形成對窗間牆的套箍作用，三向約束受力的窗間牆大幅提高了縱向抗壓能力和抗扭 能力；然後在窗間牆洞口頂部和底部沿橫向粘貼碳纖維布直至構造柱，提高和保證了窗間 牆在地震時與其他構件的共同作用和整體性。這些有針對性的措施大大提高和保證了窗間 牆的抗震性能。 該實用新型的有益效果是把窗間牆構建成"窗間柱"的模型，應用碳纖維用加固 柱的原理對窗間牆進行加固，從而設置新型的抗震加固窗間牆，所述碳纖維布通過提高窗 間牆的彎、剪、扭及軸向承載力，而使窗間牆達到抗震性能提高的目的，同時它完全克服了 傳統設置方法的弊端。 與傳統的抗震加固窗間牆相比，本實用新型具備以下優點 (1)、不影響建築物的外觀。採用在窗間牆上粘貼碳纖維的新型抗震加固窗間牆， 因為碳纖維布厚度非常薄(單層厚僅為0. 167毫米)，完全不會改變建築外立面；且可立面 造型靈活，能夠非常好的表現出結構原來的立面變化，很好的保護了建築的外觀，從而真正 能保證古建築"修舊如舊"的最高原則的實現。 (2)、施工便利，工期短。當處理好界面後，經過修補找平，即可塗刷粘接膠，粘貼碳 纖維材料，施工環節簡單，施工過程便利。且加固過程中不需要澆築混凝土，因此同《規程》
4規定的方法相比，大大縮短了工期，對於時限性要求很嚴的加固工程來說，本實用新型優勢 明顯。 (3)、工程量較小。本實用新型的施工過程不需綁紮鋼筋和支模，與傳統的抗震加 固窗間牆相比，不需做基礎，因此本實用新型大大減少了工程量。 (4)、施工過程安全。由於無須鑿除原牆體結構層，不會產生施工過程的安全隱患。 (5)、無環境汙染。傳統抗震加固加固窗間牆設置過程中將產生汙染，對於環境保 護很重要的古建築加固和修復，本實用新型優勢明顯。 (6)、不影響建築物的使用功能。《規程》規定的抗震加固加固窗間牆設置，無論是 增加窗框還是採用面層、板牆加固，都會對建築的使用功能(如採光效果、使用面積等)造 成一定程度的影響，而本實用新型只是通過在窗間牆上粘貼碳纖維達到抗震目的，不會改 變窗間牆的厚度，更不會改變窗洞的大小，因此不會減小使用面積。
四
圖1是該加固方法的施工圖； 圖中1、窗間牆靠近頂部和底部處均沿45。和135°方向粘貼的碳纖維；2、窗間 牆的牆身四周沿豎向粘貼的碳纖維；3、間牆洞口頂部和底部沿橫向粘貼至構造柱的碳纖維 布；4、沿窗間牆環向粘貼的碳纖維；5、原結構窗間牆。
五具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明 圖1中碳纖維按一定的次序粘貼首先在窗間牆的牆身四周沿豎向粘貼碳纖維； 然後在靠近頂部和底部處均沿45。和135°方向分別粘貼兩張碳纖維，以防止斜裂縫的產 生；再通過環向粘貼碳纖維形成對窗間牆的套箍作用；最後在窗間牆洞口頂部和底部沿橫 向粘貼碳纖維布直至構造柱。從而提高窗間牆的整體性和抗震性能，達到抗震加固的目的。
權利要求窗間牆抗震加固新技術，包括原結構窗間牆、碳纖維布，其特徵在於將碳纖維布粘貼於原窗間牆表面，與原窗間牆構成新型的抗震加固窗間牆。
2. 根據權利要求l所述原結構窗間牆，其特徵在於7度以下(含)設防烈度時其窗間 牆寬度小於1米，8度設防烈度時窗間牆寬度小於1.2米的不滿足抗震規範要求限值的窗間攤 I回o
3. 根據權利要求1所述碳纖維布，其特徵在於首先在原結構窗間牆的牆身四周沿豎 向粘貼碳纖維布，布寬同牆寬，布長同洞口高，然後在原結構窗間牆靠近頂部和底部處沿45°和135°方向分別粘貼布寬0.3米，布長1.6米，再在原結構窗間牆牆身四周水平方向 環向粘貼布寬0. 5米，布長等於牆水平截面周長加0. 2米搭接的碳纖維布，最後在原結構窗 間牆洞口頂部和底部沿橫向粘貼布寬為0. 5米的碳纖維布直至構造柱。
專利摘要本實用新型專利公開了一種窗間牆抗震加固新技術，其主要部件包括原結構需要加固的窗間牆及粘帖於窗間牆表面的碳纖維布。所述碳纖維布包括沿牆身四周豎向粘帖的碳纖維、靠近窗洞頂部和底部處均沿45°和135°方向分別粘貼的碳纖維、沿窗間牆環向粘帖的碳纖維。所述碳纖維布能夠提高窗間牆身的抗彎、抗壓、抗扭、抗剪能力和與周邊構件傳力能力、防止斜裂縫的產生。與傳統窗間牆抗震加固相比，本實用新型具有不影響建築立面、施工便捷、結構安全可靠的優點。
文檔編號E04B1/98GK201486162SQ20082015424
公開日2010年5月26日 申請日期2008年10月21日 優先權日2008年10月21日
發明者張坦賢 申請人:張坦賢;呂西林;張鵬宇