一种加强古建筑整体性的墙体加固结构及方法 [0001]【技术领域】，涉及一种加强古建筑整体性的墙体加固结构及方法。[0003][0004]随着时代的发展，城市建设越来越快，大型建筑、隧道等工程随处可见，很多工程都邻近古建筑。由于古建筑多是砖混结构或木构件体系，不能形成完整的框架体系，缺少抗震的圈梁和构造柱构件，具有自重大、整体性差、固有频率低等特点，因此对振动非常敏感。周边大型工程施工特别是市政工程、地铁建造的爆破工程、深基坑开挖工程、大直径桩基施工等都具有明显的振动特征，且持续影响。在此过程中振动可能导致上述古建筑发生连续倒塌破坏，带来不可恢复的后果。古建筑由于服役年限长，长期冷热交替、雨水浸泡、空气氧化、地震作用以及一些人为破坏，其墙体老化，承载力大幅度下降，结构整体性较差，在受到外部振动作用时，单片墙体的破坏容易引起结构整体的连续倒塌。本加固方法利用古建筑已有门洞和窗洞，对纵横墙施加水平 方向预应力，改变结构刚度，提高结构固有频率，加强其整体稳定性，对于防止古建筑连续倒塌有着重要意义。这种保护和改善需求又具有阶段性，在外来振动影响因素消失后需要恢复古建筑本来面貌，所以要求保护方法不伤及本体、现场无明火作业、拆卸方便、可逆化程度较高等特征。本发明基于上述背景，考虑古建筑的构造特征，采用场外预制构件、现场以组装为主对墙体进行加固，以提高结构固有频率、加强结构整体稳定性，防止古建筑连续倒塌。[0005]
[0006]技术问题:本发明提供一种当古建筑受到周边振动作用时，能够阶段性的提高结构抗振性能，加强古建筑整体性的墙体加固结构，同时提供了一种墙间加固方法。 技术方案:本发明的加强古建筑整体性的墙体加固结构，包括设置在房间外部墙角处的立柱、沿墙体外侧水平设置并连接两端立柱的柱间预应力件、与房间横墙水平平行设置并穿过两端纵墙的墙间预应力件，所述墙间预应力件的两端与柱间预应力件连接，所述立柱与房间外部墙角间衬垫有L型垫块，所述柱间预应力件通过锚具锚固在立柱上。[0007]本发明墙体加固结构的优选方案中，所述房间同一墙体的外侧间隔设置多个柱间预应力件。
[0008]本发明墙体加固结构的优选方案中，纵墙与横墙端部对应部分的外墙面上，设置有用以衬垫柱间预应力件的矩形垫块。
[0009]本发明墙体加固结构的优选方案中，墙间预应力件布置在纵墙的门窗处。[0010]本发明墙体加固结构的优选方案中，墙间预应力件与柱间预应力件绑扎连接。
[0011]本发明的加强古建筑整体性的墙间加固方法，包括以下步骤:
1)将立柱安装到古建筑外部的四个墙角处，并在立柱和墙角之间放置多道L型垫块，在立柱上放置L型垫块的位置加工出分别平行于纵墙和横墙的对穿小孔；
2)沿墙体外侧水平设置柱间预应力件:将柱间预应力件一端穿过一根立柱上的对穿小孔并用锚具锚固，另一端穿过另一根立柱上的对穿小孔，并用液压千斤顶对其施加预应力后，通过锚具锚固；
3)在房间内设置与横墙水平平行的墙间预应力件:将墙间预应力件一端绑扎在一侧纵墙外的柱间预应力件上，另一端穿过相对的另一侧纵墙上的门窗或孔洞，对其施加预应力后，绑扎于该侧纵墙外的柱间预应力件上。
[0012]本发明加强古建筑整体性的墙间加固方法的优选方案中，还包括步骤4):在纵墙上与横墙端部对应部分的外墙面上，设置用以衬垫柱间预应力件的矩形垫块。
[0013]本发明加强古建筑整体性的墙间加固方法的优选方案中，步骤3)中，墙间预应力件布置在纵墙的门窗处，当墙间预应力件一端的纵墙上有门窗，而另一端纵墙上没有门窗时，则在没有门窗的纵墙上加工孔洞，将墙间预应力件穿过孔洞与柱间预应力件连接。
[0014]使用本发明的墙间加固装置后，能有效提高古建筑的固有频率，加强其结构整体稳定性，当古建筑周边受到振动作用，有效避开低频的共振破坏，同时墙体上施加的预应力能有效约束墙体的位移和变形，防止因单片墙体破坏而引发结构整体失稳倒塌。
有益效果:本发明与现有技术相比，具有以下优点:
现有古建筑加固方法都会对古建筑本身产生破坏，如在墙上开设大尺寸孔洞、对原有结构进行改造等，加固装置也会影响古建筑外观造型，如增加大体积永久性构件、改变原有构件尺寸形状等。而本发明具有可拆卸，操作简单，应用方便，对建筑本身无破坏等优点，利用古建筑已有门洞和窗洞，对砖混结构的古建筑纵横墙施加水平方向的预应力来提高结构的固有频率，加强结构整体稳定性，当受到低频的外部振动影响时，固有频率提高后的古建筑能避开其原有的共振频率，防止出现破坏最为严重的共振情况。同时由于施加预应力，在外部振动下，能有效约束古建筑墙体的位移，防止一片墙体的破坏而引起结构整体的失稳倒塌，将不利后果限制在局部区域。因此本加固结构和加固方法在古建筑加固方面有着广泛的应用前景。
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[0016]图1为本发明的加强古建筑整体性的墙间加固方法的立体示意图；
图2为本发明的加强古建筑整体性的墙间加固方法的平面示意图；
图3为本发明的加强古建筑整体性的墙间加固方法的立面示意图；
图4为图2中A所示部分的放大平面图；
图5为图2中B所示部分的放大平面图；
图中有:立柱1、柱间预应力件2、墙间预应力件3、L型垫块4、矩形垫块5、锚具6。
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[0018]下面结合附图和对本发明做进一步说明。
[0019]如图1、2、3、4和5所示:一种加强古建筑整体性的墙体加固结构，包括立柱1、柱间预应力件2、墙间预应力件3、L型垫块4、矩形垫块5、锚具6 ;
立柱I高度大于古建筑纵墙高度，安装在古建筑外部的四个墙角处，距离墙角10cm，埋入地表以下3倍柱径，立柱I与墙角之间用L型垫块4衬垫，在立柱I上放置L型垫块4的位置加工出分别平行于纵墙和横墙的对穿小孔，孔径7mm。
[0020]柱间预应力件2长度略大于古建筑外墙长度，其两端与立柱I用锚具6连接。
[0021]墙间预应力件3长度略大于古建筑横墙长度，墙间预应力件3与柱间预应力件2绑扎连接。
[0022]立柱I采用热轧无缝钢管，规格为203*16，高度比古建筑纵墙高度长lm，钢材选用Q345 钢。
[0023]柱间预应力件2和墙间预应力件3采用螺旋肋消除应力钢丝，直径5_，极限强度标准值为1860N/mm2，柱间预应力件2长度比古建筑外墙长lm，墙间预应力件3长度比古建筑横墙长lm。
[0024]L型垫块4和矩形垫块5采用通用橡胶块，具体尺寸根据现场实测值再进行切割加工。
[0025]锚具6采用夹片式单孔钢丝锚具，规格为YJM5-1，直径29mm，高度26mm，配用千斤顶型号有QYC70或QYC140。
[0026]本发明的实施方法如下:
1.预制立柱1:采用热轧无缝钢管，规格为203*16，高度比古建筑纵墙高度长lm，钢材选用Q345钢。
[0027]2.预制柱间预应力件2:采用螺旋肋消除应力钢丝，直径5_，极限强度标准值为1860N/mm2，长度比古建筑外墙长lm。
[0028]3.预制墙间预应力件3:采用螺旋肋消除应力钢丝，直径5_，极限强度标准值为1860N/mm2，长度比古建筑横墙长lm。
[0029]4.预制L型垫块4和矩形垫块5:采用通用橡胶块，具体尺寸根据现场实测值再进行切割加工，其形状如图2、图3和图4所示。
[0030]5.现场整体安装:先按图1、图2和图3所示首先将立柱I安装到古建筑外部的四个墙角处，并在立柱I和墙角之间放置多道L型垫块4，在立柱I上放置L型垫块4的位置加工出分别平行于纵墙和横墙的对穿小孔，孔径7mm ;沿墙体外侧水平设置柱间预应力件2，将柱间预应力件2—端穿过一根立柱I上的对穿小孔并用锚具6锚固，另一端穿过另一根立柱I上的对穿小孔，并用液压千斤顶对其施加预应力后，通过锚具6锚固，如图1所示效果。在房间内设置与横墙水平平行的墙间预应力3，将墙间预应力件3—端绑扎在柱间预应力件2上，另一端穿过相对的另一侧纵墙的门窗或孔洞，对其施加预应力后，绑扎于该侧纵墙外的柱间预应力件2上。在纵墙与横墙端部对应部分的外墙面上，设置用以衬垫柱间预应力件2的矩形垫块5 ;检查确认所有构件均已正确安装。
[0031]应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。