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钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的研究_刘培

[收稿日期] 2013-08-14 [作者简介] 刘培( 1988-) ,女,硕士研究生 [联系方式] lixpei39@ 126. com
本文通过对不同条件下的砖砌体墙片钢筋网水 泥砂浆面层加固的计算,比较两本规范中的不同计 算方法,分析出影响加固后墙片承载力的主要因素。
1 规范关于加固墙体抗震承载力计算方法
1. 3 统一采用增强系数的表达方式
规程和规范在采用砌体结构钢筋网水泥砂浆面
层加固方法时,提出了两种不同的加固砌体墙的抗
震受剪承载力计算方法。为方便比较,现将规范中
的抗震受剪承载力计算方法转化为增强系数法。
设有一片普通砖砌体墙,采用钢筋网水泥砂浆
面层加固。由规程 5. 3. 2 条规定面层的砂浆强度等
第3 期
刘 培,等: 钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的研究
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度等级有关。 面层加固的基准增强系数见表 1。
表 1 面层加固的基准增强系数
面层 厚度 / mm 20 30 40
配筋
无 有 有
单面加固
双面加固
原墙体砂浆强度等级
M0. 4 M1. 0 M2. 5 M0. 4 M1. 0 M2. 5
对于单面砂浆面层加固:
ηPij
=
1
+ 0. 076b + 4. 402 fvE tw0
( 5)
对于双面砂浆面层加固:
ηPij
=
1
+ 0. 076b + 8. 804 fvE tw0
( 6)
由式( 5) 、式( 6) 可看出,墙片抗震能力增强系
数与原砖墙砌筑砂浆强度等级、钢筋网水泥砂浆面
层厚度、竖向压应力和原砌体墙厚有关。
范) 中 6. 4. 2 条给出了钢筋网水泥砂浆面层加固砌 体墙的抗震受剪承载力计算公式[2]:
V ≤ VME
+Hale Waihona Puke Vsj γRE( 2)
式中: V 为考虑地震组合的墙体剪力设计值; VME 为
原砌体抗震 受 剪 承 载 力,按 现 行 国 家 标 准《砌 体 结
构设计规范》GB50003 的有关规定计算确定; Vsj 为 采用钢筋网水泥砂浆面层加固后提高的抗震受剪承
在其 他 条 件 相 同 的 情 况 下 ( 原 有 墙 体 厚 240mm,面层厚度采用 30mm 双面加固) ,根据《建筑 抗震鉴定标准》( GB 50023—2009) 表 B. 0. 1-2 无门 窗承重横墙墙体平均压应力 σ0 的取值,考虑竖向压 应力 0. 1MPa、0. 2MPa、0. 3MPa、0. 4MPa、0. 5MPa 以 及 0. 6MPa 六种情况对墙片抗震能力增强系数的影 响。计算结果见表 3 及图 3。
M2. 5 1. 118 1. 521 1. 580
从图 1 可看出,在各项参数相同的情况下,随着 原有墙片砂浆强度等级的提高,加固后墙片抗震能 力增强系数随之减小。在面层厚度不同的情况下, 其变化规律基本相同,且与规程中的相关规定基本 一致。原有墙片砂浆强度等级为 M1. 0 和 M2. 5 时, 两本标准计算结果比较接近。结合工程经验,规程 中提出了原砌体砂浆等级不高于 M2. 5、面层砂浆为 M10 时的增强系数。当原砌体砂浆等级高于 M2. 5 时,面层加固效果不大,增强系数接近于 1. 0。 2. 2 钢筋网水泥砂浆面层厚度
Abstract: The calculation methods for the reinforcement coefficient of bearing capacity in the masonry strengthening brick wall with bar-mat and cement mortar are introduced. Based on the comparison of calculation methods for the seismic shear capacity of the strengthened wall between the Technical Specification for Seismic Strengthening of Buildings and Code for Design of Strengthening Masonry Structures,the factors which inqluence the reinforcement coefficient of bearing capacity are analyzed,such as brick wall's cement mortar strength,thickness of the reinforcing layer,vertical compressed stress. And the reasonableness of the two Codes in different approaches calculation are proved. Keywords: brick wall; seismic strengthening; steel mesh cement mortar splint; seismic shear capacity; reinforcement coefficient
载力,按式( 3) 计算; γRE 为承载力抗震调整系数,取 0. 9。
采用手工抹压施工的钢筋网水泥砂浆面层加固
后提高的受剪承载力 Vsj应按下列规定计算:
Vsj = 0. 02fbh + 0. 2fy As( h / s)
( 3)
式中: f 为砂浆轴心抗压强度设计值; b 为砂浆面层
厚度( 双面时,取其厚度之和) ; h 为墙体水平方向
表 3 同水平钢筋配筋量的增强系数
原砌体 砂浆强 度等级 M0. 4
M1. 0
M2. 5
0. 1 2. 172 1. 860 1. 679
竖向压应力 / MPa
0. 2
0. 3
不同计算方法的合理性。
[关键词] 砖砌体墙; 抗震加固; 钢筋网水泥砂浆面层; 抗震受剪承载力; 增强系数
[中图分类号] TU746. 3
[文献标识码] A
DOI:10.13614/ki.11-1962/tu.2014.03.014
Reinforcement Coefficient Study of Seismic Shear Capacity of Masonry Strengthening
2 各影响因素分析
2. 1 原砖墙砌筑砂浆强度等级 在其 他 条 件 相 同 的 情 况 下 ( 原 有 墙 体 厚
240mm,竖向压应力 0. 3MPa) ,考虑原有墙体的砌筑 砂浆强度等级 M0. 4、M1. 0 和 M2. 5 对墙片抗震能 力增强系数的影响,计算结果见图 1 及表 2。
表 2 不同面层厚度、不同砂浆强度的增强系数
厚度的增加,墙片抗震能力增强系数力随之增加,且 双面加固的增强系数明显大于单面加固。所以,采 用双面加固形式对增强砌体结构的抗震能力更为有 效。当面层厚度由 30mm 提高到 40mm 时,增强系 数增加并不明显,则可认为双面 30mm 钢筋网水泥 砂浆面层加固砖砌体墙是一个经济的面层厚度。 2. 3 墙体竖向压应力
[摘 要] 本文介绍钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的计算方法。通过比较《建筑抗震加固技术规程》
( JGJ 116—2009) 和《砌体结构加固设计规范》( GB 50702—2011) 中面层加固后墙片抗震受剪承载力的不同计算方法,分析原
砖墙砌筑砂浆强度等级、面层厚度、墙体竖向压应力以及原砖墙厚度等因素对承载力增强系数的影响,同时验证两本规范中
在其 他 条 件 相 同 的 情 况 下 ( 原 有 墙 体 厚 240mm,竖向压应力 0. 3MPa) ,考虑单、双面 20mm、 30mm 和 40mm 厚钢筋网水泥砂浆面层厚度对墙片
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建筑科学
第 30 卷
图 1 不同砂浆强度等级情况下的增强系数
图 2 不同面层厚度情况下的增强系数
抗震能力增强系数的影响,计算结果见表 2 和图 2。 从图 2 看出,在各项参数相同的情况下,随面层
第 30 卷第 3 期 2014 年 3 月
[文章编号]1002-8528( 2014) 03-0070-04
建筑科学
BUILDING SCIENCE
Vol. 30,No. 3 Mar. 2014
钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙承载力增强系数的研究
刘 培,程绍革,白雪霜( 中国建筑科学研究院 工程抗震研究所,北京 100013)
级宜采用 M10 ( f = 3. 4MPa) ,横 向 配 筋 采 用 φ6 @
300,fy = 210MPa,As = 28. 3mm2 ( 单面) 或 56. 6mm2 ( 双面) 。
ηPij
=
VME
+ Vsj / γRE VME
= 1 + Vsj 0. 9VME
= 1 + 0. 02fbh + 0. 2fyAs( h / s) 0. 9fvE htw0 /1. 0
with Steel Mesh Cement Mortar Splint
Liu Pei,Cheng Shaoge,Bai Xueshuang
( Institute of Earthquake Engineering,China Academy of Building Research,Beijing 100013,China)
面层 厚度 / mm 20 30 40
M0. 4 1. 093 1. 411 1. 457
单面加固
双面加固
原墙体砂浆强度等级
M1. 0 M2. 5 M0. 4 M1. 0
1. 071 1. 059 1. 186 1. 143
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