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砌体结构的施工规范-砌体结构的加固方法
砌体结构的加固方法
砌体结构经可靠性鉴定确认需要加固时,应根据鉴定结论和委托方提出的要求,进行加固设计。
加固方案设计的范围,可按整栋建筑物或其中某独立区段确定,也可按指定的结构、构件或链接确定,但均应考虑该结构的整体牢固性(也称整体稳固性),并应综合考虑节约能源与环境保护的要求。
直接加固
钢筋混凝土外加层加固法
该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减校
钢筋水泥砂浆外加层加固法
钢筋水泥砂浆外加层加固法是指把需加固的砖墙表面除去粉刷层后,在砖墙两面附设φ4~8mm的钢筋网片,然后抹水泥沙浆面层的加固方法。
该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
间接加固
无粘结外包型钢加固法
用水泥沙浆将角钢粘贴于受荷砖柱的四周,并用卡具卡紧,随即用缀板与角钢焊接连成整体,去掉卡具,粉刷水泥浆以保护角钢。
该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。
预应力撑杆加固法
该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600℃以上的环境中。
砌体结构的施工规范
砌体工程是指普通黏土砖,承重黏土空心砖,蒸压灰砂砖,粉煤灰砖,各种中小型砌块和石材的砌筑。目前我国正进行墙体改革,为节约农田要不用,少用普通黏土砖,进一步推广应用各种空心砌块。
工艺流程
拌制砂浆,砂浆配合比应采用重量比,并由试验室确定,水泥计量精度为±2%,砂,掺合料为±5%。
应用机械搅拌,投料顺序为砂水泥掺合料水,搅拌时间不少于2min。
砂浆应随拌随用,水泥砂浆须在搅成后3h和4h内使用完,不允许使用过夜砂浆。每250m3砌体,留置二组试块(一组6块)。
组砌方法
里外咬槎,上下层错缝,采用“三一”砌砖法(即一铲灰,一块砖,一挤揉),严禁用水冲浆灌缝的方法。基础大放脚的撂底尺寸及收退方法必须符合设计图纸规定,如一层一退,里外均应砌丁砖;如二层一退,第一层为条砖,第二层砌丁砖。
大放脚的转角处,应该规定放七分头,其数量为一砖半厚墙放三块,二块墙放四块,以此类推。
浅谈砌体结构的加固方法
工程实际中,砌体结构损伤现象很常见.有的损伤虽不影响结构承载能力,但会影响建筑物外形美观,给人不安全的'感觉;有的损伤可能会导致局部结构甚至整个建筑物破坏.因此,当砌体结构出现损伤后,需要对损伤产生原因进行分析以便提出正确的补救方案.
作 者:孙振鹏 曹震 作者单位:孙振鹏(黑龙江省安装工程公司,黑龙江,哈尔滨,150000)曹震(黑龙江省东煤建筑基础工程有限公司,黑龙江,哈尔滨,150000)
刊 名:黑龙江科技信息 英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(26) 分类号: 关键词:砌体 加固 方法砌体结构裂缝机理是什么?
干缩裂缝
1.一种裂缝多发生在抹灰层内,少数延伸到砌体内部;
2.另一种干缩裂缝发生呈不规则的龟裂或呈放射状裂缝,此类裂缝宽度较小,仅发生在抹灰层内,
地基下沉裂缝
1.通常,当地基下沉差异变形值超过砌体抗拉或抗剪极限变形值时,砌体将产生下沉裂缝。因地基下沉引起的裂缝比较复杂,形状各异,既有一般规律,又有特殊情况。
2.其一般规律为:下层重、上层轻;纵向重、横向轻;外墙重、内墙轻,且多为斜向裂缝。
温度裂缝
1.砌体结构在约束条件下,由于外界温度变化,屋盖、楼盖与砌体互相约束,造成相互间温度变形不协调,产生温度应力,当温度应力超过砌体抗拉或抗剪强度极限值时,砌体将产生温度裂缝。
2.裂缝特点和规律为:顶层重、下层轻;两端重、中间轻;向阳重、背阴轻等。
应力集中裂缝
1.此类裂缝多出现在砌体相对薄弱的部位,如门洞口上部,窗洞口上、下部,以及混凝土大梁下部的墙体上,
2.裂缝特点:裂缝多为斜向,少部分为竖向和水平方向。
荷载引起的裂缝
1.此类裂缝多出现在轴心或小偏心受压的砖梁或砖柱上,有时候也出现在截面较小的承重窗间墙上,
2.裂缝特点:多呈竖向裂缝,有时呈现枣核形,严重处砖块断裂,砌体出现剥落现象。
冻融(胀)裂缝
1.此类裂缝多发生在寒冷地区房屋的基础、檐口、女儿墙或经常受潮湿的厨房、卫生间等的外墙,有时室外踏步也发生此类裂缝。
2.裂缝特点:在裂缝附近砌体或混凝土酥松、剥落,且随时间推移有逐渐恶化的趋势。
两种结构体系变形不协调裂缝
1.此类裂缝多出现在两种结构体系收缩、温度变形不协调的薄弱部位或交界处。
2.例如:在砌体结构外侧贴建混凝土框架外楼梯的交接处。
沉降温度裂缝
此类裂缝特点是:在房屋上下层皆出现不同程度裂缝。
温度、应力集中裂缝
此类裂缝是由于外界温度变化和应力集中综合因素造成的。
砌体结构优点有哪些?
砌体结构目前已成为世界上应用最广泛的结构形式之一,其具有以下优点,
1)砖、石、砌块材料,来源方便,可以“因地制宜,就地取材”,
2)砌体与钢筋混凝土结构相比,砌体结构的施工时不需要模板和特殊的施工设备,方法较简单,可节约大量木材、钢材及水泥,工程造价低。
3)砖石材料或砌块材料具有很好的耐火性、耐久性、化学稳定性和大气稳定性。
4)砌体特别是砖砌体和砌块砌体,具有良好的保温、隔热和隔声性能,节能效果明显,所以既是较好的承重结构,也是较好的围护结构。
,
缺点:
自重大,强度低、砌筑工作繁重、砂浆和砌块的粘结力较 弱、占用农田,影响环境。
砌体结构的材料有哪些?
(1)块材:
①烧结普通砖(含普通粘土砖)、烧结多孔砖等的强度等级(根据抗压强度平均值和强度标准值来划分为五个等级):MU30、MU25、MU20、MU15 和 MU10;烧结普通砖强度等级是通过取10块砖试样进行抗压强度试验,
②蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖的强度等级(根据其抗压强度和抗折强度试验进行确定,分为4个等级):MU25、MU20、MU15 和 MU10;
③蒸压加气混凝土砌块的强度等级:根据抗压强度分为A1.0、A2.0、A2.5、A3.5、A5.0、A7.5、A10.0七个级别;按照体积密度(干密度)分级为B03、B04、B05、B06、B07和B08六个级别。(生产龄期超过15天才能使用)
④石材的强度等级:MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30 和 MU20;
(2)砌筑砂浆:一般分为M15、M10、M7.5、M5、M2.5共5个等级。(施工时,现场需留置砂浆试块,标准养护28天后送有资质的检测单位检测)
① 水泥砂浆(由砂+水泥+水拌合而成,防潮性能较好;常用于±0.000以下地下工程和常年处于潮湿环境中的砌体砌筑、潮湿环境中的墙面抹面,
)
施工规范规定:施工中用水泥砂浆代替水泥混合砂浆,应按设计规定的砂浆强度等级提高一级。所以,施工中不能任意用同强度水泥砂浆来代替水泥混合砂浆。
② 混合砂浆(由砂+水泥+石灰膏+水拌合而成;只能在0.00以上部位使用)。
③ 石灰砂浆(由砂+石灰膏+水拌合而成,常用于抹灰工程)
④混合砂浆的和易性最好,水泥砂浆的耐久性最好,石灰砂浆一般做装饰之类的用。
(3)抹灰砂浆:一般分为普通抹灰砂浆(水泥砂浆、混合砂浆等)、特种抹灰砂浆(防水砂浆、装饰砂浆,聚合物砂浆等)等。
抹灰砂浆一般不直接要求强度等级,设计文件中一般多采用“1:m”或“1:n:m”的表示方法,采用的是份数比,即体积比,当然1一般是指水泥或其他胶结料用量,m是砂用量,即一般用“水泥:其他胶结料或添加料:砂”的形式表示。其配比形式还可以采用x:y:z的形式,均为份数比,即体积比。当然抹灰砂浆实际上也是有强度值的,如抗压强度、黏结强度等,只不过一般很少采用。
引言
砌体结构因其材料选择及施工的方便性,长期以来是我国应用最广泛的结构形式之一,其抗震性能的好坏直接影响着人民的生命财产安全。
然而,无论是从稍远时期的唐山大地震,还是几年前的汶川、玉树震后统计来看,受破坏最严重的无一例外均是砌体结构,而且遥遥领先于其他结构形式。究其原因,由于砌体材料本身的脆性以及砌块与砂浆间的粘结力较弱,砌体结构抗拉、抗弯、抗剪强度均较低,只有合理设计,采取有效的抗震措施,才能保证结构的抗震性能,抵抗突如其来的地震作用。
1 砌体结构主要震害形态
1.1 整体或局部倒塌
地震作用下,底层墙体受剪最大,如若强度不足,底层会先倒塌而使整个结构倒塌。地基不均匀时,可能会发生结构一端倒塌而另一端不倒;屋面为预制板的结构,混凝土梁与横向承重墙体振动不一致,搭在上面的预制板容易脱落;楼梯间、女儿墙以及其它平立面上的突变部位,在地震作用下也容易发生倒塌。
1.2 裂缝
在水平地震力作用下,砌体房屋纵向窗间墙部位较易发生剪切破坏而出现斜裂缝,之后在地震的反复作用下,墙体同时还受到拉压、扭转、弯折作用而产生交叉裂缝。
当房屋采用纵墙承重,横墙间距过大而屋盖刚度又较弱时,垂直于纵墙方向的地震力会迫使纵墙在刚度小的方向上发生横向弯曲,使得纵墙窗户的上、下皮砖砌体处产生水平裂缝。墙体竖向裂缝主要发生在纵横墙交接处,在竖向地震作用下,纵横墙体因荷载不同引起竖向变形差,使墙体在连接处产生剪应力,当剪应力超过砌体强度时产生竖向裂缝。
1.3 变形缝处墙体破坏
在较强的水平地震作用下,墙体的水平振幅较大,设计中变形缝的缝距太小或者其被建筑垃圾等封堵住时,两侧墙体较易因互相碰撞、挤压而受到破坏。
2.1 合理布置建筑平立面
研究表明,简单规则的建筑物在地震中最不容易发生破坏。因此,无论在建筑平面还是立面上,均应力求质量、刚度均匀、对称分布,避免刚度突变或开设过大洞口。建筑平面上宜规则、简洁,使房屋质量中心与刚度中心尽可能一致,保证在地震作用下不发生较大的扭转效应。立面上应尽量降低房屋中心,避免头重脚轻。突出屋面部分不宜过高,避免发生鞭梢效应。
2.2 严格控制总层数及总高度
砌体结构中楼板重量近乎占到房屋总重量的一半,房屋总高度一定的情况下,多一层楼板意味着增加半层楼的地震作用。历次震害结果显示,砌体结构房屋层数越多,高度越高,地震中破坏程度越大,因此,有必要对砌体房屋总层数及总高度进行严格控制。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-)中7.1.2条规定了我国在不同砌体材料、不同抗震烈度下的总高度和层数限值。同时,横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比规定降低3m,层数相应减少1层;各层横墙很少的多层砌体房屋,还应再较少一层。
2.3 合理布置楼梯间
楼梯间作为人员疏散通道,在紧急情况发生时,大量人员集中,如果在地震时破坏,极有可能造成伤亡,也使救援工作无法顺利进行。建筑物的四角是保证结构整体性的重要部位,地震时水平两个方向地震作用通过墙体传递,在角部形成合力,造成应力集中,故不宜在房屋的尽端和转角处设置楼梯间。
2.4 合理设置伸缩缝
砌体材料与钢筋混凝土的线膨胀系数不同,墙体和屋盖的刚度不同,当温度变化时,砌体墙体与钢筋混凝土屋盖将产生不同的变形。由于墙体变形受屋盖变形的制约,墙体中会产生温度应力,一定程度下会生成斜裂缝和水平裂缝。
为防止砌体由温差和墙体干缩引起的裂缝,可在产生裂缝可能性较大的.地方设置伸缩缝,如房屋平面转折处、体型变化处及错层处等。此外,在屋盖上设置保温、隔热层,或在屋面与墙体相接触的部位设置滑动层,也可有效防止温度裂缝。
2.5 重视构造柱与圈梁的设置
在多层砌体房屋中设置钢筋混凝土构造柱,能约束墙体变形,提高砌体抗剪强度,更重要的作用是增强墙体之间的连接,增强结构的整体性,提高砌体结构的抗震性能,防止房屋在大震时的突然倒塌。
构造柱须与各层纵横墙的圈梁或现浇楼板连接,才能发挥约束作用。构造柱的设置部位因地震烈度、房屋高度的不同而异,具体可见《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)7.3.1条的规定。
圈梁也是多层砌体房屋中重要的抗震构造措施,圈梁的设置可以防止因地基不均匀沉降或较大振动荷载对结构的不利影响。圈梁与构造柱相结合,对各层构造柱起到支撑点的作用,共同作为多层砌块房屋的约束边缘构件,限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体的错位,使砖墙有较大的延性和变形能力,继续吸收地震能量,避免墙体倒塌。
2.6 采用隔震结构
砌体结构中采用隔震措施可以有效抗震,即在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层,延长整个结构体系的自振周期,增大阻尼,减小传到上部结构的地震作用。从抗震性和经济性考虑,建在高烈度区的建筑更适合采用隔震结构。
结论
砌体结构是我国历史较长、应用普遍的结构形式,并且必将在今后很长一段时间内仍然广泛使用。由于砌体材料的抗拉和抗剪强度都很低,抗震性能较差,在抵御侧向水平地震作用时,在变形极小的情况就会开裂,进而倒塌,造成巨大损失。加强砌体结构的抗震设计,对保障人民群众的生命财产具有十分重要的意义。
砌体结构裂缝浅析论文
【论文摘要】总结分析了受力裂缝及非受力裂缝的不同状态及产生原因,结合工程经验提出控制裂缝的措施。
【论文关键词】砌体结构;受力裂缝;非受力裂缝;裂缝控制措施
1简介
砖石材料是房屋建筑中采用较广泛而经济的地方材料,因宁夏当地的地质环境及条件,砌体结构在宁夏的建筑工程中使用的很多。砖石材料具有良好的耐火性,材料便宜,方便取得,施工工艺简单,工期短等优点。但砌体结构也存在一定的缺点,裂缝就是其中较为严重的问题,砖砌体出现裂缝,轻者影响外形美观和使用功能,损害结构整体性,降低工程寿命,重者使建筑失去使用价值,甚至倒塌。
2裂缝的类型及成因
产生砌体结构裂缝的原因很多,如不均匀沉降、温度变化导致的热胀冷缩、干缩变形等,或是各种因素的综合作用结果。按裂缝的成因,墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝,而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均匀等引起的裂缝是非受力裂缝,又称为变形裂缝。
2.1受力裂缝受力裂缝的产生主要是砌体结构设计中墙体在外荷载作用下的承载力没达到规范所要求的强度,墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。受力裂缝破坏基本上分为受压、受拉、受弯和受剪破坏:
①受拉破坏时裂缝成竖向平行分布。
②受拉破坏时可分为沿齿缝开裂和沿墙面垂直开裂。当砖块的强度等级较高而砂浆的强度较低时,砖体的抗拉强度大于该切向的粘结强度,砌体沿着与砂浆的交接面处处形成齿状裂缝,墙体开裂破坏。反之,砖体的抗拉强度小于交接面处的粘结强度,易形成自上而下贯穿墙体的垂直裂缝,墙体开裂。
③受弯裂缝破坏与受拉相似。
④砌体局部受压是常见的一种受力状态,如基础顶面的墙、柱的支撑处,梁或屋架端部的支撑处。
2.2非受力裂缝非受力裂缝又分为温度裂缝及基础不均匀沉降裂缝等。
2.2.1温度裂缝温度裂缝产生机理:对于砖砌体结构,混凝土由于温度改变而引起的变化是砌体的两倍。当外界温度升高时,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。
2.2.2斜裂缝常见于建筑物顶层两端内外纵墙门窗洞的上下角上,对称产生,呈八字形,向下一层的斜裂缝比顶层裂缝小。这主要是由于屋面变形受到墙体的约束,屋面板对墙体顶端产生水平推力,使墙体与屋盖的接触面受剪。而剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体便开裂。沿墙体分布的剪力大致为两端大,中间小,由于端部正应力小,其主拉应力接近于剪应力,使横墙及内外纵墙端部出现八字形裂缝。
2.2.3竖向裂缝常见于门窗间墙上,情况严重的还会延至以下几层,甚至出现贯通房屋全高的竖向裂缝。这是因为从屋盖传给墙体的主拉应力,在门窗洞口处约为平均应力的两倍,窗间墙一般比较薄弱,当窗过梁搁置在窗间墙的.两端,搁置处受过梁传来的局部压力较大,过梁在热胀冷缩的作用下,引起窗间墙受拉、受剪的动力较大,易产生垂直竖向裂缝。
2.2.4水平裂缝常发生在顶屋圈梁下的水平砖缝中,有的在建筑四角形成包角裂缝,即会在两端间四周墙上有一圈水平裂缝。当纵墙门窗洞口多时,水平裂缝常发生在门窗洞口上的砖缝中。以上两种裂缝是由于屋盖的热胀冷缩作用,墙体内产生水平轴压力和偏心弯矩,当应力大于砌体的拉力时,在薄弱的水平砖缝中就会产生水平裂缝。
2.3地基不均匀沉降裂缝地基不均匀沉降的裂缝的形态是多种多样的,有的裂缝尚随时间长期变化,裂缝较宽。沉降大处地基会产生局部凹陷,此时其上部荷载只能由砖砌体承担,则砖砌体上产生了附加拉力和剪力,当该应力大于砖砌体的承载能力时会出现裂缝。这类裂缝大多会发生在底层,在顶层大量的竖向裂缝或接近竖向裂缝,在底层多数为斜裂缝。
2.3.1斜裂缝常见于房屋底部,通过门窗口,与地面成45°角,少数有可能向上延伸到二层。这类破坏可近似的按弯曲破坏进行分析,如建筑中部沉降大,而端部沉降小,使建筑物产生正弯矩,结构中下部受拉,端部受剪,墙体由于剪力形成的主拉应力破裂。
2.3.2竖向裂缝常见于底层窗下墙的中部,裂缝上端宽下端细。原因是窗下墙两端在窗间墙上部的集中荷载作用下,使窗下墙的两端受的压力大,地基压缩下降量大,而中部向上弯曲,产生弯曲裂缝。
2.3.3水平裂缝窗间墙上下沿灰缝常出现水平裂缝,沉降大的一端,在窗间墙的下面灰缝中产生水平裂缝,沉降小的一端水平裂缝在窗间墙的上面。究其原因,建筑物沉降单元上部受到阻力作用时,使窗间墙承受较大的剪应力,当剪应力大于砌体的抗剪强度时产生裂缝。
3裂缝的控制措施
大量工程实践表明,控制裂缝应该防患于未然,特别是在设计时就要考虑如何预防裂缝的产生。砖砌体由于本身的特点,对于不均匀沉降和温度应力都很敏感,一旦出现了裂缝就无法啮合,当危及到安全时还要采取加固措施,既影响美观又影响使用,有的即使进行了加固也不能恢复其本来面貌,因此对砖砌体的裂缝问题,应着眼于预防,把症害消除在发生之前。根据以上分析,提出以下几点预防措施:①为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力,控制裂缝出现,外纵墙厚度宜采取370mm,内纵墙厚度宜采取240mm,增加墙的厚度后,圈梁和构造柱仍占一砖墙厚,使圈梁和构造柱不暴露在大气中,有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。②在现浇屋盖部分及现浇挑檐,每隔15米左右设后浇缝一道,缝宽600~800mm,缝内混凝土断开,钢筋不断,待主体结构完成需做保温层前,再灌注混凝土,混凝土强度提高一级,并加膨胀剂。砖混结构顶层墙体裂缝早已引起人们关注,实践证明,采取和不采取预防措施截然不同,一般采取措施后不再出现裂缝,而且预防裂缝方法简单,施工方便,增加工程造价不多,效果显著。
4加固处理方法
采取砌体灰缝中嵌筋法:将裂缝墙体灰缝剔除,用空压机吹扫干净灰缝,用结构胶将φ6钢筋嵌入灰缝中,外抹水泥砂浆保护层,可有效抑制墙体裂缝达2倍以上强度。此方法施工简单且有效提高了砖砌体抗裂缝能力。砌体墙外贴钢筋网片,喷射细石混凝土,增加砖砌体整体刚度,抑制裂缝发展,但此方法施工工艺复杂,施工作业面大,施工周期长。综上所述,施工中应采取多种方法结合的措施减少温度缝的产生,产生裂缝后可根据现场情况进行加固补强。
5结语
通过对温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝的分析,提出了一些控制措施,对具体工程,应该具体分析,结合实际,采用不同的控制方法,来达到较好的效果。
★ 砌体施工方案
★ 砌体工程合同