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砌体结构范文1
前言:三种材料在建筑工程的应用中优劣并存,随着人们生活水平的提高,人们对建筑工程工程的质量提出了新的要求,要求建筑物的稳固性增加,这就要求建筑物的结构更加稳固。
1.混凝土结构加固措施
混凝土是目前建筑结构中使用最为广泛的材料,对其加固一般采取直接加固或者间接加固的措施,加固手段的选择要根据实际的条件以及具体的环境进行确定。
1.1 直接加固的方法
1.1.1 加大截面的加固法
钢筋混凝土的受弯能力直接体现其稳固性,在其受弯构件受压区,加混凝土现浇层,这样可以增加截面的有效高度,扩大截面面积,提高构件的抗弯能力,斜截面抗剪能力和截面刚度,进而起到了一定的加固作用。这种方法相对简单,适用性强,而且经验成熟,便于施工,但其需要的施工时间较长,会对生活产生一定的不利影响。
1.1.2 混凝土置换
该方法在优势上与上一方法相同,而且其在加固后不会影响建筑物的净空情况,但缺点也是相似的,其主要适用于受压区混凝土强度偏低或者有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
1.1.3 外包钢加固的措施
采用型钢或者钢板包在被加固的构件的外面,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法,进行加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。其优势是受力可靠,施工方便,工作的量小,但是其耗费材料较多,在高温场所施工必须做好防护工作,主要适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
1.1.4 粘钢加固手段
在外部承载力不同的区段,在其表面进行粘贴钢板,可以提高被加固的构件的承载力,改措施施工简单易行,受到影响小,但其效果受到了胶粘工艺的影响较大,而且受到操作人员水平的限制,波动性较大。
1.1.5 其他方法
除了以上的加固措施外,针对钢筋混凝土结构的加固还有其他手段,包括粘贴纤维增强塑料加固法 ,绕丝法,锚栓锚固法,都是各有优缺点,要根据建筑的场合,环境的条件进行对比,选择经济成本最低,效果最好的方法进行加固处理,提高建筑物的结构稳固性。
1.2 间接加固的措施
1.2.1 预应力加固法
预应力加固法是目前建筑结构加固的主要措施,其还可以分为预应力水平拉杆加固与下撑拉杆加固的措施,其加固效果良好,受到了普遍的欢迎,目前的应用范围较广,但是仍存在一些不足有待完善。
1.2.2 增加支撑加固法
该方法主要是通过降低受弯构件的计算跨度,提高结构的承载水平,相对而言,这一措施简单可靠,但容易损坏建筑物本身的形态以及使用的功能,而且会降低建筑物的使用空间,其主要适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
1.3 加固的辅助措施
混凝土的加固措施除了以上的方法外,还要使用部分辅助措施才能进行加固,才能实现加固的目的,例如托换技术、植筋技术、裂缝修补技术等。
2.砌体结构加固措施
与混凝土结构的加固方法相同,砌体结构的加固同样分为直接加固与间接加固两类。
2.1 直接加固法
目前,对砌体的加固采取的直接加固法主要有三中欧那个,第一,钢筋混凝土外加层加固,主要是对复合截面进行加固,其施工工艺简单,适应性强,在进行加固后,其效果显著增强,但其作业时间场,会影响正常的工作,而且加固后的建筑物净空有一定的减小。第二钢筋水泥砂浆外加层加固法,该方法主要适用于砌体墙的加固。第三,增设扶壁柱加固法,其承载力较高,但其抗震效果不佳,一般应用于非震区的地区。
2.2 间接加固法
间接加固法目前只有两种,无粘结外包型钢加固法与预应力撑杆加固法,第一种方法是传统的加固方法,耗费较高,而且需要辅助钢结构才能实现,但其工艺简单,受力可靠,应用较广;第二种可以很好的提高砌体柱的承载能力,加固效果良好,但其在高温的环境中应用能力较弱。
3.钢结构的加固措施
目前,建筑工程最常用的建筑结构是钢结构,其相对承载力较高,而且受压性能较高获得用户的普遍认可,其加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时,亦可采用其它加固方法。
改变结构计算图形的加固措施是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法;加大构件截面的加固方法的要求是所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况;连接的加固与加固件的连接方法主要是焊接、铆钉等。对钢结构的加固方法目前应用较为普遍,适用性较高。
结束语:
综上所述,我们对建筑工程结构的加固措施有了一定的了解,也对不同的结构的加固方法有了一定的认识,随着技术的不断提高,社会的不断进步,相信我国的建筑工程结构加固工艺可以不断地进步,促进建筑工程之类的提高。
参考文献:
[1] 周浩, 魏诗雅. 混凝土及预应力技术发展研究[J]. 大众商务, 2010, (14)
[2] 高寿江. 钢筋及预应力工程技术现状与发展方向[J]. 吉林交通科技, 2006, (03)
[3] 王丽娜. 混凝土动力本构模型研究现状及发展趋势[J]. 唐山学院学报, 2009, (06)
[4] 王世平. 浅谈结构稳定理论[J]太原城市职业技术学院学报, 2005, (01) .
砌体结构范文2
关键词砌体结构;抗震;技术措施
中图分类号:TU951文献标识码: A
我国是世界上遭受地震灾害最严重国家之一,6度至9度地震区占国土总面积的60%。近几年来,我国西部地区地震频发,造成巨大的人员伤亡和财产损失,使得人们对日常生活和居住的建筑物的安全性有了更高的关注。砌体结构作为一种传统的结构形式,是当前建筑工程中常用的结构形式之一,特别是在西部经济不发达地区尤为普遍,但是砌体砂浆和块体间的粘结力较弱,与钢筋混凝土结构等相比其整体性差。所以,采取措施提高砌体结构整体抗震性能非常重要。
1砌体结构的震害破坏特点
地震对建筑物的破坏作用主要是由于地震波在土中传播引起强烈的地面运动而造成的。国内外的震害调查表明,砌体结构的震害大致表现为房屋倒塌、墙体开裂引起局部塌落、墙角破坏、纵横墙连接破坏、楼梯间破坏、楼盖与屋盖的破坏、附属构件的破坏等。
1.1墙体开裂
地震烈度6度~7度时,一般情况下,如果上下质量均匀,裂缝在底层严重,向上剪切;反之,则裂缝在顶层也很严重。通常在中震地震情况下的砌体裂缝有以下几种形式:
(1)“x”裂缝:凡与主震方向平行的墙体,虽承受不了地震力,但又尚未倒塌时,则常出现“x”形裂缝。
(2)水平裂缝:这种裂缝大都在外纵墙的窗口上、下皮处发生。当房屋纵向承重,横墙间距大而屋盖的刚度有较弱时,垂直于纵墙方向的地震力迫使纵墙在刚度小的方向发生横向弯曲,从而在窗口的上、下皮处产生水平裂缝。
(3)竖向裂缝:这种裂缝大都在纵横墙交接处出现,交接处被拉脱或成马牙状,有时因房屋结构体系的变化,相邻部分的振幅不同而产生竖向裂缝。
1.2墙体的局部倒塌
如果房屋个别部位的强度和整体性差,纵墙于横墙间的联系不好,平面或里面上有显著的局部突出等,在强烈地震的作用下往往会引起局部的倒塌。此外,如果房屋的上层自重大,刚度差或上层砌体强度低,也可能发生上部倒塌的情况。
1.3房屋全部倒塌
在强烈地震作用下,如果底层墙体抗震强度不够,则底层先塌,从而引起上层的倒塌,倒塌后的楼板往往逐层相叠落下。当结构的整体性差而上层墙体又过于薄弱时,往往上层首先倒塌,这时由于下层受砸而发生倒塌,因而倒塌的楼板一般无一定规则。当砌体房屋的强度太差而不足以抵抗地震作用时,往往上下层同时发生散碎,彻底倒塌。这时墙体完全散裂而成为零散的块体,完全失去承载能力。
2砌体结构的抗震措施
2.1建筑布置与结构选型。
(1)合理布局。砌体结构房屋的平、立面布置力求简单、规整、对称,使结构质量中心与刚度中心相一致,最好为矩形。应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,在平面和立面上纵横墙布置要均匀对称,尽量各自贯通、对齐,同一轴线上窗间墙宜均匀。同时要控制横墙的间距,其主要目的是使房屋在地震作用下各构件能均匀受力,不产生过大的内力或应力。尽量减少平、立面上的局部突出,避免头重脚轻,房屋的重心尽可能降低,突出建筑屋面部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。如在实际工程中,在不可避免的情况下,应尽量在适当部位设置抗震缝,将体型复杂、平面不规则的建筑分割成几个相对规整的独立单元。
(2)控制建筑高度及层数。历次震害证明,砌体建筑的层数越多,高度越高,其地震破坏就越大。因为建筑层数及高度值越大就意味着侧向地震作用就越大,同时也加大了建筑底部的倾覆力距。因此在地震中,倾覆力矩过大使得底部墙体产生过大的压力和剪力而被破坏。所以控制砌体结构高度及层数对减少地震灾害有很大的作用。
2.2构造措施。
圈梁与构造柱一起对墙体在竖向平面内进行约束,可限制墙体裂缝的开展,并减小裂缝与水平面的夹角,保证墙体的整体性和变形能力,提高了墙体的抗剪能力,因此构造柱与圈梁的设置是一种经济有效的抗震措施。
(1)构造柱。设置钢筋混凝土构造柱可以明显改善砌体结构的延性,发挥砖墙砌体侧向挤出塌落的约束作用,使砌体的抗剪承载能力提高10~30%,提高了砌体结构的变形能力,从而增强抗震能力。设置在震害较重、连接构造薄弱和易于应力集中部位的构造柱,可以加强纵横墙体直接的连接,起到减轻震害的作用。
(2)圈梁。设置钢筋混凝土圈梁是可加强内外墙的连接,增强建筑的整体性。在砌体结构中设置水平圈梁,特别是屋盖和基础顶两处的圈梁的设置,使纵、横墙能保持为一个整体的箱型结构,可充分发挥各片墙体的平面内抗剪刚度,有效抵御来自任何方向的水平地震作用,有利于结构的抗震。圈梁可限制墙体斜裂缝的开展和延伸,使墙体裂缝仅在两道圈梁之间的墙段内发生,使墙体的抗剪强度得以充分发挥,从而提高墙体的整体性。
2.3配筋砌体
配筋砌体墙中的钢筋可提高墙体变形能力和抗剪能力。其中水平钢筋在通过斜截面上直接受拉抗剪,但在墙体开裂前几乎不受力,待墙体开裂后才参与工作,直至屈服。竖向钢筋的抗剪作用主要通过销栓作用使钢筋受力,但一般墙体达到极限荷载时,钢筋也不能全部达到屈服。广泛应用配筋砌体。改善配筋砌体结构的延性,从而提高房屋的抗震性能。
3结语
地震的危害性非常大,对砌体结构来说,通过选用简单而直接的传力体系、增设圈梁和构造柱等构造措施、采用配筋砌体等措施,可有效提高砌体结构的抗震性能,最大限度地减轻震害。
参考文献:
砌体结构范文3
关键词:质量监督基本知识砌体设计
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
质量监督员作为公职人员,肩负着对分管受监工程和巡查工作实施监督管理的责任,因此必须熟练的掌握国家有关的法律、法规和工程建设强制性标准,但是工程建设的全过程分工细化,涉及专业庞杂,如果要求质量监督员完全掌握勘察设计、施工、监理等所有专业领域,显然是不现实的,这就需要把其中最重点、常识性、必须掌握的部分梳理出来进行重点学习,这里我们来谈一谈最常见的多层砌体结构的特点。
(一)砌体结构的优缺点和应用范围
1、主要优点
(1)主要承重结构(承重墙)是用砖或其他块体砌筑而成的,这种材料任何地区都有,便于就地取材。常用的墙体材料有:①烧结普通砖:黏土砖(目前已经禁止使用)、煤矸石砖、页岩砖、煤矸石页岩砖;②烧结多孔砖:黏土多孔P型 、M型(目前已经限制使用)、煤矸多孔砖页岩多孔砖;③蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖;④混凝土小型空心砌块。
(2)墙体既是围护和分隔的需要,又可作为承重结构,一举两得。
(3)多层房屋的纵横墙体布置一般很容易达到刚性方案的构造要求,故砌体结构的刚度较大。
(4)施工比较简单,进度快,技术要求低,施工设备简单。
2、主要缺点
(1)砌体强度比混凝土强度低得多,故建造房屋的层数有限,一般不超过7层。
(2)砌体是脆性材料,抗压能力尚可,抗拉、抗剪强度都很低,因此抗震性能较差。
(3)多层砌体房屋一般宜采用刚性方案,故其横墙间距受到限制,因此不可能获得较大的空间,故一般只能用于住宅、普通办公楼、学校、小型医院等民用建筑以及中小型工业建筑。
(二)砖砌体房屋的墙体布置方案
1、横墙承重方案
楼层的荷载通过板梁传至横墙,横墙作为主要承重竖向构件,纵墙仅起围护、分隔、自承重及形成整体作用。
优点:横墙较密,房屋横向刚度较大,整体刚度好。外纵墙不是承重墙立面处理比较方便,可以开设较大的门窗洞口。抗震性能较好。
缺点:横墙间距较密,房间布置的灵活性差,故多用于宿舍、住宅等居住建筑。
2、纵墙承重方案
其受力特点是:板荷载传给梁,再由梁传给纵墙。这时纵墙是主要承重墙。横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,其间距比较大。
优点:房屋的空间可以较大,平面布置比较灵活。
缺点:房屋的刚度较差,纵墙受力集中,纵墙较厚或要加壁柱。
适用于:教学楼、实验室、办公楼、医院等。
3、纵横墙承重方案
根据房间的开间和进深要求,有时需采取纵横墙同时承重的方案。
横墙的间距比纵墙承重方案小。所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
4、内框架承重方案
在外墙承重的同时,有一部分内墙采用钢筋混凝土柱代替,以取得较大的空间。
其特点:①横墙较少,房屋的空间刚度较差;②墙的带形基础与柱的单独柱基沉降不容易一致;③钢筋混凝土柱与砖墙的压缩性能不一样,容易造成不均匀变形而产生次应力,当层数较多时,在设计上应给予考虑;④以柱代替内承重墙,在使用上可以取得较大的空间。
常用于教学楼、医院、商店、旅馆等建筑物。
砌体结构范文4
Zhang Bin; Wang Zhiwei
①Leling Housing Construction Bureau Design Studio, Leling 253600,China;②Shandong Zhongyi Architecture Design Co.,Ltd.,Dezhou 253000,China)
摘要:文章论述了多层砌体结构房屋发生震害的现状、原因和规律,最终分析了多层砌体房屋结构抗震的设计要点。通过合理的抗震措施,达到抗震设防目标。
Abstract: This article discusses the status, causes and law that housing with multi-story masonry structure destroyed in earthquake, finally analyzes the seismic design point of the housing with multi-story masonry structure. By reasonable seismic measures, we can achieve the goal of seismic fortification.
关键词:砌体结构 房屋 抗震
Key words: masonry structure;housing;seismic
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)21-0107-01
0引言
砌体结构是以砌体为主制作的结构,它包括砖结构、石结构和其它材料的砌块结构。分为无筋砌体结构和配筋砌体结构。砌体结构可以就地取材,具有很好的耐久性及较好的化学稳定性和大气稳定性,有较好的保温隔热性能。但是自重大、体积大,砌筑工作繁重。
1宏观震害统计
最近统计分析表明,未经抗震设防的多层砖房在6度区内,主体结构一般处于基本完好状态;7度区内主体结构将出现轻微破坏,小部分达到中等破坏;8度区内,多数房屋达到中等破坏程度;9度区内,多数结构出现严重破坏。上述事实说明:未经抗震设防的多层砖房的抗地震破坏能力较低。若能针对砌体结构的弱点进行合理的设计,采用适当的构造措施,确保施工质量,砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。
2震害发生的现象
震害的发生是由外部条件(地震动)和内在因素(结构特征)两方面的原因促成的。从地震动的角度考察,地震波包括有水平、垂直、扭转等方向的分量。与水平地震力作用方向大体一致的墙体会产生斜裂缝,因地震力的反复作用形成交叉裂缝;与水平地震力作用方向基本垂直的墙体,尤其是房屋的纵墙则会因出平面的弯曲破坏造成大面积的墙体甩落;受垂直方向地震力会使房屋的端部尤其是墙角易于产生严重的震害。从结构特征方面考察可以发现:在受力复杂、约束减弱、附属结构等部位,往往是震害易于发生的地方。例如:纵横墙连接处、楼梯间、预制钢筋混凝土楼屋盖、女儿墙、突出顶面的屋顶间地震容易发生破坏。
3震害发生的规律
①刚性楼盖房屋、柔性楼盖房屋:上层破坏轻,下层破坏重;②横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋;③坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害;④预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重;⑤外廊式房屋往往地震破坏严重;⑥房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害严重。
4砌体房屋抗震设计要点
4.1科学布局建筑平面和立面抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则,结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规则的房屋质心与刚度中心往往不容易重合,在地震作用下会产生扭转效应,大大加剧地震的破坏力度;对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避免头重脚轻,房屋重心尽可能降低,避免采用错落的立面,突出屋面建筑部分的高度不应过高,以免地震时发生鞭梢效应,同时应控制好结构竖向强度和刚度的均匀性。
4.2严格限制砌体房屋的总层数及总高度历次震害证明,砌体房屋的层数越多,高度越高,它的地震破坏程度越大,所以控制砖砌体房屋的总高度及总层数对减少地震时带来的震害有很大的作用。现行建筑抗震设计规范(GB50011―2010)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性规定。
4.3合理控制抗震横墙的最大间距多层砌体房屋中的墙体是抗震中的主要受力构件,对于多层砌体房屋而言,墙体数量越多、间距越小,则抗倒塌能力越强,因此抗震性能也就越好。历次地震调查也证明:横墙间距小,横墙数量多的多层砌体房屋的震害较轻。汶川地震中我们再一次看到大开间多层砌体房屋的倒塌破坏比例普遍偏高的规律。结合汶川地震震害及考虑多层房屋实际设计的情况现行建筑抗震设计规范(GB50011―2010)对多层砌体房屋抗震墙的最大间距普遍减少2―4米,以提高多层砌体房屋的抗震性能。
4.4严格控制多层砌体房屋的总高度与总宽度比值为了避免结构出现弯曲破坏的情形,甚至整体倾覆的出现,所以对高宽比进行控制是必要的。
4.5采取多种抗震构造措施①在砌体中设置构造柱。砌体中构造柱的设置在构造柱结构出现裂缝的时候,作用发挥的更为明显,尽管它不能防止裂缝在砌体中的出现,但却大大地减少了砌体房屋在大地震中的倒塌比例。②设置抗震圈梁。圈梁的作用是多方面的,在历次地震中早已证实是一项重要的抗震构造措施,其对加强多层砌体房屋墙体间的连接、楼盖与墙体间的连接,以及房屋整体性都有直接而有效地作用。③加强结构各个部分的相互连接。构筑物的整体性,对于结构抗震是尤为重要的;而这种整体性正是从结构各个部分的相互连接来实现的。④加强楼梯间的结构设置。历次地震震害表明,楼梯间由于比较空旷且缺乏楼盖的侧向支撑而易遭破坏。因此增设了休息板处构造柱的设置将大大加强了楼梯间墙体的抗震性能;另外楼梯间墙体内的水平配筋也将增加墙体抗裂能力和抗震性能,避免楼梯间在多层砌体房屋中不致于出现在地震中首先破坏的不利局面,也便于地震时人员疏散中不遭受到伤害。
5结束语
汶川地震又一次为我们提供了宝贵的经验和教训,对于各类砌体结构而言,无疑又经历了一次实际地震的考验。包括多层砌体结构的住宅、办公楼、医院以及教学楼等建筑,实现了“大震不倒”,有的甚至在震后经过维修或加固,仍可继续使用。
虽然砌体结构的抗震性能与其它结构相比相对较差,但是通过合理的抗震措施,仍能达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的总体抗震设防目标。
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院,中国建筑工业出版社编.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[2]丁大钧主编.砌体结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
[3]孔玲云.砌体房屋抗震设计的问题和对策[J].平原大学学报,2004,21,(5):27-29.
砌体结构范文5
关键词:裂缝;原因;措施
房屋建筑完成后,经过一段时间,会产生一定的墙体裂缝,引起砌体结构裂缝的原因很多,有的是地基、温度、干缩,也有的是设计、施工、材料的原因。这里,将砌体结构裂缝分为受力裂缝和非受力裂缝两大类,在各种直接荷载作用下结构产生的裂缝称为受力裂缝,而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。砌体房屋的裂缝中变形裂缝约占80%以上,其中温度裂缝更为突出。相对于受力裂缝,变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多,本文主要分析砌体结构的变形裂缝。
一、砌体结构裂缝产生的主要原因
1.温度裂缝
在建筑中,各构件相互连接成一空间整体,混凝土和砌体之间的变形差异导致构件中产生温度应力,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。当外界温度升高时,使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下作用于构件的温度应力足够大时,超过砌体的抗拉或抗剪强度时就产生了裂缝,这就是温度裂缝产生的直接
原因。温度裂缝常在建筑物(特别是那些纵向较长的)混凝土平屋盖顶层两端内外纵墙上,门窗洞两边,以及砌体女儿墙根部。温度裂缝形态呈“八”字型或直线型,且显对称性,但有时又仅一端有。譬如混凝土平屋盖顶层两端内外纵墙上的“八字缝。由于房屋两端为“自由端”,水平约束力较小;当屋面向两端热胀时,致使下部砌体出现正“八”字型缝,当冷缩时,就出现倒“八”字型缝。而在温度上升的时候由于混凝土的膨胀大于砌体,楼板的膨胀受砌体的约束,从而在女儿墙根部形成向外的剪应力;而气温下降时,对女儿墙根部形成向内的剪应力,周而服始,墙体根部水平裂缝就产生了。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大、中间渐小、顶层大、下部小,所以温度裂缝也有明显的规律性,即两端重中间轻、顶层重往下轻、阳面重阴面轻。
2.干缩裂缝
对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低材料会产生较大的干缩变形。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,当砌体暴露在潮湿的空气中它开始膨胀,在开始的几个星期内膨胀最大,干缩会以很低的速率持续几年,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小。收缩裂缝不是结构裂缝,但它们破坏了墙体外观。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。收缩裂缝一般多出现在下部几层有的砌块房屋山墙大墙面中间部位出现了由底层一直延伸至3、4层的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。此外,由于砌筑砂浆强度不高,灰缝不饱满,干缩引起的裂缝往往呈发丝状分散在灰缝缝隙中,清水墙时不易被发现,当有粉刷抹面时就显露出来。干缩引起的裂缝宽度不大,且裂缝宽度较均匀。
3.地基变形
房屋下面的地基承受整幢房屋的荷载而产生压缩变形,房屋随之沉降。当地基土层不一致或土层一致而上部荷载不均匀时,结构物刚度差别悬殊时,地基就产生不同的压缩变形而形成不均匀沉降,使房屋的墙体中产生弯曲和剪切引起的附加应力。当差异沉降较大时,墙体内产生的拉应力将超过砌体的抗拉强度,墙体中会出现裂缝。地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的,有些裂缝随时间长期变化,裂缝宽度较宽,有时宽至数厘米。地基变形裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝,常见的有八字裂缝和斜向裂缝,多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。
二、裂缝防治的主要措施
在目前的技术经济水平下,我们尚不能完全防止和杜绝由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。只能通过一些合理的构造措施,使砌体房屋墙体的裂缝的产生和发展达到可接受的程度。
1.温度裂缝才防治措施:屋盖上设置保温层或隔热层,减缓热胀冷缩动力源;在屋面水泥砂浆找平层或刚性防水层适当部位设置分隔缝;当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;建筑物温度伸缩缝的间距应满足《砌体结构设计规范》GB 50003-2001第6.3.1条的规定;女儿墙一定范围增加构造柱,分散温度应力;在房屋顶层宜设钢筋混凝土圈梁。
2.干缩裂缝的措施:选用干缩值低的墙材。控制砌筑时材料的含水量(先让材料干缩后砌墙)。采用低强度砂浆和长度小的砖块,可以避免砖块的断裂,并将细小裂缝均匀分散到各个垂直的灰缝隙中,避免变形和应力集中,累加出现大裂缝;面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。如墙体长度超过5m,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3m(120mm厚墙)或4m(≥180mm厚墙)时,须在墙中腰处增设钢筋混凝土腰梁,或设置伸缩缝;正确掌握各种砌块使用时的含水率。砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿,雨季还应做好对砌块和砌体的遮盖。施工时,一般提前1~2d洒水稍作湿润。砌块含水深度以表层8mm~10mm为宜;
3.沉降裂缝的防治措施:建筑物的平面、体型尽量简化、力求简单;合理设置沉降缝,在建筑物平面转折处、建筑高度荷载突变处、结构类型不同处以及地基土软硬交界处设置沉降缝;减轻结构自重;增强建筑物的刚度和强度,设置封闭圈梁和构造柱,特别是增强顶层和底层圈梁,合理布置纵横墙,采用整体性好、刚度大的基础形式,大跨度窗台采用钢筋混凝土窗台梁科并根据规范要求在窗洞两侧增加构造柱等;减小或调整基底的附加应力,改变基础地面尺寸,尽量简化基础受力,采用单一基础类型,使不同荷载的基础沉降量接近;采用天然地基做持力层的,基槽清理一定要到位;钻孔混凝土搅拌桩在打桩钻孔时清孔要彻底,减少桩基础的沉降。
三、结语
产生裂缝的原因很复杂,所以要预防为主,防治结合,因此要做到设计时考虑周全,尽量排除隐患;施工图审查时,认真加仔细,对设计中不足提出补救措施;施工过程中严格按照国家验收规范和施工图要求施工;质量监督时严格按照国家验收规范和图纸把好材料和技术关,对施工中不符合要求的严令整改;根据建筑物的具体情况,如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,只有这样才能有效的防治砌体结构变形裂缝。
参考文献:
砌体结构范文6
关键词:砌体结构;裂缝处理;加固技术
中图分类号:TU364文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)10-0155-02
砌体裂缝是建筑裂缝中一个非常重要的方面。造成建筑裂缝的原因错综复杂。例如,有的因房屋地基基础不均匀沉降产生倾斜、改变构件的受力状态而导致裂缝;也有温差应力造成的裂缝,有干缩和收缩裂缝,有构造处理不当在节点处产生的裂缝,有构件强度或刚度不足发生变形而产生的裂缝,还有使用劣质材料产生的裂缝,有施工不规范造成的裂缝,更为严重的是因偷工减料造成的裂缝。这里既有客观原因,又有主观原因。例如,我们发现由于水泥混凝土是一种脆性非匀质工程材料,其内部存在大量微细裂缝和不同大小的孔隙,由于以上因素的共同作用,致使混凝土抗拉强度很低,抗裂性很差,所以混凝土结构物很容易产生裂缝,可以说混凝土裂缝几乎是不可避免的。
下面以砌体裂缝为例探讨裂缝产生的原因及处理方法。造成砌体裂缝的原因是多方面的,90%的裂缝是温度变形和地基变形造成的,少量裂缝为设计不合理、材料质量低劣、施工不规范、施工环境和外部影响等因素引起的。砌体裂缝主要有以下几种表现形式:
一、砌体裂缝
(一)地基不均匀沉降引起的裂缝
地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生裂缝。这种裂缝往往与地面呈45°左右的夹角,上宽下窄斜缝朝向凹陷处(沉陷大的部位)。
(二)地基冻胀引起的裂缝
地基土上层温度降到0℃以下时,冻胀性土中的水上部开始冻结,下部水由于毛细管作用不断上升,在冻结层中形成冰晶,体积膨胀,向上隆起。隆起的程度与冻结层厚度及地下水位有关,一般隆起可达几毫米至几十毫米,其折算冻胀力可达2×106MPa,而且往往是不均匀的,建筑物的自重往往难以抗拒,因而建筑物的某一局部就被顶了起来,和地基不均匀沉降类似,引起房屋开裂。
(三)温度差引起的裂缝防止土的冻胀
热胀冷缩是绝大多数物体所具有的基本物理性能,砌体也不例外。由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩,或者砌体的伸缩受到不均匀的约束,均会引起砌体开裂。
常见的是砌体长度过长,砌体伸缩在上层大而在基础处小,引起开裂。故应按规范要求设置伸缩缝。此外,由于混凝土屋盖、混凝土圈梁与砌体的温度膨胀系数不同,在温度变化时会使墙体产生裂缝。
(四)砖混结构温差裂缝分析
砖混结构屋面漏雨、基础下沉和墙体开裂,是建筑工程质量中存在的三个老问题。由于砖混结构和砖石砌体与钢筋混凝土梁板的物理、力学性能不同,热胀冷缩和湿胀干缩效应相差悬殊,因此容易产生温度应力,导致墙体开裂。
二、砌体结构加固施工
(一)温差变形裂缝常用的处理方法
1.覆贴钢板网片法。沿裂缝铲除墙面抹灰层,宽度不小于30cm宽,扫刷冲洗干净。先用水泥浆填嵌缝隙,再用水泥砂浆抹头度灰,随即将钢板网铺平钉牢,分层用与原抹灰面层相同的材料和配合比的砂浆抹平压实。
2.皮砖缝将砂嵌锚拉钢筋法。沿裂缝的水平砖缝,每隔5 皮砖缝将砂浆剔除长1000mm、深50mm,埋入一根φ6钢筋(钢筋端部加直钩,直钩伸入砖墙竖缝中),用1∶2.5水泥砂浆填嵌密实。注意:必须防止因扰动过多影响墙体的安全度。
3.采用压力灌浆法。浆液可用聚合物水泥浆液、化学浆液,要用专用设备、工具将浆液灌满缝隙。灌注前先将裂缝内外用水泥砂浆嵌补、上下各留一个小孔,从上面孔中压注浆液,当下孔流出浆液时封闭。
4.在条件许可时,可采用拆砖重砌法,即在裂缝处拆500~1000mm 长的砖块,铲除干净粘结的砂浆,扫刷冲洗干净,用比原设计强度等级高一级的砂浆重新砌筑,新老砌体要结合密实。
5.采用钢拉杆、扁钢或角钢,将裂缝两边的砖墙拉成整体。
(二)地基不均匀沉降产生裂缝的防治方法
1.加强建筑物沉降观测:发现地基的不均匀沉降速率大于0.5mm/d时,说明地基还在沉降。当裂缝的宽度扩大到1.5~2mm,且裂缝的长度超过层高的1/2,或裂缝的长度超过层高的1/3 且有多条时,则已属于危险房屋,必须撤出用户,停止该建筑物的使用,及时研究对策。
2.若查明因地基局部土层软弱而产生沉降时,宜根据建筑物结构情况及软弱土层的范围和厚度, 研究合适的加固方法,如采用锚杆静压桩、树根桩等加固,也可用灌浆法、托换法处理,确保建筑物的稳定与安全。
3.加强地基的勘察工作。详细查明地下软弱土层的分布情况。
4.在设计砖混建筑时,必须对建筑物的体型、荷载、基础类型与地基进行综合分析。建筑平面要力求简单,避免不必要的曲折变化;内外墙力求贯通,合理布置纵横墙,横墙间距不宜超过建筑物宽度的1.5倍。建筑物的长高比一般控制在3:1以下。在适当位置设置沉降缝,合理布置圈梁。根据具体情况选用合适的基础类型,加强基础刚度和强度。
5.加强施工管理与监督。发现基础底有不能满足持力层的土层时,要先挖除持力层中的软弱土层或作必要的加固处理,确保不留隐患。
三、工程实例
下列工程实例中,除外廊式门诊楼为1∶3白灰砂浆砌斗砖墙,施工质量较差外,均为M2.5混合砂浆砌一砖墙,满丁满条,铺浆刮灰,中缝多不饱满,马牙搓较普遍,砌体质量一般。
(一)外廊式办公楼裂缝
示意图如图1所示:
图1办公楼简图 (a北楼立面,b南楼西立面)
南楼1号垂直裂缝在办公楼建成后1年出现,从循口贯通到第2层窗台,宽度不大。冬季由于低温影响,该裂缝显著扩大,宽达10 mm左右,并继续向下延伸,直至底层窗台,此后便趋于稳定。使用20年后才进行嵌缝修补并做内、外墙面抹灰,迄今裂缝末重现。2号裂缝与1号裂缝同时出现,但不严重。北楼6号裂缝与7号裂缝完全对称,建成后即出现,至今无大变化。3号裂缝出现在3个楼梯间的北墙面,呈枣核形,各枣核状裂缝部位、走向和大小完全一致。4号及5号裂缝建成后即出现,缝宽达5mm,但只局限于素混凝土条形基础的勒脚部分。该处裂缝经用低稠度水泥砂浆嵌补以后,趋于稳定。
(二)内廊式教学楼裂缝
示意图如图2所示:
图2教学楼裂缝图(a纵剖面,b横剖面)
教学楼共4栋,其裂缝规律为:顶层内、外纵墙商肩普遍出现正“八”字形裂缝,一般内纵墙裂缝比外纵墙裂缝严重,西端裂缝比东端裂缝严重。横墙(包括山墙)两肩不同程度地出现正“八”字形裂缝。沿顶层门窗口出现的垂直裂缝在施工过程中被最先发现,但极细.只有仔细观察才能辨认,也不扩大。两端“八”字缝出现之后,垂直裂缝甚至“消失”。顶层内纵墙中段接近屋顶板处出现水平裂缝,使屋顶板有鼓起趋势。
对上述工程在竣工前后均进行过沉降观测,排除了基础下沉的因素,所有裂缝皆可确认为温差引起。
因此,从事工程建设的所有工程技术人员首先应该注重建筑产品的质量,确保不发生质量事故;其次需要进行加固的建筑工程,目前有很多的加固技术,不同的加固技术要有其不同的适用性,在工作实践中,选用加固方案非常重要,这就要对待不同工程不同的工作环境要求,兼顾经济适用作出最恰当的选择;再次,在进行加固工作时我们应严格按照先检测鉴定,再进行加固方案的选择和设计,然后再组织施工验收等程序进行。
参考文献
[1]王雪梅.砌体结构裂缝产生的原因及防治[J].四川建筑,2009,(1).
[2]赵宏海,张[.浅谈砌体结构裂缝的形成原因及其控制方法[J].科技促进发展,2009,(3).