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砌體結構范文1
前言:三種材料在建筑工程的應用中優劣并存,隨著人們生活水平的提高,人們對建筑工程工程的質量提出了新的要求,要求建筑物的穩固性增加,這就要求建筑物的結構更加穩固。
1.混凝土結構加固措施
混凝土是目前建筑結構中使用最為廣泛的材料,對其加固一般采取直接加固或者間接加固的措施,加固手段的選擇要根據實際的條件以及具體的環境進行確定。
1.1 直接加固的方法
1.1.1 加大截面的加固法
鋼筋混凝土的受彎能力直接體現其穩固性,在其受彎構件受壓區,加混凝土現澆層,這樣可以增加截面的有效高度,擴大截面面積,提高構件的抗彎能力,斜截面抗剪能力和截面剛度,進而起到了一定的加固作用。這種方法相對簡單,適用性強,而且經驗成熟,便于施工,但其需要的施工時間較長,會對生活產生一定的不利影響。
1.1.2 混凝土置換
該方法在優勢上與上一方法相同,而且其在加固后不會影響建筑物的凈空情況,但缺點也是相似的,其主要適用于受壓區混凝土強度偏低或者有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
1.1.3 外包鋼加固的措施
采用型鋼或者鋼板包在被加固的構件的外面,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法,進行加固后的構件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。其優勢是受力可靠,施工方便,工作的量小,但是其耗費材料較多,在高溫場所施工必須做好防護工作,主要適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
1.1.4 粘鋼加固手段
在外部承載力不同的區段,在其表面進行粘貼鋼板,可以提高被加固的構件的承載力,改措施施工簡單易行,受到影響小,但其效果受到了膠粘工藝的影響較大,而且受到操作人員水平的限制,波動性較大。
1.1.5 其他方法
除了以上的加固措施外,針對鋼筋混凝土結構的加固還有其他手段,包括粘貼纖維增強塑料加固法 ,繞絲法,錨栓錨固法,都是各有優缺點,要根據建筑的場合,環境的條件進行對比,選擇經濟成本最低,效果最好的方法進行加固處理,提高建筑物的結構穩固性。
1.2 間接加固的措施
1.2.1 預應力加固法
預應力加固法是目前建筑結構加固的主要措施,其還可以分為預應力水平拉桿加固與下撐拉桿加固的措施,其加固效果良好,受到了普遍的歡迎,目前的應用范圍較廣,但是仍存在一些不足有待完善。
1.2.2 增加支撐加固法
該方法主要是通過降低受彎構件的計算跨度,提高結構的承載水平,相對而言,這一措施簡單可靠,但容易損壞建筑物本身的形態以及使用的功能,而且會降低建筑物的使用空間,其主要適用于具體條件許可的混凝土結構加固。
1.3 加固的輔助措施
混凝土的加固措施除了以上的方法外,還要使用部分輔助措施才能進行加固,才能實現加固的目的,例如托換技術、植筋技術、裂縫修補技術等。
2.砌體結構加固措施
與混凝土結構的加固方法相同,砌體結構的加固同樣分為直接加固與間接加固兩類。
2.1 直接加固法
目前,對砌體的加固采取的直接加固法主要有三中歐那個,第一,鋼筋混凝土外加層加固,主要是對復合截面進行加固,其施工工藝簡單,適應性強,在進行加固后,其效果顯著增強,但其作業時間場,會影響正常的工作,而且加固后的建筑物凈空有一定的減小。第二鋼筋水泥砂漿外加層加固法,該方法主要適用于砌體墻的加固。第三,增設扶壁柱加固法,其承載力較高,但其抗震效果不佳,一般應用于非震區的地區。
2.2 間接加固法
間接加固法目前只有兩種,無粘結外包型鋼加固法與預應力撐桿加固法,第一種方法是傳統的加固方法,耗費較高,而且需要輔助鋼結構才能實現,但其工藝簡單,受力可靠,應用較廣;第二種可以很好的提高砌體柱的承載能力,加固效果良好,但其在高溫的環境中應用能力較弱。
3.鋼結構的加固措施
目前,建筑工程最常用的建筑結構是鋼結構,其相對承載力較高,而且受壓性能較高獲得用戶的普遍認可,其加固的主要方法有:減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時,亦可采用其它加固方法。
改變結構計算圖形的加固措施是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法;加大構件截面的加固方法的要求是所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況;連接的加固與加固件的連接方法主要是焊接、鉚釘等。對鋼結構的加固方法目前應用較為普遍,適用性較高。
結束語:
綜上所述,我們對建筑工程結構的加固措施有了一定的了解,也對不同的結構的加固方法有了一定的認識,隨著技術的不斷提高,社會的不斷進步,相信我國的建筑工程結構加固工藝可以不斷地進步,促進建筑工程之類的提高。
參考文獻:
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砌體結構范文2
關鍵詞砌體結構;抗震;技術措施
中圖分類號:TU951文獻標識碼: A
我國是世界上遭受地震災害最嚴重國家之一,6度至9度地震區占國土總面積的60%。近幾年來,我國西部地區地震頻發,造成巨大的人員傷亡和財產損失,使得人們對日常生活和居住的建筑物的安全性有了更高的關注。砌體結構作為一種傳統的結構形式,是當前建筑工程中常用的結構形式之一,特別是在西部經濟不發達地區尤為普遍,但是砌體砂漿和塊體間的粘結力較弱,與鋼筋混凝土結構等相比其整體性差。所以,采取措施提高砌體結構整體抗震性能非常重要。
1砌體結構的震害破壞特點
地震對建筑物的破壞作用主要是由于地震波在土中傳播引起強烈的地面運動而造成的。國內外的震害調查表明,砌體結構的震害大致表現為房屋倒塌、墻體開裂引起局部塌落、墻角破壞、縱橫墻連接破壞、樓梯間破壞、樓蓋與屋蓋的破壞、附屬構件的破壞等。
1.1墻體開裂
地震烈度6度~7度時,一般情況下,如果上下質量均勻,裂縫在底層嚴重,向上剪切;反之,則裂縫在頂層也很嚴重。通常在中震地震情況下的砌體裂縫有以下幾種形式:
(1)“x”裂縫:凡與主震方向平行的墻體,雖承受不了地震力,但又尚未倒塌時,則常出現“x”形裂縫。
(2)水平裂縫:這種裂縫大都在外縱墻的窗口上、下皮處發生。當房屋縱向承重,橫墻間距大而屋蓋的剛度有較弱時,垂直于縱墻方向的地震力迫使縱墻在剛度小的方向發生橫向彎曲,從而在窗口的上、下皮處產生水平裂縫。
(3)豎向裂縫:這種裂縫大都在縱橫墻交接處出現,交接處被拉脫或成馬牙狀,有時因房屋結構體系的變化,相鄰部分的振幅不同而產生豎向裂縫。
1.2墻體的局部倒塌
如果房屋個別部位的強度和整體性差,縱墻于橫墻間的聯系不好,平面或里面上有顯著的局部突出等,在強烈地震的作用下往往會引起局部的倒塌。此外,如果房屋的上層自重大,剛度差或上層砌體強度低,也可能發生上部倒塌的情況。
1.3房屋全部倒塌
在強烈地震作用下,如果底層墻體抗震強度不夠,則底層先塌,從而引起上層的倒塌,倒塌后的樓板往往逐層相疊落下。當結構的整體性差而上層墻體又過于薄弱時,往往上層首先倒塌,這時由于下層受砸而發生倒塌,因而倒塌的樓板一般無一定規則。當砌體房屋的強度太差而不足以抵抗地震作用時,往往上下層同時發生散碎,徹底倒塌。這時墻體完全散裂而成為零散的塊體,完全失去承載能力。
2砌體結構的抗震措施
2.1建筑布置與結構選型。
(1)合理布局。砌體結構房屋的平、立面布置力求簡單、規整、對稱,使結構質量中心與剛度中心相一致,最好為矩形。應優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系,在平面和立面上縱橫墻布置要均勻對稱,盡量各自貫通、對齊,同一軸線上窗間墻宜均勻。同時要控制橫墻的間距,其主要目的是使房屋在地震作用下各構件能均勻受力,不產生過大的內力或應力。盡量減少平、立面上的局部突出,避免頭重腳輕,房屋的重心盡可能降低,突出建筑屋面部分的高度不應過高,以免地震時發生鞭梢效應,同時應控制好結構豎向強度和剛度的均勻性。如在實際工程中,在不可避免的情況下,應盡量在適當部位設置抗震縫,將體型復雜、平面不規則的建筑分割成幾個相對規整的獨立單元。
(2)控制建筑高度及層數。歷次震害證明,砌體建筑的層數越多,高度越高,其地震破壞就越大。因為建筑層數及高度值越大就意味著側向地震作用就越大,同時也加大了建筑底部的傾覆力距。因此在地震中,傾覆力矩過大使得底部墻體產生過大的壓力和剪力而被破壞。所以控制砌體結構高度及層數對減少地震災害有很大的作用。
2.2構造措施。
圈梁與構造柱一起對墻體在豎向平面內進行約束,可限制墻體裂縫的開展,并減小裂縫與水平面的夾角,保證墻體的整體性和變形能力,提高了墻體的抗剪能力,因此構造柱與圈梁的設置是一種經濟有效的抗震措施。
(1)構造柱。設置鋼筋混凝土構造柱可以明顯改善砌體結構的延性,發揮磚墻砌體側向擠出塌落的約束作用,使砌體的抗剪承載能力提高10~30%,提高了砌體結構的變形能力,從而增強抗震能力。設置在震害較重、連接構造薄弱和易于應力集中部位的構造柱,可以加強縱橫墻體直接的連接,起到減輕震害的作用。
(2)圈梁。設置鋼筋混凝土圈梁是可加強內外墻的連接,增強建筑的整體性。在砌體結構中設置水平圈梁,特別是屋蓋和基礎頂兩處的圈梁的設置,使縱、橫墻能保持為一個整體的箱型結構,可充分發揮各片墻體的平面內抗剪剛度,有效抵御來自任何方向的水平地震作用,有利于結構的抗震。圈梁可限制墻體斜裂縫的開展和延伸,使墻體裂縫僅在兩道圈梁之間的墻段內發生,使墻體的抗剪強度得以充分發揮,從而提高墻體的整體性。
2.3配筋砌體
配筋砌體墻中的鋼筋可提高墻體變形能力和抗剪能力。其中水平鋼筋在通過斜截面上直接受拉抗剪,但在墻體開裂前幾乎不受力,待墻體開裂后才參與工作,直至屈服。豎向鋼筋的抗剪作用主要通過銷栓作用使鋼筋受力,但一般墻體達到極限荷載時,鋼筋也不能全部達到屈服。廣泛應用配筋砌體。改善配筋砌體結構的延性,從而提高房屋的抗震性能。
3結語
地震的危害性非常大,對砌體結構來說,通過選用簡單而直接的傳力體系、增設圈梁和構造柱等構造措施、采用配筋砌體等措施,可有效提高砌體結構的抗震性能,最大限度地減輕震害。
參考文獻:
砌體結構范文3
關鍵詞:質量監督基本知識砌體設計
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
質量監督員作為公職人員,肩負著對分管受監工程和巡查工作實施監督管理的責任,因此必須熟練的掌握國家有關的法律、法規和工程建設強制性標準,但是工程建設的全過程分工細化,涉及專業龐雜,如果要求質量監督員完全掌握勘察設計、施工、監理等所有專業領域,顯然是不現實的,這就需要把其中最重點、常識性、必須掌握的部分梳理出來進行重點學習,這里我們來談一談最常見的多層砌體結構的特點。
(一)砌體結構的優缺點和應用范圍
1、主要優點
(1)主要承重結構(承重墻)是用磚或其他塊體砌筑而成的,這種材料任何地區都有,便于就地取材。常用的墻體材料有:①燒結普通磚:黏土磚(目前已經禁止使用)、煤矸石磚、頁巖磚、煤矸石頁巖磚;②燒結多孔磚:黏土多孔P型 、M型(目前已經限制使用)、煤矸多孔磚頁巖多孔磚;③蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰磚;④混凝土小型空心砌塊。
(2)墻體既是圍護和分隔的需要,又可作為承重結構,一舉兩得。
(3)多層房屋的縱橫墻體布置一般很容易達到剛性方案的構造要求,故砌體結構的剛度較大。
(4)施工比較簡單,進度快,技術要求低,施工設備簡單。
2、主要缺點
(1)砌體強度比混凝土強度低得多,故建造房屋的層數有限,一般不超過7層。
(2)砌體是脆性材料,抗壓能力尚可,抗拉、抗剪強度都很低,因此抗震性能較差。
(3)多層砌體房屋一般宜采用剛性方案,故其橫墻間距受到限制,因此不可能獲得較大的空間,故一般只能用于住宅、普通辦公樓、學校、小型醫院等民用建筑以及中小型工業建筑。
(二)磚砌體房屋的墻體布置方案
1、橫墻承重方案
樓層的荷載通過板梁傳至橫墻,橫墻作為主要承重豎向構件,縱墻僅起圍護、分隔、自承重及形成整體作用。
優點:橫墻較密,房屋橫向剛度較大,整體剛度好。外縱墻不是承重墻立面處理比較方便,可以開設較大的門窗洞口??拐鹦阅茌^好。
缺點:橫墻間距較密,房間布置的靈活性差,故多用于宿舍、住宅等居住建筑。
2、縱墻承重方案
其受力特點是:板荷載傳給梁,再由梁傳給縱墻。這時縱墻是主要承重墻。橫墻只承受小部分荷載,橫墻的設置主要為了滿足房屋剛度和整體性的需要,其間距比較大。
優點:房屋的空間可以較大,平面布置比較靈活。
缺點:房屋的剛度較差,縱墻受力集中,縱墻較厚或要加壁柱。
適用于:教學樓、實驗室、辦公樓、醫院等。
3、縱橫墻承重方案
根據房間的開間和進深要求,有時需采取縱橫墻同時承重的方案。
橫墻的間距比縱墻承重方案小。所以房屋的橫向剛度比縱墻承重方案有所提高。
4、內框架承重方案
在外墻承重的同時,有一部分內墻采用鋼筋混凝土柱代替,以取得較大的空間。
其特點:①橫墻較少,房屋的空間剛度較差;②墻的帶形基礎與柱的單獨柱基沉降不容易一致;③鋼筋混凝土柱與磚墻的壓縮性能不一樣,容易造成不均勻變形而產生次應力,當層數較多時,在設計上應給予考慮;④以柱代替內承重墻,在使用上可以取得較大的空間。
常用于教學樓、醫院、商店、旅館等建筑物。
砌體結構范文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:文章論述了多層砌體結構房屋發生震害的現狀、原因和規律,最終分析了多層砌體房屋結構抗震的設計要點。通過合理的抗震措施,達到抗震設防目標。
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.
關鍵詞:砌體結構 房屋 抗震
Key words: masonry structure;housing;seismic
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)21-0107-01
0引言
砌體結構是以砌體為主制作的結構,它包括磚結構、石結構和其它材料的砌塊結構。分為無筋砌體結構和配筋砌體結構。砌體結構可以就地取材,具有很好的耐久性及較好的化學穩定性和大氣穩定性,有較好的保溫隔熱性能。但是自重大、體積大,砌筑工作繁重。
1宏觀震害統計
最近統計分析表明,未經抗震設防的多層磚房在6度區內,主體結構一般處于基本完好狀態;7度區內主體結構將出現輕微破壞,小部分達到中等破壞;8度區內,多數房屋達到中等破壞程度;9度區內,多數結構出現嚴重破壞。上述事實說明:未經抗震設防的多層磚房的抗地震破壞能力較低。若能針對砌體結構的弱點進行合理的設計,采用適當的構造措施,確保施工質量,砌體結構的抗震性能是能夠得到改善的。
2震害發生的現象
震害的發生是由外部條件(地震動)和內在因素(結構特征)兩方面的原因促成的。從地震動的角度考察,地震波包括有水平、垂直、扭轉等方向的分量。與水平地震力作用方向大體一致的墻體會產生斜裂縫,因地震力的反復作用形成交叉裂縫;與水平地震力作用方向基本垂直的墻體,尤其是房屋的縱墻則會因出平面的彎曲破壞造成大面積的墻體甩落;受垂直方向地震力會使房屋的端部尤其是墻角易于產生嚴重的震害。從結構特征方面考察可以發現:在受力復雜、約束減弱、附屬結構等部位,往往是震害易于發生的地方。例如:縱橫墻連接處、樓梯間、預制鋼筋混凝土樓屋蓋、女兒墻、突出頂面的屋頂間地震容易發生破壞。
3震害發生的規律
①剛性樓蓋房屋、柔性樓蓋房屋:上層破壞輕,下層破壞重;②橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋;③堅實地基上的房屋震害輕于軟弱地基和非均勻地基上的震害;④預制樓板結構比現澆樓板結構破壞重;⑤外廊式房屋往往地震破壞嚴重;⑥房屋兩端、轉角、樓梯間、附屬結構震害嚴重。
4砌體房屋抗震設計要點
4.1科學布局建筑平面和立面抗震設計中,建筑平面、立面宜盡可能簡潔、規則,結構質量中心與剛度中心相一致。對于結構平面布置不規則的房屋質心與剛度中心往往不容易重合,在地震作用下會產生扭轉效應,大大加劇地震的破壞力度;對體型不規則的房屋應注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。建筑立面應避免頭重腳輕,房屋重心盡可能降低,避免采用錯落的立面,突出屋面建筑部分的高度不應過高,以免地震時發生鞭梢效應,同時應控制好結構豎向強度和剛度的均勻性。
4.2嚴格限制砌體房屋的總層數及總高度歷次震害證明,砌體房屋的層數越多,高度越高,它的地震破壞程度越大,所以控制磚砌體房屋的總高度及總層數對減少地震時帶來的震害有很大的作用。現行建筑抗震設計規范(GB50011―2010)對多層砌體房屋的總高度和總層數有了強制性規定。
4.3合理控制抗震橫墻的最大間距多層砌體房屋中的墻體是抗震中的主要受力構件,對于多層砌體房屋而言,墻體數量越多、間距越小,則抗倒塌能力越強,因此抗震性能也就越好。歷次地震調查也證明:橫墻間距小,橫墻數量多的多層砌體房屋的震害較輕。汶川地震中我們再一次看到大開間多層砌體房屋的倒塌破壞比例普遍偏高的規律。結合汶川地震震害及考慮多層房屋實際設計的情況現行建筑抗震設計規范(GB50011―2010)對多層砌體房屋抗震墻的最大間距普遍減少2―4米,以提高多層砌體房屋的抗震性能。
4.4嚴格控制多層砌體房屋的總高度與總寬度比值為了避免結構出現彎曲破壞的情形,甚至整體傾覆的出現,所以對高寬比進行控制是必要的。
4.5采取多種抗震構造措施①在砌體中設置構造柱。砌體中構造柱的設置在構造柱結構出現裂縫的時候,作用發揮的更為明顯,盡管它不能防止裂縫在砌體中的出現,但卻大大地減少了砌體房屋在大地震中的倒塌比例。②設置抗震圈梁。圈梁的作用是多方面的,在歷次地震中早已證實是一項重要的抗震構造措施,其對加強多層砌體房屋墻體間的連接、樓蓋與墻體間的連接,以及房屋整體性都有直接而有效地作用。③加強結構各個部分的相互連接。構筑物的整體性,對于結構抗震是尤為重要的;而這種整體性正是從結構各個部分的相互連接來實現的。④加強樓梯間的結構設置。歷次地震震害表明,樓梯間由于比較空曠且缺乏樓蓋的側向支撐而易遭破壞。因此增設了休息板處構造柱的設置將大大加強了樓梯間墻體的抗震性能;另外樓梯間墻體內的水平配筋也將增加墻體抗裂能力和抗震性能,避免樓梯間在多層砌體房屋中不致于出現在地震中首先破壞的不利局面,也便于地震時人員疏散中不遭受到傷害。
5結束語
汶川地震又一次為我們提供了寶貴的經驗和教訓,對于各類砌體結構而言,無疑又經歷了一次實際地震的考驗。包括多層砌體結構的住宅、辦公樓、醫院以及教學樓等建筑,實現了“大震不倒”,有的甚至在震后經過維修或加固,仍可繼續使用。
雖然砌體結構的抗震性能與其它結構相比相對較差,但是通過合理的抗震措施,仍能達到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的總體抗震設防目標。
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砌體結構范文5
關鍵詞:裂縫;原因;措施
房屋建筑完成后,經過一段時間,會產生一定的墻體裂縫,引起砌體結構裂縫的原因很多,有的是地基、溫度、干縮,也有的是設計、施工、材料的原因。這里,將砌體結構裂縫分為受力裂縫和非受力裂縫兩大類,在各種直接荷載作用下結構產生的裂縫稱為受力裂縫,而砌體因收縮、溫度、濕度變化、地基沉陷不均等引起的裂縫是非受力裂縫,又稱變形裂縫。砌體房屋的裂縫中變形裂縫約占80%以上,其中溫度裂縫更為突出。相對于受力裂縫,變形裂縫的產生機理和影響因素復雜得多,本文主要分析砌體結構的變形裂縫。
一、砌體結構裂縫產生的主要原因
1.溫度裂縫
在建筑中,各構件相互連接成一空間整體,混凝土和砌體之間的變形差異導致構件中產生溫度應力,混凝土頂蓋變形大,墻體變形相對較小,導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產生約束應力。當外界溫度升高時,使屋蓋受壓,墻體受拉、受剪。當約束條件下作用于構件的溫度應力足夠大時,超過砌體的抗拉或抗剪強度時就產生了裂縫,這就是溫度裂縫產生的直接
原因。溫度裂縫常在建筑物(特別是那些縱向較長的)混凝土平屋蓋頂層兩端內外縱墻上,門窗洞兩邊,以及砌體女兒墻根部。溫度裂縫形態呈“八”字型或直線型,且顯對稱性,但有時又僅一端有。譬如混凝土平屋蓋頂層兩端內外縱墻上的“八字縫。由于房屋兩端為“自由端”,水平約束力較小;當屋面向兩端熱脹時,致使下部砌體出現正“八”字型縫,當冷縮時,就出現倒“八”字型縫。而在溫度上升的時候由于混凝土的膨脹大于砌體,樓板的膨脹受砌體的約束,從而在女兒墻根部形成向外的剪應力;而氣溫下降時,對女兒墻根部形成向內的剪應力,周而服始,墻體根部水平裂縫就產生了。剪應力在墻體內的分布為兩端附近較大、中間漸小、頂層大、下部小,所以溫度裂縫也有明顯的規律性,即兩端重中間輕、頂層重往下輕、陽面重陰面輕。
2.干縮裂縫
對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低材料會產生較大的干縮變形。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發展比較快,當砌體暴露在潮濕的空氣中它開始膨脹,在開始的幾個星期內膨脹最大,干縮會以很低的速率持續幾年,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發生膨脹,脫水后材料會再次發生干縮變形,但其干縮率有所減小。收縮裂縫不是結構裂縫,但它們破壞了墻體外觀。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數量多、裂縫的程度也比較嚴重。如房屋內外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現的斜裂縫或豎向裂縫;在屋頂圈梁下出現的水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現的底部重、上部較輕的豎向裂縫。收縮裂縫一般多出現在下部幾層有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位出現了由底層一直延伸至3、4層的豎向裂縫。另外不同材料和構件的差異變形也會導致墻體開裂。如樓板錯層處或高低層連接處常出現的裂縫,框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現的裂縫;空腔墻內外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫,這種情況一般外葉墻裂縫較內葉墻嚴重。此外,由于砌筑砂漿強度不高,灰縫不飽滿,干縮引起的裂縫往往呈發絲狀分散在灰縫縫隙中,清水墻時不易被發現,當有粉刷抹面時就顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大,且裂縫寬度較均勻。
3.地基變形
房屋下面的地基承受整幢房屋的荷載而產生壓縮變形,房屋隨之沉降。當地基土層不一致或土層一致而上部荷載不均勻時,結構物剛度差別懸殊時,地基就產生不同的壓縮變形而形成不均勻沉降,使房屋的墻體中產生彎曲和剪切引起的附加應力。當差異沉降較大時,墻體內產生的拉應力將超過砌體的抗拉強度,墻體中會出現裂縫。地基不均勻沉降裂縫的形態是多種多樣的,有些裂縫隨時間長期變化,裂縫寬度較寬,有時寬至數厘米。地基變形裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫,常見的有八字裂縫和斜向裂縫,多出現在房屋中下部且發生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。
二、裂縫防治的主要措施
在目前的技術經濟水平下,我們尚不能完全防止和杜絕由于鋼筋混凝土屋蓋的溫度變形和砌體干縮變形引起的墻體局部裂縫。只能通過一些合理的構造措施,使砌體房屋墻體的裂縫的產生和發展達到可接受的程度。
1.溫度裂縫才防治措施:屋蓋上設置保溫層或隔熱層,減緩熱脹冷縮動力源;在屋面水泥砂漿找平層或剛性防水層適當部位設置分隔縫;當采用現澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內用彈性油膏嵌縫;建筑物溫度伸縮縫的間距應滿足《砌體結構設計規范》GB 50003-2001第6.3.1條的規定;女兒墻一定范圍增加構造柱,分散溫度應力;在房屋頂層宜設鋼筋混凝土圈梁。
2.干縮裂縫的措施:選用干縮值低的墻材??刂破鲋r材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強度砂漿和長度小的磚塊,可以避免磚塊的斷裂,并將細小裂縫均勻分散到各個垂直的灰縫隙中,避免變形和應力集中,累加出現大裂縫;面積較大的墻體采用在墻體內增設構造梁柱的構造措施。如墻體長度超過5m,可在中間設置鋼筋混凝土構造柱;當墻體高度超過3m(120mm厚墻)或4m(≥180mm厚墻)時,須在墻中腰處增設鋼筋混凝土腰梁,或設置伸縮縫;正確掌握各種砌塊使用時的含水率。砌體在生產儲存期、運輸、現場堆放等均要防止被水浸濕,雨季還應做好對砌塊和砌體的遮蓋。施工時,一般提前1~2d灑水稍作濕潤。砌塊含水深度以表層8mm~10mm為宜;
3.沉降裂縫的防治措施:建筑物的平面、體型盡量簡化、力求簡單;合理設置沉降縫,在建筑物平面轉折處、建筑高度荷載突變處、結構類型不同處以及地基土軟硬交界處設置沉降縫;減輕結構自重;增強建筑物的剛度和強度,設置封閉圈梁和構造柱,特別是增強頂層和底層圈梁,合理布置縱橫墻,采用整體性好、剛度大的基礎形式,大跨度窗臺采用鋼筋混凝土窗臺梁科并根據規范要求在窗洞兩側增加構造柱等;減小或調整基底的附加應力,改變基礎地面尺寸,盡量簡化基礎受力,采用單一基礎類型,使不同荷載的基礎沉降量接近;采用天然地基做持力層的,基槽清理一定要到位;鉆孔混凝土攪拌樁在打樁鉆孔時清孔要徹底,減少樁基礎的沉降。
三、結語
產生裂縫的原因很復雜,所以要預防為主,防治結合,因此要做到設計時考慮周全,盡量排除隱患;施工圖審查時,認真加仔細,對設計中不足提出補救措施;施工過程中嚴格按照國家驗收規范和施工圖要求施工;質量監督時嚴格按照國家驗收規范和圖紙把好材料和技術關,對施工中不符合要求的嚴令整改;根據建筑物的具體情況,如場地土及地震設防裂度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等,只有這樣才能有效的防治砌體結構變形裂縫。
參考文獻:
砌體結構范文6
關鍵詞:砌體結構;裂縫處理;加固技術
中圖分類號:TU364文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)10-0155-02
砌體裂縫是建筑裂縫中一個非常重要的方面。造成建筑裂縫的原因錯綜復雜。例如,有的因房屋地基基礎不均勻沉降產生傾斜、改變構件的受力狀態而導致裂縫;也有溫差應力造成的裂縫,有干縮和收縮裂縫,有構造處理不當在節點處產生的裂縫,有構件強度或剛度不足發生變形而產生的裂縫,還有使用劣質材料產生的裂縫,有施工不規范造成的裂縫,更為嚴重的是因偷工減料造成的裂縫。這里既有客觀原因,又有主觀原因。例如,我們發現由于水泥混凝土是一種脆性非勻質工程材料,其內部存在大量微細裂縫和不同大小的孔隙,由于以上因素的共同作用,致使混凝土抗拉強度很低,抗裂性很差,所以混凝土結構物很容易產生裂縫,可以說混凝土裂縫幾乎是不可避免的。
下面以砌體裂縫為例探討裂縫產生的原因及處理方法。造成砌體裂縫的原因是多方面的,90%的裂縫是溫度變形和地基變形造成的,少量裂縫為設計不合理、材料質量低劣、施工不規范、施工環境和外部影響等因素引起的。砌體裂縫主要有以下幾種表現形式:
一、砌體裂縫
(一)地基不均勻沉降引起的裂縫
地基發生不均勻沉降后,沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產生相對位移,從而使砌體中產生附加的拉力或剪力,當這種附加內力超過砌體的強度時,砌體中便產生裂縫。這種裂縫往往與地面呈45°左右的夾角,上寬下窄斜縫朝向凹陷處(沉陷大的部位)。
(二)地基凍脹引起的裂縫
地基土上層溫度降到0℃以下時,凍脹性土中的水上部開始凍結,下部水由于毛細管作用不斷上升,在凍結層中形成冰晶,體積膨脹,向上隆起。隆起的程度與凍結層厚度及地下水位有關,一般隆起可達幾毫米至幾十毫米,其折算凍脹力可達2×106MPa,而且往往是不均勻的,建筑物的自重往往難以抗拒,因而建筑物的某一局部就被頂了起來,和地基不均勻沉降類似,引起房屋開裂。
(三)溫度差引起的裂縫防止土的凍脹
熱脹冷縮是絕大多數物體所具有的基本物理性能,砌體也不例外。由于溫度變化不均勻使砌體產生不均勻收縮,或者砌體的伸縮受到不均勻的約束,均會引起砌體開裂。
常見的是砌體長度過長,砌體伸縮在上層大而在基礎處小,引起開裂。故應按規范要求設置伸縮縫。此外,由于混凝土屋蓋、混凝土圈梁與砌體的溫度膨脹系數不同,在溫度變化時會使墻體產生裂縫。
(四)磚混結構溫差裂縫分析
磚混結構屋面漏雨、基礎下沉和墻體開裂,是建筑工程質量中存在的三個老問題。由于磚混結構和磚石砌體與鋼筋混凝土梁板的物理、力學性能不同,熱脹冷縮和濕脹干縮效應相差懸殊,因此容易產生溫度應力,導致墻體開裂。
二、砌體結構加固施工
(一)溫差變形裂縫常用的處理方法
1.覆貼鋼板網片法。沿裂縫鏟除墻面抹灰層,寬度不小于30cm寬,掃刷沖洗干凈。先用水泥漿填嵌縫隙,再用水泥砂漿抹頭度灰,隨即將鋼板網鋪平釘牢,分層用與原抹灰面層相同的材料和配合比的砂漿抹平壓實。
2.皮磚縫將砂嵌錨拉鋼筋法。沿裂縫的水平磚縫,每隔5 皮磚縫將砂漿剔除長1000mm、深50mm,埋入一根φ6鋼筋(鋼筋端部加直鉤,直鉤伸入磚墻豎縫中),用1∶2.5水泥砂漿填嵌密實。注意:必須防止因擾動過多影響墻體的安全度。
3.采用壓力灌漿法。漿液可用聚合物水泥漿液、化學漿液,要用專用設備、工具將漿液灌滿縫隙。灌注前先將裂縫內外用水泥砂漿嵌補、上下各留一個小孔,從上面孔中壓注漿液,當下孔流出漿液時封閉。
4.在條件許可時,可采用拆磚重砌法,即在裂縫處拆500~1000mm 長的磚塊,鏟除干凈粘結的砂漿,掃刷沖洗干凈,用比原設計強度等級高一級的砂漿重新砌筑,新老砌體要結合密實。
5.采用鋼拉桿、扁鋼或角鋼,將裂縫兩邊的磚墻拉成整體。
(二)地基不均勻沉降產生裂縫的防治方法
1.加強建筑物沉降觀測:發現地基的不均勻沉降速率大于0.5mm/d時,說明地基還在沉降。當裂縫的寬度擴大到1.5~2mm,且裂縫的長度超過層高的1/2,或裂縫的長度超過層高的1/3 且有多條時,則已屬于危險房屋,必須撤出用戶,停止該建筑物的使用,及時研究對策。
2.若查明因地基局部土層軟弱而產生沉降時,宜根據建筑物結構情況及軟弱土層的范圍和厚度, 研究合適的加固方法,如采用錨桿靜壓樁、樹根樁等加固,也可用灌漿法、托換法處理,確保建筑物的穩定與安全。
3.加強地基的勘察工作。詳細查明地下軟弱土層的分布情況。
4.在設計磚混建筑時,必須對建筑物的體型、荷載、基礎類型與地基進行綜合分析。建筑平面要力求簡單,避免不必要的曲折變化;內外墻力求貫通,合理布置縱橫墻,橫墻間距不宜超過建筑物寬度的1.5倍。建筑物的長高比一般控制在3:1以下。在適當位置設置沉降縫,合理布置圈梁。根據具體情況選用合適的基礎類型,加強基礎剛度和強度。
5.加強施工管理與監督。發現基礎底有不能滿足持力層的土層時,要先挖除持力層中的軟弱土層或作必要的加固處理,確保不留隱患。
三、工程實例
下列工程實例中,除外廊式門診樓為1∶3白灰砂漿砌斗磚墻,施工質量較差外,均為M2.5混合砂漿砌一磚墻,滿丁滿條,鋪漿刮灰,中縫多不飽滿,馬牙搓較普遍,砌體質量一般。
(一)外廊式辦公樓裂縫
示意圖如圖1所示:
圖1辦公樓簡圖 (a北樓立面,b南樓西立面)
南樓1號垂直裂縫在辦公樓建成后1年出現,從循口貫通到第2層窗臺,寬度不大。冬季由于低溫影響,該裂縫顯著擴大,寬達10 mm左右,并繼續向下延伸,直至底層窗臺,此后便趨于穩定。使用20年后才進行嵌縫修補并做內、外墻面抹灰,迄今裂縫末重現。2號裂縫與1號裂縫同時出現,但不嚴重。北樓6號裂縫與7號裂縫完全對稱,建成后即出現,至今無大變化。3號裂縫出現在3個樓梯間的北墻面,呈棗核形,各棗核狀裂縫部位、走向和大小完全一致。4號及5號裂縫建成后即出現,縫寬達5mm,但只局限于素混凝土條形基礎的勒腳部分。該處裂縫經用低稠度水泥砂漿嵌補以后,趨于穩定。
(二)內廊式教學樓裂縫
示意圖如圖2所示:
圖2教學樓裂縫圖(a縱剖面,b橫剖面)
教學樓共4棟,其裂縫規律為:頂層內、外縱墻商肩普遍出現正“八”字形裂縫,一般內縱墻裂縫比外縱墻裂縫嚴重,西端裂縫比東端裂縫嚴重。橫墻(包括山墻)兩肩不同程度地出現正“八”字形裂縫。沿頂層門窗口出現的垂直裂縫在施工過程中被最先發現,但極細.只有仔細觀察才能辨認,也不擴大。兩端“八”字縫出現之后,垂直裂縫甚至“消失”。頂層內縱墻中段接近屋頂板處出現水平裂縫,使屋頂板有鼓起趨勢。
對上述工程在竣工前后均進行過沉降觀測,排除了基礎下沉的因素,所有裂縫皆可確認為溫差引起。
因此,從事工程建設的所有工程技術人員首先應該注重建筑產品的質量,確保不發生質量事故;其次需要進行加固的建筑工程,目前有很多的加固技術,不同的加固技術要有其不同的適用性,在工作實踐中,選用加固方案非常重要,這就要對待不同工程不同的工作環境要求,兼顧經濟適用作出最恰當的選擇;再次,在進行加固工作時我們應嚴格按照先檢測鑒定,再進行加固方案的選擇和設計,然后再組織施工驗收等程序進行。
參考文獻
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