砌体结构产生论文:浅析砌体结构产生事故的原因及加固方法
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砌体结构产生论文:浅析砌体结构产生事故的原因及加固方
法
砌体结构具有刚度一般较大、强度较低、自重较大、易出现耐久性损伤、工作量大等特点,其失效形式多种多样,包括轴心和偏心受压破坏、局部受压破坏、受剪破坏等。本文在重点分析砌体结构产生事故的原因的基础上系统的提
出了砌体结构的加固方法。
砌体结构;事故;加固
一、砌体结构特点
1.砌体构件主要用作墙、柱等受压构件,刚度一般较大,但其强度较低,特别是抗剪、抗弯和抗拉强度。
2.砌体房屋的自重较大,地基易发生不均匀沉降现象,而房屋基础通常采用墙下条形基础和柱下独立基础,对地基不均匀沉降的调节有限,墙体常常因地基的不均匀沉降而开裂。
3.砌体结构通常采用钢筋混凝土楼、屋盖,由于砌体材料和混凝土材料的热胀系数存在显著差别,砌体结构中墙体也常常因较大的温度作用而开裂。
4.砌体结构中砖和砂浆均为多孔材料,易受潮,在自然和使用环境中不利因数的长期作用下,易出现风化、冻融、腐蚀等耐久性损伤。
5.砌体结构需人工砌筑,工作量大,劳动强度高,施工质量的变异性较大,而砌体的受力性能对施工质量又较为敏感,因此砌体构件的性能常常因质量缺陷而降低。
二、砌体结构失效形式
砌体构件主要用于承压,部分构件也会用于承受剪力、弯矩或拉力。对于承载能力极限状态,砌体构件的失效形式包括:
1.轴心和偏心受压破坏。此为墙、柱等受压构件的主要破坏形式。
2.局部受压破坏。主要出现于承受竖向集中的受压构件的破坏中,如支承钢筋混凝土梁的墙和柱。
3.轴心受拉破坏。出现于圆形水池池壁等受拉构件破坏中。
4.弯曲受拉破坏。出现于挡土墙等受弯构件的破坏中。
5.受剪破坏。主要出现于受弯构件的破坏中以及砖拱支座的破坏中。
6.倾覆破坏。主要出现于挑梁的破坏中。
除了丧失承载力,砌体构件还可能因破损、开裂、倾斜、振动等因素而影响建筑物正常使用,这些属于结构构件正常使用极限状态方面的失效形式。
三、砌体结构产生事故的原因
1.不经科学计算
根据领导行政命令或某些人的主观想象,对已峻工或正在施工的工程随便增层,加大了下部结构的荷载,造成下部结构承载能力不够。
2.施工质量差
砌体结构强度与砌筑质量的关系很密切。施工管理不严,质量把关不严是造成砖石结构出事故的主要原因。例如:施工过程中雇佣非技术工人砌砖,砌筑过程不按规程要求,造成上下通缝,砖柱采用包心砌法,砂浆强度过低,有的在墙上任意开洞,过多地削弱了断面等。
3.未注意空旷房屋承载力降低因素
一些跨度较大,层高较高的而隔墙间距又较大的空旷砖砌房屋,如会议室、礼堂、食堂、农村企业车间等,因其砖垛承载力是随高度的增加而减少的,若下降幅度过大会使承载力不足。
4.梁垫设计、施工不当
砌体在梁端下部的区地处于局部承压的受力状态。在梁端处砌体受力的面积较小,单价面积上压应力较高,砌体在这种受力状态下,其局压强度明显大于均匀受压时的强度。实际上,在局部荷裁作用下未受荷部分可以对受荷部分起到约束作用,也就是限制局部受荷部分的侧向变形,另一方面,
局部受荷部份的侧向变形受到上部构件底面摩擦力的约束,两者共同作用,构成材料局压强度的提高。
5.未注意高厚比的验算
有的墙体只进行了强度计算而未进行高厚比验算。有的虽然设计中验算了高厚比,但在施工中墙体失稳倒塌的例子较多。这是由于在施工过程中,房屋的结构尚未形成整体,有些墙体,砖柱处于悬臂或单独受力状态,如在施工中又未采取防风、防倾斜的临时措施,就会造成失稳倒塌。
四、砌体结构加固方法
1.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小。
2.钢筋水泥砂浆外加层加固法
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。
3.增设扶壁柱加固法
该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。
4.无粘结外包型钢加固法
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。
5.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600c以上的环境中。
五、结束语
综上所述,对于房屋砌体结构加固的问题,如何控制好其加固的方法及裂缝的产生和扩展,是建筑工程中必不可少的一个重要环节,应引起足够重视,尤其在当前建筑物普通向高层、大型化发展的形势下,制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。
参考文献
[1]周昌贤张燕芬.砌体结构抗震发展探讨[j].中华民居:学术刊,2011年第1期.
[2]徐国平.浅谈夹板墙在校舍砖砌体结构抗震加固中的应用[j].工程与建设,2011年第1期.