探究房屋建筑砌体结构的加固工程与施工技术方法论文_谭显胜

探究房屋建筑砌体结构的加固工程与施工技术方法论文_谭显胜

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摘要:房屋建筑砌体施工虽然相对比较简便、易操作,但具体施工过程中还应当加强对其控制,尤其要不断地进行施工技术创新,将新建材、新工艺引入其中,以推动我国房屋建筑砌施工事业的全面发展。

关键词 房建工程;砌体结构;加固技术;施工技术;加固方法

前言

随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。采用砖、砌块和砂浆砌筑而成的结构称为砌体结构。目前在砌体、防水、装饰工程施工中,居多沿用传统的施工工艺和施工方法,劳动强度大、工效低。随着科学技术的进步和生产力的发展,墙体改革、新型建筑材料、工艺理论及计算机技术的应用必将有力地推动我国建筑施工技术的发展。

1 砌体结构概念

什么是砌体结构?一些资料显示的是这样的:砌体结构是用块材及砂浆砌筑形成的墙、柱作为建筑物的主要受力构件的砌体为主制作的结构称为砌体结构。砌体结构包括石结构、砖结构以及其它材料的砌块结构。砌体结构在我国的应用可以说是比较广泛的,这是因为它有着比较明显的优点,比如,可以就地取材;具有良好的耐久性;具有比较好的化学稳定性以及大气稳定性;有比较好的保温隔热性能。和钢筋混凝土结构相比较它具有节约水泥及钢材,砌筑的时候不需要模板以及特殊的技术设备等,可以节约木材。但是砌体结构也存在着缺点,比如,自重大、体积大,砌筑工作繁重等等。因为石、砖、砌块和砂浆之间粘结力是比较弱,所以无筋砌体的抗弯、抗拉及抗剪的强度都是很低的。它组成的材料和连接方式,就决定了它存在着脆弱性,从而使得它在遭受地震时破坏比较严重,抗震性能比较差,所以对于多层砌体结构抗震设计一般是需要采用圈梁、构造柱以及其它拉结等构造措施来提高它的延性和抗倒塌的能力。

2 砌体房屋结构抗震的加固原则

首先,保证必要的抗震整体性,基本上不损伤原有结构的强度。建筑物的抗震整体性就是所有承重构件共同承受和合理传递地震作用荷载的性能。抗震整体性好的建筑物,能减少由于局部破坏造成建筑物倒塌或部分倒塌的危险性。

其次,使结构和构件的强度满足抗震要求。砖砌体的抗弯强度和抗剪强度约为其抗压强度的10%,当砖砌体结构承受水平地震作用时,抗弯强度和抗剪强度常常不能满足要求,这就使较多的砖砌体构件要经过加固之后才能达到所需要的抗震强度,或者增加抗震作用的构件(如后加抗震横墙等),以使之达到所需的抗震要求。

再次,防止局部刚度突变和质量不均匀分布的不利影响。不仅要防止由于房屋加固以后产生的刚度突变和质量不均匀分布,而且对原有的刚度突变和质量分布不均匀情况要通过加固使其有所改善。为了防止在抗震加固中出现局部刚度突变,要求加固楼层综合抗震承载力不超过下一楼层的抗震能力的20%,非承重或自承重墙体加固后的抗震能力不超过同一层楼层承重墙体加固后的抗震承载力。当超过下一楼层综合抗震能力指数的20%时,同时应增强下一楼层的抗震能力。

3 砌体结构房屋抗震加固的技术方法

3.1增设抗震横墙加固技术

当原有墙体不能满足抗震需要时,可考虑增设抗震横墙,数量由抗震横墙面积率计算确定。为了使增设的抗震横墙能真正分担地震荷载,抗震砖横墙的厚度应不小于240 mm,墙下面做基础,墙顶要用细石混凝土与大梁顶紧,并与原纵墙妥善拉结。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆增设抗震墙是提高建筑抗震能力的有效措施,对于原建筑的抗震墙较少,抗震墙间距超过抗震鉴定标准要求时更为合适。

3.2水泥砂浆或钢筋网水泥砂浆面层加固技术

该法属于复合截面加固法的一种,当砖墙的抗震承载力不足时,可采用水泥砂浆抹面或配有钢筋网片的水泥砂浆抹面层进行加固,这种方法通常称为夹板墙加固法。

3.3夯实地基处理施工技术

这是房屋建筑施工过程中不可缺少的一个技术。在施工过程中可根据实际情况选择强夯实处理技术,大型起重机械等。同时为了进一步提高加固的效果,当夯实锤提升到一定的高度自由下落时,可采取反复夯实的方法从而进行自由行下落的操作,同时还要注意配合夯击地体表面。强夯地基处理施工技术是当前我国应用最为广泛的一种夯实地基技术,特别是在深层地基处理时,这一种夯实技术具有明显的经济优势。

3.4增设扶壁柱加固技术

该技术属于加大截面加固法的一种,其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般在非地震地区应用,它属于砌体结构的间接加固方法。一般有两种做法,第一种为无黏结外包型钢加固法,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;第二种为预应力撑杆加固法,其优点是: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。

4 房屋建筑砖砌体出现裂缝的主要种类及原因

4.1承载力不足产生的裂缝

房屋建筑砖砌体结构的裂缝产生原因有多种,其中比较常见的是由于承载力不足而造成裂缝产生,这种裂缝主要是由于材料的选配不合理造成的,也是砖砌体材料的脆性性质决定的。由于砖砌体是种脆性材料,抗拉强度比较低,承载力不足而产生的裂缝。这类裂缝产生的原因主要有:柱和窗间墙高厚比较大、轴心受拉或者是偏心受拉、墙柱的较大偏心受压、砖平拱的竖向弯矩等等。

4.2基础不均匀产生的裂缝

房屋建筑砖砌体结构裂缝的产生原因还包括基础不均匀,这种裂缝一般有多种形态,根据不同的不均匀类型产生正八字形、竖向、水平等多种形态的裂缝。正八字形的裂缝,主要由于建筑物中部的下沉值比较而造成的;斜裂缝的形成,是因为建筑物地基局部软弱,相邻的建筑物间距小;竖向裂缝,主要出现在底层大窗台下,因为窗间墙下基础的沉降大于窗下基础的沉降;水平裂缝,最为常见的是窗间墙上的水平裂缝,这种裂缝比较少见。由于地基处理不当,而在荷载的作用下建筑物基础产生不均匀沉降,导致偏压,从而引起结构物出现裂缝。

4.3温度变化产生的裂缝

房屋建筑砖砌体结构裂缝产生的原因,也包括结构组件收到外界温度变化,材料之间产生应力而引起的,应力超过构件材料的强度极限时就形成了温度裂缝。屋面板与墙体之间使用的是两种不同的材料,两种材料的线膨胀系数差异比较大,当它们以相同温差升降时产生剪应力。当温度应力大于墙体的抗剪强度时候就会产生水平温度裂缝,当膨胀产生的应力大于砖砌体的抗拉强度的时候墙体就会产生斜向温度裂缝。受到外界环境温度变化的影响,便会产生内应力,当应力值大于构件材料的极限应力时,其变形量的差别也比较大,从而使得接触面会产生相对位移。

结语

我国改革开放的不断深入,城市化的进程不断加快。各地高楼大厦瞬间拔地而起,这给我们房屋建筑技术提出了新的要求,我国房屋建筑施工加固技术在最近几年来得到快速的发展。在房屋的质量安全控制中,房屋建筑施工结构加固技术的研究起到极其关键的作用。在节省国家和人民在建筑方面的资金投入,保证企业和人民的生命财产安全也起到一定的作用。

参考文献

[1]李竣,叶燎原.砌体建筑抗震设计及加固新方法[J].地震研究,2011,(4):58-59.

[2]张有才,段敬民.建筑物的检测、鉴定、加固与改造[M].北京:冶金工业出版社,2004.

论文作者:谭显胜

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期

论文发表时间:2017/12/15

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