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建筑砌体结构的检测及加固技术

来源:搜论文知识网位置:建筑设计论文时间:2017-09-25 13:48

   砌体结构在我国有广泛的应用,在我国西部地区应用广泛。但这种结构抗震性能较差。本文主要研究砌体结构的检测及加固技术。

建筑科学

  《建筑科学》(Building Science)(月刊)1985年创刊,在国内外公开发行的建筑科学类综合性技术期刊。本刊内容丰富、可读、实用,在建筑行业中享有很高的声望。本刊依托建设部和中国建筑科学研究院,得到部、院领导的大力支持,并有许多国内建筑界著名的专家学者组成了编委会,使得本刊更具权威性、指导性。

  大量震害调查表明,砌体结构若采取适当的抗震措施,在地震后仍可保持完好或裂而不倒。在我国四川发生的“5.12”汶川大地震中,倒塌了无数建筑物,其中占绝大多数的是砌体结构,并且外形均为不规则,但是也有没有倒塌的建筑,对于这些建筑,应如何采取措施进行检测和加固,是震后需要解决的一个重要问题。

  结构鉴定与评估技术的发展与建筑市场和社会的需求有直接的关系,与国家的经济状况有密切的关系,同时又受到检测技术发展的影响。

  建国初期至“文革”期间,我国的结构鉴定与评估工作相对较少。其原因是多方面的。在这期间,绝大部分的建设资金用于新建项目,即便如此,建设项目的数量也不多。旧的建筑物相对较少,而建国后期的建筑物和构筑物的使用年数还相对比较短。这段时间的鉴定与评估工作的对象,主要是少量使用时间较长且极其破旧的居民住宅。由于缺乏检测手段,鉴定工作以经验为主,相应的处理也多为治标不治本的临时措施。

  1976年以后,结构的鉴定与加固改造技术得到了明显的发展。首先是建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术的发展。1976年唐山地震后,国家每年都要拨出专款进行建筑物和构筑物的抗震加固。国家资金的投入促进了结构鉴定与加固技术的发展。由于这是国内第一次大规模的结构鉴定与加固,缺乏必要的检测手段和计算手段,鉴定工作依然以定性为主,以经验为主。

  经过20多年的发展,建筑物和构筑物的抗震鉴定与抗震加固技术已日臻完善,形成了自己的体系,成为结构鉴定与加固技术不可缺少的重要分支。抗震鉴定标准已经形成了系统,常用的标准如下:

  《建筑抗震鉴定标准》(GBJ50023-95);

  《室外给排水工程设施抗震鉴定标准》(GBJ 43-82);

  《室外煤气热力工程设施抗震鉴定标准》(GBJ 44-82);

  《工业构筑物抗震鉴定标准》(GBJ 117-88)。

  建筑物和构筑物抗震鉴定与加固技术的发展与成熟,为结构鉴定与加固技术的发展奠定了基础。

  目前已有的鉴定标准和拟颁布的相关标准有:

  《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ 114-90);

  《民用建筑可靠性鉴定标准》(将颁布);

  《钢结构检测评定及加固技术规程》(YB 9257-96);

  《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定规程》(YBJ 219-89)。

  这些鉴定标准把定性的鉴定提高到定量的阶段,其主要对象为已有的建筑结构,使已有结构的鉴定结果具有可靠性。

  到了九十年代,特别是住宅商品化以后,建设工程的质量成为万众瞩目的焦点,并引起中央领导的重视。这一形势促进了建设工程质量的检测与鉴定技术的发展。建设工程质量的检测与鉴定技术已超出了单纯的结构安全的范畴,包括了结构的安全性、耐久性、适用性和抗灾害能力以及工程质量问题产生原因的鉴定与分析等综合问题。这类鉴定不仅包括工程施工质量,还包括设计质量,以设计规范和工程验收规范为准绳,以国家和各地有资质的工程质量检验中心为骨干。

  建设工程质量的检测与鉴定为治理工程质量通病,如设计造成的多层砖房温度裂缝问题,混凝土工程施工阶段的开裂问题等起到了积极的作用,为设计规范和施工验收规范的修编提供了依据。

  经过50年的发展,结构的鉴定与评估技术已经发展成为包括结构安全性鉴定、结构抗灾害能力鉴定与评估、工程质量问题鉴定、灾后结构的鉴定与评估和结构耐久性鉴定和剩余寿命评估的综合技术。

  砌体结构#p#副标题#e#由块材和砂浆砌筑而成,施工质量变异较大,强度较低,使用过程中易出现开裂现象。因此砌体结构构件的检测内容主要包括:强度(包括块材强度、砂浆强度及砌体强度)、施工质量(包括组砌方式、灰缝砂浆饱满度、灰缝厚度、截面尺寸、垂直度及裂缝、砌体表层腐蚀深度等)。砌体工程的现场检测方法很多,检测砌体抗压强度的方法有原位轴压法、扁顶法,检测砌体抗剪强度的方法有原位单剪法、原位单砖双剪法,检测砂浆强度的方法又推出法、筒压法、砂浆偏见切法、回弹法、点荷法、射钉法等。

  更加准确、减少损伤、快捷方便无疑是已有检验测试技术改善和提高的发展目标。开发新的检验项目,使检验测试技术更加完善则是这项技术发展的方向。

  检验仪器和设备在结构的检验与测试技术中扮演着重要的角色。没有仪器设备就无法进行检测,而质量好、操作方便的仪器设备是高质量检测工作的保障。与经济发达国家相比,我们的检测仪器设备在总体上存在着明显的差距,主要体现在性能不稳定、功能少、寿命短、体积大等方面。

  检测方法改善和提高的第二个方面是检测理论提高和检测数据分析方法的改善。合理确定检测数量、合理布置检测位置、减小检测结果的不确定性、充分利用检测数据等,是所有结构检验与测试工作面对的问题。

  随着工程技术的发展和检测要求的提高,一些新的问题又摆在我们面前,如高强混凝土的强度检测、混凝土缺陷的准确判定、预应力筋管道灌浆饱满度测试、新型墙体材料的强度测试方法及质量评定方法等。

  新技术的开发也要引进与研制相结合。如光传感技术、声发射技术等都是国际上九十年代中后期的先进技术,这些技术在大型建设项目施工阶段和使用过程中的安全监控和结构物安全性现场实荷测试等方面,有比较广阔的应用前景。

  砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。首先是适用于砌体结构的直接加固方法一般为: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。其次是适用于砌体结构的间接加固方法一般为:1、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。2、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。最后是砌体结构构造性加固与修补。1、增设圈梁加固。当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固。2、增设梁垫加固。当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。3、砌体局部拆砌。当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。4、砌体裂#p#副标题#e#缝修补。在进行裂缝修补前,应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定造成砌体裂缝的原因,以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

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