砌体结构

2022-03-24 版权声明 我要投稿

第1篇:砌体结构

砌体结构裂缝分析

【摘要】总结分析了受力裂缝及非受力裂缝的不同状态及产生原因,结合工程经验提出控制裂缝的措施。

【关键词】砌体结构;受力裂缝;非受力裂缝;裂缝控制措施

【中图号】TU6【文献标示码】A

1简介

砖石材料是房屋建筑中采用较广泛而经济的地方材料,因宁夏当地的地质环境及条件,砌体结构在宁夏的建筑工程中使用的很多。砖石材料具有良好的耐火性,材料便宜,方便取得,施工工艺简单,工期短等优点。但砌体结构也存在一定的缺点,裂缝就是其中较为严重的问题,砖砌体出现裂缝,轻者影响外形美观和使用功能,损害结构整体性,降低工程寿命,重者使建筑失去使用价值,甚至倒塌。

2裂缝的类型及成因

产生砌体结构裂缝的原因很多,如不均匀沉降、温度变化导致的热胀冷缩、干缩变形等,或是各种因素的综合作用结果。按裂缝的成因,墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝,而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均匀等引起的裂缝是非受力裂缝,又称为变形裂缝。

2.1受力裂缝受力裂缝的产生主要是砌体结构设计中墙体在外荷载作用下的承载力没达到规范所要求的强度,墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。受力裂缝破坏基本上分为受压、受拉、受弯和受剪破坏:①受拉破坏时裂缝成竖向平行分布。②受拉破坏时可分为沿齿缝开裂和沿墙面垂直开裂。当砖块的强度等级较高而砂浆的强度较低时,砖体的抗拉强度大于该切向的粘结强度,砌体沿着与砂浆的交接面处处形成齿状裂缝,墙体开裂破坏。反之,砖体的抗拉强度小于交接面处的粘结强度,易形成自上而下贯穿墙体的垂直裂缝,墙体开裂。③受弯裂缝破坏与受拉相似。④砌体局部受压是常见的一种受力状态,如基础顶面的墙、柱的支撑处,梁或屋架端部的支撑处。

2.2非受力裂缝非受力裂缝又分为温度裂缝及基础不均匀沉降裂缝等。

2.2.1温度裂缝温度裂缝产生机理:对于砖砌体结构,混凝土由于温度改变而引起的变化是砌体的两倍。当外界温度升高时,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。使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。

2.2.2斜裂缝常见于建筑物顶层两端内外纵墙门窗洞的上下角上,对称产生,呈八字形,向下一层的斜裂缝比顶层裂缝小。这主要是由于屋面变形受到墙体的约束,屋面板对墙体顶端产生水平推力,使墙体与屋盖的接触面受剪。而剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体便开裂。沿墙体分布的剪力大致为两端大,中间小,由于端部正应力小,其主拉应力接近于剪应力,使横墙及内外纵墙端部出现八字形裂缝。

2.2.3竖向裂缝常见于门窗间墙上,情况严重的还会延至以下几层,甚至出现贯通房屋全高的竖向裂缝。这是因为从屋盖传给墙体的主拉应力,在门窗洞口处约为平均应力的两倍,窗间墙一般比较薄弱,当窗过梁搁置在窗间墙的两端,搁置处受过梁传来的局部压力较大,过梁在热胀冷缩的作用下,引起窗间墙受拉、受剪的动力较大,易产生垂直竖向裂缝。

2.2.4水平裂缝常发生在顶屋圈梁下的水平砖縫中,有的在建筑四角形成包角裂缝,即会在两端间四周墙上有一圈水平裂缝。当纵墙门窗洞口多时,水平裂缝常发生在门窗洞口上的砖缝中。以上两种裂缝是由于屋盖的热胀冷缩作用,墙体内产生水平轴压力和偏心弯矩,当应力大于砌体的拉力时,在薄弱的水平砖缝中就会产生水平裂缝。

2.3地基不均匀沉降裂缝地基不均匀沉降的裂缝的形态是多种多样的,有的裂缝尚随时间长期变化,裂缝较宽。沉降大处地基会产生局部凹陷,此时其上部荷载只能由砖砌体承担,则砖砌体上产生了附加拉力和剪力,当该应力大于砖砌体的承载能力时会出现裂缝。这类裂缝大多会发生在底层,在顶层大量的竖向裂缝或接近竖向裂缝,在底层多数为斜裂缝。

2.3.1斜裂缝常见于房屋底部,通过门窗口,与地面成45°角,少数有可能向上延伸到二层。这类破坏可近似的按弯曲破坏进行分析,如建筑中部沉降大,而端部沉降小,使建筑物产生正弯矩,结构中下部受拉,端部受剪,墙体由于剪力形成的主拉应力破裂。

2.3.2竖向裂缝常见于底层窗下墙的中部,裂缝上端宽下端细。原因是窗下墙两端在窗间墙上部的集中荷载作用下,使窗下墙的两端受的压力大,地基压缩下降量大,而中部向上弯曲,产生弯曲裂缝。

2.3.3水平裂缝窗间墙上下沿灰缝常出现水平裂缝,沉降大的一端,在窗间墙的下面灰缝中产生水平裂缝,沉降小的一端水平裂缝在窗间墙的上面。究其原因,建筑物沉降单元上部受到阻力作用时,使窗间墙承受较大的剪应力,当剪应力大于砌体的抗剪强度时产生裂缝。

3裂缝的控制措施

大量工程实践表明,控制裂缝应该防患于未然,特别是在设计时就要考虑如何预防裂缝的产生。砖砌体由于本身的特点,对于不均匀沉降和温度应力都很敏感,一旦出现了裂缝就无法啮合,当危及到安全时还要采取加固措施,既影响美观又影响使用,有的即使进行了加固也不能恢复其本来面貌,因此对砖砌体的裂缝问题,应着眼于预防,把症害消除在发生之前。根据以上分析,提出以下几点预防措施:①为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力,控制裂缝出现,外纵墙厚度宜采取370mm,内纵墙厚度宜采取240mm,增加墙的厚度后,圈梁和构造柱仍占一砖墙厚,使圈梁和构造柱不暴露在大气中,有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。②在现浇屋盖部分及现浇挑檐,每隔15米左右设后浇缝一道,缝宽600~800mm,缝内混凝土断开,钢筋不断,待主体结构完成需做保温层前,再灌注混凝土,混凝土强度提高一级,并加膨胀剂。砖混结构顶层墙体裂缝早已引起人们关注,实践证明,采取和不采取预防措施截然不同,一般采取措施后不再出现裂缝,而且预防裂缝方法简单,施工方便,增加工程造价不多,效果显著。

4加固处理方法

采取砌体灰缝中嵌筋法:将裂缝墙体灰缝剔除,用空压机吹扫干净灰缝,用结构胶将φ6钢筋嵌入灰缝中,外抹水泥砂浆保护层,可有效抑制墙体裂缝达2倍以上强度。此方法施工简单且有效提高了砖砌体抗裂缝能力。砌体墙外贴钢筋网片,喷射细石混凝土,增加砖砌体整体刚度,抑制裂缝发展,但此方法施工工艺复杂,施工作业面大,施工周期长。综上所述,施工中应采取多种方法结合的措施减少温度缝的产生,产生裂缝后可根据现场情况进行加固补强。

5结语

通过对温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝的分析,提出了一些控制措施,对具体工程,应该具体分析,结合实际,采用不同的控制方法,来达到较好的效果。

作者:陈 静

第2篇:砌体结构裂缝加固处理分析

摘要:砌体裂缝是建筑裂缝中一个非常重要的方面,因此砌体结构加固问题便成为最为普遍的工程问题。文章针对砌体结构裂缝种类、原因以及加固方法进行了分析,并结合实际工作案例进行了深入讨论,仅供参考。

关键词:砌体结构;裂缝处理;加固技术

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。冬季由于低溫影响,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,张璠.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).

[3]张滨,张学颖.关于砌体结构裂缝控制措施的建议[J].民营科技,2009,(3).

作者简介:何德良 (1965-),男,浙江东阳人, 浙江广宏建设有限公司工程师,研究方向:建筑施工。

作者:何德良

第3篇:砌体结构裂缝控制措施分析

提要:本文主要是在分析国内外的砌体裂缝的性质以及控制措施的基础上,结合我国的发展国情进行分析,针对施工过程中砌体结构的裂缝控制措施进行详细的阐述。

关键词:砌体结构;裂缝控制;措施

一、裂缝的性質

在工程建筑工程施工中引起砌体结构墙体裂缝的影响因素很多,不仅有地基、温度、干缩也有施工设计上的疏忽,对于施工质量、材料等的不合适或者是缺乏施工经验等,都要根据施工质量或者是材料不合格等因素,而施工中最为常见的裂缝有两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

1.温度裂缝

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。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。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。

2.干缩裂缝

烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。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。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。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,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,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,约为第一次的80%左右。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。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。

3.温度、干缩及其它裂缝

对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。

二、砌体裂缝的控制

1.裂缝的危害和防裂的迫切性

砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性和抗震性能,同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣,如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。

2.裂缝宽度的标准问题

实际上建筑物的裂缝是不可避免的。此处提到的墙体裂缝宽度的标准(限值),是一个宏观的标准,即肉眼明显可见的裂缝,砌体结构尚无这种标准。但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性,如裂缝宽度对钢筋腐蚀,以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响。

三、防止墙体开裂的具体构造措施建议

1.防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:

屋盖上设置保温层或隔热层;在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;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除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。

2.防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:

(1)设置控制缝

在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;

在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;

竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋,可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;

控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;

控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。

(2)控制缝的间距

对有规则洞口外墙不大于6mm;

对无洞墙体不大于8m及墙高的3倍;

在转角部位,控制缝至墙转角的距离不大于4.5m;

(3)设置灰缝钢筋

在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;

在楼盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;

灰缝钢筋的间距不大于600mm;灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,网片的纵向钢筋不小于25,横筋间距不宜大于200mm;

对均匀配筋时含钢率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、顶层窗洞上下不小于38;灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理;

当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按计算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d和300mm;

不配筋的外叶墙应设控制缝,控制缝间距不宜大于6m;

设置灰缝钢筋的房屋的控制缝的间距不宜大于30m。

(4)在建筑物墙体中设置配筋带

在楼盖处和屋盖处;墙体的顶部;窗台的下部;配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;配筋带的钢筋,对190mm厚墙,不应小于2ф12,对250~300mm厚墙不应小于2ф16,当配筋带作为过梁时,其配筋应按计算确定;.配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;也可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,综合采用上述抗裂措施。

四、结语

综上所述,加强工程施工过程中砌体结构的裂缝控制,保证工程施工过程中的一些其他方面的质量控制措施,减少裂缝病害。

参考文献:

[1]吴宪宏,关于砌体结构裂缝控制措施的建议[J]民营科技.2013(10).

[2]魏鹏; 金越,预防砌体结构裂缝的几点控制措施[J]山东工业技术.2013(11).

作者:屈世伟

第4篇:砌体平粮仓结构设计要点

【摘要】随着全球疫情扩散和不确定性,人类的生产、生活受到了极大的影响,粮食的生产、储备已提高到国家战略层面。粮仓,作为储备粮食建筑物其重要性不言而喻。根据笔者多个案例的实践操作,本文对砌体平粮仓的结构设计要点进行分析、总结与探讨。

【关键词】平粮仓;砌体;建筑结构

1、引言

结构设计注重力学模型明确、传力路径高效,这样的建筑才能节约造价。砌体平粮仓即为一种传力路径高效、节约建造成本的建筑物,但其结构赘余度很少,且堆粮侧压力较大,因此平粮仓结构设计时,既要注重力学分析,也要注重构造要求以增加结构的可靠度。

2、砌体平粮仓的结构特点分析

砌体平粮仓一般为单层单跨框排架结构。根据功能所需一般用横墙分隔为多廒间组合,柱距一般为6M,单跨最大跨度可做到24M,檐口高度一般为8-10M,堆粮高度一般为5-7M。屋面可采用预制的双T板或者预应力拱板。典型的平粮仓平面及立面见图1。

3、砌体平粮仓的结构设计要点分析

3.1 砌体平粮仓结构概念设计

平粮仓屋面为装配式无檩体系钢筋混凝上屋盖,其廒间分隔横墙间距需满足其空间工作性能为刚性方案,即房屋横墙间距s≤32M,横墙长度不宜小于其高度。结构设计时,需分别考虑满仓、半仓、空仓三种工况。

3.2 砌体平粮仓传力路径分析

粮食侧压力→柱间纵墙(山墙)→圈梁→排架柱(山墙柱)→基础

风荷载(含柱顶集中力)→山墙→圈梁(屋架)→山墙柱→基础

水平地震力与风荷载传递路径类似,采用底部剪力法,柱顶和基础顶分别作用一个重力荷载代表值。

3.2.1粮食侧压力

粮食侧压力为三角形分布,其水平压力标准值公式为:Phk=kγs,其分布见图2。

其中:k为平堆时粮食侧压力系数

s为粮食顶面距计算截面的距离

γ为粮食重力密度

粮食与墙体之间竖向摩擦力较小,且对抗侧力构件及基础有利,可不列入计算分析,作为安全储备。

3.2.2砌体墙受力分析

由于平粮仓跨度较大,一般不小于12M,而受力圈梁层间间距不超过2.5M,砌体墙为单向简支受弯构件分析,圈梁作为其铰结点,按砌体受弯构件分别验算其受弯承载力和受剪承载力。墙体厚度主要与堆粮高度有关,当堆粮高度超过6M时,墙体厚度一般取490mm,堆粮高度小于6M时,墙体厚度可取370mm。

3.2.3圈梁受力分析

除基础圈梁外,上部圈梁截面为墙厚×240,可作为连续多跨卧梁计算,只承受堆粮侧压力,粮仓排架柱或山墙柱作为其支座,受荷宽度范围内的粮食堆载作为线荷载作用于卧式圈梁上。

基础圈梁既承受粮食侧压力,亦承受上部墙体自重,截面宽度为墙厚,其截面高度根据竖向荷载确定,为双向受弯构件。

3.2.4排架柱受力分析

刚性方案下,为两铰刚架体系,屋盖视为刚性杆,柱为压弯构件。屋面荷载作为竖向集中偏心荷载传递给排架柱,层间圈梁支座反力作为水平集中荷载传递给排架柱。排架柱侧向稳定由圈梁和墙体保证。由于排架柱承受较大的水平荷载,柱截面为矩形截面,常用的截面有400x700,500x900等。排架柱受力模型见图3。

3.2.5山墙柱受力分析

山墙柱受荷情况与排架柱一致,但其边界条件有所不同。山墙柱实际上为柱底刚结,预制屋盖作为山墙柱顶弹性支座,设计时可按悬臂柱进行验算,柱顶弹性支座可作为其安全储备。

3.2.6基础受力分析

基础承受排架柱传来的水平力、屋面恒载活载以及墙体自重,同时需考虑作用与基础顶面的粮食堆载,按偏心荷载验算地基承载力。基础设计工况需考虑满仓、半仓、空仓三种工况。

当采用独立基础时,偏心方向为仓外。一般不让其出现零应力区,同时基础需验算其抗滑移稳定性。

当采用桩基础时,偏心弯矩作用下,桩可能出现上拔力,基桩构造需按抗拔桩考虑,同时基桩需验算其水平承载力。

4、砌体平粮仓构造要求

由于砌体平粮仓传力路径简洁明了,赘余度小,需要采取充分的构造措施确保其整体稳定性,消除施工带来的不确定性因素,增大赘余度。其主要构造措施如下:

(1)圈梁作为重要的受力、传力构件,圈梁不宜采用分离式配筋,圈梁所有受力和构造钢筋均需通长设置。

(2)地震工况下,构造为主,计算为辅,墙体高度方向上,每500高设置2道兜圈封闭拉结筋。

(3)墙上不得留有任何脚手架眼,以免影响砌体受力性能。

(4)挡粮门洞及观察窗属于受力不连续的薄弱处,门洞两侧采取附加通高的门柱,窗洞处必须采取封闭兜圈梁柱进行补强。

(5)为防止基础滑移,需进行抗滑移验算外。为增大基底摩擦力,基底垫层可采用碎石混凝土。基础或承台埋设不宜小于1.6M,利用基础侧面土体抵抗水平力,且基坑回填土体压实系数不小于0.94。

(6)为加强平粮仓整体性,排架柱与圈梁均应与砌体同步随砌随浇筑。

(7)由于山墙与屋盖为弱连接,可考虑在山墙柱顶处屋盖面层上附加配筋现浇带,确保山墙在承受水平荷载时,有一定的反拉作用,见图4。

总结:

平粮仓虽体量小,但其涉及到排架、砌体等方面的综合考量,多仓之间会设置悬挑牛腿支撑网架或实腹钢梁雨棚,每个节点均需仔细推敲,且无专业软件可直接建模分析,对专业知識的综合度要求较高。因此,平粮仓结构设计时,注重其堆粮水平荷载较大的特点,需做到结构力学概念清晰,传力路径明确,注重构造措施增加其结构赘余度。

参考文献:

[1]《粮食平房仓设计规范》(GB50320-2014)

作者简介:

张贤成(1984.10-),湖南,男,汉,本科,工程师,现主要从事的工作:设计管理。

作者:张贤成

第5篇:我国砌体结构发展趋势的研究

摘 要:建国以来,砌体结构因其取材方便,化学性能稳定以及保温隔热性能良好等优点得到了迅猛的发展,并取得了显著的成绩。但是,由于砌体结构自身存在的自重大、材料强度偏低、砌筑工作繁重、以及其生产过程中对环境的严重污染等缺点,对砌体结构的发展提出了新的要求。

关键词:砌体结构;高强轻质砌体;绿色建材;健康监测

1 砌体结构的发展现状及影响其发展的制约因素

砌体结构是指由砖,石砌体或砌块砌体建造的结构,从埃及的金字塔到中国的万里长城都是砌体结构在建筑应用上的光辉典范。

建国以后,砌体结构一扫建国之前的发展颓势,得到了广泛的应用并且取得了优异的成就。据统计,1980年全国砖产量为1600亿块,1996年增至6200亿块,达到世界其他各国砖产量之和,90%以上的墙体均采用砌体材料。并且,我国已经从用砖石建造低矮的民用住宅发展到现在的建造大量多层建筑,办公楼等。例如2003年建成的哈尔滨18层阿济科技园,以及2007年建成的株洲地上19层地下2层的国脉家园小区住宅。60年代以来我国的小型空心砌块和多孔砖的发展都有较大的发展,近些年,更是保持了20%左右的年递增量。新型墙体材料也在近年取得了十足的进步。据不完全统计,20世纪80年代至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已经达到70~80亿m2。2000年我国新型墙体材料展总墙体材料的的28%左右,远超“九五”计划20%的目标,新型墙体产量达到2100亿块标准砖,共完成新型墙体材料建筑面积3.3亿m2。完成节能建筑7470万m2,节约燃煤6000万吨标准煤,并淘汰了一批小型高耗能高污染的企业。“十五”期间对一些用地紧张的城市和省会城市进行了粘土实心砖的使用限制,并规定新型墙体材料占墙体材料总量的比重达到40%。目前我国要求,至2010年底,所有城市禁止使用粘土实心砖,全国粘土实心砖年产量控制在4000亿块以下;新型墙体材料产量占墙体材料总量的55%以上,建筑应用比例达到65%以上。

由于我国的黏土资源分布不均,人均耕地占有量仅为世界人均水平的45%;粘土砖的生产又会占用大量的农田。砌体材料特别是实心砌体材料自重特别大,砌筑工作量大,砌块与砂浆之间的力差,无筋砌体的抗拉,抗剪、抗震能力都比较差,耐久力和施工机械水平都比较差。这些缺点都成为目前制约砌体结构健康发展的阻碍因素。这些缺点对未来砌体结构的健康发展提出了新的要求。

2 砌体结构的发展趋势

2.1 轻质高强砌体材料

目前,我国砌体材料和发达国家相比,强度低,耐久力差。如粘土砖的抗压强度一般为7.5~15MPa,承重空心砖的孔隙率小于25%。而发达国家的抗压强度一般均达到30-60Mpa,承重空心砖的空洞率达到40%。根据国外经验只要在配料成型和烧结过程中改善工艺,是可以提高烧结砖的强度和质量的。

同时,国内外大量试验证明,砂浆的强度也是影响砌体结构抗压强度的重要因素。因此,合理的选择高强的砂浆,可以适度的提高结构的强度。目前我国砂浆强度等级最高为M15,因此应当研究与高强块体相适应的高强砂浆。另外,砂浆生产的商业化也是规范砂浆生产的良好途径。

小型混凝土空心砌块是典型的轻质高强材料的代表,它取材容易,采用以大工业生产的水泥为胶结材料,以就地取材的砂,石为原料。由于小型混凝土空心砌块的重量减轻,砖的尺寸也可以相应的做大一些。小型混凝土空心砌块由于其手工操作性较强,对设备的技术要求不高一般能独立砌筑粘土砖的工人均可操作,结构布置也相对比较灵活,适用性强,砌筑速度快,并且能够批量的工业生产,因此小型混凝土空心砌块必将代替粘土实心砖和粘土多孔砖。据江苏省的调查,生产空心砖比实心砖节约20%~30%,节约燃料30%~40%;采用空心砖,结构的自重可以减轻20%~30%,加快施工进度20%,节约运输费20%。但是由于混凝土小型空心砌块引入国内不过二三十年的时间,无论从实践经验还是理论研究上均缺乏系统性和完整性。如何更好的避免小型混凝土砌块建筑的开裂问题也将成为决定小型混凝土空心砌块的发展的关键。

2.2 大力发展环保型绿色建材

可持续发展战略要求提出了绿色(green buildings)建筑的构想。绿色建材(green buildings materials)是绿色建筑的物质基础。绿色建筑的概念广泛而丰富,如今一般采用生命周期评价方法(LCA)来评价一种绿色建筑。最近十几年绿色建筑的发展很快。但是至今为止,绿色建材在国内外没有完整准确的定义。国内,谭少华等人将其定义为“在当今经济技术条件下,材料的开采,生产加工,使用及最终拆除四个环节中,复合评价指标不影响可持续发展的建筑材料。绿色建材对砌体建筑材料提出了生产所用原料尽可能的少用天然材料,大量使用废渣,垃圾等的要求。比如钢渣砖,粉煤灰砖,炉渣砖粉煤灰加气砼墙板等。蒸压纤维水泥板可以很好的利用我国每年大量生产的粉煤灰,变废为宝。

发展绿色建材具有多方面的意义。绿色建材既可缓解当前人类所面临的严酷的生态挑战,又有益于人类的身体健康,为人类提供更加舒适的生活空间。

2.3 加强配筋砌体的研究

配筋砌体结构是指以配筋砌体为主要受力构件的结构,即通过配筋使钢筋在受力过程中强度达到流限的砌体结构。配筋砌体中的集中配筋砌体具有强度高,延性好,抗震能力高以及施工速度快,用钢量相对均匀配筋较少的优势,因此大力加强集中配筋砌体结构的理论研究是十分有必要的。目前我国 这方面已经建立了相对比较完善的配筋砌体体系,但是在相应的施工器具方面还有待开发新产品。

2.4 结构健康监测

结构健康监测是指利用现场的无损传感技术,分析通过包括结构响应在内的结构系统特征,达到检测结构损伤或退化的一些变化。我国是一个多自然灾害的国家,随着结构使用时间的增长,由于环境和在的作用,疲劳效应以及腐蚀和材料老化等不利因素的影响,结构将不可避免的产生损伤积累和抗力衰减。一旦结构关键构件的损伤积累到一定程度,如果不能及时的发现和处理,损伤将会继续扩展,从而导致整个结构的毁坏。目前我国420亿m2的城乡建筑中,砌体结构所占的比例大,使用年限长,有的已经产生不同程度的损伤,建立可靠的结构检测体系,可以有效的阻止灾难的安生,保证人民群众生命财产的安全。

随着我国在砌体结构理论方面研究的深入,新的技术在砌体结构中的大力应用,以及相应的建筑法规的逐步完善,砌体结构在未来相当长的一段时间内仍会作为土木工程中的重要承重结构而被广泛使用。

参考文献

[1]施楚贤.砌体结构[M].中国建筑工业出版社,2008,8-25.

[2]高东.砌体结构发展展望[J].吉林建筑,2004,(5):39-41.

[3]邱英诚.混凝土空心砌块建筑施工技术探讨[J].四川建筑,1997,17(增):23.

[4]周炳章.砌块砌体结构发展的若干思考[J].建筑砌块与砌块建筑,2001,(1).

[5]朱宏平.结构损伤检测的智能方法[M].人民交通出版社,1-23.

作者:赵雄飞

第6篇:论砌体结构的发展方向

摘要:砌体结构是由砌块和砂浆砌筑而成的构件,而砌块有多种材料的砌块,我国最古老的砌块即为砖和石。解放后我国也确实研制出多种材料的砌块,但都存在着自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、机械化水平低、耐久和抗震性能差的特点,所有这些都抑制着砌体结构的发展。因此,我们要针对这些问题,做好以下几方面的工作。

关键字:砌体结构 砌块 发展方向

自 60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有了很大的发展,在南京建造了8层空心砖承重的大桥旅馆。当时空心砖孔洞率为22%,与实心砖强度等效,但可减轻自重17%,减少墙厚20%,节省砂浆20%~30%,砌筑工时少20%~25%,墙体造价降低19%~23%。根据进一步节能要求,近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上,制造出规格为280mm×140×140孔洞率为40%的烧结保温空心砖(块),这种保温砖的密度为1012kg/m3,抗压强度10.5MPa主要力学和热工性能指标接近或达到国际同类产品的水平。同时《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准为这种砖的推广创造了条件。

近10多年来,采用砼、轻骨料砼或加气砼,以及利用砂、各种工业废料、粉煤灰、煤矸石等制成无熟料水泥砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。砌块种类、规格很多,其中以中、小型砌块较为普遍,在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计,1996年全国砌块总产量约为2500万立方米,各类砌块建筑约5000万平方米。近十年砼砌块与砌块建筑的年递增率都在20%左右,尤其在大中城市中推广特别迅速。这些砌块建筑大多是多层的,至于中高层、高层砌块建筑我国于80年代就着手进行试点工作,在几座城市都做了试验楼,为我国中高层砌块建筑的发展做了开创性的工作。90年代初期,在总结国内外配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破,在此基础上开展了更具有代表性、针对性的试点工程。试点工程实践证明,中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益。因此将中高层配筋砌块结构体系纳入我国砌体结构设计规范中是理所当然的。我国从80年代初期主持编制国家标准《配筋砌体设计规范》起,对配筋砌体进行了较为系统的试验研究,结果表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构。

1950年以前。我国可说谈不上有系统的砌体结构设计理论。国家建设部于1956年批准在我国推广应用原苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》。60~70年代初,在我国有关部门的领导和组织下,在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查,总结出一套符合我国实际,比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砖体受压构件的承载力计算、按弹性方案考虑房屋的空间工作,以及有关构造措施方面都具有我国特色。

砌体结构是由砌块和砂浆砌筑而成的构件,而砌块有多种材料的砌块,我国最古老的砌块即为砖和石。几千年来,由于砖、石具有良好的物理性能,可就地取材、生产和施工方法简便,造价低廉等优点,所以至今仍为我国主导的建筑材料。解放后我国也确实研制出多种材料的砌块,但都存在着自重大、强度低、生产耗能高、毁田严重、机械化水平低、耐久和抗震性能差的特点,所有这些都抑制着砌体结构的发展。因此,我们要针对这些问题,做好以下几方面的工作。

1. 目前我国的砌体材料与发达国家相比存在着强度低、耐久性差的问题。如粘土砖的抗压强度。我国一般为7.5~15Mpa,承重空心砖的孔隙率≤25%,体积质量一般为4 KN/m3。而发达国家的砖抗压强度一般均达到30~60Mpa,甚至可达到100Mpa,承重空心砖的孔洞率可达到40%~60%,体积质量一般为1.3KN/m3,最轻的可达到0.6 KN/m3。根据国外的经验和我国的条件,只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进,可显著提高砖的强度和质量。如中美合资大连太平洋砖厂生产的百岩砖强度可达20100Mpa。这种材料强度高、耐久性和耐磨性好,并且有独特的色彩,可作为清水墙和装饰材料。根据我国对粘土砖的限制政策,可因地制宜,就地取材,在粘土较多的地区发展高强度粘土砖、高空隙率的保温砖和外墙装饰材料等。而在少粘土的地区大力发展高强砼砌块,承重装饰砌块和利用废材料制成的砌块等。在发展高强块材的同时,也需研制高强度等级的砌筑砂浆。目前最高等级的砂浆强度为M15。要与高强度的块材相匹配时需开发大于M15的高强度砂浆。我国的《砼小型空心砌块浆和灌孔砼》行业标准中砂浆的强度等级为M5~M30,灌孔砼的强度等级为C20~C40,这是砼砌块配套材料方面的重要进展,对推动高强材料结构的发展起着重要的作用。据预测,干拌砂浆和商品砂浆具有很好的市场前景。干拌砂浆把所有配料在干燥状态下混合装包供应,现场按要求加水搅拌即可。天津舒布洛克水泥砌块公司已供应这种干拌砂浆,价格比普通砂浆约高0.2%左右。商品砂浆的优点同商品砼一样,这类砂浆一旦取代传统砂浆,将是一个巨大的变化。

2. 积极开发研究节能环保的新型材料

1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念,1992年联大巴西里约热内卢以“环境和发展”为主题的各国首脑会议通过了“21世纪议程”宣言,确认了“可持续发展”的战略方针,其目标是依据环境再生,协调共生,持续自然的原则,尽量减少自然资源的消耗,尽可能对废弃物再利用和净化,保护生态环境,以确保人类社会的可持续发展。近年来,发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展,我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机,遵循江泽民同志的“经济的发展,必须与人口、环境、资源统筹考虑,决不能走浪费资源和先污染后治理的老路,更不能吃祖宗饭,断子孙路”的指示精神,迅速行动起来,积极研制“绿色建材”产品,并取得了一定的效果。我国现已加大力度限制高能耗、高资源消耗、高污染、低效益的产品的生产。如对粘土砖(按1996年生产6000亿块粘土砖就毁掉10万多亩农田、耗能6000万吨标准煤)国家早就出台了限制政策。近年来力度更大,一些地区如上海、北京等在建筑上不准采用粘土实心砖,其实这也就间接促进了其它新型建材的发展。如蒸压灰砂废渣制品、利用页岩生产多孔砖、废渣轻型砼墙板、GRC板、蒸压纤维水泥板、复合墙板和砌块就是近几年发展起来的几种新型建材制品。

3. 进一步加强配筋砌体和预应力砌体的研究

我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系,但需研制和定制生产砌块建筑施工用的机具,如铺砂浆器、小直径振捣棒、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。这些机具对保证配筋砌块结构的质量至关重要。这种砌体的原理同预应力砼,能明显改善砌体的受力性能和抗震性能。国外在预应力砌体和配筋砌体方面的水平很高。我国直到最近才有少数专家对其研究。

4. 加强砌体结构理论的研究

进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能,通过数学和力学模式,建立完善而精确的砌体结构理论,是全世界各国都关心的课题。我国在这方面有较好的基础,但目前跟发达国家相比还有较大的差距,因此应继续加强这方面的工作,加强对砌体结构的试验技术和数据处理的研究对促进砌体结构发展有着深远的意义。

参考文献:

[1]丁大均.砌体结构教学刍议【J1】.建筑结构,1999年

[2]建筑结构设计统一标准修订组.我国建筑结构设计可靠度设定水平分析与改进意见【S】.1999年

[3]腾志明等.砼结构及砌体结构【M】.北京:北京中央广播电视大学出版社,1995年

作者:崔于红 陈学仁

第7篇:砌体结构规范

砌体结构规范组对规范的释疑

2007-3-30扬华土木

关于《砌体结构设计规范》GB50003颁行后

反馈意见及相关问题的处理意见

《砌体结构设计规范》国家标准管理组,在中国工程建设标准化协会砌体结构委员会2004年11月换届大会和2005年12月全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议期间组织《砌体结构设计规范》GB50003主要编制组成员及砌体结构委员会有关专家先后两次就《砌体结构设计规范》GB50003-2001颁行以来的反馈意见进行了充分地讨论。这些反馈意见包括因“强制性条文”要求在规范用语等引起的相应条文的局部变动,某些条文界定不够明确,某些条文内容尚待完善,以及条文中用语和文字表述错漏等。同时就《砌体结构设计规范》GB50003中理论体系建设和进一步完善,未来规范修订的内容和原则,特别是针对近年来新型墙材结构的应用进行了讨论和布署。下面仅就反馈意见中涉及到条文界定不够明确或不够准确、或不够全面及错漏等给出讨论的一致意见。并作为统一处理意见公布。

一、对反馈意见相关问题的意见

(一)砌体强度调整的说明

1、3.2.1条4款 灌孔砌块砌体强度fg

1)仅对其中的f调整。

2)对表3.2.1-3注2和3当满足第6.2.10条的规定时可不予折减。

3)对采用Mbxx型的水泥砂浆,取γa=1.0。

2、5.2.1条中的f——砌体的抗压强度设计值,可不考虑3.2.3条第2款的规定。

3、5.5.1条中对fv和f均取调整后的值。

4、8.2.1条网状配筋砌体,仅对其中的f调整。

(二)关于自承重砌块的最低强度等级

《砌体结构设计规范》GB50003 3.1.1、6.2.1和6.2.2条规定的砼砌块块材的最低强度等级主要根据承重砌块砌体结构的承载力、耐久性及正常使用极限状态的要求规定的。

对自承重构件中采用的砌块的最低强度等级,应根据相关产品标准、砌块材料类别、砌体所处的环境条件(地上或地下、室内或室外)、建筑墙体构造(保温、装饰、连接等)、墙体外加荷载或吊掛重物、门窗反复开启引起的冲击或振动,以及在正常使用状态(墙体裂缝)要求等因素确定。根据工程经验,过低的块体强度等级,很难满足上述要求,尤其是墙体裂缝控制的要求。

(三)关于在4.1.6、7.4.1条要否增加永久荷载效应组合表达式的说明

4.1.6、7.4.1条 均延用了原规范荷载效应组合的模式。即只考虑了由可变荷载效应控制的组合,而未考虑由永久荷载效应控制的组合。这一问题有待研究确定。

(四)关于4.2.5条、4.2.8条及5.1.3条

1、认为4.2.5条4款的表述不够明确。本款包括两项内容,一是按梁端铰支计算简图计算墙体的承载力,二是再根据梁端上部条件,考虑一定的约束弯矩计算该墙体的承载力,最终按二者中的最不利控制之。

2、4.2.8条1款,每侧翼墙宽度可取壁柱高度的1/3(壁柱高度是指一层的高度),但不应大于窗间墙宽度和相邻壁柱间的距离。

3、5.1.3条1款中“当埋置较深且有刚性地坪时,可„”,如何理解“埋置较深且有刚性地坪”的内涵,设计应用时不易操作。

“埋置较深且有刚性地坪”用语表达了埋置较深和同时设有刚性地坪,而后者是必要条件。其中的刚性地坪,按相关规范规定:基础以上墙体两侧的回填土应分层回填压实(回填土和压实密度应符合国家有关规范的规定),在压实土层上铺设的砼面层厚度不小于150mm。这样在基础埋深较深的情况下,设置该刚性地坪能对埋入地下的墙体,在一定程度上起到侧向嵌固或约束作用。其中“可取室外地坪以下500mm处”就考虑了这种“刚性地坪”的非刚性约束的影响。

(五)关于高厚比验算

1、6.1.4条中s的定义不够准确。

准确的表述为:s——相邻横墙(原为窗间墙)或„„。

2、6.1.1条未包括配筋砌块砌体构件,是否意味对这类构件可不作高厚比验算,其允许高厚比如何取值。 国际标准《配筋砌体设计规范》ISO9652-3未规定该内容,仅在8.2.3条中规定了轴向受压构件的高厚比不应大于30。《砌体规范》经分析并参照有关规范分别给出了相应控制内容:

1)在9.2.2条注2规定了这种构件的计算高度H0取值。

2)在9.4.14条规定了配筋砌块柱的高厚比限值。

3)在10.4.10条规定了配筋砌块砌体剪力墙在不同抗震等级下的高度或高厚比,而抗震等级四级时的高厚比适用于非抗震设防。

配筋砌块砌体构件的整体工作性能比无筋砌体好得多,而根据试验和国外相应标准的规定,将其划分为类同钢筋砼结构或构件,故只按上述控制高厚比即可。

对本规范中关于高厚比的验算和控制(指允许高厚比),曾有不少读者提出意见或建议,认为这些大多基于低强砌体材料的规定,在随着墙体材料强度的提高(砂浆等级)应适当放宽和简化该项内容,而属施工阶段砌体构件的稳定性应通过相应的措施加以保证,这有待以后修订时考虑。

(六)其它(以下基本按章节顺序标示)

1、P35表6.2.2除蒸压灰砂砖外尚应包括蒸压粉煤灰砖。表中蒸压粉煤灰砖的最低强度等级系按《粉煤灰砖》JC239-2001以前的版本确定的,而按JC239-2001新版本,其最低强度等级应由MU10改为MU15,相应在本规范3.1节条文说明中作如下补充:MU15和MU15以上的蒸压粉煤灰砖可用于基础及其他建筑部位。

2、关于6.2.15-16条的夹心墙

1)本条文仅给出了砌块夹心墙的构造,是否也适用于砖砌体?

我国砖砌体夹心墙的试验和应用比砼砌块要早。试验表明两种块体材料夹心墙在规定的空腔和拉接件布置条件下的工作性能,包括抗震性能很接近,因此本条的原则同样适用于砖砌体。

2)夹心墙外叶墙的厚度有否限制?

本条文夹心墙的构造要求未对外叶墙的厚度作出规定,主要源于最普遍使用的两种块材:厚度为115mm的砖(含多孔砖)和90mm厚砼空心砌块。作为夹心墙组成部分的外叶墙,主要对内叶墙起装饰和保护作用,并承受自重、传递水平荷载或作用,以及自身的稳定性,但均取决于与内叶墙的连接件或网片。外叶墙的厚度首先要保证连接件或网片在灰缝砂浆中有一定的埋长,其次要满足在设置连接件或网片间距范围内的高厚比要求。按本条文规定的连接件或网片设置要求,如以90mm厚空心砌块外叶墙为例,当连接件、连接网片的间距为600mm和400mm,其高厚比分别为6.67和4.44;当采用厚度为60mm的实心装饰砌块外叶墙,连接件或网片间距取400mm,其高厚比为6.67。比较90mm厚空心砌块和60mm厚实心砌块外叶墙,二者除在高厚比稍有所差异(在允许范围)外,连接件或网片在灰缝砂浆中的有效埋长(扣除空心砌块孔洞的净尺寸)、折算墙面荷载均几乎相同。说明二者是等价或等效的。故夹心墙的外叶墙厚可取60mm厚实心砌块(规范6.2.16条4款规定的拉结件在叶墙上的搁制长度60mm为带孔洞的毛长,扣除孔洞后约为40~45)。但不宜小于60mm,否则需要增加连接件或网片的数量,这将对夹心墙的热性能、施工效率和用材指标等产生不利影响。

3、按《砌体规范》进行局压计算时,过梁、墙梁的梁端有效支承长度a0如何取值?

过梁和墙梁一般情况下属深受弯构件或深梁,其与普通浅梁不同在于,在设计荷载下的挠度很小,在支座产生的转动极小,因此过梁、墙梁与其下支座不会脱开,局部压力分布为均布或基本均布。即类似于《砌体规范》中的均匀局压的情况。因此凡符合深梁条件的过梁和墙梁的支座压应力分布可按均布考虑,即可取ε=1.0或a0=a。

4、关于8.1.2、8.1.3和表8.2.3配筋率ρ的表述。

1)这是原规范GBJ3-73和GBJ3-88就存在或沿用了的表述方式,细纠确实存在不一致之处。如8.1.2条中的ρ和表8.2.3中的ρ的体积配筋率,应定义为体积配筋百分率,而8.1.3条1款则为体积配筋率

(0.1%~1%)。这种表示是按照规范的本意,而不是刻意的。手册中的例题也是这样表达的。

2)在砼结构设计规范GB50010中也一直采用了配筋百分率和配筋率两个表述。如受压构件全部纵向钢筋的最小配筋百分率为0.6(见表9.5.1),是指最小配筋率为0.6%,决非指最小配筋率为0.6。

3)网状配筋砖砌体抗压强度fn及影响系数Φn一直沿用原苏联规范的模式,是基于采用配筋百分率统计而得。就是否去掉100的问题,以往也有人提出,但均考虑此原因未作改动。

4)如果要取ρ=vs/v,势必影响到要修改fn和Φn,改动太大,因此这有待以后修订时考虑。

5、关于9.4节配筋砌块砌体灰缝钢筋的说明

1)9.4.1~9.4.6条中关于灰缝钢筋的规定,主要根据我国试验(见9.4.1~9.4.6的条文说明)并参照国际标准《配筋砌体设计规范》ISO9652-3制订的。试验表明在上述条文规定的条件下,灰缝钢筋能与砌块砌体共同工作,灰缝钢筋在砌体灰缝砂浆和灌孔砼中的锚固、搭接条件下完全能达到流限而不会被拔出,满足结构承受水平力和变形的要求。

2)本规范中的配筋砌块砌体房屋介于中高层或以下,而且在某一配筋砌块结构中,各墙片的受力也不相同,如较短的墙片,包括外墙开洞的墙片,其所受剪力较小,此时配筋钢筋网片更合适。另外对多层砌块砌体房屋,配钢筋网片不仅能提高其抗剪能力,也能显著提高结构的整体性和抗裂能力。

3)为指导配筋砌块砌体结构中的配筋方式及选择,已在《配筋砼砌块砌体建筑结构构造》03SG615第36~48页作了详细的规定和图示。因此在配筋砌块砌体结构配筋方式中不能去掉这种配筋方式。

4)本条规定的灰缝配筋适用于式(9.3.1-2)

6、关于9.1.1条

在本条中提到的偏心受拉正截面承载力计算,但在9.2节的正截面承载力计算表达式中却未给出相应的计算方法。

1)在本规范规定的范围内,配筋砌块剪力墙结构,墙片出现偏心受拉的机率很小。但从体系的完整或严密性考虑应对此有所说明。

2)根据配筋砌体与钢筋砼结构在受力性能的相似性原则,对配筋砌块砌体偏心受拉正截面承载力,可按《砼结构设计规范》GB50010第7.4.2~7.4.3条的有关规定计算。

7、关于多层砌块房屋局部尺寸的加强措施

在多层砌体房屋抗震设计中,砌体墙段的局部尺寸,特别是承重外墙尽端至门窗洞边的距离往往不能满足《建筑抗震设计规范》GB50011的要求。按《抗震规范》第7.1.6条的规定,当房屋的局部尺寸不能满足时应采用加强措施弥补,对多层砌块房屋可采用配筋砌块砌体剪力墙边缘构件的设计概念或原则进行加强,并应符合下列要求:

1)应以《抗震规范》第7.4.1、7.4.2条规定的芯柱设置部位及配筋要求作为根据《砌体规范》GB50003第9.4.11条和第10.4.12条设置边缘构件的条件。

2)按该处正应力的大小,确定约束区的配筋:

①当轴压比或正应力<0.5fg时约束区的尺寸限值按《砌体规范》第9.4.11条的规定确定,竖向芯柱钢筋应按《抗震规范》第7.4.1及7.4.2条的规定设置,约束筋按构造设置φ4@200拉结网片。

②当轴压比或正应力≥0.5fg时,该约束区应按砌体规范第10.4.12条的规定设计纵向钢筋和约束钢筋(箍筋)。纵向芯柱钢筋的直径按抗震规范和砌体规范中的大者采用。

3)多层砌块结构(非框支)应按抗震等级四级设计。

8、关于10.2.1和10.2.3条

在10.2.1条中包括蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖砌体,但在表10.2.3中却未包括这两种块材,如何计算δN?

1)蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖属新型墙材,我国早在90年代初期就在大量试验的基础上编制了这类砌体的设计应用标准。如《括蒸压灰砂砖砌体结构设计与施工规程》CECS20:90。为填补这种砌体材料在GB50003中的空白,在GBJ3-88修编时将其纳入到GB50003第10.1.8、10.2.1中,而未在10.2.3中反映属于遗漏。

2)在蒸压灰砂砖和蒸压粉煤灰砖砌体结构抗震设计时,仍可按CECS20:90执行。其中的δN取值列在该标准的表4.2.8中。

二、因强制性条文的需要引起规范有关条文的变动

1、根据“工程建设标准强制性条文”的要求,将“砌体规范”GB50003原定的强制性条文作了调整,条文数量由原29条压缩到18条,同时按强制性条文用语统一规定,对其中用语不符者作了改动,以及因此引起的相关条文表述上的局部变动。但该条文的实质内容未变。

2、强制性条文见《工程建设标准强制性条文(房建部分)实施导则》建工出版社,2004第384~401页及485页,也可在砌体网站()中找到。

三、勘误表

按本规范第一次印刷版本。凡因按强制性条文要求对相应条文作出的改动,应以强制性条文为准。 P2 2.1.2条第3行第4个字后加“墙和”,即“配筋砌体墙和柱„”

P5第2行hight应为height

P6倒数第2行中的李岡,改为李岗

P17表3.2.5-2砌体类别第一栏中的烧结粘土砖砌体,应为烧结砖砌体

P19倒数第5行第3个字后加“质量”二字,即为施工质量控制等级„

P20第1行“当楼面活„”应改为“当工业建筑楼面活„”

P24倒数第7行 γβ——不同砌体材料后加“构件”二字

P25 5.1.2注中砌块后加"砌体",即对灌孔混凝土砌块砌体

P25 s——相邻横墙„„

P27 5.2.3-3中的hl应为h1

P29式(5.2.5-4)中的h应为hc

P32第8行中fVG应为fvg(g为小写)

P40删除图6.3.2中“梁下一皮砖灰缝”

P41第13行对„或其他非烧结砖墙体

P46表7.3.2中洞宽中hh应为bh

P47图7.3.3中顶梁h1应为ht

P49式(7.3.6-6) 为

P50倒数7行βv——考虑墙梁组合作用„„

P58图8.1.2 c)左图中补网距Sn

P62对HRB335级钢筋ξb=0.437

P6

8、P69图9.2.4、9.2.5矩形截面偏心受压构件„T形截面偏心受压构件(加了构件二字)

P71式(9.3.2-1)中h应为h0

P82式(10.3.1)有误,应以抗震规范式(7.2.9)为正。

P83表10.3.1中ξs为δs。

P83式(10.3.2)最外边的小括号应为中括号。

P83第10.3.4.2款第2行中应为:水平钢筋的竖向间距不应大于400

P84式10.4.3-1~2中的h应为h0

P87表10.4.11-1~2最小配筋率加强部位对应的三级均改为0.11

P88表10.4.12最后边栏倒数第2格的Φ8@200改为Φ6@200

P95表B.1.2中蒸压灰砂砖

P98图C(b)中右侧铰支杆应取消

P109第8行中的建材指标,应为建材标准

P131第17行„可能稍先剪坏

P140 9.4.9第1行倒数第3个字"它"改为"他"

第8篇:砌体结构总结

1、 砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。是砖砌

体、砌块砌体和石砌体结构的统称。

2、 砌体结构的优点:1可就地取材,造价低廉。2有很好的耐火性和较好的耐久性。,较好

的化学稳定性和大气稳定性,使用年限长。3保温,隔热性能好,节能效果明显。4施工设备简单,施工技术上无特殊要求。5当采用砌体和大型板材做墙体时,可以减轻结构自重,加快施工速度,进行工业化生产和施工。缺点:1砌体结构的自重大。2砌体的抗震和抗裂性能较差。3砌筑施工劳动强度大。4粘土砖制造耗用粘土,影响农业生产不利于环保。砌体结构的发展展望:1积极发展新材料2积极推广应用配筋砌体结构。3加强对防止和减轻墙体裂缝构造措施的研究。4加强砌体结构理论的研究5革新砌体结构的施工技术,提高劳动效率和减轻劳动强度。

3、 块体是组成砌体的主要材料。常用的砌体块体有砖、砌块、石材。砌块按尺寸分为小型

中型大型,常用的是小型。烧结普通砖:240*115*53多孔砖:P型规格240、1

15、90。M型规格190、190、90.

4、 砂浆:是由胶凝材料(水泥、石灰)及细骨料(如粗砂、细砂、中砂)加水搅拌而成的黏

结块体的材料。作用:是将块体黏结成受力整体,抹平块体间的接触面,使应力均匀传递。同时,砂浆填满块体间的缝隙,减少了砌体的透气性,提高了砌体的隔热、放水和抗冻性能。混合砂浆:在水泥砂浆中掺入一定的塑形掺合料(石灰浆和黏土浆)所形成的砂浆。这种砂浆具有一定的强度和耐久性,而且可塑性和保水性较好。

5、 对砂浆质量的要求:1砂浆应有足够的强度,以满足砌体强度及建筑物耐久性要求2砂

浆应具有较好的可塑性,即和易性能良好,以便于砂浆在砌筑时能很容易且较均匀的铺开,保证砌筑质量和提高功效。3砂浆应具有适当的保水性,使其在存放、运输和砌筑过程中不出现明显的泌水、分层、离析现象,以保证砌筑质量,砂浆强度和砂浆与块体之间的黏结力。

6、 12墙的实际宽度是115MM;24墙(一砖)的实际宽度是240MM;37(一砖半)墙的

实际宽度是240+10+115=365MM;50(两砖)墙的实际宽度是240+10+240=490MM

7、 砌体受压破坏三个阶段的特征:第一阶段:从砌体受压开始当压力增大至50%~70%的

破坏荷载时,多空砖砌体当压力增大至70%~80%的破坏荷载时,砌体内某些单块砖在拉、弯、剪复合作用下出现第一条裂缝。在此阶段砖内裂缝细小,未能穿过砂浆层,如果不在增加压力,单块砖内的压力也不继续发展。第二阶段:随着荷载的增加,当压力增大至80%~90%的破坏荷载时,单块砖内的裂缝将不断发展,并沿着竖向灰缝通向若干皮砖,并逐渐在砌体内连接成一段段教连续的裂缝。此时荷载即使不在增加,裂缝仍会继续发展,砌体已临近破坏,在工程实践中视为构件处于十分危险的状态。第三阶段:随着荷载的继续增加,砌体中的裂缝迅速延伸、宽度扩展,并连成通缝,连续的竖向贯通裂缝把砌体分割成半砖左右的小柱体(个别砖可能被压碎)失稳,从而导致整个砌体破坏。

8、 砌体的受压应力状态特点:1单块砖在砌体内并非均匀受压2砌体横向变形时砖和砂浆

存在交互作用3在竖向灰缝出现拉应力和剪应力的应力集中。

9、 影响砌体抗压强度的因素:1块体与砂浆的等级强度2块体的尺寸与形状3砂浆的流动

性、保水性及弹性模量的影响4砌筑质量与灰缝的厚度。

10、 网状配筋砖砌体构件的受压性能:第一阶段:在加载的初始阶段个别砖内出现第一

批裂缝,所表现的受力特点与无筋砌体相同,出现第一批裂缝时的荷载约为破坏荷载的60%~75%,较无筋砌体高。第二阶段:随着荷载的继续增加,纵向裂缝的数量增多,但发展很缓慢。纵向裂缝收到横向钢筋网的约束,不能沿砌体高度方向想成连续裂缝,这与无筋砖砌体受压时有较大的不同。第三阶段:荷载增至极限,砌体内部分开裂严

重的砖脱落或被压碎,最后导致砌体完全被破坏。此阶段一般不会像无筋砌体那样形成1/2砖的竖向小柱体而发生失稳破坏现象,砖的强度得以比较充分的发挥。

11、 混合结构房屋的结构布置方案:1纵墙承重方案传递路线:板——梁(屋架)

——纵墙——基础——地基。 特点:房屋空间较大,平面布置比较灵活。但是由于纵墙上有大梁或屋架,纵墙承受的荷载较大,设置在纵墙上的门窗洞口大小和位置受到一定的限制,而且由于横墙数量较少,房屋的横向刚度较差,一般适用于单层厂房、仓库、酒店、食堂等2横墙承重方案传递路线:楼(屋)面板——横墙——基础——地基特点:横墙数量多,间距小,房屋的横向刚度大,整体性好;由于纵墙是非承重墙,对纵墙上设置门窗洞口的限制较少,立面处理比较灵活。横墙承重适合于房间大小较固定的宿舍、住宅、旅馆等。3纵横墙混合承重方案竖向荷载的主要传递路线:楼(屋)面板——{梁——纵墙}——基础——地基{横墙或纵墙}

特点;既可保证有灵活布置的房间,又具有较大的空间刚度和整体性,所以适用于办公楼教学楼、医院等。4内框架承重方案 传递路线:

楼(屋)面板——梁——(外纵墙——外纵墙基础)——地基

{柱——柱基础}特点:平面布置灵活,有较大的使用空间,但横墙较少,房屋的空间刚度差。另外由于竖向承重构件材料不同,基础形式亦不同,因此施工较复杂,易引起地基不均匀沉降。内框架承重方案一般适用于多层工业厂房、仓库、商店等建筑。

12、房屋的空间工作:由于山墙或横墙的存在,改变了水平荷载的传递路线,使房屋有了空间作用。而且两端山墙的距离越近或增加越多的横墙,房屋的水平刚度越大,房屋的空间作用越大,即空间工作性能越好,则水平位移越小。空间性能影响系数η越大,表明整房屋的水平位移与平面排架的位移越接近,即房屋的空间作用越小:反之,值越小,表明房屋的水平位移越小,即房屋的空间作用大。因此,η又称考虑空间作用后的位移这件系数。

13、房屋静力计算方案:(两个主要因素是屋盖刚度和横墙间距)1刚性方案:当横墙间距小、楼盖或无盖水平刚度较大时,则房屋的空间刚度也较大,在水平荷载作用下,房屋的顶端水平位移很小,可以忽略不计,这类房屋称为刚性方案房屋。当房屋的空间性能影响系数η<0.33时,可以用此方法。2 弹性方案:当房屋的横墙间距较大,楼盖或屋盖水平刚度较小,则在水平荷载作用下,房屋顶端的水平位移很大,接近于平面结构体系,这类房屋称为弹性方案房屋。当η>0.77时,可以采用此方案。3 刚弹性方案:房屋的空间刚度介于刚性方案和弹性方案之间,其楼盖或屋盖具有一定的水平刚度,横墙间距不太大,能起一定的空间作用,在水平荷载作用下,房屋顶端水平位移较弹性方案的水平位移小,但又不可忽略不计。当0.33≤ η ≤0.77时,可按刚弹性方案计算。

14、 单层 刚性方案房屋设计计算假定:1纵墙、柱下端在基础顶面处固结,上端与屋面大梁(或屋架)铰接2屋盖结构可作为纵墙上端的不动铰支座。

15、 过梁:设置在门窗洞口顶部承受洞口上部一定范围内荷载的梁称为过梁。

16、 过梁的荷载:一种是仅承受一定高度范围的墙体荷载,另一种是除承受墙体荷载外,还承受过梁计算高度范围内梁板传来的荷载。

17、墙体荷载:1对砖砌体,当过梁的墙体高度h小于L/3时,墙体荷载应按照墙体的均布自重采用,否则应按高度为L/3墙体的均布自重采用。2 对砌块砌体,当过梁上的墙体高度h小于 L/2 时,墙体荷载应按墙体的均布自重采用,否则应按高度为L/2墙体的均布自重采用。

18、过梁的破坏:过梁跨中截面因受弯承载力不足而破坏;过梁支座附近截面因受剪承载力不足,沿灰缝产生45°方向的阶梯形裂缝扩展而破坏;外墙端部因端部墙体宽度不够,

引起水平灰缝的受剪承载力不足而发生支座滑动破坏。

19、圈梁:在砌体结构房屋中,沿砌体墙水平方向设置封闭状的按构造配筋的混凝土梁式结构,称为圈梁。位于房屋0.000以下基础顶面处设置的圈梁,称为地圈梁或基础圈梁。位于房屋檐口处的圈梁,称为檐口圈梁。作用:在房屋的墙体中设置圈梁,可以增强房屋的整体性和空间刚度,防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对房屋引起的不利影响。

20、挑梁三种破坏形式;1抗倾覆力矩小于倾覆力矩而使挑梁绕其下表面与砌体外缘交点处稍向内移的一点转动发生倾覆破坏。2当压应力超过砌体的局部抗压强度时,挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。3挑梁倾覆点附近由于正截面受弯承载力或斜截面受剪承载力不足引起弯曲破坏或剪切破坏。

21、挑梁的计算:抗倾覆验算、挑梁下砌体的局部受压承载力验算和挑梁本身的承载力验算。

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