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砌体结构的加固(二)

 4)接搓。

  砖砌体的接搓应采用退搓砌法,当退搓确有困难时,应当留引出墙面120mm的直搓,并按规定设拉条。

  5)砖的质量不合格。

  砖砌体的强度是与砖和砂浆的强度成正比的。因此,如果在施工中使用了强度等级低于设计要求的砖,必定要降低砌体的强度,从而影响其承载能力。除了砖的强度等级对砌体的承载能力有影响外。砖的形状、焙烧情况、制砖粘土成分等,

  对砌体强度也有影响。需要特别指出的是,我国某些产石灰石地区的粘土中含有大量石灰石小卵石,有的砖厂在生产过程中筛选不严,把这些石灰石小卵石裹在砖坯里,焙烧后,石灰石变成生石灰,藏在砖的内部,严重影响砖的质量。这种砖,如不见水,强度还是很高的,但一润水,便“爆炸”(生石灰吸水熟化膨胀,把砖胀成酥松体)。工人把这种砖叫做“爆炸砖”。如果把它用在砌体上,必然大大地降低砌体的承载能力。

  6)随意打洞或留洞位置不适当。

  为了安装水、暖、电管线,在已经砌好的砖墙、砖柱上随意开槽打洞。有的开横槽,把240mm宽的墙凿去120mm.有的在柱子上打洞,把柱子截面凿去了一半。还有的在不允许留洞的地方,如独立砖柱、宽度小于1m的窗间墙、砖过梁上与过梁成60度角的三角形范围内、梁或梁垫下及其左右各500mm的范围内,以及门窗两侧180mm和转角处430mm的范围内留脚手眼。这些作法,都严重地破坏了砌体结构,使其承载能力大大降低。

  (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。

  例:陕西延长油矿综合楼倒塌事故

  陕西省延长油矿综合楼主体工程完工后,于1984年8月9日下午5叶25分,该楼的饭厅、会议厅突然倒塌,压死工人11人,重伤3人,轻伤23入,直接经济损失10余万元。倒塌部分包括餐厅、会议厅、备餐厅和楼梯间,倒塌建筑面积732.6平方米。

  该饭厅(底层)和会议厅(二层)为砖混结构,长28.1m,跨度12m,层高48m,开问3m,内无横墙,纵墙承重,墙厚370m,墙带490×120m㎡的壁栓,窗间墙宽1.2m.屋盖和楼盖均为12m.“十”字形梁。校核工程旧图纸,在原图基础上将砌筑砂浆标号由50号改为25号。

  例塌服因:砌筑沙浆标号降低后,一层梁底墙体局部承压的安全系数k=1.7,一层墙体几个主要截面的强度安全系数均在2.1左右,均小于规范的规定。

  (4)梁垫设计、施工不当。

  支承大梁的砖柱、窗间墙等,由于承受较大的集中荷载,往往需要设置梁垫,但有的工程设计未考虑设置梁垫,有的未经计算而按经验设置的梁垫过小,有的设计虽有梁垫,但施工时未按设计要求去做,或者做法不对,这样使砖柱、砖墙顶面处因局部承压能力不够而被压碎,从而导致大梁跌落、引起重大事故。

  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。目前解释局压强度提高的理论有“套箍”理论和“楔劈”理论。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。

  工程中砖砌体因局压强度不足而出现破坏的实例是比较多的。防止砌体出现局压破坏的方法除了增设混凝土梁垫外,还可以在砌体局部增加金属网片,提高砌体的抗压强度。

  (5)未注意高厚比的验算,导致坡体失稳。

  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。

  例:湖南大庸黄家铺乡中心小学教室倒塌事故

  该教室为单层砖木结构,3m开间,木屋架跨度6m,建筑面积338.68㎡:,包括5间教室,3问宿舍。该工程1985年8月开工,9月交付使用。1986年3月13日下午2时左右,时值天降中雨,刮三级风,该建筑东头第一间教室突然倒塌,使正在上课的31人受伤,其中重伤3人。

  该工程的框架直接搁置在24cm全斗墙上,下无暇砖也无其它构造措施,屋架下墙体承载能力不足是构成其例塌的原因之一;砌体砂浆强度低,墙的高厚比过大,墙的稳定性不够,也是构成倒塌的重要原因。

  以上所列施工错误是一般建筑施工单位易出现的问题,至于某些施工技术较差的施工队伍,施工中出现的错误更要严重。如湖南省衡南县某社办工厂1979年修建的一座4120平方米的混合结构建筑,2层楼,木屋顶挂瓦。是由一位不懂建筑技术的人设计的。设计中错误百出,很不安全,而施工中更是极不严肃,随意修改设计,将原设计应为M5混合砂浆改为M0.4的砂浆,对490mm×490mm砖柱采用包心砌法,用大量半砖头填心(砖柱采用包心砌法是非常危险的,各地发生过的一些砖柱倒塌事故,都与包心砌法有关)。240mm厚砖墙采用五顺一丁、七顺一丁,最多达十九顺一丁砌筑,形成两堵120mm厚的墙。施工中不润砖,灰缝砂浆不饱满,粘结不牢,这样一个“先天不足、后天失调”,“遍体鳞伤”的建筑,有关行政领导又主观决定再加层,将木屋顶改为钢筋混凝;土平屋顶,结果该工程在建成后倒塌,造成多人伤亡的严重事故。

  3、砌体结构由于变形而产生事故的原因

  (1)沿墙面的变形。沿墙面水平方向的变形叫倾斜。沿墙面垂直方向的变形叫弯曲。

  1)由于施工不良造成的倾斜

  ①灰缝厚薄不均匀。

  ②砌筑砂浆的质量不符合规定。例如:砂浆的流动太大,受压后砂浆被挤出。

  ③砖的砌法不符合规定,以致砖的互相咬合不好而发生倾斜,此时墙面伴有竖向裂逢。

  2)由于地基不均匀沉降造成的倾斜

  ①地质均匀,荷载(主要是恒载与活载地质均匀,)不均匀所造成的倾斜。

  ②荷载均匀,所示荷载均匀,地质不均匀所造成的倾斜。

  3)由于横墙侧向刚度不足造成的倾斜

  横墙由于高度大于宽度或开洞太多而侧向刚度不足,在水平荷载作用下的侧移超过规范规定的允许值,加上砖砌体是弹塑性变形材料,其侧移中有相当一部分是塑性变形,即外荷载取消后,侧移并不完全消失,而留有约30%的残余侧移。

  4)沿墙平面的弯曲

  由于施工不良造成的弯曲原因同前,由于基础不均匀沉降造成的弯曲原因如下:

  ①如果荷载不均匀或地质不均匀,均有可能导致房屋的弯曲,包括向上或向下的弯曲。

  ②即使荷载与地质均为均匀,但是如果地基是高压缩性的,也会产生使房屋向下弯

  曲的沉降。这是由于基底应力的扩散,导致房屋纵向中点下地基的实际应力为最大而愈向两端愈小。基底中点下地基受到比附近更大的压应力,因而中点的沉降也必然比附近为大,造成基础呈圆弧形的向下弯曲,也带来上层建筑相同的弯曲变形。

  (2)出墙面的变形。垂直于墙面的变形叫“出墙面变形”,变形后,原来的竖向平面,变成曲面或斜平面。例如弯曲、倾斜等。

  1)由于施工不良所造成的变形

  ①操作技术不良,墙体两侧的灰缝厚度不均匀,造成弯曲或倾斜。当砌到一定高度后再发现,强行校正,此时灰缝实际厚薄仍然不均匀在受到较大压力时,仍然恢复到原来的弯所示。曲或倾斜状。

  ②冻结法施工未遵守规定,因而在解冻时,受阳光照射的一面先解冻,在一定的竖向压力下,向阳面的灰缝压缩较大。承重墙表现为层间弯曲。愈向下则弯曲度愈大。非承重墙由于冻结法施工未能设置钢筋混凝土圈梁,水平方向刚度极差,仅靠联系墙牵制,在向阳倾斜时,为平面弯曲。当倾斜严重时,非承重墙与连系墙的连接破坏,以致整个墙体倒塌。

  ③端横墙与纵墙连接处的砌筑咬合不好,在横墙受到楼盖的偏心荷载时,墙面呈外凸的趋势。此时连接处将会发生断裂,端横墙就会发生向外凸的变形。

  2)由于墙身刚度不足所引起的变形

  高厚比过大,超过规范规定的允许值,即由于设计错误。

  ①非承重墙:向水平面投视时可见其向外弯曲,向竖直面投视时可见其向外倾斜。

  ②承重墙特别是端部承重墙,水平投视可见其向外弯曲,竖直面投视也可见其向外弯曲。

  ③当纵墙缺少与楼盖的水平拉结时,在风力作用下会产生向外的倾斜。

  3)框架填充墙与排架围护墙的出墙面变形

  ①框架填充墙

  此墙的稳定性依靠两侧柱的拉结筋与上下顶联接,要求预埋在柱内的插筋位置必须在灰缝处。此外在砌到梁底时不允许与下面一样平砌,而应斜侧砌与斜立砌,并使砖角上下顶紧。

  ②排架围护墙

  依靠从排架柱预埋锚固筋的伸出,与围护墙加强联系。同时,承墙梁必须装配成连续梁,其上下间距也不宜大于

  4)由于出墙面强度不足所引起的变形

  变形特征同上,多发生在外墙与偏心受压墙,无论侧视或俯视,均可见出墙面的

  曲,而且大多向外弯曲,多发生在偏心受压的情况下。

  5)由于地基不均匀沉降引起出墙面变形

  ①由于墙体缺少水平向的拉结,在受到风吸力或楼盖的挤压后向外倾斜,造成基底

  外侧的应力偏大,基础随之转动。

  ②墙基的一侧有较大的长期荷载,该侧的地基压缩变形比另一侧大,基础发生转动,

  造成墙体出平面的变形。

  ③在靠近墙基的一侧挖土,或深度超过墙基使该侧的地基遭到扰动。或深度相同但由于“流砂”现象使该侧的地基土粒流失,造成基础倾斜并导致墙体倾斜。

  ④软土地基:架空地板下的基础,由于地板离基础较近,基础直接受到偏心荷载的影响,而设计时未按偏心受压基础设计,因而发生基础向内倾斜,墙体随之发生向内的出墙面弯曲。

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