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摘 要:隨著建筑材料改革,混凝土砌塊已成為一種有競爭力的新型建筑材料之一。對砌塊結(jié)構(gòu)加固方法進行分析,在應用中具有哪些優(yōu)點。
關(guān)鍵詞:砌塊結(jié)構(gòu);加固方法;修補
砌塊屬于非燒結(jié)性的塊材。它是由膠凝材料、骨料按一定比例經(jīng)機械成型、養(yǎng)護而成的塊材。在材料組成上有以砂石作骨料的混凝土承重空心砌塊;以浮石、火山渣、天然煤矸石為骨料的輕骨料混土砌塊、保溫砌塊、裝飾砌塊、鋪路混凝土砌塊等。它為建筑師提供了建筑設(shè)計所需的zui廣泛的可能性和選擇。砌塊結(jié)構(gòu)是在磚結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)睛發(fā)展起來,由混凝土取代粘土,它既保留了傳統(tǒng)材料磚結(jié)構(gòu)取材廣泛、施工方便、造價低廉的特點,又具有強度高延性好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特性,它是*融砌體和混凝土性能于一體的一種新型材料。
1 砌塊結(jié)構(gòu)體系
根據(jù)配筋方式和受力情況,砌塊結(jié)構(gòu)分為以下兩種:約束配筋砌塊結(jié)構(gòu)和均勻配筋砌塊結(jié)構(gòu)。
1.1 約束配筋砌塊結(jié)構(gòu)
指僅在砌塊墻體的局部配置構(gòu)造鋼筋,如墻體的轉(zhuǎn)角、丁字接頭、十字接頭和墻體較大洞口邊緣設(shè)置豎向鋼筋,并在這些部位設(shè)置一定的拉接網(wǎng)片。構(gòu)造鋼筋顧名思義,僅為構(gòu)造需要,無明確的配筋率要求,但規(guī)范規(guī)定這些部分的豎向鋼筋宜為φ12,構(gòu)造鋼筋的主要作用是作為芯柱將建筑物的砌塊墻體變?yōu)榧s束砌體構(gòu)件,達到在水平地震作用下有足夠的延性和變形能力,在大震作用下裂而不倒。約束砌體僅用于多層砌塊結(jié)構(gòu),我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范和混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程規(guī)定,一般情況下,在6、7、8度分別允許層數(shù)為7、6、5層,當采取加強構(gòu)造措施后,可在原允許層數(shù)增加一層,即允許層數(shù)為8、7、6層。統(tǒng)計表明,多層住宅房屋是居住建筑中數(shù)量zui大的,約占80%~90%,而多層砌塊結(jié)構(gòu)只需中等強度等級的材料:≤MU10 190厚砌塊,≤M10砂漿和C20注芯混凝土,墻體的平均注芯率≤25%。這類砌塊*可采用國產(chǎn)機械生產(chǎn),其造價和多層粘土磚房相比具有一定的綜合優(yōu)勢。
1.2 均勻配筋砌塊結(jié)構(gòu)
即通常說的配筋砌塊,這種奇妙體和鋼筋混土剪力墻一樣,對水平和豎向配筋骨有zui小含鋼率要求,而且在受力模式上也類同于混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),它是利用配筋剪力墻承受結(jié)構(gòu)的豎向和水平作用是結(jié)構(gòu)的承重和抗側(cè)力構(gòu)件。配筋砌體的注芯率一般大于50%。由于砌體的強度高,延性好,和鋼筋混凝土剪力墻性能十分類似,可用于大開間和高層建筑結(jié)構(gòu)。
對于配筋砌體結(jié)構(gòu),由于荷載大和抗震要求,其墻體材料要比多層砌塊結(jié)構(gòu)需要較高的等級,即高強材料:MU10~MU20或更高,190~290厚的混凝土砌塊,M10~25砂漿,和C20~35注芯混凝土,并宜按等強的原則,選取砌體的組成材料。
配筋砌體需要的高強材料,特別是高強混凝土砌塊,則需要高質(zhì)量高性能的有苦難言塊成型機械,據(jù)調(diào)查目前國產(chǎn)機的能力尚難生產(chǎn)高強砌塊,為此我國一些大中城市已引進或正在引進國外砌塊盛開機械,這些成型機性能好,成型壓力大,生產(chǎn)的砌塊質(zhì)量好,可滿足各種強度等級的要求。
2 砌塊結(jié)構(gòu)的優(yōu)點有以下幾方面:
2.1生產(chǎn)不用土,能耗低
和粘土磚相比,砌塊建筑的zui大優(yōu)勢在于其生產(chǎn)不毀壞耕地和能耗較低,符合國家技術(shù)發(fā)展政策。這是砌塊結(jié)構(gòu)得以發(fā)展的根本前提。
2.2自重輕、有利于地基處理和抗震
混凝土砌塊標準塊尺寸為390×190×190,空心率46%,重18kg相當9.6塊標準磚,砌塊墻體自重比240和370粘土磚墻分別減輕30%和50%,不僅減輕了基礎(chǔ)的負載,易于地基處理,減少了施工中的材料運輸量,也增大了結(jié)構(gòu)的地震可靠度。
2.3節(jié)省砂漿
小型砌塊的砌筑工作量小,砂漿用量也少。每平方米190厚小型砌塊墻的砂漿用量,僅為粘土磚的20%~30%,即可節(jié)省砌筑砂漿70%以上。另外由于小型砌塊外型比粘土磚做得更規(guī)整,外型尺寸誤差更小,墻面抹灰可減薄或作成清水墻,簡化了抹面工序,使墻面抹灰厚度也較粘磚墻減少25%以上,也使墻的重量有所減輕。
3 砌體結(jié)構(gòu)加固方法
砌體結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固和間接加固兩類,設(shè)計時,可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法。
3.1 適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固方法
3.1.1鋼筋混凝土外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗;適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點是現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
3.1.2鋼筋水泥砂漿外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優(yōu)點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。
3.1.3增設(shè)扶壁柱加固法
該法屬于加大截面加固法的一種。其優(yōu)點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區(qū)應用。
3.2適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法一般為
3.2.1無粘結(jié)外包型鋼加固法
該法屬于傳統(tǒng)加固方法,其優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高,并需要用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護措施。
3.2.2預應力撐桿加固法
該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用于加固處理高應力、高應變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固;其缺點是不能用于溫度在600℃以上的環(huán)境中。
4 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補
4.1增設(shè)圈梁加固
當圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求,或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷,或房屋的整體性較差時,應增設(shè)圈梁進行加固
4.2增設(shè)圈梁墊加固
當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時,應增設(shè)梁墊進行加固
4.3砌體局部拆砌
當房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。
4.4砌體裂縫修補
在進行裂縫修補前,應根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,以便有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。
混凝土小型空心砌塊具有使用靈活、適應性強的特點,無論在嚴寒或溫暖地區(qū),地震區(qū)或非地震區(qū),都能適應低層、多層、甚至高層建筑的質(zhì)量要求。研究、開發(fā)和推廣混凝土小型空心砌塊是墻體材料改革的主要途徑之一,可獲得節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材的經(jīng)濟、社會效益,有利于推動工業(yè)化住宅建筑的發(fā)展