砌体结构的优缺点

2025-04-11 版权声明 我要投稿

砌体结构的优缺点(精选8篇)

砌体结构的优缺点 篇1

1.取材方便,造价低廉

2.具有良好的耐火、隔声、保温等性能,撞墙还能调节室内湿度,透气性好。3.三材用量少 4.可持续施工 5.施工设备简单 砌体结构的缺点:

1.自重大而强度不高额,特别是抗拉、抗剪强度低。由于强度低,是截面尺寸较大,材料用量多,运输量大。同时,由于自重大,对基础和抗真均不利。2.砌筑工作量大,且常常是手工操作,劳动强度高,施工进度慢。

砌体结构的优缺点 篇2

砌体结构传统的定义是将砖、各种砌块、石材等用砂浆砌筑的结构。由于过去大量应用的是砖砌体和石砌体, 所以, 习惯上称为砖石结构[1]。随着新型砌体材料的产生和发展, 传统意义上的定义已不能准确描述现代砌体结构的概念。现代砌体结构的定义应为:将各种砌体材料用粘结材料砌筑起来的结构, 统称为砌体结构。

1 以时间为主线的发展

砌体结构在我国的历史悠久。如果以时间为主线和划分依据, 砌体结构在我国的发展过程大致可以分为以下3个阶段[1,2,3,4]:

第1阶段:至清朝末年、19世纪中叶以前, 我国的砖石建筑主要为城墙、佛塔和少数砖砌重型穹拱佛殿以及石桥和石拱桥等。我国最早的砌体建筑要追溯到新石器时代末期, 但到六朝时期才迅速发展起来, 普遍用于各种塔、建筑、拱桥、葬墓、墙体、砖梁等, 如著名的万里长城、隋代的安济桥 (赵州桥) 等。

第2阶段:19世纪中叶以后至1949年建国前, 我国广泛采用承重墙, 砌体材料主要是黏土砖。砌体结构的设计按容许应力法进行粗略估算, 但对静力分析缺乏较正确的理论依据。由于社会环境和科学技术等因素的制约, 前两个阶段砖石结构的实践和理论的发展极其缓慢。

第3阶段:1949年建国后至今, 砌体结构有了较快的发展。

(1) 在原有基础上的发展。

石砌拱桥的跨度加大, 厚度减薄, 在高度和承载力方面也有很大的发展。建筑逐渐发展为多层 (2~4层, 少数为5层) 砖砌房屋, 改进非承重的空斗墙为承重墙, 节约了农田, 扩大了砌体结构的应用范围。

(2) 获得新的发展, 包括新结构、新材料和新技术的采用。

在结构方面, 研究和建造了各种形式的砖薄壳;在材料方面, 出现了硅酸盐和泡沫硅酸盐砌块、混凝土空心砌块、各类大板、各种承重和非承重空心砖等;在新技术方面, 采用振动砖板墙及各种配筋砌体, 包括预应力空心砖楼板等。由南方向北方推进, 由少层推向中、高层, 从单一功能发展到多功能, 如承重保温装饰块等。唐山的大板房屋, 采用空心黏土砖取代实心黏土砖;南京的8层旅馆建筑, 采用空心承重结构等。

(3) 逐步建立了具有我国特色的砌体结构设计计算理论。

提出了各种强度计算公式, 如偏心受压构件连续的计算公式, 考虑风荷载下房屋空间工作的计算方法等。

2 以材料为主线的发展

砌体结构的发展过程与砌体材料的发展息息相关, 新砌体材料的出现会促进砌体结构的发展;当结构发展到一定程度时, 砌体材料又反过来制约着砌体结构的发展。同样, 新砌体结构形式的诞生, 也会促进砌体材料的不断更新和发展。二者是一种相互促进又相互制约的关系。我国砌体结构以材料为主线的发展如图1所示。

3 砌体结构的发展趋势[1,5,6,7,8]

随着新型砌体结构材料及其复合结构形式的出现, 砌体结构的设计理论方法又不断提出新的课题, 并不断促进砌体结构的发展。根据目前世界各国的砌体应用概况, 我国砌体结构正向适应科技迅猛发展和满足社会需求的现代砌体发展。其特点如下:

(1) 发展和推广应用砌体结构新材料。

为适应节能、节土、利废和环保的要求, 限制黏土砖的应用而大力发展新型砌体材料, 充分利用工业废料和地方性材料, 发展节能砌体结构。加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品生产的力度。大力发展蒸压灰砂废渣制品, 包括钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及空心砌块、粉煤灰加气混凝土墙板等。

(2) 发展轻质高强多功能砌块和高性能砂浆。

进一步研究轻质高强低能耗砌块, 使砌块向薄壁、大块发展;高强、大孔、薄壁和大尺寸是今后砌块的发展方向, 可以减轻自重, 节约运输费用, 减少灰缝, 节省劳力, 提高承载力;利用页岩生产多孔砖;大力发展废渣轻型墙板、蒸压纤维水泥板;改进与提高自重轻、防火、防水、施工安装方便的GRC板;大力推广复合墙板和复合砌块。目前, 国内外还没有单一的材料既能满足建筑节能保温隔热, 又满足外墙防水和强度的技术要求。

(3) 采用新技术、新结构体系。

配筋砌体、组合砌体和预应力砌体是砌体结构的发展方向。向砌块孔洞内灌混凝土, 使其成为钢筋混凝土与砌块的组合砌体, 可用于多高层房屋, 可减轻自重, 提高砌体的强度和抗震性能。

(4) 新设计方法。

更加深入地研究砌体结构的本构关系、破坏机理和受力性能, 研究砌体结构整体工作性能, 多高层计算理论和方法, 通过物理和数学模式, 建立精确而完整的砌体结构理论, 使砌体结构的计算方法和设计理论更趋于完善。

摘要:分别以时间的推移和砌体材料的发展为主线, 论述了我国砌体结构的发展情况, 分析了我国砌体结构的发展趋势。认为砌体结构与砌体材料既是相互促进的关系, 又是相互制约的关系。

关键词:砌体结构,砌体材料,砌块

参考文献

[1]东南大学, 同济大学, 郑州大学.砌体结构[M].北京:中国建筑工业出版社, 2004.

[2]丁大钧.砌体结构学[M].上海:中国建筑工业出版社, 1997.

[3]蔡勤毅.砌体结构的发展研究[J].城市档案研究, 1999, (2) :34-36.

[4]闫旭, 张丽.我国砌体结构研究进展及新材料应用[J].山西建筑, 2006, 32 (13) :66-67.

[5]高东.砌体结构的发展展望[J].吉林建材, 2004, (5) :39-41.

[6]田志勇.砖混结构房屋的抗震概念设计[J].山西建筑, 2006, 32 (13) :67-68.

[7]任金明.中国砌体结构的应用与发展[J].太原铁道科技, 2006, (1) :18-19.

浅析砌体结构的常见质量问题 篇3

关键词:结构 截面 强度

砌体结构是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。众所周知,采用砌体结构建造房屋符合“因地制宜、就地取材”的原则。和钢筋混凝土结构相比,可以节约水泥和钢筋,降低造价。因此几十年来砌体结构在新中国的发展建设中起到了不可替代的作用。

在砌体结构广泛应用的同时,也发现了许多的质量事故。砌体工程常见的质量问题有以下四类:

一、砌体强度不足

1、设计截面太小,承载力不够;

2、水、电、暖、卫设设备留洞留槽削弱墙截面太多;

3、材料质量不合格,如砌体用砖和砂浆强度等级不符合设计要求,采用不符合标准的水泥和掺和料等;

4、施工质量差,砂浆饱满度严重不足,施工时砖没有浸水,引起灰缝强度不足等。

二、 砌体错位,变形

1、砌体墙高厚比过大导致使用阶段失稳变形;

2、施工质量问题,如墙体出现竖向偏斜,使用后受力而增加变形,甚至错动;

3、施工顺序不当,如纵横墙不同时咬槎砌筑,导致新砌体墙平面外变形失稳;

4、施工工艺不当,如灰砂砖砌筑,导致砌筑时失稳。

三、 局部损伤或倒塌

1、墙体由于施工或使用中的碰撞冲击而掉角、穿洞、甚至局部倒塌;

2、墙体在使用过程中受到酥碱腐蚀,使得部分墙体严重损伤;

3、冬季采用冻结法施工,解冻期无适当措施,导致砌体墙倒塌。

四、砌体裂缝

砌体的裂缝是质量事故最常见的现象,砌体的强度不足、变形失稳损伤和可能出现的局部倒塌等情况也可通过出现的裂缝形态来分析和判别。现将砌体的裂缝类型及原因总结如下:

1、温度变形

(1)因日照及气温变化,不同材料及不同结构部位的变形不一致,同时又存在较强大的约束。如平顶砖混结构顶层砖墙因日照及气温变化和两种材料的温度线膨胀系数不同,造成屋盖与砖墙变形不一致所产生的裂缝,位置多在两端顶层墙体上。

(2)温度或环境温度温差太大。如房屋长度太长,又不设置伸缩缝,造成贯穿房屋全高的竖向裂缝,位置常在纵墙中部。

(3)砖墙温度变形受地基约束。如北方地区施工期不采暖,砖墙收缩受到地基约束而造成窗台及其以下砌体中产生斜向或竖向裂缝。

(4)砌体中的混凝土收缩(温度与干缩)较大。如较长的现浇雨蓬梁两端墙面产生的斜裂缝。

2、地基不均匀沉降

(1)地基沉降差较大。如长高比较大的砖混结构房屋中,中部地基沉降大于两端时产生八字裂缝;地基两端沉降大于中间时,产生倒八字裂缝;地基突变,一端沉降较大时,产生竖向裂缝。

(2)地基局部塌陷。如位于防空洞、古井上的砌体,因地基局部塌陷而裂缝。

(3)地基冻胀。如北方地区房屋基础埋深不足,地基土又具有冻胀性,导致砌体裂缝。

(4)地基浸水。如填土地基或湿陷黄土地基局部浸水后产生不均匀沉降使纵墙开裂。

(5)地下水位降低。如地下水位较高的软土地基,因人工降低地下水位引起附加沉降导致砌体开裂。

(6)相邻建筑物影响。如原有建筑物附近新建高大建筑物造成原有建筑产生附加沉降而裂缝。

3、结构荷载过大或砌体截面过小

(1)抗压、抗弯、抗剪、抗拉强度不足。如中心受压砖注的竖向裂缝;砖砌平拱抗弯强度不足产生竖向或斜向裂缝;挡土墙抗剪强度不足而产生水平裂缝;砖砌水池池壁沿灰缝的裂缝。

(2)局部承压强度不足。如大梁或梁垫下的斜向或竖向裂缝。

4、设计构造不当

(1)沉降缝设置不当。如沉降缝位置不设在沉降差最大处;沉降缝太窄,高层房屋沉降变形后,低层房屋随之下沉砌体受挤压而开裂。

(2)建筑结构整体性差。如混合结构建筑中,楼梯间砖墙的钢筋混凝土圈梁不闭合而引起的裂缝。

(3)墙内留洞。如住宅内外墙交接处留烟囱孔影响内外墙连接。使用后因温度变化而开裂。

(4)不同结构混合使用,又无适当措施。如钢筋混凝土墙梁挠度过大引起墙体裂缝。

(5)新旧建筑连接不当。如原有建筑扩建时,基础分离而新旧砖墙砌成整体,使结合处产生墙体裂缝。

(6)留大窗洞的墙体构造不当。如大窗台墙下,上宽下窄的竖向裂缝。

5、材料质量不良

(1)砂浆体积不稳定。如水泥安全性不合格,用含硫量超标的硫铁矿渣代砂引起砂浆开裂

(2)砖体积不稳定。如使用出厂不久的灰砂砖砌墙,因收缩不一致较易引起裂缝。

6、施工质量低劣

(1)组砌方法不合理,漏放构造钢筋。如内外墙不同时砌筑,又不留踏步式接茬,或不放拉接钢筋,导致内外墙连接处产生通长竖向裂缝。

(2)砌体用断砖,墙中通缝、重缝较多。如某单层厂房围护外墙因集中使用断砖而裂缝。

(3)留洞或留槽不当。如某办公楼在500mm宽窗间墙留脚手眼,而导致砌体开裂缝。

7、地震和工程振动

(1)地震。如多层砖混结构宿舍在强烈地震下产生的斜向或交叉裂缝。(2)无下弦人字木屋架。如顶层人字木无下弦屋架,在地震时产生水平推力,顶部墙体出现纵向水平裂缝顶层墙角在地震时出现角部V形裂缝。(3)不均匀震陷。如楼盖有圈梁,地震时一侧震陷较大窗间墙出现斜裂缝。(4)机械振动。如某工程附近爆破所造成的裂缝。

综上所述,设计不当、材料不良、施工低劣和地震及机械振动造成的裂缝比较容易观察和判别。砌体最常见的裂缝原因是温度变形和地基不均匀沉降引起的,但也有因荷载过大或截面过小导致的裂缝,则其危害性往往严重。

砌体结构中墙体裂缝的分析 篇4

1.1 研究背景

改革开放以来,随着我国现代化建设的不断发展,基本建设规模的不断扩大,建筑行业已成为国民经济的重要组成部分,每年投资建设的各类工程项目达十几亿平方米,对推动我国经济发展和社会进步发挥着极其重要的作用。

建筑工程质量和其他产品质量一样,既关系到国民经济的发展建设,又关系到人民群众的切身利益。在工程建设中,我国早就提出“百年大计,质量第一”的建设方针,全社会对工程质量也极为关注。但是多年来,每年总有一些新建工程和既有工程发生工程质量事故,有些事故还很严重,尤其是砌体结构房屋倒塌占了绝大多数,其中大部分都是由于墙体裂缝引起的。总的来讲,我国建筑工程质量稳步提高,建筑工程事故时有发生。

1.2 研究意义

每当人们看到房屋的砖墙或混凝土墙上出现的各种裂缝都会感到不安和担心。其实,大多数房屋的墙体都会出现程度不同的裂缝,墙体裂缝的出现,轻微的会影响房屋的美观,造成房屋渗水漏水,严重时则会影响整个房屋结构的承载力,如果不能进行及时正确地处理,甚至会引起房屋倒塌等严重后果。房屋墙体裂缝可分为严重危害性裂缝和一般轻微性裂缝。其中,严重危害性裂缝可导致墙体倾斜,楼层下陷塌落,梁柱脱离,管道系统破裂,直至楼房倒塌。所以应该引起各部门的注意。

1.3 研究内容

本论文主要对砌体结构工程中墙体裂缝事故进行分析处理。砌体结构墙体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一,但很少引起各单位的注意,所以墙体裂缝事故屡见不鲜。因此,应引起有关部门的关注,针对不同裂缝采取适当措施进行有效预防,达到我们预防为主,防治结合的目标。如果已经出现裂缝就要根据实际情况采取合理措施进行加固补救处理。

论文重点对经常出现的各种墙体裂缝的形成原因、预防措施、加固处理等分析,在理论分析的基础上,运用典型案例进一步对实际工程中的砌体结构墙体裂缝进行了分析与处理,达到运用理论知识解决实际问题的目的。

毕业论文 砌体结构工程中常见的墙体裂缝

2.1 砌体结构墙体概述

砌体结构是指建筑物的主要受力构件由块体和砂浆砌筑而成的结构。块体包括人工制造的各种砖砌体以及天然的石材。根据使用块体的不同,砌体结构分为砖砌体结构、砌块砌体结构和石砌体结构。砌体结构在我国的应用历史悠久,是目前应用量最大的结构类型。

长期的工程实践和大量的实验研究表明,砌体结构具有以下特点:材料来源广;技术性能好;工程造价低;施工技术简便;砌体强度低;抗震性能差;砌筑工程重;影响环境大等。基于这些特点,砌体结构在土木工程中既有广泛的应用,同时也受到一定的限制。砌体结构的主要应用范围为:

大量的民用建筑,如住宅、办公楼、教学楼等;一般的中小型工业建筑,如厂房、仓库等;一般的工业构筑物,如烟囱、水塔、筒仓等;中小型水利水电工程,如坝体、渡槽等;小型道路交通工程,如桥梁、涵洞、隧道等。

在砌体结构房屋中,墙体是主要的承重构件,是建筑围护、空间限定的界面。在其他类型的建筑中,墙体可能是承重构件,也可能是围护构件。它所占的造价比较大,因而在工程设计中,合理地选择墙体材料、结构方案及构造做法十分重要。

另外,随着科学技术的进步,墙体的节能作用越来越大,如用于保温、隔热、隔声的复合墙体,生态建筑中调节温度的“双墙”等。

毕业论文 砌体结构墙体裂缝的成因分析及预防

砌体结构墙体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。虽然有人用“无楼不裂”来形容砌体结构的普遍性有些夸张,却也确实反映了砌体结构出现裂缝的普遍性和严重性。据河北省某市对73栋新建砖混结构的调查,开裂的砖墙有68栋,占93.2%。砌体裂缝直接影响建筑物的美观,严重者降低结构的强度、刚度、稳定性、耐久性及整体性能,在建筑功能上可能造成房屋渗漏,也会给房屋使用者造成较大的心理压力。砌体出现裂缝往往标志着砌体结构内部某一部分有内应力,并且已经超过了其抗拉、抗剪强度。因此在很多情况下,裂缝的发生与发展还是大事故的先兆,如超载引起的裂缝可能会引发结构事故,严重时,甚至造成倒塌。因此对砌体结构裂缝必须认真分析其产生原因,在设计与施工中采取有效预防措施。

3.1 沉降裂缝的成因分析

由于地基不均匀下沉的影响,使砖砌墙体表面产生一些不同性质的裂缝。由于砖混结构一般性裂缝(除严重开裂外)不危及结构安全和使用,往往容易被人们忽视,致使这类裂缝屡经发生,形成隐患,尤其在地震及其他荷载作用下,更易造成危害。墙体裂缝应引起有关部门的重视,采取措施,减少和防止裂缝的产生。

3.1.1 裂缝现象

(1)斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展。由于横墙刚度较大(门窗洞口也小),一般不会产生较大的相对变形,故很少出现这种裂缝。裂缝多在墙体下部,向上逐渐减少,裂缝宽度下大上小,常常在房屋建成后不久就出现,其数量及宽度随时间而逐渐发展。

(2)窗间墙水平裂缝。一般在窗间墙的上下对角成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。

3.1.2 产生原因分析

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基,而地基在荷载作用下,其应力是随深度而扩散的,深度越大,扩散愈大,应力愈小;在同一深处,也总是中间最大,向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用,即使地基地层非常均匀,房屋地基应力分布仍然是不均匀的,从而使房屋地基产生不均匀沉降,即房屋中部沉降多,两端沉降少,形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀,且房屋的长高比不大的情况下,房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的,一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时,由于土的强度低、压缩性大,毕业论文

房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大,整体刚度差,而对地基又未进行加固处理,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端,向沉降较大的方向倾斜,沿着门窗洞口约成45°呈正八字形,且房屋的上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝,必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。具体情况如下:

(1)当房屋地基土层分布不均匀,土质差别较大时 则往往在不同土层的交接处或同一土层厚薄不一处出现较明显的不均匀沉降,造成墙体开裂,其裂缝上大下小,向土质较软或土层较厚的方向倾斜。

(2)在房屋高差较大或荷载差异较大的情况下,当未留设沉降缝时,也容易在高低和较重的交接部位产生较大的不均匀沉降裂缝。此时,裂缝位于层数低的荷载轻的部分,并向上朝着层数高的荷载重的部分倾斜。

(3)当房屋两端土质压缩性大,中部小时,沉降分布曲线将成凸形,此时,往往除了在纵墙两端出现向外倾斜裂缝外,也常在纵墙顶部出现竖向裂缝。

(4)在多层房屋中,当底层窗台过宽时,也往往容易因荷载由窗间墙集中传递,使地基不均匀沉降,致使窗台在地基反力作用下产生反向弯曲,引起窗台中部的竖向裂缝。

(5)新建房屋的基础若位于原有房屋基础下,则要求新、旧基础底面的高差H与净距L的比值应小于0.5~1。否则,由于新建房屋的荷载作用使地基沉降而引起原有房屋、墙体裂缝。同理,在施工相邻的高层和低层房屋时,也应本着先高、重,后低、轻的原则组织施工;否则,若先施工了低层房屋后再施工高层房屋,则也会造成低层房屋墙体的开裂。

从以上分析可知,裂缝的分布与墙体的长高比有密切关系,长高比大的房屋因刚度差,抵抗变形能力差,故容易出现裂缝;因纵墙的长高比大于横墙的长高比,所以大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切有关,当沉降分布曲线为凹形时,裂缝较多的发生在房屋下部,裂缝宽度下大上小;当沉降分布曲线为凸形,裂缝较多的发生在房屋的上部,裂缝宽度上大下小。裂缝分布与墙体的受力特点密切有关,在门窗洞口处、平面转折处、层高变化处,由于应力集中,往往也就容易出现裂缝;又因墙体是受剪切破坏,其主拉应力为45°所以裂缝也呈45°倾斜。[4]

3.2 温度裂缝的成因分析

长期以来,砌体结构建筑经常出现裂缝。裂缝出现的种类繁多,可谓是五花八门,温度裂缝是常见的墙体裂缝。裂缝的产生和发展直接影响建筑物的安全性、耐久性及其美观,甚至给人造成不适的心里阴影,所以应该在设计、施工、材料选用等环节中加以重视并且采取积极有效的预防措施。

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3.2.1 墙体温度裂缝的现象

(1)八字形裂缝出现在顶层纵墙的两端(一般在1~2开间的范围内),严重时可发展至房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。裂缝宽度一般中间大、两端小。当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。

(2)水平裂缝。一般发生在平屋檐下或顶层圈梁2~3皮砖的灰缝位置,裂缝一般沿外墙顶部断线分布,两端较中间严重,在转角处,纵、横墙水平裂缝相交而形成包角裂缝。

3.2.2 墙体温度裂缝原因分析

(1)顶层墙体裂缝

由于屋面直接受日光照射,屋面温度远高于墙体温度;而砼的线膨胀系数(1×10-5/℃)是砖砌体的线膨胀系数(0.5×10-5/℃)的2倍左右,所以屋面温度变形远大于墙体温度变形,使得顶层墙体开裂严重,尤其是内外纵墙端部、端开间门窗洞口处更加明显。下部楼层的开裂原因与此相近,但由于室内的大气物理条件较屋面好一些,裂缝较轻。

(2)墙体竖直裂缝

平面不规则复杂形状的建筑,常在墙 转折处,沿垂直方向产生竖直裂缝。情况严重的呈现上下贯通的竖直通缝,并伴有墙体变曲挠折现象。其原因在于,同方向的墙体不在一个平面内,温度作用下墙体整片变形错位,对互连的垂直方向墙体产生剪切变形。而相互垂直或成某一角度的墙体由于温度变形方向各沿其所在平面内,故彼此产生推力、剪力,同样会使墙体产生竖直裂缝和弯曲变形。

(3)墙体水平裂缝

由于功能的要求及立面造型需要,有些建筑相邻房间层高不同,而恰好在屋(楼)面板支承位置产生水平方向的墙体裂缝.其原因是屋(楼)面板产生相对的变形,墙体受两个相对且不在同一平面的水平力作用,产生剪切变形而裂开。

(4)圈梁下部墙体裂缝

设置圈梁不但可以增强建筑物的整体性和延性,提高抗震能力,而且可以适当增加墙体的抗裂性能,但倘若圈梁设置不合理,则会起相反作用.有些建筑在圈粱下面出现很多“八’字形斜裂缝,越靠山墙越明显.这是由于建筑物过长,未设伸缩缝;或虽设缝但圈梁却连续贯通,使圈梁很长,变形量较大,将其下部墙体拉裂。需要着重说明一点:当前随着墙体改革的深入,实心粘土砖正逐渐被淘汰。多孔砖砌筑的墙体,在圈梁现浇过程中,砼振捣流人竖孔内凝结后形成大量的砼小销栓,由于其强度高,使得圈梁与墙体连结十分牢固,没有相互变形的余地,这样圈梁的变形通过销栓作用拉动墙体,导致墙体裂缝,其情况甚至超过了实心砖的裂缝。

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(5)构造柱柱边墙体裂缝

许多建筑在构造柱与砌体相连处出现裂缝。主要原因在于构造柱将墙体分成若干段节,墙体不能保证延续的咬搓连接.由于两种材料协同工作的条件严格,故轻微的(人眼难以直观的)裂缝就在所难免;加之构造柱设置时受各方面因素影响,经常达不到质量要求,使此处抵抗温度变形的能力低于咬搓良好的墙体,通常在温度应力大,柱墙连接交叉位置产生裂缝。

(6)出屋面女儿墙的裂缝

设置女儿墙的建筑常在女儿樯压顶下部出现斜裂缝,且端部较明显。另外在女儿墙转角处也多出现裂缝,原因在女儿墙及其钢筋砼压顶无保温措施,与下部的屋面板和墙体相比受温度变化的影响更为严重,其大气物理条件在整幢建筑中最为恶劣。在此条件下,压顶将其下面的女儿墙拉出斜裂缝,转角处的女儿墙相互推挤产生角部裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。[5]

3.3 超载裂缝的成因分析

3.3.1 墙体超载裂缝的现象

常见的超载裂缝有两种,竖向裂缝和水平裂缝。竖向裂缝常出现在中心受压或小偏心受压的砖墙和砖柱上,当砖墙或砖柱大偏心受压时可能出现水平裂缝。两种裂缝常在墙、柱下部约1/3高度处(上下两端除了局部承压不够而造成裂缝外,一边较少有裂缝)。超载裂缝形状中间宽、两端细。超载裂缝通常在楼盖(屋盖)支撑拆除后立即可见,也有少数是使用荷载突然增加时开始。

3.3.2 超载裂缝的产生原因分析

墙体出现超载裂缝的原因有多种:有的是属于设计方面的,如对承担的荷重考虑不周,造成砌体局部超载;有的是结构构造的缺陷,如梁底未设有梁垫或梁垫面积不够;有的没有设置纵横墙拉结筋等。有的是施工方面的原因,如水泥、砖、砂等砌筑材料不合格,砂浆配比不准确,砂浆强度达不到设计要求,或砌筑质量低劣,灰缝过薄或过厚、灰浆不饱满、组砌不合理等,造成砌体承载力降低。有的是因为使用方面的原因造成的,如使用单位任意吊挂重物,或任意改变使用性质,增加荷载,或者随意开凿洞,削减了砌体的横截面面积等。

毕业论文 砌体结构墙体裂缝的加固补强处理

砌体结构由于材料来源广泛,施工方便,相对造价低廉,因此得到普遍应用。但是由于设计、施工等方面的原因,在工程中常常会出现墙体裂缝。轻微细小的裂缝影响房屋的外观和使用功能,而严重的则会影响砌体的承载力,甚至会引起倒塌。对此必须认真分析,妥善处理。

一旦砌体发生开裂,应首先分析开裂原因,鉴别裂缝性质,并观察裂缝是否稳定及其发展状况。这可以从构件受力的特点,建筑物所处的环境条件,以及裂缝所处的位置,出现的时间及形态综合加以判断。如果在裂缝上涂一层石膏或石灰,经一段时间后,若石膏或石灰不开裂,说明裂缝已近稳定。在裂缝原因已近查清的基础上,采取有效措施进行加固补强处理。

4.1 采取措施对墙体裂缝进行加固补强处理

4.1.1 墙体裂缝的加固补强处理方法

对建筑物的安全及正常使用无明显影响的裂缝,为了美观的目的可以采用表面覆盖装饰材料,用水泥砂浆、树脂砂浆等填缝封闭,这类硬质填缝材料极限拉伸率很低,如砌体尚未稳定,修补后可能再次开裂。而对于持续发展有可能对建筑物的安全造成危险的,必须及时采取加固补强措施。

裂缝补强加固,一般可根据裂缝性质、各处理方法特点与适应范围等,选择以下几种常用的措施。

(1)剔缝埋入钢筋法

当裂缝较宽时,可以采用剔缝埋入钢筋的修补方法,即在与裂缝相交的灰缝中嵌入细钢筋,然后再用水泥砂浆填缝。

沿裂缝方向嵌入钢筋,相当于加一个“销”将裂缝两侧砌体销住。具体做法如下:将墙体两侧每隔5皮砖剔凿一道长1m(裂缝两侧各0.5m),深50mm的砖缝,埋入Φ6钢筋一根,端部弯直钩并嵌入砖墙竖缝,然后用强度等级为M10的水泥砂浆嵌填严实。施工时要注意两面不要剔同一条缝,最好隔两皮砖;要注意先加固一面、砂浆达到一定程度后再加固另一面;注意采取保护措施使砂浆正常水化。

(2)灌浆修补法

当裂缝较细,裂缝数量较多,发展已基本稳定时,可以采用灌浆补强法。它是工程中最常用的裂缝修补方法。

灌浆修补是利用浆液自身重力或压力设备将含有胶合材料的水泥浆液或化学浆液灌人裂缝内,使裂缝粘合起来的一种修补方法。这种方法设备简单,施工方便,价格便 7

毕业论文

宜,修补后的砌体可以达到甚至超过原砌体的承载力,裂缝不会在原来位置重复出现。

灌浆常用的材料有纯水泥浆,水泥砂浆,水玻璃砂浆或水泥石灰浆等。在砌体修补时,可用纯水泥浆,因纯水泥浆的可灌性较好,可顺利地灌入贯通外露的孔隙,对于宽度为3mm左右的裂缝可以灌实。若裂缝宽度大于5mm时,可采用水泥砂浆。裂缝细小时,可采用压力灌浆。

压力灌浆法如下:

用空压机将水泥浆液压入墙体的裂缝内,将砌体重新胶结成整体。由于灌浆材料强度都大于砌体强度,因此只要灌浆方法和措施适当,经水泥灌浆修补的砌体强度都能满足要求,而且具有修补质量可靠、价格较低、材料来源广和施工方便等优点。

浆液通常采用掺加悬浮剂的水泥浆,水灰比易取0.7:1,悬浮剂一般用聚乙醇胺,或水玻璃,或107胶。灌浆设备主要有:空气压缩机、贮浆罐及喷枪等。灌浆前后要确定灌浆口位置:裂缝宽度1mm以下者,灌浆口间距为20~30cm;裂宽度为1~5mm时,灌浆口间距为30~40cm;裂缝宽度为5mm以上时,灌浆口间距为40~50cm。[11]

(3)外包加固法

外包加固法常用来加固裂缝不规则的砖墙,尤其是十字交叉裂缝的砖墙。在墙面上间距300~400mm用电锤打孔,设置Φ6~Φ8@200的钢筋网片,用穿墙“∽”筋拉结固定后,两面涂抹或喷涂30~40mm厚M10水泥砂浆进行加固。

(4)拆砖重砌法

对裂缝较严重的砌体可采用局部拆除重砌法。在裂缝位置拆除250mm(跨裂缝两侧)长砖墙,用比原设计等级高一级的砂浆重新砌筑,新老砌体按规范要求结合密实。注意拆除墙体时,应采取措施保障安全。

(5)整体加固法

当裂缝较宽而且墙身变形明显,或内外墙拉结不良时,仅用封堵或灌浆措施难以取得理想的效果,这时可采用钢拉杆加固法,或用钢筋混凝土腰箍及钢筋杆加固法。[12]

(6)托梁加固法

若因梁下未设置混凝土垫块或垫块面积不够,导致砌体局部承压强度不足而产生裂缝,可在梁下加设钢筋混凝土垫块。

(7)裂缝转为伸缩缝

在外墙上出现随环境温度而周期性变化且较宽的裂缝,封堵效果往往不佳,有时可将裂缝边缘修直后,作为伸缩缝处理。

(8)变换结构类型

当承载能力不足导致砌体裂缝时,常采用这类方法处理。最常见的是柱承重改为加砌一道墙,变为墙承重,或用钢筋混凝土代替砌体等。

(9)填缝密封修补法

毕业论文

砖砌体填缝密封修补的方法,通常用于墙体外观维修和裂缝较浅的场合。常用材料有水泥砂浆、聚合水泥砂浆等。这类硬质填缝材料极限拉伸率很低,如砌体尚未稳定,修补后可能再次开裂。

这类填缝密封修补方法的工序为:先将裂缝清理干净,用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将1:3的水泥砂浆或比砌筑砂浆强度硬高一级的水泥砂浆或掺有107胶的聚合水泥砂浆填入砖缝内。[13] 通过采取以上措施对出现裂缝的砌体结构墙体进行加固补强处理,相信房屋的安全性和稳定性会得到有效保证,能够继续满足用户的使用要求。

毕业论文 典型案例分析

砌体结构墙体出现裂缝是非常普遍的质量事故,砌体结构墙体在建设和使用过程中会出现不同形式、不同程度的裂缝,虽然有些裂缝不可避免,但大部分还是可以在设计、施工及后期处理中得到有效预防和控制的。下面我将运用论文上几章介绍的墙体裂缝的原因分析及预防和裂缝加固补强处理的方法对实际工程中的墙体裂缝事故进行分析处理。

5.1 砌体结构墙体裂缝实例

5.1.1 工程概况

某住宅建筑为一栋二层砖混结构建筑,建筑面积769.78m2,阳台为现浇钢筋混凝土板,挑出长度1.3m,现浇板屋面,顶层设有钢筋混凝土压顶圈梁。2008年7月开始施工,同年11月竣工。工程竣工后,部分墙体开始产生水平裂缝,具体为:两端山墙、⑥轴纵墙以及部分横墙,其中北 面墙(⑥轴)均有不同程度水平裂缝,尤其二层窗下墙裂缝较为严重,凿除部分墙面抹灰层,发现水平灰缝较多已开裂,而竖向灰缝尚末出现裂缝。裂缝主要特点为:窗下墙相对于窗间墙裂缝要严重,二层墙体相对于一层墙体裂缝要严重,阴面墙体相对于阳面墙体裂缝要严重。

5.1.2 裂缝原因分析

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,据统计80%以上的裂缝是由地基的不均匀沉降、承载力不足、温度变化、设计不当、施工质量差、材料不合格及缺乏经验等因素造成的。因此对裂缝产生的原因可以通过上述几个方面进行分析,从而最终确定引起裂缝的真正原因。

(1)设计方面的因素

该工程设计单位是一家有正规资质的单位,该建筑平面形状规则,构造简单,在建筑顶层每个开间、错层处及屋面不等高处都设置了圈梁,顶层设置钢筋混凝土压项圈梁并与“构造柱”连为整体,屋面板采用现浇板,并做好了保温措施,保障了整体刚度和墙体的可延性,提高了墙体抗裂能力,能够约束裂缝的扩展。另外附近有不少形式相近的建筑物在使用中并未出现裂缝问题,因此可以排除设计因素。

(2)地基方面的因素

当地基发生不均匀沉降时,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,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。当中间部位沉降过大时,就会使房屋产生纵向整体弯曲,容易产生“八” 10

毕业论文

字形裂缝,当两端沉降过大时,会产生倒“八”字形裂缝,该类裂缝大部分首先出现在窗口对角处,也可能在底层中部窗台处形成由上至下的竖缝或在窗台、门窗洞口附近、楼梯间等薄弱部分下角窗间墙处产生水平裂缝。

检测时,在墙角及部分构造柱位置开挖了探井,发现土层分布均匀,在开挖深度处未发现有地下水及软弱土层,且基础下部为承载力较高的砾石层,与地质资料相吻合,基础施工质量也满足设计要求。所以可以排除地基方面的因素。

(3)温度、干缩方面的因素

干缩裂缝形态一般为:①在墙体中部出现的阶梯形裂缝;②环块体周边灰缝的裂缝;③在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝;④山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝,收缩裂缝一股多出现在下部几层,有的砌体房屋山墙大墙面中间部位出现由底层 直延伸至3、4层的竖向裂缝。干缩引起的裂缝宽度不大,且裂缝宽度较均匀。温度裂缝常出现在混凝土平层盖房层的顶层两端墙体和L“墙上。如在门窗洞边的正“八”字形斜裂缝,山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈粱下沿砖块灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝等。这些裂缝一般经过一段时间后逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随温度变化而略有变化,温度裂缝有明显的规律性:两端重中间轻,顶层重下层轻,阳面重阴面轻。[14]

而该建筑裂缝仅为水平裂缝,且分布较广,严重部分也仅出现在窗下墙处,以温度及干缩裂缝的特点和规律来看,虽然裂缝的产生有其影响,但并不是主要因素。

(4)施工、材料方面的因素

该建筑由一家私人建筑公司承建,由于管理制度不健全以及环境条件的制约,施工资料不齐全,导致该工程迟迟未进行竣工验收。单从凿除抹灰层后,柱、梁、墙等外观尺寸、混凝土强度、浇注、砌筑质量而言,均能满足设计要求,而在查阅相关资料以及与建设方人员交谈时发现,原材料、砂浆配比等都没有进行过相关检测。其中的原材料为就地取材,在对现场砌筑砂浆采样时发现,多数裂缝处砌筑砂浆酥松无强度,用手易捻碎,用水浸泡后,手捻有滑腻感,采用砂浆回弹仪弹测,回弹仪不起跳,砂浆强度无法评定。从墙体中取出砂浆进行化学分析后发现该砌筑砂浆硫酸根离子(S042-)含量过高,表明己被硫酸盐腐蚀。其具体侵蚀过程为:水中溶有一些易溶的硫酸盐,先与硬化的水泥石结构中的氧氧化钙起置换反应,生成硫酸钙。硫酸钙再与水泥石中的水化硫铝酸钙起反应,生成高硫型水化硫铝酸钙(水泥杆菌):

SO42-+Ca(OH)2→CaSO4+2OH-

4CaO.A12O3·12H2O+3CaSO4+20H2O→3CaO·A1 2O3·3Ca+SO4·31H2O+Ca(OH)2 高硫型水化硫铝酸钙含有大量的结晶水,其体积比原体积膨胀1.5倍,该反应是在固相中进行的,因此在砂浆中产生了巨大的膨胀应力,导致砂浆开裂、强度降低。[15]

由此可知,窗下墙比窗间墙裂缝要严重,二层墙体比一层墙体裂缝要严重,阴面墙

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体比阳面墙体裂缝要严重的原因在于,窗下墙上部荷载相对于窗间墙小,二层墙体上部荷载相对于一层墙体要小,由于上部荷载小,所以抵抗下部腐蚀膨胀的约束力就小。阳面墙体中化学反应产生的结晶水易蒸发散失,而阴面相对较难散失,且冬季更容易产生冻胀破坏。竖向灰缝由于受墙体本身及构造柱的约束,暂时没有出现裂缝,但由于砂浆已经破坏,所以迟早都会出现开裂现象的,因此应该采取措施进行加固处理。

5.1.3 处理方案

由于砂浆己破坏,如不对墙体进行加固补强处理,裂缝有进一步扩展的可能,根据以往经验,对此类裂缝最好的加固方法是安装钢筋网片。具体步骤为:(1)在填充墙面分别沿竖向及水平方向切深度20mm的切槽,间距250mm,竖向槽从天面板底至地面,横向槽拉通墙面连接两侧构造柱。(2)将槽内灰尘清理干净,并保持干燥。(3)调配好环氧树脂,用毛刷均匀地涂抹在槽内及钢筋上,将通长Φ6钢筋压入槽内,用Φ6@500梅花状布置的拉结筋锚紧墙体两侧钢筋,用1:1干硬性水泥砂浆填充切槽,略低于墙面,施工时,应先粘竖向筋再粘横向筋。

(4)待砂浆干燥检查是否空鼓后,再用M10水泥砂浆抹面25~30mm厚,常规养护。此方法利用环氧树脂粘贴作用,使墙体成配筋体,提高抗裂性,通过钢筋网使圈梁、构造柱等与墙体形成整体,增加了整体抗变形能力。而且对墙体破坏小,工期快,易于恢复装饰层。[16]

5.1.4 结论

经过上述技术措施处理后,目前该建筑的裂缝已得到有效控制,墙体外观得到很好的改善,能够满足用户的使用要求,让大家放心安全的居住。

控制裂缝的产生和进一步发展是建筑工程中必不可少的一个重要环节。施工单位应该严把质量关,严格检查进出材料质量,保证材料满足施工要求。砌体裂缝因温差和砖的材质因素产生的较普遍,而以沉降、超载导致裂缝的危害性较大,但是其危害性和处理方法也不能一概而论,在实际中,具体处理裂缝时必须正确区分,针对不同情况采取不同措施,以防为主,防止结合,相信这样就会实现我们“百年大计,质量第一”的目标。

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结束语

普遍存在的墙体裂缝问题,已经引起各单位的高度重视,有些单位的施工、竣工资料不齐全,给产生裂缝原因的分析以及裂缝房屋的处理带来困难。建筑物的裂缝具有多发性、多样性、复杂性的特点。预防和限制建筑物的裂缝,涉及到工程建设相关人员的素质、原材料质量控制、施工方法、施工环境及操作水平等多方面的综合因素的影响。只有从思想上高度重视、管理上严格要求、操作上一丝不苟,把好质量关,才能将建筑物的裂缝消除或限制在一定的范围之内,达到建筑物“百年大计”的要求。

工程施工阶段是最终形成产品质量的重要阶段,在实践中,大家认为施工质量对裂缝的影响十分明显,尤其是住户,把所有的裂缝原因全归罪于施工质量,虽然这种言论具有片面性和不确切性,但这也反映了用户对施工质量的信任程度和对质量的要求。

因此,施工质量不容忽视。由施工质量引起的裂缝是多种多样的。可以说任何房屋的裂缝都有可能与施工质量有关。如温度裂缝,由于屋面保温厚度、保温材料或砂浆的强度不满足设计要求等等都可能导致裂缝的发生或扩大;砌体的砂浆饱满度不满足要求也能造成墙体裂缝或门窗变形。因为,当每皮砖砌筑的砂浆不饱满时,建成使用后,随着荷载不断增加使砌体压缩变形,墙体就会产生裂缝。施工质量问题也可能引起沉降裂缝,因为,当基槽开挖后,地基土扰动而形成松软土或基础施工不满足设计要求等都可能引起地基基础的不均匀沉降。因此,施工单位应严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用;严格按规范施工,砌体应上、下错缝,内外搭接,水平灰缝及竖向灰缝应饱满;严禁以铺浆代替灌缝,转角和交换处应同时砌筑,半砖使用率不得超过5%;认真分析房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属,先建重而高部分,后建轻而低部分,对大面积现浇板,应设置后浇带;对沉降缝、伸缩缝等,一定要将缝内杂物剔除干净,使缝能正常发挥作用。施工质量的好坏对房屋的使用价值起着举足轻重的作用。

此外,还要防止因使用不当引起的墙体裂缝。房屋装修时,应征求原设计人员意见,对承重构件不得随意破坏,装修楼地面时荷载不应超过设计值,使用中,活载不应过于集中;房屋超过结构合理使用年限时,应委托相关单位进行鉴定。必要时,对损坏的构件进行加固并加强观测。

通过各方面的共同努力,相信墙体裂缝将会被人类克服,使用户住上更加坚固、更加舒适、更加美观、更加安全的房屋。

毕业论文

参考文献

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[5 ]编审委员会. 建筑工程施工项目质量与安全管理[M].(第2版).北京:机械工业出版社.2007.3 [6] 唐岱新.砌体结构设计规范理解与应用[M].北京: 中国建筑工业出版社.2002 [7] G B 5 0 0 0 3 —2 0 0 1.砌体结构设计规范[M].中国建筑工业出版社.2001.

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毕业论文

致谢

首先,我感谢老师,在做毕业论文过程中老师给予我很大的影响和帮助。在整个过程中老师认真负责的处理我遇到的问题,并且在毕业论文过程中给我做耐心细致的辅导,解决论文中遇到的疑难问题,使我渐渐在头脑中对本论文有了清晰的轮廓,明确了论文研究的方向,有了大体的思路,知道了先做什么,后做什么,最后如何达到论文的要求。

其次,在我感到迷惑时就向同学咨询,不断的交流意见,扩展思路,才能使毕业论文如期完成,感谢同学对我的帮助和指点。

最后,能够顺利地完成毕业论文,与我院领导的关怀是分不开的。他们为我们创造了一个良好的学习环境,能让我安心地做论文。还要感谢网络图书馆的大力支持,为我提供了大量资料可供参考。

砌体结构课程设计 篇5

楼梯间采用现浇混凝土楼盖,纵横向承重墙厚度均为190mm,采用单排孔混凝土小型砌块、双面粉刷,一层采用MU20砌块和Mb15砂浆,二至三层采用MU15砌块和Mb砂浆,层高3.3m一层墙从楼板顶面到基础顶面的距离为4.1m,窗洞均为1800mm×1500mm,门洞宽均为1000mm,在在纵横相交处和屋面或楼面大梁支撑处,均设有截面为190mm×250mm的钢筋混凝土构造柱(构造柱沿墙长方向的宽度为250mm),图中虚线梁L1截面为250mm×600mm,两端伸入墙内190mm,施工质量控制等级为B级。

纵墙计算单元横墙计算单元

三毡四油铺小石子10.809009.90+油膏嵌实15mm厚水泥砂浆40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找坡 +100mm厚沥青膨胀珍珠岩120mm厚现浇混凝土板33006.60+3.3010mm厚水磨石地面面层 20mm厚水泥打底 120mm钢筋混凝土板33003300

1、荷载计算:

(1)屋面荷载:

防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡

800++-0.00

找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑6.41kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡ 由屋盖大梁给计算墙垛计算:

标准值:N1k =Gk+Qk=(6.41 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.36 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×6.41 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=95.17 kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×6.41 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=103.80 kN(2)楼面荷载:

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 钢筋混凝土进深梁250mm×600mm 1.18 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑5.0kN/㎡

楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:

标准值:N2k =Gk+Qk=(5.0 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=78.81 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=99.0 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×6.3m×3.6m=98.66 kN(3)墙体自重:

女儿墙重(厚190mm,高900mm)计入两面抹灰40mm其标准值为:N3k =2.96 kN/㎡×3.6m×0.9m=9.59 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.2=11.51 kN 由永久荷载控制组合:N3=9.59 kN×1.35=12.95 kN 女儿墙根部至计算截面高度范围内墙体厚190mm其自重标准为:2.96 kN/㎡×3.6m×0.6m=6.39 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.2=7.67 kN 由永久荷载控制组合:N3=6.39 kN×1.35=8.63 kN 计算每层墙体自重,应扣除窗面积,对于2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为:(3.3m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+

1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=27.85 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:27.85 kN×1.2=33.42 kN 由永久荷载控制组合:27.85 kN×1.35=37.60 kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为:(3.5m×3.6m-1.8m×1.5m)×2.96 kN/㎡+1.8m×1.5×0.25 kN/㎡=29.98 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:29.98 kN×1.2=35.97 kN 由永久荷载控制组合:29.98 kN×1.35=40.47 kN

2、内力计算:

楼盖、屋盖大梁截面b×h=250mm×600mm,梁端在外墙的支撑长度为190mm,下设由bb×ab×ta=190mm×500mm×180mm的刚

a01hf性垫块,则梁端上表面有效支撑长度采用墙偏心距e=h/2-0.4a0。h为支撑墙厚。,对于外由可变荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN 600 4.02 11.51 600 4.02 140.1 0.41 600 5.68 272.52 0.80 0/N/mm2 0.034

1

0/mm

5.41 66.10

5.55 67.80

5.63 57.90 由永久荷载控制下的梁端有效支撑长度计算表:

楼层 h/mm f /N/㎡

N /kN 600 4.02 12.95 600 4.02 154.35 0.45 5.57 68.05 600 5.68 290.61 0.85 5.62 57.76 0/N/mm2 0.038

1

0/mm

5.41 66.10 外重墙的计算面积为窗间墙垛的面积A=1800mm×190mm墙体在竖向荷载作用下的计算模型与计算简图如下

纵向墙体的计算简图

各层I-I、IV-IV截面内力按可变荷载控制和永久变荷载控制组

合分别列于下表

由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 11.51(7.67)147.77 280.19

本层楼盖荷载 Nl

/kN 95.17 99.0 99.0

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 147.77 280.19 412.61

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 6.52 114.35 67.88 6.72 246.77 71.84 7.11 379.19 表

NⅠ= Nu+ Nl M= Nu·e2+ Nl·e1 NⅥ=NⅠ+NW(墙重)由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表

截面上层传荷

楼层

Nu 3 2 1 /kN 12.95(8.63)162.98 299.24

本层楼盖荷载 Nl

/kN 103.80 98.66 98.66

截面I-I

IV-IV NⅥ

/kN 162.98 299.24 435.5

e2

/mm 0 0 0

e1

M NⅠ

/mm /(kN/m)/kN 68.56 7.12 125.38 67.78 6.30 261.64 71.94 7.10 397.9

3、墙体承载力计算:

本建筑墙体的最大高厚

H04100mm21.58c20.81.0692624.46h190mm满足要求

承载力计算一般对I-I截面进行,但多层砖房的底部可能IV-IV截面更不利计算结果如下表

纵向墙体由可变荷载控制时的承载力计算表

计算项目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 6.52 114.35 57.02 190 0.3 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.72 246.77 27.23 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

IV-IV

第1层

截面

截面I-I 7.11 379.19 18.75 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV

0 280.19 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1

0 412.61 0 190 0 18.42 0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 H0h

A/m㎡ 砌块MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

纵向墙体由永久荷载控制时的承载力计算表 计算项目

M/(kN·m)N/kN e/mm h/mm e/h

第2层

截面第3层

截面I-I 7.12 125.38 56.78 190 0.30 17.37 0.26 342000 15 10 4.02 357.46 >1

6.30 255.98 24.61 190 0.14 17.37 0.44 342000 15 10 4.02 604.93 >1

第1层

截面

截面I-I 7.10 397.9 17.84 190 0.099 18.42 0.45 342000 20 15 5.68 875.15 >1

IV-IV IV-IV

0 435.5 0 190 0 18.42

0 293.58 0 190 0 17.37 0.69 342000 15 10 4.02 948.64 >1 H0h

A/m㎡ 砌块MU 砂浆M

0.63 342000 20 15 5.68 1223.81 >1 f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

由上表可知砌体墙均能满足要求。

4、气体局部受压计算:

以上述窗间墙第一层为例,墙垛截面为190mm×1800mm,混凝土梁截面为250mm×600mm,支承长度a=190mm,根据规范要求在梁下设190mm×600mm×180mm(宽×长×厚)的混凝土垫块。根据内里计算,当由可变荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=99.0kN墙体的上部荷载Nu=280.19KN,当由永久荷载控制时,本层梁的支座反力为Nl=98.66kN,墙体的上部荷载Nu=299.24KN。墙体采用MU20空心砌体砖,M10混合砂浆砌筑。由a0=57.76mm A0=(b+2h)h=(600mm+2×190mm)×190mm=186200

190mm=324000mm2mm2<1800mm×

故取

A0=186200mm2

2垫块面积:Ab=bb×ab=190mm×600mm=114000mm

计算垫块上纵向的偏心距,取Nl作用点位于墙距内表面0.4 a0处,由可变荷载荷载控制组合下:

280190N11400093.40kN1800mm190mm 190mm99.0kN(0.457.76mm)2e37.0mm99.0kN93.40kN NU0Abe37.0mm0.195h190mm查表得=0.69 A0186200mm2r10.35110.3511.292rl0.8r0.81.291.032 Ab114000mm垫块下局压承载力按下列公式计算:

N0NL99.0kN93.40kN192.4kN

rlAbf0.691.032114000mm25.68kN/mm2461.09kN

N0NLrlAbf

由永久荷载控制组合下

299240N11400099.75kN1800mm190mm 190mm98.66kN(0.457.76mm)2e35.75mm98.66kN99.75kN NU0Abe35.75mm0.188h190mm查表得=0.704 垫块下局压承载力按下列公式计算:

N0NL98.66kN99.75kN192.4kN

rlAbf0.7041.032114000mm25.68kN/mm2470.44kN

N0NLrlAbf

由此可见,在永久荷载控制下,局压承载能力能满足要求。

5、横墙荷载

(1)屋面荷载:

防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/㎡ 找平层:15mm水泥砂浆 0.3kN/㎡ 找坡层:40mm厚水泥焦渣砂浆3‰找坡 0.56kN/㎡ 保温层:100mm厚沥青膨胀珍珠岩 0.8kN/㎡ 结构层:120mm厚现浇混凝土板 3.0kN/㎡ 抹灰层:10mm厚混合砂浆 0.17kN/㎡ 屋盖永久荷载标准值: ∑5.23kN/㎡ 屋盖可变荷载标准值 0.5kN/㎡

标准值:N1k =Gk+Qk=(5.23 kN/㎡+0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.31 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:N1=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.23 kN/㎡+1.4×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.56kN 由永久荷载控制组合:N1=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.23 kN/㎡+1.0×0.5 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.61 kN(2)楼面荷载:

10mm厚水磨石地面面层 0.25 kN/㎡ 20mm厚水泥打底 0.40 kN/㎡ 结构层120mm钢筋混凝土板 3.0 kN/㎡ 抹灰层10mm厚 0.17 kN/㎡ 楼面永久荷载标准值: ∑3.82kN/㎡ 楼面可变荷载标准值 1.95kN/㎡ 由楼面大梁传给计算墙垛的荷载:

标准值:N2k =Gk+Qk=(3.82 kN/㎡+1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=10.39 kN 设计值:

由可变荷载控制组合:N2=1.2Gk+1.4Qk=(1.2×5.0kN/㎡+1.4×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=13.17 kN 由永久荷载控制组合:N2=1.35Gk+1.0Qk=(1.35×5.0 kN/㎡+1.0×1.95 kN/㎡)×1/2×1.0m×3.6m=12.79 kN

横向墙体计算简图

(2)横墙自重承载力计算

对于2、3层墙体厚190mm,高3.3m自重为2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=9.768kN 设计值:

由可变荷载控制组合:9.768 kN×1.2=11.72 kN 由永久荷载控制组合:9.768 kN×1.35=13.19kN 对于1层墙体厚190mm计算高度4.1m其自重为: 2.96 kN/㎡×3.3m×1.0m=12.14kN 设计值:

由可变荷载控制组合:12.14kN×1.2=14.57kN 由永久荷载控制组合:12.14 kN×1.35=16.39 kN 本建筑墙体高厚比

H04100mm21.5826h190mm满足要求。

横向墙体由可变荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

24.28 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 49.17 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 76.91 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h

A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

横向墙体由永久荷载控制组合表 计算项目 第3层

N/kN h/mm H0/m

26.8 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第2层 52.78 190 3.3 17.37 0.69 190000 15 10 4.02 527.02 >1

第1层 81.96 190 4.1 21.58 0.59 190000 20 15 5.68 636.73 >1 H0h

A/m㎡ 砖MU 砂浆M f/(N/mm2)

Af/kN Af/N

砖混结构建筑的砌体质量分析论文 篇6

摘要:近几年,在砖混结构的房屋建筑中,曾发生多起因承重墙破坏而导致建筑物的整体倒塌。这些事故中,有的是因设计严重错误,有的是因施工质量低劣而造成的,有的虽然未明显表现出来,但如遇有地震等外力作用时,就有可能突然爆发,严重威胁社会和人民的生命财产,必须予以严肃认真的对待。从设计和施工两个角度对此问题进行一些初步的探讨,希望引起相关部门的重视和建筑业内的广泛讨论。

关键词:砖混结构;强度;规范;标准

1、施工过程存在的主要问题

1.1 水平灰缝砂浆不饱满

砖砌体的水平灰缝砂浆饱满度是影响砌体强度的一个很重要因素,不饱满即会使砖局部受压或受弯,降低砌体的抗压强度。因此《砖石工程施工及验收规范》(以下简称“规范”)中,规定了实心砖砌体的水平灰缝砂浆饱满度不得低于80%,而现行的“验评标准”中,也把水平灰缝砂浆饱满度列入砌砖工程的主要检验项目。

水平灰缝砂浆饱满度很大程度是取决于砌筑方法,从这次抽检的结果来看。使用大铲的北方就比使用瓦刀的南方要好。这是因为北方地区多采用“三一”砌砖法(一铲灰、一块砖一挤揉),这种砌筑方法只要砂浆稠度适当,一般是能使砂浆饱满度达到80%以上,而且竖缝也能挤进砂浆。南方的一些地区在砌砖时,仍采用先铺灰、再摆砖的铺灰摆砌法。有的把灰还铺得很长。由于砂浆中的水分被砖吸去。使铺的砂浆失去它的可塑性,此时摆上的砖想挤揉也挤揉不动,致使砂浆饱满度不能达到标准规定值的要求。在这次抽检南方的一些地区中,竟发现砖墙砌体的水平灰缝砂浆饱满度非常低,有的只有20%-40%,全数平均也比规定值差得较大。

1.2 留搓接搓不符要求

砖混结构房屋建筑的墙体,纵横墙同时砌筑可使交接处衔接牢固。但实际中有时要在交接处临时间断,这在“规范”里也是允许的。但也提出一些要求:“砌体临时间断处的高度差,不得超过一步脚手架的高度”;“对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处,应砌成斜搓”;“留斜搓确有困难时,除转角处外,也可留直搓,但必须做成阳搓,并加设拉结筋”。

在这次抽检的砌砖中,却发现有的砖墙不是同时砌筑,而是先砌完施工这一层的外墙,再砌内横墙及内纵墙,临时间断处的高度差有的接近3m,有的大于8m纵横墙的交接处很少砌成斜搓,而都是砌成直搓,并还多是阴搓,有些直搓虽加设了拉结筋,但规格、数量、长度不符设计和“规范”要求。有的拉结筋使用φ4mm的铁丝。长度有的仅12cm,上下间距也大大超出“规范”要求,“有的十多皮或二十多皮砖才放一道拉结筋,少数竟通层没有一道拉结筋”,致使交接处不能衔接牢固。

砖砌体交接处的牢固程度将直接影响建筑物的整体性及抗震性,这种影响所造成的危害后果在正常情况下有时潜伏着。当遇有地震等外力作用时就会毁于一旦。因此砖混结构房屋建筑中,纵横墙交接处的质量是非常关键的,对上述留搓接搓问题是亟待认真注意的突出问题。

1.3 组砌形式错误

实心砖砌体的组砌形式在“规范”中也是提出要求的,如墙体宜采用一顺一丁、梅花丁或三顺一丁;砖柱不得采用包心砌法。这个问题过去很少被人重视,近几年有的工程圆组砌形式错误,而使砌体的承载能力削弱,造成隐患或倒塌,其中尤以砖柱的包心砌筑而造成的倒塌事故更为突出。在这次质量抽检中,仍可看到有的工程砌砖随意组砌,许多砖柱仍然采用包心砌法,并且内心还填以碎砖。昆明市某建筑公司在砌筑砖墙时,一层的墙体只有一皮丁砖,其余全是顺砖,这样的组砌就把墙体分割为两层皮。由于随意组砌,碎砖又集中使用,因此在很多工程的墙体中出现多皮通缝,最多的达十多皮。

砖砌体一般多是受压的,因此要考虑砌体的整体性与稳定性。砌体中的丁砖数量多,就能增强横向拉结力。错误的组砌形式、包心砌筑砖柱、多皮通缝等都会影响砌体的质量。

1.4 砖和砂浆的强度不能保证

影响砖砌体的强度除有操作的因素外,主要取决于砖和砂浆的强度,只要其中之一的强废降低一级,即会使砌体的强度降低15%-20%。如果两者都降低一级,即会更大的影响砌体强度。近几年,有的工程在砖砌体施工前,对砖的强度不进行检验,砂浆不试配、不按配比配制。‘而在发生事故后,经核查才知道砖与砂浆的强度达不到设计要求。例如1986年5月,某某省某某县某厂车间的砖柱突然破坏。导致倒塌事故的主要原因是使用了标号不明的砖和强度严重不足的砂浆。这个车间的砖柱,设计要求使用100号砖、50号砂浆,但实际砂浆的强度仅达到4号。如果使用的砖即或达到,仅砂浆强度的降低即会使砌体的强度、至少降低40%以上,如果砖的标号达不到100号,那就会降低得更多。砌体强度被削弱得这么多,怎么能不出事故呢?

在抽检的数百组砂浆试块强度中,尽管砂浆强度低于设计和“规范”要求的并不多,但同批的砂浆中,强度的离散性很大,50号砂浆高的可达216号,低的仅有46号;25号砂浆高的可达52号,低的仅有2号。还有的砂浆强度从试块检验报告单上的数据是达到了设计的要求,但实际砌体中的砂浆强度却明显不足。因此对砖混结构房屋建筑的墙体质量保证,首先要对砖和砂浆质量进行控制。

1.5 砌体的水平灰缝厚度失控

砌体的水平灰缝厚度与砌体的`抗压强度是紧密相关的。砌体本身是非匀质体,砌体受压后产生变形,这主要是因水平灰缝被压缩而引起的。砌体的破坏,往往是由于灰缝的变形造成的,水平灰缝厚度越大,砂浆的横向变形也越大,从而增大了砖的附加拉应力,使砌体的抗压强度降低。据有关试验数据表明:砖砌体的水平灰缝厚度若从10mm增厚为12mm时,即可使砌体强度降低25%。

如何控制砌体水平灰缝的厚度,多年来是在砌体施工时设置皮数杆,既控制砌体水平灰缝的厚度,又标明竖向构造变化的部位。但近几年在一些地区,却在砌体施工时不再设置皮数杆,水平灰缝厚度全依操作者掌握。由于操作者的技术水平有高低,因此在有的工程中出现失控情况,内外甚至交不了圈,既影响砌体强度,又不美观。

1.6 构造柱夹层、断开

在七度地震设防地区的多层砖混结构房屋建筑中,纵横墙交接处需设置钢筋棍凝土构造柱。以增强建筑物的抗震能力。在构造柱周围的砖砌体需砌成马牙搓。使砖砌体能与构造柱衔接牢固形成整体。但现在却有不少基层施工人员不认识它的重要性,他们在浇注构造柱混凝土前,不清理砌砖时落入构造柱中的砂浆或垃圾,致使构造柱出现夹层,甚至断开的情况。有的工程构造柱不对正贯通,层与层之间相互错位;构造柱与砌体没有加设拉结筋;砌体与构造柱的交接处也没有留马牙搓;致使设置的构造柱不仅不能起着增强建筑物的抗震能力,反而起着削弱作用。这种潜在的危险在遇有地震等外力的作用时,就会首先因此而使建筑物毁坏。

2、改进措施

2.1 要组织基层施工人员学“规范”

要保证砖砌体的施工质量,就一定要严格地按“规范”的要求办。但据调查,有些基层施工人员并不掌握和了解“规范”;以致有时片面或错误地去理解。如“规范”对砌体施工首先要求是同时砌筑,如不能同时砌筑而必须临时间断时,就应砌成斜搓。当留斜搓确有困难时,才可留直搓。按上述要求就是在“确有困难”时方允许留直搓。而不少基层施工人员却片面地认为“规范”是允许留直搓的,致使在没有困难的情况下也不砌成斜搓,更谈不上同时砌筑了。一些地区先砌外墙、后砌内横墙、再砌内纵墙的“三步”砌筑法。就是没有真正掌握“规范”要领。因此要组织广大基层施工人员学习“规范”,使他们能够熟悉“规范”,并准确地应用。在学“规范”条文中,最好将“规范”修订组编制的“规范”培训讲义和修订说明也认真地学习一下,这对掌握、应用“规范”是很有益处的。

2.2 改进操作工艺

砌砖的操作工艺虽不强调全国一致,但从多年的实践来看,“三一”砌砖法是比较好的操作工艺,而某些南方地区采用先铺长灰、再摆砖的方法应改革,要制止这种操作方法。要求习惯用瓦刀的工人改用大铲也不一定很现实,但瓦刀也是能砌好砖的,这就要通过制订标准操作工艺来保证砌筑的质量。

2.3 一些传统的措施不能丢

为了保证砌筑的质量,多年来曾采取一些有效措施,如设置皮数杆、随时吊靠墙体的垂直度和平整度、37cm砖墙两面挂线、当天搅拌砂浆当天用完、干砖不上墙等。已经丢掉上述措施的应恢复继续采用。

2.4 重点监督砖混结构的墙体质量

各地的质量监督机构要以砖混结构墙体作为重点监督检查的项目。主要监督砌体使用的砖是否符合要求,砂浆是否经过试配和按配比配合;砌体临时间断处是否衔接牢固,构造柱是否有夹层与断柱情况。是否与砌体衔接牢固;组砌形式是否有严重缺陷(如包心砌筑砖柱)。对地震设防区的砖砌体更要严格要求,一般情况下不允许临时间断处留直搓。对砌筑质量差、不能保证砌体整体性与稳定性的,一定要进行处理。

2.5 把砌筑质量作为砖混建筑技术改造的主要内容

砖混建筑要进行技术改造的内容很多,如改善其技术性能及提高工业化程度。但是我们一定要把如何保证砌筑质量做为技术改造的主要内容。质量上不去,性能再好的房子也是不会有人住的。要在墙体材料,操作工艺、施工机具、砌体临时间断处衔接形式、以及构造柱的施工方法等方面花些力气去进行改造,拟促使消灭在砌筑工程申长期存在的质量通病。

2.6 迅速修订现行的质量验评标准

现行质量验评标准只对影响砌筑质量的一般项目,如组砌方法、临时交接处的处理均以定性要求,致使一些基层的施工人员错误地认为可以忽略而不认真对待,甚至在砌体的质量评定中对这一项目不评定,其实这所谓的“一般项目”并不一般,是对砌体的质量有较大的影响。因此对这一般项目的质量要求,能够定量的应尽量由定性改为定量。

浅析我国建筑砌体结构的发展 篇7

关键词:砌体结构,砌块,绿色材料,发展过程,发展方向

0 引言

砌体结构就是用砖砌体, 石砌体和砌块砌体建造的结构, 在我国已有相当长的应用历史, 特别是建国以来, 砌体结构得到了迅速的发展, 取得了显著的成绩。我国已从过去用砖石建造低矮的民房, 发展到现在建造大量的多层住宅, 办公楼等民用建筑和许多领域的工业建筑。60年代以来, 我国的空心砖和砌块的生产和应用得到了一定的发展, 近20年来, 采用混凝土、轻骨料混凝土和加气混凝土, 以及利用各种工业废渣、粉煤灰、煤矸石等制成的无熟料水泥煤渣混凝土砌块和粉煤灰硅酸盐砌块等在我国也有了较大发展, 此外, 我国在砌体结构理论方面也有了长足的进步, 新修订颁发的《砌体结构设计规范》在采用以概率理论为基础的极限状态设计方法, 多层砌体房屋中考虑空间工作, 以及考虑墙和梁的共同工作设计墙梁等方面已达国际先进水平, 丰富了我国砌体结构理论和设计方法。

在国外, 砌体结构的发展也有很长的历史, 并得到了广泛的使用。砌体结构不仅应用于低层、多层建筑, 也用于高层建筑;不仅用于非地震区, 也用于地震区, 并经受了20多年的地震考验, 表现出良好的抗震性能。在设计理论方面, 许多国家改变了长期沿用按弹性理论的容许应力设计方法的传统, 积极采用极限状态设计方法。目前国际标准化组织砌体结构技术委员会 (ISO/TC179) 正在编制国际砌体结构设计规范, 采用以近似概率理论为基础的安全度法则, 这将使砌体结构的设计方法提高到一个新的水平。

1 我国砌体结构的发展现状

1.1 新型材料和技术的应用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280m m×2~Xl U1]×19、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。砌块作为粘土砖的主要替代材料, 在某些功能上强于粘土砖, 发展前景是非常好的。和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体, 即国外广泛应用配筋砼砌块剪力墙结构, 这种砌体和钢筋砼剪力墙一样, 对水平和竖向配筋有最小含钢率要求, 而且在受力模式上也类同于砼剪刀墙结构, 它是利用配筋砌块剪力墙筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用, 是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体强度、延性好, 和钢筋砼剪刀墙性能十分类似, 可以用于大开间和高层建筑结构。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。

1.2 砌体结构理论的发展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。

2 对我国砌体结构的展望

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。

2.1 发展高强轻质的砌体材料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4KN/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0.6KN/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。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。

2.2 积极开发研究节能环保的新型材料近年来, 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

浅谈冲压模具设计中对机械运动的控制和运用

李剑刚张弘

摘要:本论文是以冲压工艺学基本理论为依据, 通过对各种冲压工艺基本运动的分析, 提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程中, 机械运动的基本概念, 然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理, 指出模具设计中应着重控制到的内容, 并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法, 并强调在模具设计中, 对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。

关键词:冲压模具设计机械运动控制灵活运用

1冲压过程中机械运动的概述

冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料, 利用模具和冲压设备 (压力机, 又名冲床) 对其施加压力, 使之产生变形或分离, 获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床, 因而决定了冲压过程的主运动是上下运动, 另外, 还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。

机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式, 在冲压过程中都存在, 但是各种运动形式的特点不同, 对冲压的影响也各不相同。

既然冲压过程存在如此多样的运动, 在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制, 以达到模具设计的要求;同时, 在设计中还应当根据具体情况, 灵活运用各种机械运动, 以达到产品的要求。

冲压过程的主运动是上下运动, 但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等, 可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难, 成本也较高, 但是为了达到产品的形状、尺寸要求, 却不失为一种有效的解决方法。

2冲裁模具中机械运动的控制和运用

冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢, 凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模, 凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离, 然后凸、凹模分开, 卸料板把工件或废料从凸模上推落, 完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的, 为了保证冲裁的质量, 必须控制卸料板的运动, 一定要让它先于凸模与板料接触, 并且压料力要足够, 否则冲裁件切断面质量差, 尺寸精度低, 平面度不良, 甚至模具寿命减少。

按通常的方法设计落料冲孔模具, 往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下, 可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块, 以使落料冲孔运动完成后, 凹模卸料板先把工件从凹模中推出, 然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落, 这样一来, 工件与废料也就自然分开了。

对于一些有局部凸起的较大的冲压件, 可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模, 同时施加足够的弹簧力, 以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的, 再继续落料冲孔运动, 往往可以减少一个工步的模具, 降低成本。

有些冲孔模具的冲孔数量很多, 需要很大冲压力, 对冲压生产不利, 甚至无足够吨位的冲床, 有一个简单的方法, 是采用不同长度的2~4批冲头, 在冲压时让冲孔运动分时进行, 可以有效地减小冲裁力。

3 弯曲模具中机械运动的控制和运用

弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死, 凸模下降

谭名增 (黑龙江省牡丹江市木工机械厂)

至与板料接触, 并继续下降进入凹模, 凸、凹模及板料产生相对运动, 导致板料变形折弯, 然后凸、凹模分开, 弯曲凹模上的顶杆 (或滑块) 把弯曲边推出, 完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的, 为了保证弯曲的质量或生产效率, 必须首先控制卸料板的运动, 让它先于凸模与板料接触, 并且压料力一定要足够, 否则弯曲件尺寸精度差, 平面度不良;其次, 应确保顶杆力足够, 以使它顺利地把弯曲件推出, 否则弯曲件变形, 生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件, 应特别注意一点, 最好在弯曲运动中, 要有一个运动死点, 即所有相关结构件能够碰死。

有些工件弯曲形状较奇特, 或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落, 这时, 往往需要用到斜楔结构或转销结构, 例如, 采用斜楔结构, 可以完成小于90度或回钩式弯曲, 采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。

值得一提的是, 对于有些外壳件, 如电脑软驱外壳, 因其弯曲边较长, 弯头与板料间的滑动, 在弯曲时, 很容易擦出毛屑, 材料镀锌层脱落, 频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛, 提高其光洁度和耐磨性;或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴, 把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动, 由于滚动比滑动的摩擦力小得多, 所以不容易擦伤工件。

4 拉深模具中机械运动的控制和运用

拉深工艺的基本运动是, 卸料板先与板料接触并压牢, 凸模下降至与板料接触, 并继续下降, 进入凹模, 凸、凹模及板料产生相对运动, 导致板料体积成形, 然后凸、凹模分开, 凹模滑块把工件推出, 完成拉深运动。卸料板和滑块的运动非常关键, 为了保证拉深件的质量, 必须控制卸料板的运动, 让它先于凸模与板料接触, 并且压料力要足够, 否则拉深件容易起皱, 甚至裂开;其次应确保凹模滑块压力足够, 以保证拉深件底面的平面度。拉深复合模设计合理, 可以很好地控制结构件的运动过程, 达到多工序组合的目的。例如典型的落料拉深切边冲孔复合模具的设计。

另外, 有些装饰品和曰用品的拉深件需要有卷边 (或滚边) 工序, 模具设计中也用到了滚轴结构, 所以在卷边过程中滚动的摩擦力非常小, 不容易擦伤工件表面。对那些需要在马达中旋转的拉深结构件, 切边的高度、跳动度等要求相当高, 需要在模具中设计特别的旋切结构, 利用旋转 (切) 运动修边, 不仅能保证切边的尺寸精度高, 甚至切边的毛刺及冲切纹路亦相当美观。值得一提的是, 此旋切结构在实际设计改良后, 已经非常易于模具加工制作, 并且已运用于连续拉深模具当中。

5 结束语

关于砌体结构裂缝控制措施的建议 篇8

近年来随着建筑业的发展,节能环保高质高效已成为建筑业发展的主要目标,而用于承重和围护作用的建筑材料起着主导作用。如何控制砌体结构裂缝成为设计和施工人员面临的一大问题。

关键词:裂缝;危害;措施

中图分类号:F32  文献标识码:A   DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2012.09.021

文章编号:1672-0407(2012)09-053-02   收稿日期:2012-08-20

一、 裂缝的性质

引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而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,三是由温度和干缩共同产生的裂缝。

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。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。干缩裂缝:烧结土砖,包括其他材料的烧结制品,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。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。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。

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。

二、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。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及房屋开发商共同关注的课题。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

本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出的更具体的抗裂构造措施。本人认为这些措施可根据具体条件选择或综合应用。

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。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: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;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。

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