砌體結構是指采用磚、石、混凝土砌塊或其他砌體材料堆砌而成的承重或非承重結構。這種結構在建筑工程中占據重要地位,今天,就讓我們一起走進砌體結構的世界,探索它如何在傳統與現代之間架起橋梁,為我們的居住空間增添安全與舒適的雙重保障。
一.砌體結構的特點
耐久性強:砌體材料一般具有良好的抗壓強度和耐候性,可抵御各種自然條件和腐蝕因素,使用壽命長。
抗震性能好:砌體結構以其良好的延展性和減震能力而聞名,可有效抵御地震荷載,減少房屋倒塌的風險。
隔音隔熱性能好:砌體材料具有較高的密度,可以有效阻隔噪音和熱量,營造良好的室內環境。
可塑性強:砌體結構易于成型,可以適應復雜多變的建筑造型,滿足不同的設計要求。
施工方便:施工方法簡單,材料易得,可節省人力和時間成本。
環保:磚、石材等砌體材料都是天然或再生材料,對環境友好,符合綠色建筑理念。
二.砌體結構主要安全隱患
1.承重結構損壞
承重墻裂縫:
豎向受壓裂縫:當承重墻出現豎向受壓裂縫,且縫寬大于1mm、縫長超過層高1/2,或出現縫長超過層高1/3的多條豎向裂縫時,表明結構可能已受到嚴重損害。
表面風化剝落:承重墻或磚柱出現表面風化、剝落、砂漿粉化等現象,有效截面削弱達15%以上,也會嚴重影響結構的承載能力。
支承梁或屋架端部墻體裂縫:支承梁或屋架端部的墻體或柱在支座部位出現多條因局部受壓裂縫,或裂縫寬度已超過1mm,這也是結構受損的明顯標志。
2.結構穩定性問題
縱橫承重墻體連接處裂縫:縱橫承重墻體連接處出現通長豎向裂縫,說明墻體間的連接不牢固,可能影響結構的整體穩定性。
建筑高度與寬度比例失衡:當房屋的總高度與寬度的比值超過規定值(如2.5)時,房屋的穩定性會受到影響,易產生傾覆破壞。
承重墻厚度不足:承重墻厚度小于規定值(如180mm),會削弱結構的承載能力,增加安全隱患。
3.其他安全隱患
墻體側向變形與水平裂縫:承重墻或磚柱出現側向變形現象,或出現因側向受力產生的水平裂縫,表明結構可能已受到側向力的影響,存在安全隱患。
門窗洞口上磚過梁問題:門窗洞口上磚過梁產生裂縫或下撓變形,會影響門窗的正常使用,并可能進一步影響結構的整體安全性。
預制板作為樓屋面未設置圈梁:采用預制板作為樓屋面時,如未設置圈梁或未采取有效的搭接措施,會影響樓屋面的整體性和穩定性。
空斗墻和獨立磚柱的使用:空斗墻內部有空腔,受壓承載力低且抗震性能差;獨立磚柱因受壓截面小、承載能力有限且不能抵抗彎矩,在抗震設防區應嚴禁使用。然而,在一些自建房中仍可能采用這些結構形式,增加了安全隱患。
豎向承重構件不連續:在自建房排查過程中,上下層豎向承重構件不重合不連續的問題頻現。這會影響結構的整體穩定性和承載能力。
三.砌體結構主要加固方法
1.整體加固方法
增設抗側力結構:
增設抗震墻:在結構中增設抗震墻,可以有效提高結構的抗震性能。
外加柱加固:在結構外部增設柱子,增加結構的承載能力和穩定性。
捆綁法增設構件:通過鋼拉桿、長錨桿等方式,將結構中的不同部分捆綁在一起,增強整體結構的連接性和穩定性。
改變受力形式加固:通過調整結構的受力形式,如增設托梁、增設圈梁等,改善結構的受力狀態,提高承載能力。
2.局部構建加固方法
鋼筋混凝土面層加固法:又稱鋼筋網夾板墻,通過在砌體墻表面鋪設鋼筋網并澆筑混凝土,形成鋼筋混凝土面層,提高墻體的受壓、受剪承載力和抗震性能。這種方法施工工藝簡單,但現場濕作業時間長,加固后建筑面積可能略有減少。
水泥砂漿面層加固法:屬于復合截面加固法,通過在砌體墻表面涂抹水泥砂漿,提高墻體的承載力和抗震性能。該方法適用于砌體墻的加固,但提高承載力不如鋼筋混凝土面層加固法。
混凝土加大截面法:用鋼筋混凝土或鋼筋網砂漿圍套加固砌體柱,從而加大砌體柱的截面面積,顯著提高構件承載能力和變形能力。常用的是外加鋼筋混凝土加固,包括側面外加混凝土層加固和四周外包混凝土加固兩類。
外包型鋼加固法:又稱濕式外包鋼加固法,在構件四周或兩個角部包以型鋼并焊接綴板,對原柱形成約束,提高砌體柱承載力和抗變形能力。該方法施工簡便,受力可靠,但用鋼量較大,且需采取防護措施。
砌體托換加固法:將構件有嚴重缺陷和裂縫的部分用新的砌體代替,適用于砌體墻的加固。托換前應對原構件進行支頂和驗算,確保施工過程中的安全。
外粘纖維材料加固法:使用纖維增強復合材料(如碳纖維布)粘貼在結構表面,提高結構的抗剪承載力和抗震能力。該方法施工簡便,效果顯著,但需注意粘貼質量和材料的耐久性。
3.其他加固方法
增設扶壁柱加固法:在建筑的四角或需要加固的部位增設扶壁柱,提高結構的穩定性和承載能力。該方法適用于非地震區或地震烈度較低的地區。
增設圈梁加固:當圈梁設置不符合規范或房屋整體性較差時,增設圈梁可以顯著提高結構的整體性和穩定性。
砌體裂縫修補:當圈梁設置不符合規范或房屋整體性較差時,砌體裂縫修補可以顯著提高結構的整體性和穩定性。