第10章 砌体结构现场检测.ppt.ppt
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1、第八章 砌体结构现场检测,8-1概述 8-2 混凝土结构的检测 8-3 砌体结构的检测 8-4 钢结构的检测,8-1概述,砌体 是把块体(包括粘土砖、空心砖、砌块、石材等)和砂浆通过砌筑而成的结构材料。 砌体结构 是指将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体系。,砌体结构以其造价低的优点,自建国以来广泛应用于工业与民用建筑中。在受力特性上而言,砌体的抗压性能较好,但抗弯、抗拉及抗裂性能较差。砌体结构由砌块和砂浆砌在一起组成,在拉力或剪力作用下,容易沿砂浆或者砌块出现裂缝,最终造成砌体结构的破坏。砌体结构的裂缝一般由两种情况引起: 1.由荷载引起的破坏 受压破坏:砌体的受压破
2、坏分三个阶段,在压力增大至50%-70%的破坏荷载时,部分砌块中出现第一批裂缝,当压力继续增大至80%-90%的破坏荷载时,砌块内的裂缝不断沿竖向发展,形成上下连续的裂缝,当压力继续增大时,连续裂缝迅速延伸,形成贯通裂缝,砌体结构最终因失稳而破坏。,弯拉破坏:砌体结构在受到轴心拉力时,一般是沿与拉力垂直的方向破坏。当砌块的强度相对于砌块与砂浆的粘结力较低时,砌体就会产生通过砌块和灰缝连成的直缝;当砌块的强度相对于砌块与砂浆的粘结力较高时,会产生粘结力破坏,裂缝沿与拉力垂直方向的齿缝破坏。 受剪破坏:受剪破坏根据垂直压应力 和剪应力 的比值不同产生不同的破坏形式:当 / 较小时,砌体沿水平通缝方
3、向受剪且在摩擦力作用下产生滑移,发生剪摩破坏;当 / 较大时,砌体沿阶梯形灰缝截面受剪破坏,发生主拉应力破坏;当 / 更大时,砌体沿砌块与灰缝截面受剪破坏,发生斜压破坏。,2.由变形引起的破坏 地基不均匀沉降:对于软土地基,通常会在地基中部产生较大沉降,砌体结构会在底层开始出现斜裂缝,最终导致结构破坏;对于地基软硬不均的情况,则会在较软一边出现大幅沉降,房屋由顶部开始出现斜裂缝,最终导致结构破坏。 温度变形:在昼夜温差较大的地区,屋顶受阳光照射升温,混凝土板膨胀变形,对板下的墙体产生横向的剪应力及拉应力,当应力过大时会产生水平裂缝,并会在转角处贯通,形成包角裂缝,结构最终失去使用功能。,一、砖
4、砌体的荷载裂缝,砖砌体常见的因荷载引起的裂缝有:受压裂缝、受弯裂缝(大偏心受压裂缝)、稳定性裂缝、局部受压裂缝、受拉裂缝和受剪裂缝。,荷载裂缝的出现,表明砌体承载力安全度不够,应及时进行加固。,荷载裂缝1,荷载裂缝2,荷载裂缝3,荷载裂缝4,荷载裂缝5,荷载裂缝5,荷载裂缝6,二、砖砌体的沉降裂缝,沉降裂缝的规律: (1)多层房屋中下部的裂缝较上部的裂缝大,有时甚至仅在底层出现裂缝。 (2)沉降缝向上指向那里,那里下部的沉降量必然是较大的。,沉降裂缝的处理步骤: (1) 涂石膏浆,观测裂缝是否稳定 。 (2)对于已经稳定的沉降裂缝,可选用本章第三节所述的办法处理,以提高砖墙抗剪能力和结构的整体
5、性。 (3)对于尚未稳定的裂缝,应评估其发展趋势,并采取相应措施。,沉降裂缝1,房屋的一端建在软弱地基(如原为河谷、池塘等)或较差地基上,导致该端下沉量较大所致。,沉降裂缝2,房屋中部处在软弱土地基上,使整个房屋犹如一根两端支撑的梁,导致纵墙中间下边受拉并产生上窄下宽的斜裂缝。,沉降裂缝3,房屋中部处在坚硬地基上,使整个房屋犹如一根两边悬挑的伸臂梁,导致两边下沉较多。,沉降裂缝4,高低层荷载不同,而基础未做恰当处理,导致沉降量不均匀。,沉降裂缝5,旧房屋受到新建房屋地基沉降的影响,或新建房屋地基大开挖所引起。,沉降裂缝6,大多是由于基础刚度小,使荷载较大的窗间墙沉降较大所致。这种裂缝在房屋端开
6、间的窗台上较易出现。,沉降裂缝7,柱沉降较大,而基础梁与地面的距离又小,使墙体犹如一根倒支的连续梁。柱附近的墙体下沉量大,使其下边受拉而开裂。两柱中间的墙体沉降量小,使窗台口出现裂缝。,三、砖砌体的温度裂缝,温度裂缝具有下列共同的特点: 1温度裂缝一般是对称分布的; 2温度裂缝始自房屋的顶层,偶尔才向下发展; 3温度裂缝经一年后即告稳定,不再扩展。,温度裂缝1,位置:多在平屋面顶层内外纵墙(横)墙面的两肩对称地产生。 产生原因:混凝土与砖膨胀系数不同。,温度裂缝2,位置:多在平屋面顶层内外纵墙(横)墙面的两肩对称地产生。 产生原因:基础及墙体对屋盖冷缩变形的约束作用产生的。夏季施工的房屋较易出
7、现。,温度裂缝3,对于有错层的房屋,其山墙因受房屋伸长(或缩短)的作用,会产生水平剪切裂缝。,温度裂缝4,在平屋面顶层圈梁以下四角容易出现水平或斜裂缝。它是由屋盖的热胀冷缩作用所致。,温度裂缝5,外廊梁、板两端的砖墙因收缩作用产生竖向裂缝,冬季达到最大。,8-2砌体强度的现场测试方法,一、砌体结构检测的内容及分类,物理力学性能检查,裂缝检查,损伤检查,变形检查,连接部位的检查,圈梁检查,墙体稳定性检查,施工质量检查,1 砌体结构的质量检查内容,2 砌体结构检测的工作程序及准备,(1) 砌体结构检测的工作程序及准备,接受委托,调查并确定检测目的、内容和范围,确定检测方法,设备、仪器标定,检测,计
8、算、分析、,推定,检测报告,(2) 调查阶段的工作内容 收集被检测工程的原设计图纸、施工验收资料、砖与砂浆的品种及有关原材料的试验资料。 现场调查工程的结构形式、环境条件、使用期间的变更情况、砌体质量及其存在问题。 进一步明确检查原因和委托方的具体要求。,(3) 选择检测方法 根据调查结果和检测的目的、内容和范围,选择一种或数种检测方法。砌体强度检测方法见表1。,表1 砌体结构强度检测方法一览表,续表1,(4) 划分检测单元 检测单元是指受力性质相似或结构功能相同的同一类构件的集合。一个或若干个可以独立分析的结构单元作为检测单元,每一结构单元划分为若干个检测单元。 (5) 确定测区 测区是检测
9、样的集合,是检测单元的子集。 (6) 执行规范规定的测点数 各种检测方法的测点数,应符合下列要求:原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、筒压法,测点数不应少于1个;原位单砖双剪法、推出法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法,测点数不应少于5个。 (7) 其他事项 (8) 完成检测报告,3 砌体结构的强度检测方法分类,(1) 按照对墙体的损伤程度分类,非破损检测方法,局部破损检测方法,(2) 按检测内容分类,检测砌体抗压强度有原位轴压法、扁顶法,检测砌体工作应力、弹性模量有扁顶法,检测砌体抗剪强度有原位单剪法、原位单砖双剪法,检测砌体砂浆强度有推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法,(
10、3) 按照得到砖砌体强度的方法分类,直接法,间接法,(4) 按测定数据的场所分,原位法,取样法,二、砌筑块材检测,以黏土砖为例重点介绍块材的强度检测。 1 取样法测定砌块强度,对既有建筑砌块强度的测定。从砌体上取样,清理干净后,按照常规方法进行试验,但是需要注意的是如果需要依据块材的强度和砂浆强度确定砌体强度时,块材的取样位置应与砌筑砂浆的检测位置相对应。取样后的块材试验方法如下: 取10块砖做抗压强度试验,制作成10个试样。将砖样锯成两个半砖(每个半砖长度不小于100mm),放入室温净水中浸1020min后取出,以断口方向相反叠放,两者中间以厚度不超过5mm的强度等级为32.5的普通硅酸盐水
11、泥调制成稠度适宜的水泥砂浆粘牢,上下面用厚度不超过3mm的同种水泥浆抹平,制成的试件上下两面需相互平行并垂直于侧面。在不低于10的不通风室内条件下养护3天后进行压力试验。,加荷前测量试件两半砖叠合部分面积A(mm2),将试件平放在加压板的中央,垂直于受压面加荷载,应均匀平稳,不得发生冲击或振动,加荷速度45kN/s为宜,加荷至试件全部破坏,最大破坏荷载为P(N),则试件i的抗压强度 按式3.1计算,精确至0.01MPa。,然后再分别计算10块试样的强度变异系数和标准差:,式中:砖强度变异系数(精确至0.01); s10块试样的抗压强度标准差(精确至0.01),MPa;,(1),(2),(3),
12、10块试样的抗压强度平均值,(精确至0.01),MPa;,砖强度标准值应按以下公式计算:,按照变异系数0.21或0.21根据表2确定砌块的强度。,(4),2 回弹法测定砌块强度,按建筑结构检测技术标准GB/T50344-2004所规定的方法检测时,应遵循以下条件和步骤:应使用HT75型回弹仪;检测的测批、单元、块材的数量均应满足检测样本容量的要求和该规范中推定区间的要求;回弹测点应布置在外观质量合格的砖的条面上,每块砖的条面上布置5个测点,测点应避开气孔等缺陷位置,且测点之间应留有一定距离;对于黏土砖可以采用式(5)进行计算强度换算值,但是要经过试验验证;以式(5)求出的换算强度为代表值按该标
13、准确定推定区间;回弹的结果宜配合取样检验验证。,式中: 第i块砖回弹检测平均值; 第i块砖抗压强度换算值。,(5),三 砂浆强度检测,测定砖砌体砂浆强度的方法可以分为取样法和原位法两大类。 1)取样法。取样法属于间接检测,又分为筒压法、点荷法、剪切法和抗折法等。取样的部位一般在砌体角部、窗台、门口、女儿墙等比较容易的地方,或者对砌体承载能力影响小的地方。 取样法的优势是检测结果的精度较高。因为:可通过选择试件排除局部缺陷对检测结果的影响;可消除砌体对砂浆强度检测结果的影响;可消除环境因素的影响。原位法通常很难消除这些因素的影响。 2)原位法。原位法属于直接法检测,包括回弹法、压入法和黏结法。原
14、位法的优点是在现场直接测定,缺点是检测结果离散性大,有时还有系统误差。此外,由于砂浆硬化后表面硬度明显提高,因此与表面硬度有关的回弹法和压入法的检测结果也会存在系统偏差。加上这两种方法的测点小,局部缺陷的影响显著,检测结果的偏差大,从检测方法的复杂程度上来看,回弹法最简单。,砂浆强度检测方法,(1) 筒压法,适用范围。本方法适用于推定烧结普通砖墙中砌筑砂浆的强度。检测时,应从砖墙中抽取砂浆试样,在试验室内进行筒压荷载试验,检测筒压比,然后换算为砂浆强度。本方法不适用于推定遭受火灾、化学侵蚀等砌筑砂浆的强度。 检测设备。检测设备有:承压筒、万能试验机、砂摇筛机、干燥箱、标准砂石筛、水泥跳桌和托盘
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