砌体结构加固.ppt

1、9砌体结构加固砌体结构加固本本 章章 提提 要要(1)介绍了砌体结构裂缝的三种类型以及对介绍了砌体结构裂缝的三种类型以及对裂缝的处理方法。裂缝的处理方法。(2)对墙砌体的加固介绍了常用的扶壁柱加对墙砌体的加固介绍了常用的扶壁柱加固法和钢筋网水泥砂浆面层加固法。固法和钢筋网水泥砂浆面层加固法。(3)对砖柱的加固介绍了外包角钢加固法。对砖柱的加固介绍了外包角钢加固法。(4)阐述了砖砌体裂缝的修复方法。阐述了砖砌体裂缝的修复方法。(5)介绍了典型的砌体结构加固的实例。介绍了典型的砌体结构加固的实例。9.1概述概述9.1.1砌体结构裂缝的类型砌体结构裂缝的类型砌体结构一般抗压性能较好，抗拉、抗剪能力较

2、砌体结构一般抗压性能较好，抗拉、抗剪能力较差。根据引起砌体开裂的原因，砌体结构的裂缝差。根据引起砌体开裂的原因，砌体结构的裂缝可以分为以下三类：可以分为以下三类：（1）温度裂缝温度裂缝当砌体结构在温度发生较大的变化时，由于热胀当砌体结构在温度发生较大的变化时，由于热胀冷缩的原因，在砌体结构内会产生拉应力，当拉冷缩的原因，在砌体结构内会产生拉应力，当拉应力大于砌体的抗拉强度时，砌体会开裂，出现应力大于砌体的抗拉强度时，砌体会开裂，出现温度裂缝。温度裂缝。（2）地基不均匀沉降引起的沉降裂缝地基不均匀沉降引起的沉降裂缝地基的不均匀沉降，将引起砌体受拉、受剪，从地基的不均匀沉降，将引起砌体受拉、受剪，

3、从而在砌体中产生裂缝。而在砌体中产生裂缝。（3）受力裂缝受力裂缝当砌体结构上的荷载产生的内力，大于砌体结构当砌体结构上的荷载产生的内力，大于砌体结构的承载能力时，砌体结构中产生的裂缝则属于受的承载能力时，砌体结构中产生的裂缝则属于受力裂缝。力裂缝。常见的受力裂缝有：常见的受力裂缝有：受压裂缝受压裂缝，其特征为裂缝顺压力方向，顺砖沿同一竖直位，其特征为裂缝顺压力方向，顺砖沿同一竖直位置断裂，当这种竖向裂缝长度连续超过置断裂，当这种竖向裂缝长度连续超过4皮砖时，该部位皮砖时，该部位的砖接近破坏，当多条竖向裂缝在墙上出现，其间距的砖接近破坏，当多条竖向裂缝在墙上出现，其间距240mm时，此墙体即将倒

4、塌。时，此墙体即将倒塌。受弯或大偏心受压裂缝受弯或大偏心受压裂缝，当轴向力的偏心距较大，在砌体，当轴向力的偏心距较大，在砌体中产生较大的拉应力时，在远离压力的一侧将出现垂直于中产生较大的拉应力时，在远离压力的一侧将出现垂直于压力方向的水平裂缝，这种裂缝也容易引起砌体的破坏。压力方向的水平裂缝，这种裂缝也容易引起砌体的破坏。稳定性裂缝稳定性裂缝，当长细比超过规定限值较多时，砌体会在偶，当长细比超过规定限值较多时，砌体会在偶然因素影响下产生纵向弯曲，在弯曲区段的中点，往往出然因素影响下产生纵向弯曲，在弯曲区段的中点，往往出现水平裂缝。现水平裂缝。局部受压裂缝局部受压裂缝，当砌体上的大梁支承面较小时

5、，梁端处的，当砌体上的大梁支承面较小时，梁端处的砌体受到很大的局部压应力，在梁端下部的局部受压范围砌体受到很大的局部压应力，在梁端下部的局部受压范围内，会出现多条竖向裂缝。内，会出现多条竖向裂缝。以上裂缝的出现，表明砌体的承载能力不足，均应立即加以上裂缝的出现，表明砌体的承载能力不足，均应立即加固，以避免事故发生。固，以避免事故发生。9.1.2砌体结构裂缝的处理方法砌体结构裂缝的处理方法根据裂缝的部位、方向、特征、宽度大小、分布情况根据裂缝的部位、方向、特征、宽度大小、分布情况等分等分析裂缝的类型。如果是温度裂缝或沉降裂缝，则应针对原析裂缝的类型。如果是温度裂缝或沉降裂缝，则应针对原因来根治因

6、来根治.温度裂缝温度裂缝则应在砌体中增设温度变形缝，或者在屋面增设则应在砌体中增设温度变形缝，或者在屋面增设保温隔热层等。保温隔热层等。沉降裂缝沉降裂缝则应检测裂缝是否已经稳定，如已稳定，可在裂则应检测裂缝是否已经稳定，如已稳定，可在裂缝中灌抹水泥浆，并在裂缝两端铺贴钢丝网，再抹水泥砂缝中灌抹水泥浆，并在裂缝两端铺贴钢丝网，再抹水泥砂浆面层。如裂缝仍在发展，则应将工作重点放在地基加固浆面层。如裂缝仍在发展，则应将工作重点放在地基加固上。上。受力裂缝受力裂缝，则应采取提高砌体的承载力的加固方法。，则应采取提高砌体的承载力的加固方法。常用的承载力加固法常用的承载力加固法对墙对墙有：扶壁柱加固法、组

7、合砌体加有：扶壁柱加固法、组合砌体加固法；固法；对柱对柱有：外包角钢加固法、组合砌体加固法。有：外包角钢加固法、组合砌体加固法。9.2墙砌体的扶壁柱加固法墙砌体的扶壁柱加固法扶壁柱法是最常用的墙砌体加固方法，这种方法既能提高墙体的承载扶壁柱法是最常用的墙砌体加固方法，这种方法既能提高墙体的承载力，又可减小墙体的高厚比，从而提高墙体的稳定性。根据使用材料力，又可减小墙体的高厚比，从而提高墙体的稳定性。根据使用材料的不同，扶壁柱法分的不同，扶壁柱法分砖（石）扶壁柱法砖（石）扶壁柱法和和混凝土扶壁柱法混凝土扶壁柱法两种。两种。9.2.1砖（石）扶壁柱法的工艺及构造砖（石）扶壁柱法的工艺及构造图图(a

8、)表示单面增设的砖扶壁柱，图表示单面增设的砖扶壁柱，图(b)表示双面增设的砖扶壁柱，图表示双面增设的砖扶壁柱，图(c)表示单面增设的块石挡土墙的石扶壁柱。表示单面增设的块石挡土墙的石扶壁柱。增设的扶壁柱与原砖墙的连接，可采用插筋法以增设的扶壁柱与原砖墙的连接，可采用插筋法以保证扶壁柱与砖墙的共同工作。保证扶壁柱与砖墙的共同工作。扶壁柱加固的工艺为扶壁柱加固的工艺为：（1）将新旧砌体接触面间的粉刷层剥去，并冲将新旧砌体接触面间的粉刷层剥去，并冲洗干净。洗干净。（2）在砖墙的灰缝中打入直径在砖墙的灰缝中打入直径4mm或或6mm的连的连接插筋；如果打入插筋有困难，可先用电钻钻孔，接插筋；如果打入插筋

9、有困难，可先用电钻钻孔，然后将插筋打入。插筋的水平间距应不大于然后将插筋打入。插筋的水平间距应不大于120mm，竖向间距以，竖向间距以4皮砖为宜。皮砖为宜。（3）在开口边绑扎直径在开口边绑扎直径3mm的封口筋。的封口筋。（4）用用M5M10的混合砂浆，的混合砂浆，MU10以上的砖以上的砖砌筑扶壁柱。扶壁柱的宽度不应小于砌筑扶壁柱。扶壁柱的宽度不应小于240mm，厚，厚度不应小于度不应小于125mm。当砌至楼板底或梁底时，应。当砌至楼板底或梁底时，应采用硬木楔或钢楔顶撑，以保证补强砌体有效地采用硬木楔或钢楔顶撑，以保证补强砌体有效地发挥作用。发挥作用。9.2.2砖（石）扶壁柱加固墙的砖（石）扶壁

10、柱加固墙的承载力验算承载力验算考虑到后砌扶壁柱存在着应力滞后，计算加固砖墙承载力考虑到后砌扶壁柱存在着应力滞后，计算加固砖墙承载力时，通常对后砌扶壁柱的抗压强度设计值时，通常对后砌扶壁柱的抗压强度设计值f乘以折减系数乘以折减系数0.9予以降低。加固后的受压承载力可按下式验算：予以降低。加固后的受压承载力可按下式验算：N（fA0.9f1A1）式中式中N荷载设计值产生的轴向力；荷载设计值产生的轴向力；高厚比高厚比和轴向力的偏心距和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影对受压构件承载力的影响系数，可按响系数，可按砌体结构设计规范砌体结构设计规范取用；取用；f、f1分别为原墙和新砌扶壁柱的抗压强度设计值

11、；分别为原墙和新砌扶壁柱的抗压强度设计值；A、A1分别为原墙和新砌扶壁柱的截面面积。分别为原墙和新砌扶壁柱的截面面积。验算加固砖墙的高厚比以及正常使用极限状态要求时，不验算加固砖墙的高厚比以及正常使用极限状态要求时，不必考虑后砌扶壁柱的应力滞后，可同一般砌体按必考虑后砌扶壁柱的应力滞后，可同一般砌体按砌体结砌体结构设计规范构设计规范进行。进行。9.2.3混凝土扶壁柱的工艺及构造混凝土扶壁柱的工艺及构造图图9.2混凝土扶壁柱法加固砖墙混凝土扶壁柱与原墙的连接是十分重混凝土扶壁柱法加固砖墙混凝土扶壁柱与原墙的连接是十分重要的。要的。图图9.2(a)为原带有壁柱的墙，新旧柱间可采用图中所示的连接方法

12、，为原带有壁柱的墙，新旧柱间可采用图中所示的连接方法，与砖扶壁柱基本相同。与砖扶壁柱基本相同。图图9.2（b)为双面增设混凝土扶壁柱，箍筋的弯折面应隔层交错放置，为双面增设混凝土扶壁柱，箍筋的弯折面应隔层交错放置，即图中所示箍筋的上下一个箍筋应将弯折面换到右边。即图中所示箍筋的上下一个箍筋应将弯折面换到右边。混凝土扶壁柱用混凝土扶壁柱用C20C25混凝土，截面宽度不宜混凝土，截面宽度不宜小于小于250mm,厚度不宜小于厚度不宜小于100mm。施工时当柱顶是楼板时，要注意设置混凝土浇注施工时当柱顶是楼板时，要注意设置混凝土浇注口，通常可采用以下方案：将扶壁柱的顶部截面口，通常可采用以下方案：将扶

13、壁柱的顶部截面加大，在加大截面处的楼板开洞口，从洞口浇注加大，在加大截面处的楼板开洞口，从洞口浇注混凝土。如果考虑建筑空间的需要，不希望柱的混凝土。如果考虑建筑空间的需要，不希望柱的截面在顶部加大，可待混凝土初凝后，将多余的截面在顶部加大，可待混凝土初凝后，将多余的混凝土修平。如果结构上的安全不允许在楼板开混凝土修平。如果结构上的安全不允许在楼板开浇注洞口，则可将柱顶处的混凝土改为喷射法施浇注洞口，则可将柱顶处的混凝土改为喷射法施工。工。9.2.4混凝土扶壁柱法混凝土扶壁柱法加固墙体的承载力验算加固墙体的承载力验算混凝土扶壁柱法加固后的砌体成为组合砖砌体。考虑到新浇混凝土扶混凝土扶壁柱法加固后

14、的砌体成为组合砖砌体。考虑到新浇混凝土扶壁柱与原墙的受力状态有关，并存在着应力滞后，因此计算组合砖砌壁柱与原墙的受力状态有关，并存在着应力滞后，因此计算组合砖砌体的承载力时，应对新浇扶壁柱引入强度折减系数体的承载力时，应对新浇扶壁柱引入强度折减系数。轴心受压组合砖砌体的承载力，可按下式计算：轴心受压组合砖砌体的承载力，可按下式计算：NconfA（fcAcfyAs）式中式中con组合砖砌体构件的稳定系数，按表组合砖砌体构件的稳定系数，按表9.1取用；取用；新浇扶壁柱的材料强度折减系数，通常可取新浇扶壁柱的材料强度折减系数，通常可取0.90；若加固时；若加固时原砖砌体有荷载裂缝或有破损原砖砌体有荷

15、载裂缝或有破损,应视情况取应视情况取0.60.7；f原砌体的抗压强度设计值；原砌体的抗压强度设计值；A原砖砌体的截面面积；原砖砌体的截面面积；fc扶壁柱混凝土的轴心抗压强度设计值；扶壁柱混凝土的轴心抗压强度设计值；Ac混凝土的截面面积；混凝土的截面面积；As、fy分别为受压钢筋的截面面积和抗压强度设计值，当分别为受压钢筋的截面面积和抗压强度设计值，当fy320MPa时，仍采用时，仍采用320MPa。偏心受压组合砖砌体的承载力偏心受压组合砖砌体的承载力可按下列公式计算：可按下列公式计算：NfA+（fcAc+fyAs）-sAs（9.3）或或NeNfSs+fcSc,s+fyAs(h0-a)（9.4）

16、此时受压区高度此时受压区高度x可按下式确定：可按下式确定：fSN+（fcSc,N+fyAseN）-sAseN0（9.5）式中式中A原砖砌体受压部分的面积；原砖砌体受压部分的面积；Ac混凝土受压部分的面积；混凝土受压部分的面积；Ss砖砌体受压部分的面积对受拉钢筋砖砌体受压部分的面积对受拉钢筋As重心的面积矩；重心的面积矩；Sc,s混凝土受压部分的面积对钢筋混凝土受压部分的面积对钢筋As重心的面积矩；重心的面积矩；SN 砖砌体受压部分的面积对轴向力砖砌体受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩；作用点的面积矩；Sc,N混凝土受压部分的面积对轴向力混凝土受压部分的面积对轴向力N作用点的面积矩；作用点的面积矩；eN、eN分别为钢筋分别为钢筋As和和As重心至轴向力重心至轴向力N作用点的距作用点的距离离s受拉钢筋受拉钢筋As的应力，当大偏心受压时（的应力，当大偏心受压时（b）,sfy；当小偏心受压时（当小偏心受压时（b）s=650-8009.3钢筋网水泥砂浆面层加固墙砌体钢筋网水泥砂浆面层加固墙砌体钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙是指把需加固的砖墙表面除钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙是指把需加固的砖墙表面除