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摘 要:目前,我国很多建筑如校舍、农村自建房等均是预制楼板砖石结构,这种结构的好处是有足够的抗压性,但是整体性不够强,过长时间的使用会引起楼板脱落,造成人身损害,财产安全也会受到影响。为了避免这样的情况发生,就要根据预制楼板的具体特点对其整体性进行增强,以保证建筑的稳固性。本文主要论述了解决上述问题的增强措施,仅供参考。
关键词:砌体结构;抗震;加固
现如今,在我国经济与技术不发达的地区,依然存在较多使用预制板构建的砖体结构房屋。这种结构虽然抗压性很强,但是整体性较差,存在严重的安全隐患。若施工单位与施工人员在不注意施工规范与标准的情况下,未按照要求对预制楼板的连接处进行施工,一旦发生如地震、泥石流等自然灾害,就很容易造成预制楼板掉落的后果,引发安全问题。为此,我们要根据预制楼板砌体房屋的特点,从根本入手提升其整体性,保证建筑物的安全。
1 预制板砖砌体房屋的破坏特点
在1998年以前,砌体房屋的建造多采用装配式楼板,即在预制件厂或是工厂运用预应力混凝土先张法处理楼板,再将处理好的楼板送往施工现场,运输到现场后开始吊装,按照构造采取有效的措施进行拉结,在其上浇筑厚度不小于50毫米的素混凝土垫层,这样做的好处是满足了埋设电线管的需要,再根据施工规范与要求在这一环节完成后建设构造层,为了更加方便地安装预制板,板与板之间要保留30毫米的板缝,安装完毕后使用稀释混凝土将其填实。填实的过程中要注意,首先要保证质量,由于各种抗震横墙变形存在的差异,预制楼板很有可能在墙体中被拔出,在施工中如果支撑的长度不足以满足施工要求或者出现了板与板的连接不牢固这一现象,预制楼板就会在墙体中脱落。此外,在变形过程中,预制楼板会受到墙体预应力的制约,板的上下端处也会因弯矩与剪力的综合作用产生断裂现象。
1.1 主要破坏的原因
1.1.1 预制楼板的变形程度太大,所以也非常容易出现板顶和板底比较严重的开裂现象,这样也就使得板的整体性受到非常大的影响。
1.1.2 以往施工设计图纸所规定的安装后的板与板之间的缝隙都是上宽30毫米,下宽10毫米,板缝浇筑细石混凝土后其截面呈倒梯形,由于混凝土材料的收缩性很强,随着预制楼板与板缝间混凝土的收缩,且收缩量程度不同,板块间的受力也不均匀,就会造成后填混凝土与板间之间出现开裂的现象,板间混凝土丧失了一些功能,无法传力,不但影响了楼体的美观,楼盖的整体性也受到了一定程度的破坏。
1.1.3 在连接预制板与墙面的过程中,板底受拉钢丝因外露了一小段而被弯成交叉状埋入板头接缝灰浆中,由于冷拔丝不适用于焊接的方式,所以埋入段短且细而且光,锚固差,质量无法得到有效的保障,无法保证存在一个稳定的钢丝结构弥补连接板与钢丝时的不足,要解决这些问题必须找到合理有效的措施,一方面每条填缝混凝土的内部都要设置一根符合强度标准的钢筋;另一方面,施工单位及施工人员要认真对待,仔细地进行施工与操作,这样就能在一定程度上极大的保证预制楼板具有较强的整体性。
1.1.4 预制楼板在墙体的支撑施工中,支撑的长度也不能达到施工的标准和要求,如果发生了地震,在地震作用的影响之下楼板非常容易出现脱落的现象,还容易造成建筑物坍塌的现象,给人们的生命和财产安全造成了一定的威胁。
1.2 主要破坏模式
由于大开间纵墙承重的整体性、牢固性差,致使预制楼板房屋的建筑在地震作用下可能产生以下几种破坏模式。
1.2.1 因预制板无法整体搭建在纵墙上,所以形成了特殊的结构承重体系,即纵墙承重结构或可以说是纵墙为主的结构。纵墙中产生的墙面外弯曲是由于横向水平地震的作用引起的,如因为门窗洞口变小使得大开间的教室纵向承重墙截面积变小,墙体不具备构造柱或者构造柱的强度不足,都会在地震作用下造成纵墙被破坏,更严重的是引起房屋的坍塌。
1.2.2 預制板与砌体搭接长度只有80~100mm,如考虑施工的误差,预制楼板在墙上或梁上的支撑长度更小。加上预制楼板间连接构造措施不能被可靠保证,在地震反复作用下易使预制板脱落。
1.2.3 由于纵墙外弯曲时会使板端产生负弯矩,而预制板抵抗负弯矩能力较差,一旦板端附近开裂,板在弯矩和竖向剪力作用下即会发生折断。板坠落到下层楼板会引起下层楼板脆性断裂,出现连续倒塌事故。
2 增强预制楼板整体性的措施
2.1 预制楼板板底粘贴碳布
2.1.1 碳纤维加固是利用碳纤维布和结构胶对构件加固处理,具有抗拉强度高、轻质、柔软、易粘贴、不增加结构自重及截面尺寸、耐久性好、耐酸碱及大气环境腐蚀等特点。但碳纤维布按碳丝的编织方向一般只考虑单向受力,因此应用碳纤维布进行加固时纤维方向应与加固受力方向一致。
2.1.2 垂直板缝方向粘贴可与楼板上的构造层做法相结合承力,限制了预制楼板在地震过程中的相对位移,能起到整体连接作用,但不能提高单块预制楼板的承载力。因此,用该加固方案宜采用沿板缝方向和垂直板缝方向同时粘贴碳纤维的方案,并在预制楼板支撑处增设角钢来增加其支撑长度,可收到增强预制楼板整体性的效果。
2.2 预制楼板上加叠合层
加叠合层的方案的具体操作是去掉预制楼板的面层,将50~60mm厚的细石混凝土垫层重新浇筑在其上部,内部配置双向钢筋网片,钢筋网片要以植筋的方式植入墙内,厚度为15d,最后重新铺设地砖等面层。这样做的好处是所形成的楼盖形式被称为装配整体式楼盖,其整体性得到了有效地增强,在分配楼层水平剪力时与现浇楼盖保持一致,也就是说通过墙体抗侧移刚度进行比例分配。此方案也适用于新建的工程,但是在对工程进行后加固改造时会留下弊端,具体如下:
(1)在拆除原预制板垫层时对预制楼板破坏较大,会引起预制楼板开裂。(2)垫层垃圾较多,清理和运输费用较高。(3)污染较大,尤其是打垫层时水泥浆污染顶棚较严重。(4)原结构的预制楼板已有使用年限,新加荷载能否满足承载力要求需重新验算,如不满足要求还需对预制楼板采取板底加固措施。
结束语
随着当下我国建筑及施工行业的蓬勃发展,建筑技术及施工材料方面也在不断的创新着,具有一定的发展与进步,这也说明了建筑工程的质量依然存在很大的提升空间,施工中要有效的控制砌体结构的预制楼板的整体性,因为其控制了整个建筑的结构质量,是建筑的重要组成部分,只有采取适当的措施提升预制楼板的整体性,才能够有效地保障我国建筑的安全性,避免在自然灾害中发生严重的坍塌现象。
参考文献
[1]罗春燕,王延鹏,张吾渝,燕华.青海村镇砌体结构房屋抗震缺陷分析[J].建筑技术,2012(5).
[2]林于东,林秋峰,王绍平,宗周红.高强钢绞线网聚合物砂浆加固钢筋混凝土板抗弯试验研究[J].福州大学学报(自然科学版),2006(2).
关键词:砌体结构;抗震;加固
现如今,在我国经济与技术不发达的地区,依然存在较多使用预制板构建的砖体结构房屋。这种结构虽然抗压性很强,但是整体性较差,存在严重的安全隐患。若施工单位与施工人员在不注意施工规范与标准的情况下,未按照要求对预制楼板的连接处进行施工,一旦发生如地震、泥石流等自然灾害,就很容易造成预制楼板掉落的后果,引发安全问题。为此,我们要根据预制楼板砌体房屋的特点,从根本入手提升其整体性,保证建筑物的安全。
1 预制板砖砌体房屋的破坏特点
在1998年以前,砌体房屋的建造多采用装配式楼板,即在预制件厂或是工厂运用预应力混凝土先张法处理楼板,再将处理好的楼板送往施工现场,运输到现场后开始吊装,按照构造采取有效的措施进行拉结,在其上浇筑厚度不小于50毫米的素混凝土垫层,这样做的好处是满足了埋设电线管的需要,再根据施工规范与要求在这一环节完成后建设构造层,为了更加方便地安装预制板,板与板之间要保留30毫米的板缝,安装完毕后使用稀释混凝土将其填实。填实的过程中要注意,首先要保证质量,由于各种抗震横墙变形存在的差异,预制楼板很有可能在墙体中被拔出,在施工中如果支撑的长度不足以满足施工要求或者出现了板与板的连接不牢固这一现象,预制楼板就会在墙体中脱落。此外,在变形过程中,预制楼板会受到墙体预应力的制约,板的上下端处也会因弯矩与剪力的综合作用产生断裂现象。
1.1 主要破坏的原因
1.1.1 预制楼板的变形程度太大,所以也非常容易出现板顶和板底比较严重的开裂现象,这样也就使得板的整体性受到非常大的影响。
1.1.2 以往施工设计图纸所规定的安装后的板与板之间的缝隙都是上宽30毫米,下宽10毫米,板缝浇筑细石混凝土后其截面呈倒梯形,由于混凝土材料的收缩性很强,随着预制楼板与板缝间混凝土的收缩,且收缩量程度不同,板块间的受力也不均匀,就会造成后填混凝土与板间之间出现开裂的现象,板间混凝土丧失了一些功能,无法传力,不但影响了楼体的美观,楼盖的整体性也受到了一定程度的破坏。
1.1.3 在连接预制板与墙面的过程中,板底受拉钢丝因外露了一小段而被弯成交叉状埋入板头接缝灰浆中,由于冷拔丝不适用于焊接的方式,所以埋入段短且细而且光,锚固差,质量无法得到有效的保障,无法保证存在一个稳定的钢丝结构弥补连接板与钢丝时的不足,要解决这些问题必须找到合理有效的措施,一方面每条填缝混凝土的内部都要设置一根符合强度标准的钢筋;另一方面,施工单位及施工人员要认真对待,仔细地进行施工与操作,这样就能在一定程度上极大的保证预制楼板具有较强的整体性。
1.1.4 预制楼板在墙体的支撑施工中,支撑的长度也不能达到施工的标准和要求,如果发生了地震,在地震作用的影响之下楼板非常容易出现脱落的现象,还容易造成建筑物坍塌的现象,给人们的生命和财产安全造成了一定的威胁。
1.2 主要破坏模式
由于大开间纵墙承重的整体性、牢固性差,致使预制楼板房屋的建筑在地震作用下可能产生以下几种破坏模式。
1.2.1 因预制板无法整体搭建在纵墙上,所以形成了特殊的结构承重体系,即纵墙承重结构或可以说是纵墙为主的结构。纵墙中产生的墙面外弯曲是由于横向水平地震的作用引起的,如因为门窗洞口变小使得大开间的教室纵向承重墙截面积变小,墙体不具备构造柱或者构造柱的强度不足,都会在地震作用下造成纵墙被破坏,更严重的是引起房屋的坍塌。
1.2.2 預制板与砌体搭接长度只有80~100mm,如考虑施工的误差,预制楼板在墙上或梁上的支撑长度更小。加上预制楼板间连接构造措施不能被可靠保证,在地震反复作用下易使预制板脱落。
1.2.3 由于纵墙外弯曲时会使板端产生负弯矩,而预制板抵抗负弯矩能力较差,一旦板端附近开裂,板在弯矩和竖向剪力作用下即会发生折断。板坠落到下层楼板会引起下层楼板脆性断裂,出现连续倒塌事故。
2 增强预制楼板整体性的措施
2.1 预制楼板板底粘贴碳布
2.1.1 碳纤维加固是利用碳纤维布和结构胶对构件加固处理,具有抗拉强度高、轻质、柔软、易粘贴、不增加结构自重及截面尺寸、耐久性好、耐酸碱及大气环境腐蚀等特点。但碳纤维布按碳丝的编织方向一般只考虑单向受力,因此应用碳纤维布进行加固时纤维方向应与加固受力方向一致。
2.1.2 垂直板缝方向粘贴可与楼板上的构造层做法相结合承力,限制了预制楼板在地震过程中的相对位移,能起到整体连接作用,但不能提高单块预制楼板的承载力。因此,用该加固方案宜采用沿板缝方向和垂直板缝方向同时粘贴碳纤维的方案,并在预制楼板支撑处增设角钢来增加其支撑长度,可收到增强预制楼板整体性的效果。
2.2 预制楼板上加叠合层
加叠合层的方案的具体操作是去掉预制楼板的面层,将50~60mm厚的细石混凝土垫层重新浇筑在其上部,内部配置双向钢筋网片,钢筋网片要以植筋的方式植入墙内,厚度为15d,最后重新铺设地砖等面层。这样做的好处是所形成的楼盖形式被称为装配整体式楼盖,其整体性得到了有效地增强,在分配楼层水平剪力时与现浇楼盖保持一致,也就是说通过墙体抗侧移刚度进行比例分配。此方案也适用于新建的工程,但是在对工程进行后加固改造时会留下弊端,具体如下:
(1)在拆除原预制板垫层时对预制楼板破坏较大,会引起预制楼板开裂。(2)垫层垃圾较多,清理和运输费用较高。(3)污染较大,尤其是打垫层时水泥浆污染顶棚较严重。(4)原结构的预制楼板已有使用年限,新加荷载能否满足承载力要求需重新验算,如不满足要求还需对预制楼板采取板底加固措施。
结束语
随着当下我国建筑及施工行业的蓬勃发展,建筑技术及施工材料方面也在不断的创新着,具有一定的发展与进步,这也说明了建筑工程的质量依然存在很大的提升空间,施工中要有效的控制砌体结构的预制楼板的整体性,因为其控制了整个建筑的结构质量,是建筑的重要组成部分,只有采取适当的措施提升预制楼板的整体性,才能够有效地保障我国建筑的安全性,避免在自然灾害中发生严重的坍塌现象。
参考文献
[1]罗春燕,王延鹏,张吾渝,燕华.青海村镇砌体结构房屋抗震缺陷分析[J].建筑技术,2012(5).
[2]林于东,林秋峰,王绍平,宗周红.高强钢绞线网聚合物砂浆加固钢筋混凝土板抗弯试验研究[J].福州大学学报(自然科学版),2006(2).