砖混结构裂缝分析实例
(4)砂浆配合比不准确,或含杂质过多,因而本身强度 不足,或保水性差、流动性差,都会造成墙体承载力 下降,严重的会引起倒塌。
一些裂缝,不影响建筑物结构的承载力、刚度及完 整性,但会降低砌体结构的耐久性。
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• 有的裂缝原因是由于材料的强度不足,结构构件截面 尺寸不够,或连接构造质量不可靠。这类裂缝威胁到 结构的承载力和稳定性,如不及时治理,可能导致局 部或整体的破坏,会带来人员的伤亡和经济上的巨大 损失。
• 事故原因分析和处理如下: • (1)中间砖柱承载力按轴心受压算允许承载力只有
913.36kN,而该柱所承受的荷载(算至±0.000标高) 却有1166kN。超载252.64kN。由于施工质量不高, 该柱在恒载和施工荷载作用下就产生了裂缝。
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• (2)柱基础底面积按计算需要9.74㎡,实际只有1.96 ㎡,仅及计算需要的20.3%。远不能满足实际需要。 结构完工时,基础之所以未发生过大沉降的原因: 一是由于柱基受力尚未达到设计荷载:二是由于实 际地基承载力大于150kN/㎡ 而因柱身的砌筑质量 太差,其实际承载力远低于计算承载力。因而率先 开裂,掩盖了地基的危险因素。
• 则设计荷载: N设 1.2NG 1.4NQ 1.2140 .5 1.480.37 281kN
• 刚性方案,砖柱高取:H0 3.2 0.5 3.7m(地面以下到 大放脚): 高厚比: β=3.7/0.49=7.55
• 砖MU7.5,砂浆M5,查得砌体度 f 1.37 N / mm 2
• (4)强调计算结果,忽略构造要求。
• 二、施工方面原因
(1)砌筑质量差。砌体结构为手工操作,而墙体强度的 高低与砌筑质量有密切关系。施工管理不善、质量把 关不严是造成砌体结构事故的重要原因。
(2)在墙体上任意开洞,或拆了脚手架,但脚手眼未及 时填好或填补不实,过多地削I弱了结构构件截面。
(3)在施工过程中,对一些高大墙体未加临时支撑,如 遇到大风大雨等不利因素将造成失稳破坏。
• 四、砖柱组砌工艺不规范引起房屋倒塌
• 1.工程及事故概况
• 某地区建一座四层楼住宅,长61.2m,宽7.8m。 砖墙承重、钢筋混凝土预制楼盖,局部(厕所等)为现 浇钢筋混凝土。图纸为标准住宅图。唯一改动的地 方为底层有一大活动室,去掉了一道承重墙,改为 490mm×490mm砖柱,上搁钢筋混凝土梁。置换时, 经计算确认承载力足够。但在楼盖到四层时,该独 立砖柱压坏而引起房屋大面积倒塌。
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• 2.计算复核
• 房屋结构为标准图,已经过考验,而且工程地质 条件良好,并无地基下沉失效等情况。根据现场倒 塌情况判断,倒塌原因显然是由砖柱被压酥引起的。 设计砖的强度等级为MU7.5,有出厂证明并经验收 合格。设计砂浆强度等级为M5。现验算如下。
• 荷载计算:结构恒载 NG 140.5kN ,使用荷载 NQ 80.37kN
• 承载面积 A=0.49X0.49=0.24㎡<0.3㎡
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• 如图10.1(a)、(b)所示。
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• 该房屋主体结构完工时,几个底层砖柱就发生严重 的竖向裂缝。其中最严重的位于⑧轴线,裂缝最宽 处达8mm~10mm,长1.5m左右,说明该砖柱已濒 临破坏,如图10.1(c)所示。发现裂缝后,随即对各 层砖柱进行加固,加固方案为四角外包角钢 L75mm×75mm×6mm,角钢间用缀条连接,如图 10.1(d)所示,但加固方案并未能取得成效。
• (3)本例事故原因主要是设计问题。不得不将原内砖 柱承重方案改为砖墙承重方案,新添内纵横墙及其 基础,将大房间改为小房间。这样,楼面荷载由梁 直接传给新添墙及基础。这个修改方案虽然解决了 结构问题,但在使用上却带来了很大不便。
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• 二、设计失误引起的质量事故(本案例自学)
• 三、 砖砌体结构整体失稳引发的坍塌事故
• 1.工程概况
• 1997年7月12日,某县发生一起建筑面积2500㎡ 的五层半砖混结构住宅楼倒塌的特大事故,造成36 人死亡,3人受伤,直接经济损失达860万元。
• 经全面调查认为,造成这起事故的原因是多方面 的。主要原因是该楼房工程质量低劣,砖基础浸水失 稳,导致整楼坍塌。
• 2.直接原因
• (1)该楼基础砖墙质量低劣(主要是材料不合格,施 工不规范)。一是砖的强度低,设计要求使用100号砖, 但实际使用的都明显低于75号,而且基础砖墙的砖 匀质性差,受水浸泡部分的砖墙破坏后呈粉末状;二 是对工程抽样检验的六种规格钢筋有五种不合格;
形成积水池。由于基础下有天然隔水层,地表水难
以渗透,基础砖墙内侧既无回填土,又无粉刷,长
时间受积水直接浸泡,强度大幅度降低。由于砖基
础在受到水压力与土压力的重复作用,其稳定性显
然成了最危险的薄弱环节。是年7月8日至10日,发
生洪灾,该住宅楼所处小区基础设施不配套,无截
洪、排水设施,造成该住宅楼砖墙脚和砖基础严重
积水浸泡,强度大幅度降低,稳定性严重削弱,这
是造成事故的直接原因。
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• 3.间接原因
• 凡是出现类似严重的工程事故,必与政府有关建 设管理部门无所作为、管理松弛有关,导致了从开 发建设的程序管理到具体的设计与施工管理紊乱无 章,不堪收拾。因此经调查被认定为一起工作人员 玩忽职守,管理紊乱引起的重大责任事故。
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• 三是断砖集中使用,形成通缝,影响整体强度;四 是按规范要求应使用中、粗砂,实际使用的是特细 砂,含泥量高达31%,砌筑砂浆强度仅在M0.4以下, 粘结力很差。
• (2)擅自变更设计。设计图纸要求对基础内侧进行回
填土,并夯实至±0.000标高,但在建造过程中,把
原设计的实地坪改为架空板,基础内侧未回填土,
• 第二节 典型砖混结构裂缝调查
• 一、砖砌体因承载力不足造成的质量事故
• 某三层轻工业厂房,预制楼板,现浇两跨钢筋混凝土
连续梁,外砖墙内砖柱承重;砖柱截面:
490mm×490mm,采用MU10砖、M10水泥混合沙 浆砌筑;基础为三七灰土,上砌毛石,砖墙基础底面
宽1300mm,砖柱基础底面积为: 1400mm×l400mm,地基设计承载力f 150kN / m2