3砌体结构的检测
接受委托
调查
确定检测目的、 内容和范围
确定检测方法
设备、仪 器标定
测试
计算、分析、推 定
检测报告
3.2.2检测单元、测区和测点的布置
• 当检测对象为整栋建筑物或建筑物的一部分时,应将其划 分为一个或若干个可以独立进行分析的结构单元,每一结 构单元划分为若干个检测单元。 • 每一检测单元内,应随机选择6个构件(单片墙体、柱), 作为6个测区。当一个检测单元不足6个构件时,应将每个 构件作为一个测区。 • 每一测区应随机布置若干测点。各种检测方法的测点数, 应符合下列要求: • (1) 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。 • (2) 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。
3.1砌体的损坏机理
• 砌体开裂的原因主要有荷载过大、基础不均匀、沉降和温度应力的作 用。 • 3.1.1荷载引起的裂缝 • (1) 拉应力破坏。砖砌的水池、圆形筒仓等构筑物常会发生由于拉 应力过大而引起砌体开裂现象。 • 当砖的标号较高而砂浆与砖的粘结力不足时,就会造成粘结力破坏, 裂缝沿齿缝开展(垂直开展或阶梯形开展);当砖的标号较低,而砂 浆强度较高时,砌体就会产生通过砖和灰缝而连成的直缝,这些裂缝 多先发生在砌体受力最大或有洞口的部位。 • (2) 弯曲抗拉破坏。弯曲抗拉破坏多产生于挡土墙、地下室围墙和 建筑物上部压力较小的挡风墙上。弯曲抗拉裂缝有沿齿缝和沿直缝两 种形式(图3.1)。
3砌体结构的检测
• 本章阐述了砌体的损坏机理及砌体结构检测的一 般原则,重点介绍了砌体结构的现场检测技术, 主要有原位轴压法、扁顶法、原位单剪法和原位 单砖双剪法、推出法、筒压法等。
• 砌体结构包括砖砌体、砌块砌体、石砌体。砌体 结构因造价较低在民用多层建筑中得到广泛应用。 本章主要介绍砖砌体结构的检测方法,但亦可供 其他砌体的检测参照。
(即使)土层均匀,房屋重量均匀,由于土应力叠加,中间应力 大
土层均匀,房屋中间重量大
房屋重量均匀,两边土比中间土软弱
.
土层均匀,房屋右边重量大
3.1.3温度裂缝
• 在昼夜温差大的炎热地区,屋顶受阳光照射温度 上升,屋面混凝土板体积膨胀,板下墙体限制了 板的变形,在板的推力下,墙向外延伸,墙体中 产生拉应力、剪应力,当应力较大时,将产生水 平裂缝。在转角处,水平裂缝贯通形成包角裂缝。
• 式中fmi,j是第i个测区第j个测点标准砌体抗压强度换算值;
•
该测点上部墙体的压应力,其值可按墙体实际所承受的荷载标准 值计算。
3、测区的砌体抗压强度平均值应按下式计算
3.4扁顶法
• 扁顶法除能检测砖砌体的强度外,还能检测砖砌体的受压 工作应力及砌体的弹性模量。 • 3.4.1扁顶法的测试装置与变形测点布置 • 采用扁顶法检测时应根据检测目的分别按图3.5(a)和图 3.5(b)布置测试装置及变形测点。检测时,在墙体的水 平灰缝处开凿两条槽孔,安放扁顶。加荷设备由手动油泵、 扁顶等组成。
测试设备
3.3.2原位轴压法的试验步骤
• (1) 在测点上开凿水平槽孔。
• 上下水平槽孔应对齐,两槽之间应相距7皮砖。开槽时,应避免扰动 四周的砌体;槽间砌体的承压面应修平整。
• (2) 在槽孔间安放原位压力机。
• 安放前,在上槽内的下表面和扁式千斤顶的顶面应分别均匀铺设湿细 砂或石膏等材料的垫层,垫层厚度可取10mm。
•(4) 计算测点砌体 沿通缝的抗剪强度。
3.5.2原位单砖双剪法 • 3.5.2.1原位单砖双剪法的工作状况及测点 布置
3.2.3检测方法分类及其选用原则
• 砌体工程的现场检测方法,按对墙体损伤程度可分为以下 两类: • (1) 非破损检测方法,在检测过程中,对砌体结构的既 有性能没有影响。 • (2) 局部破损检测方法,在检测过程中,对砌体结构的 既有性能有局部的、暂时的影响,但可修复。 • 砌体工程的现场检测方法,按测试内容可分为下列几类: • (1) 检测砌体抗压强度:原位轴压法、扁顶法; • (2) 检测砌体工作应力、弹性模量:扁顶法; • (3) 检测砌体抗剪强度:原位单剪法、原位单砖双剪法; • (4) 检测砌筑砂浆强度:推出法、筒压法、砂浆片剪切 法、回弹法、点荷法、射钉法。
• (3) 进行试加荷载试验,试加荷载值可取预估破坏荷载的 10% 。
• 检查测试系统的灵活性和可靠性,以及上下压板与砌体受压面接触是 否均匀密实。
• (4) 分级加荷,每级荷载可取预估破坏荷载的10%,并应 在1~1.5min内均匀加完,然后恒载2min。
• 加荷至预估破坏荷载的80%后,应按原定加荷速度连续加荷,直至槽 间砌体破坏。当槽间砌体裂缝急剧扩展和增多,油压表的指针明显回 退时,槽间砌体达到极限状态。
3.4.2.2实测墙体的砌体抗压强度或弹性模量
• (1) 在完成墙体的受压工作应力测试后,开凿第二条水平 槽,上下槽应互相平行、对齐。当选用250mm×250mm 扁顶时,两槽之间相隔7皮砖,净距宜取430mm;当选用 其他尺寸的扁顶时,两槽之间相隔8皮砖,净距宜取 490mm。 • (2) 按前述要求,在下槽内安装扁顶。按前述的要求试加 荷载。按前述要求正式加荷,直至槽间砌体破坏。 • 破坏荷载与槽间砌体的受压面积的比值即为槽间砌体的抗 压强度。 • 测区的砌体抗压强度平均值的计算同原位轴压法。 • 当需要测定砌体受压弹性模量时,应在槽间砌体两侧各粘 贴一对变形测量脚标,脚标应位于槽间砌体的中部,脚标 之间相隔4条水平灰缝,净距宜取250mm。试验前应记录 标距值,精确至0.1mm。按上述加荷方法进行试验,测 记逐级荷载下的变形值。加荷的应力上限不宜大于槽间砌 体极限抗压强度的50%。
3.1.2地基不均匀沉降引起的裂缝
• 地基发生的不均匀沉降当超过一些限度后,会造 成砌体结构的开裂。 • 通常又分为以下两种情况: • (1) 中间沉降较多的沉降(又称盆式沉降)。 对软土地基通常地基中部的沉降较大,这时房屋 将从底层开始出现沿45°角方向的斜裂缝,其特 点是下层的裂缝宽度较大。 • (2) 一端沉降较多的沉降。当地基软硬不均, 如一部分位于岩层,一部分位于土层时容易发生。 这时房屋将沿顶部开始出现沿45°角方向的斜裂 缝,其特点是顶层的裂缝宽度较大。当不均匀沉 降稳定以后,这类裂缝将不再发展。
砌体结构损伤检测
基本内容和抽样方案
裂缝、块体和砂浆的粉化、腐蚀等内容。
砌体结构构件的损伤检测可采用全数普查和重点抽查的抽样方案。
砌体结构损伤检测
裂缝的检测
构件开裂的位置、形式和裂缝走向可采 用观察的方法确定。
裂缝的宽度可采用目测、游标卡 尺量测、读数显微镜、裂缝宽度检 验规(精度0.05mm)相结合方法进 行检测,每条裂缝应沿裂缝延伸方 向量测不少于3个裂缝表面宽度数 值,取其最大值作为该条裂缝表面 宽度值。
根据检测目的设备及环境条件 可按照下表选择检测方法
3.3原位轴压法
• 3.3.1一般规定
• 原位轴压法适用于推定240mm厚普通砖砌体的抗压强度。 检测时,在墙体上开凿两条水平槽孔,安放原位压力机。 • (1) 测试部位应具有代表性,并宜选在墙体中部距楼、地 面1m左右的高度处;槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于 1.5m。 • (2) 同一墙体上,测点不宜多于1个,且宜选在沿墙体长度 的中间部位;多于1个时,其水平净距不得小于2.0m。 • (3) 测试部位不得选在挑梁下、应力集中部位以及墙梁的 墙体计算高度范围内。
• 本仪器适用于各种建筑结构在长时间过程中的变形,无论 是构件制作过程中变形的测量,还是结构在试验过程中变 形的观察,均可采用本仪器。它特别适用于野外和现场作 结构变形的测试。主要技术参数: 1.基距:250mm 2.位 移计量程:±5mm 3.最小刻度值:40με 4.标准针距尺线 膨胀系数α1.5×10-6/℃ 5.外形尺寸:280×71×75 6.重 量:约0.8kg .
3.5原位单剪法及原位单砖双剪法
• 3.5.1.1测试部位的选定 • 为了便于测试时设备的安放以及降低试验对砌体半破损造 成的影响,测试部位选在窗洞口或其他洞口以下3皮砖范 围内。
• 3.5.1.2测试步骤 • (1) 在选定的墙体上,应采用振动较小的工具加工切口,并现浇钢 筋混凝土传力件。 • (2) 待现浇构件达到强度后安装千斤顶及测试仪表,千斤顶的加力 轴线与被测灰缝顶面应对齐。测量被测灰缝的受剪面尺寸,精确至 1mm。 • (3) 匀速施加水平荷载,使试件在2~5min内破坏。当试件沿受剪 面滑动、千斤顶开始卸荷时,即判定试件达到破坏状态。记录破坏荷 载值,结束试验。在预定剪切面(灰缝)破坏,则此次试验有效。
测试设备
5.1 原位压力机 原位压力机由手动油 泵、扁式千斤顶、 反力平衡架等组成, 其工作状况如图所 示。 5.2原位压力机的力 值,每半年应校验 一次。
原位压力机测试工作状况 1—手动油泵;2—压力表;3—高压油管;4—扁式千斤顶;5—拉杆(共4根); 6—反力板;7—螺母;8—槽间砌体;9—砂垫层
• (3) 轴压和偏压破坏。轴压破坏主要发生在独立砖柱上。 当砖柱上出现贯穿几皮砖的纵向裂缝时,则该纵向裂缝已 经成为不稳定裂缝,即在荷载不增加的情况下,裂缝仍将 继续发展。此时,砖柱实际上已处在“破坏”状态。 • 受压破坏是砖砌体结构最常见和最具危害的破坏。 • 当在砖砌体上支承梁时,梁的有效支承长度a0=4h(h为 梁高),其合力作用点大体在0.4a0处。当梁的合力作用 点偏离下部承压柱或墙的形心时,就会造成偏心力,在偏 心力作用下,砌体的承载能力比轴心受压明显降低。 • 此外当砖墙砖柱的高厚比较大时,砌体发生纵向弯曲,砌 体也会处于偏心受压状态。 • (4) 局部受压破坏。这类破坏通常发生在受集中力较大 处,如梁的端部。
裂缝长度可用卷尺量测。
砌体结构损伤检测
裂缝的检测
砌体结构损伤检测
粉化腐蚀情况检测