砌体结构教学课件PPT.ppt

2023年1月30日,第二章 砌体结构,2.1 概述2.2 砌体强度不足引起的事故2.3 因方案欠妥引起的事故2.4 因施工失误引起的事故2.5 因材料不合格或使用不当引起的事故2.6 砌体常见裂缝分析及预防2.7 砌体加固方法,2023年1月30日,第一节 概述,一 设计原因 1 设计马虎 套用图纸、无校核、漏算荷载等。2 方案欠佳 如食堂、会议室、礼堂、车间等空旷房屋，层高大，横墙少，大梁下局部压力大，若采用砌体结构，易造成事故。3 高厚比和局部承载力不足 墙体总承载力虽然满足要求，但墙体高厚比和局部承压不 满足要求。高厚比不满足要求，易引起失稳破坏。墙体局部承载力不满足要求，易引起砌体局部压坏。,2023年1月30日,第一节 概述,4 构造不满足要求 重计算、轻构造，圈梁、构造柱、连接方式等不满足构造要求，易造成事故。二 施工原因 1 砌筑质量差 接槎不正确、砂浆不饱满，上下通缝过长，砖柱采用包芯砌法等，易引起事故。2 墙体随意开洞 为施工方便，墙体随意开洞，脚手架眼未及时填好或填充不实，过多削弱墙体断面，易引起事故。3 墙体稳定性差,2023年1月30日,第一节 概述,横墙较少，墙体较高，且不注意整体连接或支撑，易引起事故。4 材料质量 砖、砂浆等材料质量不满足要求，导致砌体承载力不足，引起事故。,2023年1月30日,第二节 砌体强度不足引起的事故,例2-1 某包装车间扩建厂房倒塌事故 1 事故简况 某车间12m跨，为扩大车间，由东向北接出一段厂房，使车间成L形，扩大出口建厂房在施工过程中突然倒塌，造成4位施工人员死亡。2 工程概况 厂房原车间及扩建部分均为单跨单层，有轻型吊车（起重为10kN）。扩建部分跨度为12m，采用钢筋混凝土双铰拱屋架（标准构件），屋架间距4.5m，承重墙为370mm，带240mm300mm砖垛。屋面采用4.5m1.5m槽形板，屋面为普通做法，即有平均厚100mm水泥焦渣保温层，20mm水泥砂浆找平层，二,2023年1月30日,第二节 砌体强度不足引起的事故,毡三油防水层，上撒小豆石，吊车梁支于带砖垛的墙体上，吊车梁顶标高为4.25m，屋架下弦标高5.8m，屋架支于托墙上，托墙梁240mm450mm，支于墙垛子上。扩建部分由县设计室设计，县施工队施工，施工质量一般，要求材料为MU7.5砖、M5砂浆均合格。3 事故分析 托墙梁与吊车梁基本在同一高度，如设计成整体，则屋面荷载、屋架及上段墙体重可通过托墙梁传给带壁柱的墙体。但设计者将托梁与吊车梁分开，中间空有70mm间隙，这样屋面传来的荷载与上段墙体只压在240mm300mm的砖垛上，形成局部承压。设计人员疏忽了，并未进行局部承压验算。经复核，该部分局部承压强度严重不足，这是造成事故的直接原因。,2023年1月30日,第二节 砌体强度不足引起的事故,4 计算分析 见课本 5 结论 倒塌主要原因：墙体托墙梁下局部承载力严重不足。倒塌次要原因：扩大车间端部无山墙，属弹性方案，而设计按刚性方案。过大风荷载作用。,2023年1月30日,第三节 因方案欠妥引起的事故,例2-2 某教学大楼倒塌事故 1 事故简况 某大学教学大楼为砖墙承重的混合结构，楼盖为现浇钢筋混凝土结构，全楼分为甲、乙、丙、丁、戊五段，各段间用沉降缝分开。乙段与丁段在结构上对称，两区均有地下室，首层有展览室等大空间房间。当主体结构已全部完工，在施工进入装修阶段时，大楼乙段部分突然倒塌，当场压死十余人，损失惨重。倒塌部分的平面及剖面如图2-3所示。2 工程概况 该工程由正规大设计院设计，施工单位是市属大建筑公司。大楼乙段和丁段为地上五层，跨度14.5m，现浇混凝土主,2023年1月30日,第三节 因方案欠妥引起的事故,梁3001200mm，间距5.4m，次梁跨度5.4m，断面180450mm间距2.4-3.1m，现浇混凝土板厚80mm。大梁支承于490mm2000mm的砖柱（窗间墙）上。首层砌体设计采用砖的强度等级为MU10,因而与设计洽商，将丁段与乙段的砖柱改为加芯混凝土组合柱，加芯混凝土断面为260mm1000mm,配有少量钢筋:纵筋6根10,箍筋直径6mm间距300mm,每个10皮砖左右,设直径4mm拉筋骨一道。支承大梁的梁垫为整浇混凝土，与窗间墙等宽，与大梁同高，并与大量同时浇注。经初步检查，设计按原规范进行，并无错误；施工管理基本上按常规，混凝土浇注符合质量要求，仅砌体部分砌筑质量稍差，尤其是加芯混凝土部分，不够致密。根据现场情况分析，认为是三层窗间墙的组合砌体首先破坏而引起其它构件连锁反应，导致结构全段倒塌。,2023年1月30日,第三节 因方案欠妥引起的事故,3 事故分析 造成事故的可能原因：（1）地基不均匀沉降；（2）房间跨度大、隔墙少，墙体整体失稳；（3）砌体砌筑质量差，强度不足；（4）大跨度主梁支承在墙上，计算模型按简支，实际上有约束弯矩，从而引起墙体倒塌。4 模型试验 主要检验计算简图是否合理。结论：原设计采用简支梁计算简图有误，造成窗间墙上端弯矩值很大，使窗间墙承载力严重不足，引起房屋倒塌。,2023年1月30日,第三节 因方案欠妥引起的事故,5 事故教训（1）一般情况下，支承于砖墙上的大梁可按简支梁计算，但对跨度大于10m的空旷房屋，采用这种方案应慎重，在设计和施工管理方面应从严。采用简支梁计算模型，在构造上应做成铰接，不能做成刚接。较好的做法是将梁垫预制好，置于大梁梁底，梁垫不宜做成与窗间墙体大致同宽、同厚，应小一些。若局部承压不足，则宜扩大墙体截面，采取加厚、加垛措施。（2）遇到空旷房屋，可按框架结构计算内力来复核墙体承载力，如墙体不足以承担由此而引起的约束弯矩，建议采用钢筋混凝土框架结构，或将窗间墙改为加垛的T形截面。,2023年1月30日,第三节 因方案欠妥引起的事故,（3）尽量避免砖砌体包混凝土的夹心组合砖柱、砖墙，防止混凝土灌注不密实、砖与混凝土不能共同工作。若采用组合柱，则宜使混凝土至少有一边无砖砌体，使其外露，以便拆模后检查浇注质量。,2023年1月30日,第四节 因施工失误引起的事故,例2-3 挑檐支模不当引起墙体倒塌 1 事故概况 某综合服务楼为四层内框架结构。外墙首层窗上檐有一通长遮阳板，在浇筑遮阳板过程中（已浇筑22m），突然发生外墙倒塌。倒塌部分为遮阳板及全部一层窗间墙，倒塌线大致沿脚手架的留孔处发生。倒塌后，支承遮阳板的吊架斜杆发生严重压曲变形。2 工程概况 该工程由正规设计院设计，外墙、内柱承重。砖墙厚370mm采用MU7.5砖，M5砂浆砌筑，中间为钢筋混凝土柱，400400mm,C25级混凝土。由市区施工队施工。浇注遮阳板时采用吊架,2023年1月30日,第四节 因施工失误引起的事故,支模，即在每个窗间墙内设置一个吊架，吊架由角钢及钢管联结成的三角形支架为承重骨架，两个三角形骨架间用木垫板联系好，上设100mm150mm方木为立柱，支承遮阳板模。在窗间墙处，吊架支于墙上，有两个脚手架眼。在窗口处，则改用斜撑直接支于窗台墙上。事故发生后检查，设计无错误，材料符合设计要求，砂浆还未完全硬化；实测强度为M0.4。初步判断为支模不当，使墙体受力过大，承载力不足引起的。3 事故分析（1）计算书无误，符合规范要求。（2）支模不当，墙体倾过大，致使墙体倒塌。4 结论 拆除倒塌墙体，改进支模方法。,2023年1月30日,第四节 因施工失误引起的事故,例2-4 砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌 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。惟一改动的地方为底层有一大活动室，去掉了一道承重墙，改用490mm490mm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，有大房间的这一间砖柱压坏而引起房屋大面积倒塌。2 事故原因 大房间砖柱采用包心砌法，是间填心为碎砖和杂灰，不能与外皮砌体共同受力。,2023年1月30日,第四节 因施工失误引起的事故,3 事故教训 包心法砌筑砖时，事故屡屡出现，施工时应禁止采用。例2-5 挑檐、阳台塌落事故 挑檐、阳台和雨棚是常见的悬挑构件。悬挑构件塌落事故在全国各地时有发生。由于悬挑构件在受力性能上有一些特点，如设计或施工中不加注意，尤其是在施工人员不懂技术或知之不深的情况下，很容易因处置不当而造成事故。引起悬挑构件事故的主要原因：一是受力主筋放反，引起折断；二是抗倾覆能力不足而翻倒。,2023年1月30日,第五节 因材料不合格或使用不当而引起的事故,例2-6 灰砂砖墙体严重开裂事故 1 事故概况 由中国塔里木石油开发指挥部投资，在新疆为库尔勒市石油物资基地修建四幢危险品仓库。库房施工刚刚结束，准备办理交工手续时，发现墙体出现裂缝，并不断增多、增宽，最大裂缝宽度达2.1mm，一般为1mm左右，不得不停办交工事宜。请专家检查墙体开裂原因。2 工程概况 该工程由新疆石油管理局克拉玛依设计院设计，由新疆兵团农二师工程团承建，手续完备，程序合格，设计和施工管理均合乎要求。库房为砖混结构，每幢面积为937.7平方米，库,2023年1月30日,第五节 因材料不合格或使用不当而引起的事故,房长60.5m，宽5.5m，墙体高4.32m。中间无任何内隔墙，前后墙上每隔6m有一外凸壁柱（370mm墙，370mm370mm墙垛）。两壁柱间墙上离地面3.12m处设置两个高窗（15001200），窗上设一道圈梁（240mm180mm）。前墙上开有两个21002400的大门。屋盖为钢筋混凝土V型折板，上铺珍珠岩保温层，采用二毡三油防水层，上铺小豆石。地基为弋壁土，地质勘察报告建议承载力为180kPa。基础采用C10毛石混凝土。裂缝大多从窗口开始，大致垂直向下发展，370mm厚墙由外向里裂透，裂缝发展了3个月，基本上稳定，最终在两壁柱间均有一道大裂缝，山墙上有1-2道裂缝。3 事故分析,2023年1月30日,第五节 因材料不合格或使用不当而引起的事故,本工程原设计采用红砖MU7.5，因红砖短缺，后采用MU10灰砂砖。灰砂砖具有以下特点：a 抗压性能大于红砖，抗剪性能只有红砖的80%，且与含水 量有关；b 新灰砂砖收缩变形大；c 灰砂砖吸水速度小于红砖。裂缝原因：灰砂砖干缩变形导致墙体大面积开裂。4 事故启示,2023年1月30日,第五节 因材料不合格或使用不当而引起的事故,（1）对于空旷库房，车间纵墙很长时，最好不采用灰砂砖。（2）新灰砂砖出窑后要放置1个月，堆放时要防水、防潮，以免含水率过高。（3）一般情况下灰砂砖含水率为5%-7.5%，可以不要浇水湿润；高温确需浇水时，应提前浇水。（4）采用灰砂砖的砌体宜适当增加圈梁，在窗下、墙顶两皮砖位置可施置直径4mm钢筋网片，两端各伸入墙内500mm。,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,引起砌体裂缝的原因主要有以下几方面:地基不均匀沉降、地基不均匀冻胀、温度变化引起的伸缩、地震等害作用和砌体本身承载力不足。一 地基不均匀沉降引起的裂缝（1）裂缝形式:斜裂缝、水平裂缝、竖向裂缝；（2）裂缝特点：多为“八字型”缝、裂缝大致与主拉应力方向垂直，裂缝一般朝向沉降大的部位。（3）裂缝成因：砌体差异沉降；（4）预防裂缝的主要措施：,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,a 合理设置沉降缝。b 加强结构整体刚度，提高墙体抗剪能力。c 加强地基验槽工作，及时处理不良地基。d 不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上，无法避 免时，要进行计算分析。二 地基冻胀引起的裂缝（1）裂缝形式:斜裂缝、竖向裂缝；（2）裂缝特点：多为“倒八字型”缝、裂缝大致与主拉应力方向垂直，裂缝一般朝向冻胀小的部位。,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,（3）裂缝成因：砌体差异沉降；（4）预防裂缝的主要措施：a 基础埋置于冰冻线以下。b 采取基础下换土措施。c 采用单独基础，用基础梁承担墙体重量，梁 下设置空隙，防止冻胀顶裂基础。三 温度引起的裂缝（1）裂缝形式:斜裂缝、水平裂缝、竖向裂缝；（2）裂缝特点：多为“一字型”缝、裂缝大致与主,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,拉应力方向一致。（3）裂缝成因：砌体差异沉降；（4）预防裂缝的主要措施：a 墙体设置伸缩缝；b 施工中要保证伸缩缝的做法，使其能起到伸缩 缝的作用。c 对现浇和整体装配式屋面，要预留施工带。d 保温层施工时，保温层和结构层施工上要有间 隔。,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,e 施工长度较大的混凝土挑檐、圈梁时，可分段 施工，预留伸缩缝。四 地震作用引起的裂缝（1）裂缝形式:斜裂缝、水平裂缝、竖向裂缝；（2）裂缝特点：多为“X型”缝。（3）裂缝成因：地震作用引起的水平剪力和重力 共同作用；（4）预防裂缝的主要措施：a 按构造要求设置圈梁。,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,b 设置构造柱。五 砌块房屋的裂缝 1 小型砌块砌体的力学性能特点 a 砌体抗压强度大于砖砌体；b 砂浆强度等级相同时，其抗拉、抗剪强度小于 砖砌体；c 砌缝比砖砌缝大。2 砌块房屋裂缝特点 阶梯形、环形,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,3 砌块房屋裂缝防治（1）控制伸缩缝间距（2）加强质量控制（3）加强施工管理（4）增强圈梁刚度和布置密度（5）做好屋面防水（6）屋面设置分格缝（7）顶层圈梁或梁垫与屋面板不得整体浇注（8）屋面保温层与女儿墙之间设置间隙,2023年1月30日,第六节 砌体常见裂缝分析及预防,（9）加强顶层墙体端开间门窗洞口刚度。六 因承载力不足产生的裂缝（1）裂缝形式:斜裂缝、水平裂缝、竖向裂缝；（2）裂缝成因：砌体承载力不足。七 裂缝处理方法 危及砌体安全的裂缝：灌缝和封闭方法 不危及砌体安全的裂缝：压力灌浆方法,2023年1月30日,第七节 砌体加固方法,一 扩大砌体截面加固法 适用范围:裂缝轻微、截面增大量不大的砖柱或墙 体。加大要求：新旧砌体砖强度等级原则上相同，新 砌体砂浆强度等级比原砌体高一等 级，且不低于M2.5。1 新旧砌体结合方法（1）新旧砌体咬槎结合（2）钢筋连接,2023年1月30日,第七节 砌体加固方法,2 加固后承载力计算 N(fA+0.9f1A1)N荷载产生的轴向力设计值；由高厚比及偏心距查得的承载力影响系数；f，f1分别为原砌体和扩大砌体抗压强度设计值；A，A1分别为原砌体和扩大砌体截面面积。二 外加钢筋混凝土加固 1 适用范围：砖柱和砖墙 2 加固形式：单面、双面和四面包围,2023年1月30日,第七节 砌体加固方法,3 承载力计算：按组合砌体计算三 外包钢加固 1 适用范围：砖柱或砖墙 2 加固形式：四周包围 3 承载力计算：组合砌体计算四 钢筋网水泥砂浆面层加固 1 适用范围：砖柱或砖墙 2 加固形式：双面夹紧 3 承载力计算：组合砌体计算,2023年1月30日,第七节 砌体加固方法,五 增加圈梁和拉杆加固 1 适用范围：砌体整体刚度差或抗震承载力不足 2 加固目的：增大结构刚度 3 加固形式：外包圈梁或内置钢拉杆六 其它加固方法 1 加筋砌体 2 钢筋混凝土过梁 3 增设钢筋混凝土柱,