关于砌体结构房屋加固的方法的探究

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　　摘要：砌体结构主要用于工业建筑和民用建筑的墙、柱和基础。本文在简要介绍其优点和缺点的基础上，分析了砌体结构失效形式以及砌体结构产生事故的主要原因。最后笔者提出砌体结构加固的几种常用方法。
　　关键词：砌体结构 房屋加固 建筑
　　
　　一、砌体结构概念
　　砌体结构又称砖石结构，是指用石、砖或是砌块等各种砌体建筑出来的一种结构，主要用于工业建筑和民用建筑的墙、柱和基础。砌体的抗拉强度比较低，但是其抗压强度比较高，所以砌体结构构件承受的主要压力来自于轴心或小偏心。根据建造砌体结构的砌体不同，我们可以砌体结构分为砖结构、石结构和其它材料的砌块结构三大类；根据砌体结构是否配筋又可以分为配筋砌体结构和无筋砌体结构。
　　二、砌体结构优点、缺点分析
　　（一）砌体结构的优点
　　1、就地取材
　　砌体结构的第一个优点就是它的材料很方便，一般情况下可以很容易的实现就地取材。比如：建造砌体结构的砖可以用普通常见的粘土烧制而成，另外，天然石就可以做石材的原料，矿渣等工业废料则可以制成砌块。综上可见，砌体结构的材料来源十分方便，而且这些材料的价格也相当的低廉。
　　2、耐火性和耐久性能好
　　用粘土、天然石和工业废料制成的砖、石和砌块砌体具有良好的耐久性，同时其化学稳定性和大气稳定性也比较好，因此砌体结构还具有较好的保温隔热性能。
　　3、节省材料
　　砌体结构在砌筑的时候不需要模板以及一些特殊的施工技术设备，相对于钢筋混凝土结构而言，砌体结构能够节省大量的水泥、钢材和木材。比如，在一些比较寒冷地区冬季砌筑砌体结构的时候，可以采取冻结的方法进行砌筑，完全不需特殊的保温措施。
　　4、隔热和保温双重功效
　　砌体结构不仅是很好的承重结构，还是较好的围护结构。这是由砖墙和砌块墙体具有隔热和保温的性能引起的。
　　（二）、砌体结构的缺点：
　　1、砌体自重大
　　砌体结构的强度较低，导致其构件的截面尺寸偏大，于是，相对钢和混凝土结构而言，砌体结构的材料用量更多，体积更大，自重也更大。砌体结构的自重较大会导致其地基发生不均匀沉降现象，进而导致墙体开裂。
　　2、砌筑工作繁重
　　之所以说砌体结构的砌筑工作很繁重是因为其砌筑基本上都是手工方式操作，需要耗费大量的劳动。
　　3、施工质量的变异性较大
　　砌体结构的建筑需要人工砌筑，施工繁重，导致砌体结构施工质量的变异性较大。另外由于，砌体的施工质量对于砌体的受力性能具有较为直接的影响，所以施工质量变异性较大会直接导致砌体构件的性能降低。
　　4、抗震性能较差
　　相对于钢和混凝土结构，砌体结构的抗剪和抗拉的强度都很低，所以砌体结构在抗震方面的性能比较差，这极大的限制了砌体结构的使用。不仅如此，砌体结构的砖、石等材料的抗压强度在砌体结构中也不能得到充分的发挥。
　　5、影响农业生产
　　砌体结构的砖根据就地取材的原则，一般采取粘土制成，因此砌体结构的砌筑在某些地方会占用一定的农业，甚至在个别地区还会过多的占用农田，给当地的农业生产造成极大的负面影响。
　　6、易出现耐久性损伤
　　前文提到砌筑砌体结构的材料多为砖和砂浆等材料，而这些材料基本都是多孔材料。众所周知，多孔材料具有易受潮的劣势，长期而言，多孔材料极易出现冻融、腐蚀等各种耐久性损伤。也就是说时间长了之后，砌体结构会出现耐久性损伤。
　　三、砌体结构失效形式
　　砌体结构主要用于承受拉力、剪力、弯矩等。
　　（一）、砌体结构构件正常使用极限状态下的失效形式
　　砌体结构正常使用极限状态下，即在砌体结构没有丧失承载力的时候，砌体构件可能因为开裂、破损、振动、倾斜等因素影响建筑物正常使用。
　　（二）、砌体结构达到承载能力的极限状态的失效形式
　　当砌体结构达到承载能力的极限状态的时候，往往会失效，一般情况下，砌体构件的失效形式主要包括以下几种。
　　表：砌体结构达到承载能力的极限状态的失效形式一览
　　编号 破坏构件 失效形式
　　1 墙、柱等受压构件 轴心和偏心受压破坏
　　2 承受竖向集中的受压构件 局部受压破坏
　　3 圆形水池池壁等受拉构件 轴心受拉破坏
　　4 挡土墙等受弯构件 弯曲受拉破坏
　　5 受弯构件以及砖拱支座 受剪破坏
　　6 挑梁 倾覆破坏
　　四、砌体结构产生事故的主要原因
　　（1）计算错误
　　计算错误有以下三种情况。首先是由于制图人员和设计人员的工作疏漏，对建筑物的使用还不够了解，便会导致其采用的计算荷载偏小，最后机会导致计算错误，描图时注错了尺寸等问题。其次是由于施工单位不按建设程序办事，随便找不懂技术的人设计，进而造成砖柱安全系数较低或是漏算荷载，这时候再加上施工质量不好，就会引起很多严重的事故最多，也最严重。第三种情况是施工之前根本没有经过科学的计算，根据领导主观想象对工程随便增层，造成下部结构承载能力不够，引起建筑倒塌。
　　（2）施工质量差。
　　砌筑质量直接决定了砌体结构的强度。施工质量的主要是由于施工管理不严，从而造成上下通缝，砂浆强度过低等质量问题。具体而言施工质量差主要表现在以下几个方面。首先是砌筑砂浆强度偏低，直接导致砌体的强度偏低。其次是灰缝砂浆饱满度不够，导致砌体结构的强度等级偏低，从而降低了砌体的承载能力。再次是组砌方法不当，降低了砌筑质量。组砌方法不当主要是指采用包心砌法。然后砖和砂浆的质量不合格，影响了砌体的强度，从而影响其承载能力。最后是随意打洞或留洞位置不适当，严重地破坏了砌体结构，大大降低了其承载能力。
　　（3）梁垫设计、施工不当。
　　支承大梁的砖柱、窗间墙等，往往需要设置梁垫，但有的设置的梁垫过小，有的施工时做法不对，导致砖柱、砖墙顶面处被压碎，从而引起重大事故。在梁端处砌体单价面积上压应力较高，这种状态下砌体的局压强度明显大于其均匀受压时的强度，导致砌体的材料局压强度的提高。
　　（4）砌体结构变形
　　砌体结构的变形引起的事故的情形主要包括以下几种情形。 首先是沿墙面的变形，一般是由灰缝厚薄不均匀，砌筑砂浆的质量不符合规定，砖的砌法不符合规定引起的。其次是地基不均匀沉降，这类倾斜主要包括两种情况：荷载均匀，地质不均匀所造成的倾斜；地质均匀，但是荷载不均匀所造成的倾斜。再次是横墙侧向刚度不足，这主要是由开洞太多或高度大于宽度，侧移超过规范允许值等因素引起的。除此之外，砌体结构的变形还包括沿墙平面的弯曲、出墙面的变形等情况。
　　五、砌体结构加固方法
　　对在用的砌体房屋进行增层设计时，一般都需要对原砌体进行加固以满足安全要求。常用加固方法有以下几种。
　　1、外包钢加固法
　　外包钢加固法是指在砖柱的四周包以型钢，然后用缀板横向将四周的型钢连成整体的一种房屋加固方法。外包钢加固法可分为干式和湿式两种。使用乳胶水泥粘贴的方法称为湿式外包钢加固法；当型钢与原柱间无任何连接的方法称为干式外包钢法。外包钢加固法具有施工简便，受力可靠的优点。其缺点是对锚固的要求较高，外观不美观，用钢量较大，维修费用高等。
　　2、灌浆法
　　灌浆法是指为了将开裂墙体重新粘合在一起，而使用空气压缩机将粘合剂灌入墙体的裂缝内的一种房屋加固方法。这个方法包括压力灌浆法和化学灌浆法。这种方法的优点是开裂不严重的砌体在使用灌浆法加固之后的承载力可以恢复到以前的水平。
　　3、钢筋网水泥砂浆面层加固法
　　这个方法是指在需要加固的砖墙的两面附设上钢筋网片的加固方法，但是其提高承载力的功能不强，主要适用于砌体墙的加固。
　　4、钢筋混凝土面层加固法
　　钢筋混凝土面层加固法的主要优点是较大幅度提高砖墙的承载能力、改变其自振频率、改善正常使用阶段的性能、施工工艺简单，主要适用于原墙没有裂缝的实心砖墙、多孔空心砖墙等。
　　5、预应力加固法
　　预应力加固法是指采用外加预应力钢拉杆对砌体结构进行加固的方法。预应力加固法的优点是能够降低被加固构件的应力水平、提高墙体的承载力、减缓后加杆件的应力滞后现象、减少墙体的外倾量、加固效果可靠，主要适用于处于高应变状态的砌体结构的加固。
　　张涛（1975.5-），男，汉族，四川邻水人，四川建筑科学研究院，从事工程检测，建筑结构加固
　　林华（1979.11-），男，汉族，宁夏中卫人，四川建筑科学研究院，大学本科，从事工作：钢结构及建筑机械检测鉴定。

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