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磚混住宅結(jié)構(gòu)裂縫處理以及加固設(shè)計論文
1.國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近年來出現(xiàn)的一些新加固技術(shù)，如粘貼纖維復(fù)合材料加固法、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等，這些技術(shù)從一開始引進(jìn)和出現(xiàn)在國內(nèi)，就以它們優(yōu)異的性能、特點和加固效果得到了工程界的關(guān)注和青睞。廣大科研技術(shù)人員在新加固技術(shù)方面開展了大量的試驗研究和理論分析，國家也頒布了一些新加固技術(shù)規(guī)范，在工程實踐中正逐步推廣。預(yù)計不久的將來，隨著新加固技術(shù)的逐步成熟，一定會在工程中得到廣泛應(yīng)用。
1.1 碳纖維加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚，發(fā)展卻很迅猛。1997年國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結(jié)構(gòu)”的試驗研究開發(fā)與應(yīng)用，并被定為國家“九五”重點科技攻關(guān)項目．隨后通過采用進(jìn)口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進(jìn)行了一些實際工程結(jié)構(gòu)的補強加固，并取得了較好的效果。
1.2纖維復(fù)合材料嵌入式加固技術(shù)
纖維復(fù)合材料嵌人式加固技術(shù)是將加固材料放人結(jié)構(gòu)表面預(yù)先開好的槽中，并向槽中注人粘結(jié)材料使之形成整體。目前國外已經(jīng)有了一定規(guī)模的研究和應(yīng)用，國內(nèi)在國家工業(yè)建筑診斷與改造技術(shù)研究中心開展了這項技術(shù)的試驗研究，但尚未應(yīng)用于工程實踐。
2.磚混結(jié)構(gòu)裂縫種類及其產(chǎn)生的原因
2.1干縮裂縫：多發(fā)生在墻面抹灰層內(nèi)，一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫，這種裂縫開始隨時問而發(fā)展，以后逐漸穩(wěn)定。另一種干縮裂縫則呈不規(guī)則的龜裂或呈放射狀裂縫，此類裂縫寬度較小。產(chǎn)生的原因有：①抹灰用砂過細(xì)或含泥量較大；②水泥安定性不好；③砂漿過稀，抹灰不實；④抹灰層失水過快，養(yǎng)護(hù)不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫：一般有如下規(guī)律：① 頂層重，下層輕；兩端重，中間輕；向陽重，背陽輕；且這類裂縫與溫度變化有關(guān)。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產(chǎn)生的原因有：① 屋面保溫層，隔熱保溫性能差；② 磚墻砂漿標(biāo)號較低，砌筑質(zhì)量較差；③結(jié)構(gòu)構(gòu)造上處理不當(dāng)，如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫：一般共同規(guī)律是：下層多，上層少；縱墻多，橫墻少；外墻多，內(nèi)墻少；斜向多，豎向少。產(chǎn)生的原因有：①地基不均勻下沉；②房屋過長未留縫，沉降不一；③平面復(fù)雜，轉(zhuǎn)角較多；④ 高低層相差較大，未留沉降縫；⑤荷載與分布不均勻；⑥ 使用不當(dāng)，地基浸水或地下水位上升(多發(fā)生于濕陷性黃土地區(qū))；⑦ 地基施工質(zhì)量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發(fā)生在有現(xiàn)澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端，一般長度在1開間～2開間范圍內(nèi)，外縱墻兩端有窗時，裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發(fā)生在底層至二層外縱墻的兩端，斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜，裂縫下大上小。水平裂縫有的發(fā)生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮～3皮磚的灰縫位置，一般沿外墻頂部連續(xù)分布，兩端較中間嚴(yán)重。有的發(fā)生在底層至二層窗間墻的上下對角處，成對出現(xiàn)，沉降量大的一邊裂縫在下，沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處，裂縫上寬下窄。
根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因，要消除砌體裂縫。必須從根源上進(jìn)行防治，盡可能在夏季或溫暖季節(jié)，澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土，一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層，并達(dá)到規(guī)定的厚度：這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差，避免頂部出現(xiàn)裂縫。根據(jù)建筑物的實際情況設(shè)置沉降縫、伸縮縫，提高結(jié)構(gòu)剛度和施工質(zhì)量，都能減少裂縫的發(fā)生。當(dāng)然，處理好地基是防止墻體底部出現(xiàn)裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補強加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構(gòu)件同類的材料，通過增大截面的面積，提高構(gòu)件的承載能力和剛度，達(dá)到對原構(gòu)件進(jìn)行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構(gòu)件的外側(cè)，通過外包鋼與原有構(gòu)件的共同作用，提高構(gòu)件的承載能力和剛度，達(dá)到加固的目的。
4.3 外加預(yù)應(yīng)力加固法
外加預(yù)應(yīng)力加固法是采用外設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿對結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法。它通過改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平來間接提高結(jié)構(gòu)的承載能力。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結(jié)構(gòu)的計算跨度和變形，間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構(gòu)件的計算跨度，常采用增設(shè)支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術(shù)，從而改變結(jié)構(gòu)的受力體系，使承載能力得以提高。
4.5 粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土構(gòu)件的外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。論文參考。這相當(dāng)于構(gòu)件的體外配筋。該項技術(shù)目前已趨于成熟。
4.6粘貼纖維復(fù)合材料法
粘貼纖維復(fù)合材料加固方法與貼鋼加固法相似，只是加固用的材料是纖維復(fù)合材料，如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。
5.結(jié)論
裂縫對結(jié)構(gòu)有較大的危害。論文參考。主要表現(xiàn)在如下幾方面：1)冰凍的影響。混凝土有了裂縫，水可滲入，當(dāng)氣溫降到2℃以下時，水分就會結(jié)成冰，結(jié)成冰的水分膨脹，會導(dǎo)致沿裂縫邊緣散裂。凍融循環(huán)每重復(fù)一次，這種散裂現(xiàn)象就會發(fā)生一次，這樣裂縫符逐漸加寬：2)鋼筋銹蝕 由于空氣中二氧化碳長期作用使混凝土中性作用物質(zhì)的堿度降低，喪失保護(hù)作用。當(dāng)碳化到達(dá)鋼筋表面時，若鋼筋上有水溶液、氧和電位差，就會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，使受力鋼筋截面積不斷削弱。另外，銹蝕的產(chǎn)物大約是鋼筋被侵蝕體積的2倍～3倍，這種膨脹效應(yīng)足以使外圍混凝土產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，致使混凝土裂縫繼續(xù)擴張。論文參考。影響鋼筋和混凝土的粘結(jié)力 3)破壞結(jié)構(gòu)整體性，降低結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)承載力、耐久性，發(fā)生滲漏 4)加快混凝土碳化脫落，降低抗疲勞能力：5)影響美觀效果。所以一旦建筑物出現(xiàn)裂縫就必須對其進(jìn)行處理。建筑結(jié)構(gòu)加固方法的不斷進(jìn)步都有利于建筑工程質(zhì)量的提高，延長建筑物的使用壽命，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著積極的作用。
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