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廣西凝土框架梁、頂板裂縫鑒定分析及加固處理 |
作者：南寧加固公司 來源：建筑改造問題裂縫處理網(wǎng) 發(fā)表時間：2022/11/14 11:54:26 點擊：1462 |
廣西金固建筑科技有限責(zé)任加固公司混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫是各類建筑物中普遍存在的一種現(xiàn)象，混凝土裂縫的主要成因有下述兩種：
一是由外荷載的作用（直接作用、間接作用），即按常規(guī)計算的主要應(yīng)力引起的裂縫；
二是由不同程度的形變引起的裂縫 ，一般為收縮、溫度、不均勻沉降等。外荷載的作用易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，而裂縫出現(xiàn)的位置、大小和發(fā)展趨勢對建筑物的影響程度各不相同。區(qū)分清楚結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫在分析過程中至關(guān)重要，這樣才正確分析并客觀判斷裂縫對建筑的影響。本文對混凝土框架梁端出現(xiàn)的“八”字形裂縫和頂板出現(xiàn)的不規(guī)則裂縫進(jìn)行研究，從不同角度分析該類裂縫的成因，即裂縫損傷位置、材料強度、地基基礎(chǔ)、承載力 等，并提供加固處理意見，為該類問題提供借鑒。地基基礎(chǔ)研究的重點為上部結(jié)構(gòu)因地基不均勻沉降造成的裂縫和傾斜。若地基基礎(chǔ)存在問題，產(chǎn)生不均勻沉降裂縫，其首先在低樓層體現(xiàn)，并由下而上逐漸減輕。現(xiàn)場通過對該建筑一層構(gòu)件進(jìn)行水平位移測量，并查看該建筑沉降觀測報告，該建筑一層不存在因地基不均勻沉降造成的裂縫和傾斜。混凝土強度的確定需要現(xiàn)場采用回彈法對該建筑混凝土強度進(jìn)行檢測。該建筑現(xiàn)齡期混凝土強度按批評定結(jié)果為：一層混凝土抗壓推定強度等級為 C25,二層混凝土抗壓推定強度等級為C20,均不滿足該建筑設(shè)計強度等級C30的要求。
1)根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果以及荷載調(diào)查數(shù)據(jù)，采用中國建筑科學(xué)研究院的 PKPM計算軟件（2010版），對現(xiàn)階段該樓主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了承載力復(fù)核驗算，本次計算參數(shù)如下：恒荷載：發(fā)現(xiàn)裂縫時，該樓尚未裝修，樓板荷載只考慮樓板自重和樓面做法；活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：取施工荷載1.0kN/㎡。材料強度取值：一層構(gòu)件混凝土強度等級取C25;二層構(gòu)件混凝土強度等級取C20。承載力計算結(jié)果：一層構(gòu)件承載力滿足要求，二層部分混凝土梁承載力不滿足要求。2)確保計算結(jié)果更加準(zhǔn)確，選取該建筑二層典型裂縫的梁進(jìn)行手算比對，具體計算過程如下：a. 梁正截面受彎計算：矩形梁截面寬度b=300mm，截面高度 h=600mm，混凝土強度等級取C20。 式中h<, SUB style="BOX-SIZING: border-box !important; MAX-WIDTH: 100%; FONT-FAMILY: ; OUTLINE-WIDTH: 0px; PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px; OUTLINE-STYLE: none; PADDING-LEFT: 0px; MARGIN: 0px; OUTLINE-COLOR: invert; PADDING-RIGHT: 0px; overflow-wrap: break-word">0為截面的有效高度：AS、AS’為受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積：x 為混凝土受壓區(qū)高度為受壓區(qū)縱向普通鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離；混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值取9.6N/mm?，縱筋HRB400,普通鋼筋抗拉強度設(shè)計值fy取360N/mm?，普通鋼筋抗壓強度設(shè)計值fy’取360N/mm?，箍筋HPB300,箍筋直徑8mm,間距200雙肢箍。a1為系數(shù)；M抗力為截面彎矩設(shè)計值;M效應(yīng) 為PKPM計算最大彎矩計算值。而V抗力= 280.6kN V效應(yīng)=305 kN 式中hw為截面的腹板高度，矩形截面取有效高度;Asv為在同一截面內(nèi)配置的箍筋各肢的截面總面積;βc為混凝土強度影響系數(shù)；n為配置在同一個截面箍筋的肢數(shù),S為沿構(gòu)件長度方向的箍筋間距;混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值ft取1.10N/ mm? ;橫向鋼筋的抗拉強度設(shè)計值f yv 取270 N /mm? ;V 抗力 為構(gòu)件混凝土和箍筋在斜截面上的受剪承載力設(shè)計值; V 效應(yīng) 為 PKPM 計算最大剪力計算值。
本次還對其他可能影響混凝土框架梁端裂縫的因素進(jìn)行了分析，結(jié)果如下：所測構(gòu)件的鋼筋的相關(guān)配置滿足設(shè)計要求;所測構(gòu)件尺寸滿足設(shè)計要求;所測框架梁撓度滿足規(guī)范要求。
1) 材料強度。通過查看施工日志，該建筑二層梁和頂板混凝土澆筑于冬季，混凝土齡期達(dá)到7天后拆除模板，現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)條件較差，導(dǎo)致拆模時二層梁的混凝土抗壓強度較低，造成二層梁承載力不滿足要求。2) 裂縫分布圖。通過圖1?圖3可以看出，二層混凝土梁裂縫主要集中在梁端，呈“八”字形分布。而PKPM計算和手算對比分析，發(fā)現(xiàn)梁斜截面受剪承載力不滿足要求，計算結(jié)果和現(xiàn)場情況比較吻合，表明混凝土梁端的裂縫呈現(xiàn)“八”字形是斜截面受剪承載力不足導(dǎo)致的；而二層頂板不規(guī)則裂縫為材料收縮裂縫。3) 其他因素。分析其他可能造成裂縫的影響因素。因地基不均勻沉降造成裂縫的可能性已被排除;框架梁構(gòu)件尺寸、撓度、鋼筋參數(shù)因素的影響也不存在。該建筑二層部分混凝土梁承載力不滿足要求，裂縫給使用者心理上造成恐懼感，為了房屋整體的安全性和耐久性，應(yīng)對其進(jìn)行加固處理。1) 裂縫修補處理。以一定的壓力將低黏度、高強度的裂縫修補膠液注人裂縫腔內(nèi)；此方法適用于0.15mm靜止的獨立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷的補強和封閉。注射 前，應(yīng)按產(chǎn)品說明書的規(guī)定，對裂縫周邊進(jìn)行密封;2) 粘貼碳纖維布。在梁底沿裂縫粘貼單層碳纖維布，寬度與梁同寬。同時，在梁高方向粘貼間距為 200mm 的碳布箍。沿板底粘貼的碳纖維布分別沿長方向和短方向單層粘貼，其寬度為100mm，間距為200mm。在冬期施工時，應(yīng)預(yù)防建筑在該施工環(huán)境下形成的此類問題。因此相似的工程在遇到冬期施工時，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)國家現(xiàn)行《建筑工程冬期施工規(guī)程》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。1) 在遇到冬季施工的情況，現(xiàn)場施工環(huán)境存在諸多影響混凝土的抗壓強度的因素。這種影響因素產(chǎn)生的早期荷載容易導(dǎo)致受力構(gòu)件形成裂縫，一般情況下，裂縫都是結(jié)構(gòu)性的。2 ) 混凝土梁構(gòu)件裂縫分析過程中，當(dāng)梁端呈“八”字形分布時，很可能是梁斜截面受剪承載力不足造成，應(yīng)重點分析其形成原因。針對裂縫的成因，對相應(yīng)的構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)的加固處理，以達(dá)到規(guī)范規(guī)定的建筑物正常使用要求。
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