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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 發(fā)表時間：2022/11/14 11:54:26 點擊：1575 |
廣西金固建筑科技有限責任加固公司混凝土構件產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。外荷載的作用易產生結構性裂縫，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)分清楚結構性裂縫和非結構性裂縫在分析過程中至關重要，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、承載力 等，并提供加固處理意見，為該類問題提供借鑒。地基基礎研究的重點為上部結構因地基不均勻沉降造成的裂縫和傾斜。若地基基礎存在問題，產生不均勻沉降裂縫，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件進行水平位移測量，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行檢測。該建筑現(xiàn)齡期混凝土強度按批評定結果為：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,均不滿足該建筑設計強度等級C30的要求。
1)根據(jù)現(xiàn)場檢測結果以及荷載調查數(shù)據(jù)，采用中國建筑科學研究院的 PKPM計算軟件（2010版），對現(xiàn)階段該樓主體結構進行了承載力復核驗算，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；材料強度取值：一層構件混凝土強度等級取C25;二層構件混凝土強度等級取C20。承載力計算結果：一層構件承載力滿足要求，二層部分混凝土梁承載力不滿足要求。2)確保計算結果更加準確，選取該建筑二層典型裂縫的梁進行手算比對，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計值取9.6N/mm?，縱筋HRB400,普通鋼筋抗拉強度設計值fy取360N/mm?，普通鋼筋抗壓強度設計值fy’取360N/mm?，箍筋HPB300,箍筋直徑8mm,間距200雙肢箍。a1為系數(shù)；M抗力為截面彎矩設計值;M效應 為PKPM計算最大彎矩計算值。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為沿構件長度方向的箍筋間距;混凝土軸心抗拉強度設計值ft取1.10N/ mm? ;橫向鋼筋的抗拉強度設計值f yv 取270 N /mm? ;V 抗力 為構件混凝土和箍筋在斜截面上的受剪承載力設計值; V 效應 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行了分析，結果如下：所測構件的鋼筋的相關配置滿足設計要求;所測構件尺寸滿足設計要求;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，混凝土齡期達到7天后拆除模板，現(xiàn)場養(yǎng)護條件較差，導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，應對其進行加固處理。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；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，應按產品說明書的規(guī)定，對裂縫周邊進行密封;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，應預防建筑在該施工環(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，應嚴格依據(jù)國家現(xiàn)行《建筑工程冬期施工規(guī)程》相關規(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。這種影響因素產生的早期荷載容易導致受力構件形成裂縫，一般情況下，裂縫都是結構性的。2 ) 混凝土梁構件裂縫分析過程中，當梁端呈“八”字形分布時，很可能是梁斜截面受剪承載力不足造成，應重點分析其形成原因。針對裂縫的成因，對相應的構件進行科學的加固處理，以達到規(guī)范規(guī)定的建筑物正常使用要求。
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