结构检测与加固（砌体结构）

1、砌体结构的检测和加固 砖砌体的强度检测砌体结构加固设计加强砌体结构整体性的加固 砖柱承载力不足时的加固加强砌体房屋构件间连接的加固方法 砖砌体的强度检测砖的强度测定方法回弹法：同混凝土回弹强度测试取样试压法：从砖砌体中取出整砖，制作成砖试样后，直接在压力机上试压，得出砖得强度等级。该法常与回弹法一起组成综合法，用取样试压结果校正回弹法的测试结果。 砂浆强度测定方法冲击法：通过给砂浆颗粒施加冲击荷载，使砂浆颗粒破碎，根据冲击功耗与其总表面积之间的线性关系，以及该直线斜率与砂浆抗压强度之间的相互关系，推算出砂浆的抗压强度。 点荷法：通过对砌筑砂浆层试件施加集中的“点式”荷载，测定试样所承受的“点荷

2、值”，综合考虑试件的尺寸，计算出砂浆的立方体强度。 砌体强度的直接测定原位轴压法：采用原位轴压仪直接测试砖砌体强度。 取样抗压强度测定法：从砌体中截取标准尺寸的试件（按GBJ3-88的要求，试件的尺寸为240370mm，高厚比一般宜3），将取出的试件加工至规定的尺寸（用钢锯锯取多余部分），上、下加载面用水泥砂浆抹平，养护7天后，在压力机上进行轴压试验。 顶出法：采用剪切仪或千斤顶测定砌体抗剪强度的一种原位法。 砌体强度的间接测定砌体结构加固设计需进行加固的情况 砌体结构加固方法 直接加固法简介（1）由于地基不均匀沉降，墙体产生沉降裂缝。（2）由于屋面热胀冷缩，墙体产生温度裂缝。（3）局部砌体墙

3、、柱承载力不足。（4）由于房屋改建加层而使原砌体房屋承载力不足。（5）在抗震设防区经抗震鉴定，房屋抗震强度不足或房屋抗震构造措施不满足要求。（6）在地震发生房屋受损后的修复或加固。直接加固法，是不改变原结构的承重体系和平面布置，对强度不足或不满足要求的部位进行加固或修复。 改变荷载传递加固法，是指改变结构布置及荷载传递途径的加固方法，这种方法需要增设承重墙柱及相应的基础。外套结构加固法：在原结构外增设混凝土结构或钢结构，使原结构的部分荷载及加层结构的荷载通过外套结构及基础直接传至地基的方法。这种方法主要用于加层改建工程。 墙体裂缝的修复与补强：墙体因不均匀沉降，热胀冷缩而产生裂缝或因承载力不足

4、，或因地震作用而开裂，可在裂缝开展稳定后，采取对裂缝进行修复补强的方法进行加固。（1）当墙体裂缝数量较少，开裂墙体数量较多时，可采用灌浆加固方法。（2）当房屋中有墙体严重开裂以至于不能灌浆时，可拆除重砌，闭合缝处最好用压力灌浆。（3）当墙体裂缝分布较密时，克采用增设局部钢筋网水泥砂浆层加固方法。增设钢筋网砂浆（或混凝土）面层加固砖墙：当砖墙受压承载力严重不足或抗剪强度、抗侧刚度不够时，宜用增设钢筋网面层的方法加固。下述情况不宜采用钢筋网面层的方法进行加固：（1）孔径大于15mm的空心砖墙。（2）砌筑砂浆强度等级小于M0.4的墙体。（3）墙体表面严重酥减，或油污不能消除，不能保证面层与墙体间粘连

5、质量的墙。墙体承载力不足时的加固：扶壁柱法是工程中最常用的墙体加固方法，这种方法可有效地增加墙体的折算厚度和墙体截面或减少墙体的计算高度，从而有效地提高墙体的受压承载力。扶壁柱法可分为砖扶壁柱法和钢筋混凝土扶壁柱法两种。砖柱承载力不足时的加固增大截面法加固砖柱外包角钢加固砖柱 窗间墙的加固 增大截面法加固砖柱包括侧面增设混凝土层加固（简称侧面加固）和四周外包混凝土或钢筋网 外包角钢加固砖柱可以在砖柱尺寸增加不多的情况下，较多地提高砖柱的承载力，大幅度地增加砖柱的抗侧力能力。外包角钢加固砖柱的一般作法是，先将砖柱四角粉刷层铲除，洗刷干净，在砖柱角表面抹一层10mm厚水泥砂浆找平，将角钢粘贴于受荷

6、砖柱的四周，并用卡具卡紧，随即用缀板将角钢连成整体，最后去掉卡具，粉刷水泥砂浆以保护角钢（图3-15）。角钢应很好地锚入基础，在顶部也应有可靠的锚固，以保证其有效地参加工作。角钢不宜小于L505。 窗间墙的加固方法可采用增设扶壁柱，增设钢筋网面层，增大截面和外包型钢等加固方法 ，如窗洞可适当减小，则在原窗间墙两则增设混凝土柱是比较经济而有效的方法。加强砌体结构整体性的加固 加强砌体房屋构件间连接的加固方法试验研究和工程实践表明，外加钢筋混凝土构造柱、圈梁和钢拉杆是增强房屋整体性的有效方法，针对原房屋的实际情况，可分别采用外加构造柱，外加圈梁或纲拉杆的加固方法。（1）原房屋既无构造柱有无圈梁或无

7、足够圈梁时，可采用外加构造柱、圈梁和钢拉杆系统的整体加固方法。（2）原房屋无足够圈梁时，可采用外加圈梁和钢拉杆的加固方法。（3）原房屋已有足够圈梁但无构造柱时，可采用外加构造柱的加固方法，但必须使构造柱和原圈梁及墙体间有足够的连接强度和延性。原房屋抗震墙体间距过大时，可首先增设抗震墙，再考虑采用外加构造柱、圈梁和钢拉杆的加固方法。当砌体房屋各构件间连接强度不满足要求时,会引起局部开裂,在地震作用、不均匀沉降作用下，甚至会引起局部倒塌。 具体加固方法详见讲义。在砌体结构设计规范中，当砌体沿砂浆截面破坏时，砌体的抗拉、抗弯等计算强度值只与砌体砂浆的强度等级有关；砌体的抗压强度与砂浆等级和砖的等级有

8、关。因此，只要测定出砌筑砂浆的强度等级和砖的强度等，就可间接推算出砌体的强度等级。砖砌体强度检测方法：直接法：直接测定砌体的某一单项强度指标，如抗压强度、抗剪强度、弯曲抗拉强度等。间接法：分别测定砌体砂浆的强度和砖的强度，再评定砌体的强度。按测定数据的场所区分：原位法：在现场砌体上直接测定砌体或砂浆的强度。测定较快，有一些影响因素不易排除；取样法：从砌体中取出试样，再测定所需的参数。取样法可适当排除一些影响因素，但取样较麻烦。按测试时对结构损伤的程度区分：破损法、局部破损法和非破损法。 砌筑砂浆的强度等级与砂浆的立方体抗压强度fb有关。砌筑砂浆的标准强度fb用70.7mm立方体试块28天龄期时

9、的抗压强度表示，工程检测时通常无法找到砂浆立方体试块，只能通过测定砌体灰缝的砂浆层的某一项强度值某一项指标来计算砂浆的抗压强度fb 。冲 击 法检 验 步 骤：1、将试样凿成直径为10mm左右接近圆形的颗粒，颗粒两个方向的直径偏差在0.81.2mm，并剩留在孔径为10mm筛上的试样作为试验用料。2、取180200g试料放入烘箱内，在5060温度下烘烤2小时（干燥试样可不烘烤）。3、试样冷却后将其分为三份，每份50g，精确至0.01g。4、将试样放入冲击器的冲击筒中，顶面摊平整。在冲击筒中对试样施加冲击荷载，冲击荷载用自由下落的重锤施加，锤重及落锤高度按表3一1选取。对试料冲击2次后筛分、称量，

10、再冲击4次后筛分、称量，再冲击4次后筛分、称量。称量天平的感量应小于0.01g，同时记好试验记录。5、对于不规则的试料采用蜡封法测定其容重。 数据整理计算 点 荷 法 （a）两点加载 （b）单点加载 剪 切 法 回 弹 法a、清除墙体上的抹灰，露出砖表面，每个测区选择10块砖，每块砖均匀布置10个测点，测点处应平整，无焦花、裂缝、粘底、凹坑及石灰爆点等缺陷。 b、每个测点用回弹仪弹击一次。 取样试压法a、测试完回弹值后，将砖从墙体中取出，10块砖为一组，其中5块砖作抗压强度试验，另5块砖作抗折强度试验。 b、将砖样从中间切断或锯断，按图3-3制成抗压强度试件，在室温不低于10室内养护3天。抗折

11、强度试件外应完整，无裂缝等损伤，一块砖为一个试件。 c、试件放在压力机上作抗压强度试验和抗折强度试验，加载速度每秒50N/cm2为宜，记录试件破坏荷载P。 取样抗压强度测定法是从砌体中截取标准尺寸的试件（按GBJ3-88的要求，试件的尺寸为240370mm，高厚比一般宜3），将取出的试件加工至规定的尺寸（用钢锯锯取多余部分），上、下加载面用水泥砂浆抹平，养护7天后，在压力机上进行轴压试验。取样抗压强度测定法是一种典型的取样测试方法，优点是测试结果准确，缺点是试样取得太大，对被测结构砌体损伤严重。取样抗压强度测定法当试件高厚比3时，砌体的实际强度fm（相当于规范中的平均强度）可按下式计算： fm

12、 = N/A砌体的抗压设计强度值fd可按下式计算： fd = fm (1-1.645f) / f = 0.48 fm 式中 f 变异系数（f = 0.17） f 材料性能分项系数（f = 1.5）、 原位轴压法是采用原位轴压仪直接测试砖砌体强度。该方法操作较简便，砌体不受扰动，可全面考虑砂浆变异、砌筑质量对砌体抗压强度的影响。检测方法 1、先在墙体垂直方向上相隔一定距离（240墙取7皮砖约420mm）各开凿一个槽，槽的尺寸对240墙24024070 mm3、对370墙为24037070mm3。 2、将扁顶和承压板嵌入槽内，并用自平衡拉杆固定，调整螺母使两个承压板与砌体相互平行。 3、用手动泵对

13、槽间砌体分级加载，直至砌体压坏，记录破坏荷载F。 原位轴压法 顶出法是采用剪切仪或千斤顶测定砌体抗剪强度的一种原位法。测定前，首先选择砖砌体靠近窗口、门口等部位作为测区，然后在砌体上打洞，并将洞口修补整齐，座浆、铺钢垫板。测定时用千斤顶将洞口前缘部砌体推出，记录推出时的最大荷载值。顶出法的优点是可以现场测试，测试精度高，缺点是对砌体有一定的损伤，无法测定截面面积较小的砌体。砌体实际抗剪强度fv,m按下式计算： fv,m = V / A顶出法测定抗剪强度 测得fv,d后可依据砌体结构设计规范查出f v,d相应的砂浆强度等级以及砖砌体得抗拉和弯曲抗拉强度设计值，测得砖的强度等级后可查出砖砌体的抗压强度设计值。砖砌体的抗剪强度设计值fv,d按下式计算： f v , d =0.447 f v , m = f v , m (11.645f ) / f 式中 f取0.20， f取1.5砖 扶 壁 柱 构 造 要 求混 凝 土 扶 壁 柱 构 造