常见结构裂缝分析及加固技术演示文稿

常见结构裂缝分析及加固技术演示文稿当前第1页\共有83页\编于星期六\6点常见缺陷成因

设计方面原因结构体系不当计算简图错误计算错误构造不当房屋常见缺陷分析当前第2页\共有83页\编于星期六\6点常见缺陷成因

房屋常见缺陷分析施工方面原因养护不当材料强度不足钢筋位置浇注质量其它原因当前第3页\共有83页\编于星期六\6点使用方面原因使用年限过长改变使用功能使用环境恶劣随意变动结构常见缺陷成因

房屋常见缺陷分析当前第4页\共有83页\编于星期六\6点其它方面原因灾害地基不均匀沉降相邻建筑影响温度变化常见缺陷成因

房屋常见缺陷分析当前第5页\共有83页\编于星期六\6点结构常见裂缝分析当前第6页\共有83页\编于星期六\6点一.混凝土结构常见裂缝分析当前第7页\共有83页\编于星期六\6点荷载裂缝受弯裂缝特点：垂直跨中下部下大上小

常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第8页\共有83页\编于星期六\6点常见缺陷成因

房屋常见缺陷分析当前第9页\共有83页\编于星期六\6点当前第10页\共有83页\编于星期六\6点当前第11页\共有83页\编于星期六\6点受剪裂缝特点：斜向支座常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第12页\共有83页\编于星期六\6点当前第13页\共有83页\编于星期六\6点当前第14页\共有83页\编于星期六\6点当前第15页\共有83页\编于星期六\6点荷载裂缝轴心受压裂缝特点：竖向短而密平行常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第16页\共有83页\编于星期六\6点小偏心受压裂缝特点：竖向短而密平行靠近受压一侧常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第17页\共有83页\编于星期六\6点大偏心受压裂缝特点：类似于受弯构件常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第18页\共有83页\编于星期六\6点干缩和温度变化裂缝特点：垂直等间距中部枣核状常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第19页\共有83页\编于星期六\6点当前第20页\共有83页\编于星期六\6点当前第21页\共有83页\编于星期六\6点锈蚀裂缝特点：沿钢筋方向严重时混凝土保护层脱落常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第22页\共有83页\编于星期六\6点当前第23页\共有83页\编于星期六\6点当前第24页\共有83页\编于星期六\6点常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析砌体结构常见裂缝受压承载力不够时的表现当前第25页\共有83页\编于星期六\6点第一阶段从砌体开始受压到单块砖出现裂缝。出现第一条（或第一批）裂缝时的荷载约为破坏荷载的50%～70%，此时如果荷载不增加，裂缝也不会继续扩大。常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第26页\共有83页\编于星期六\6点第二阶段随着荷载的继续增加，原有裂缝不断扩展，同时产生新的裂缝，这些裂缝沿竖向形成通过几皮砖的连续裂缝（条缝）。此时即使荷载不再增加，裂缝仍会继续发展，其荷载约为破坏荷载的80%～90%常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第27页\共有83页\编于星期六\6点第三阶段再增加荷载，裂缝迅速开展，其中几条连续的竖向裂缝把砌体分割成一个个单独的半砖小柱，整个砌体明显向外鼓出。最终砌体丧失承载力而破坏常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第28页\共有83页\编于星期六\6点单砖断裂：50％～70％停止加载裂缝停止发展几匹砖贯通断裂：80％～90％停止加载裂缝继续发展警告：出现竖向贯通裂缝（3匹砖以上）立即加固裂缝贯通将砌体分割成短柱：破坏常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第29页\共有83页\编于星期六\6点因墙体和混凝土温度变形差引起的裂缝顶层门窗洞口“八”字形裂缝女儿墙根部水平裂缝屋面板下外墙的水平和包角裂缝常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第30页\共有83页\编于星期六\6点当前第31页\共有83页\编于星期六\6点当前第32页\共有83页\编于星期六\6点当前第33页\共有83页\编于星期六\6点当前第34页\共有83页\编于星期六\6点因地基沉降引起的裂缝房屋中间部分沉降过大，呈现正八字形裂缝房屋一端或两端沉降过大，呈现倒八字形裂缝常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第35页\共有83页\编于星期六\6点当前第36页\共有83页\编于星期六\6点当前第37页\共有83页\编于星期六\6点当前第38页\共有83页\编于星期六\6点因高厚比过大引起的裂缝墙体侧向外鼓，沿墙体中部出现水平通长裂缝，最终倒塌。常见裂缝分析

房屋常见缺陷分析当前第39页\共有83页\编于星期六\6点建筑结构抢修与加固后勤工程学院建筑系飞渭当前第40页\共有83页\编于星期六\6点常用的裂缝处理措施有表面修补法、水泥压力灌浆法、化学灌浆法等多种。灌浆法的基本操作步骤一般有钻孔埋管、嵌缝止浆、压水检查、灌浆等几步，该方法操作简便、修补速度快、修补效果好，适用于战时抢修。

混凝土裂缝修补地面建筑抢修加固当前第41页\共有83页\编于星期六\6点当前第42页\共有83页\编于星期六\6点加大截面法当混凝土梁因遭受较严重打击而导致梁截面破坏以及钢筋受损从而严重影响构件的承载力时，可采用增大截面加固法，该方法是将梁下部受损部位剔除干净后，在受拉区增加钢筋并在外利用喷射混凝土或立模浇注混凝土增大原梁的截面，从而提高受损构件的承载力。

加大截面法中新加的受力钢筋，应采用可靠的锚固措施。对于梁中新加受力钢筋，应根据该筋在锚固区的受力情况和构造特征，分别采用型钢套箍焊接、穿孔螺栓连接、化学植筋以及连接筋绕柱焊接等锚固方法。混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第43页\共有83页\编于星期六\6点混凝土结构的加固－加大截面法当前第44页\共有83页\编于星期六\6点增设支点法

当混凝土梁、板、桁架等构件因遭受打击受损而严重影响构件的承载力，短期内无法修复的，可采用增设支点改变结构的传力途径，减小受损构件的内力甚至可以完全取代原受损构件。增设支点的方式很多，可采用增设柱、增设支撑、增设拉杆、增设托梁等多种形式混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第45页\共有83页\编于星期六\6点当前第46页\共有83页\编于星期六\6点当前第47页\共有83页\编于星期六\6点当前第48页\共有83页\编于星期六\6点当前第49页\共有83页\编于星期六\6点混凝土结构的加固－粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法，是指用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法。常用的胶粘是以环氧树脂为基料，再加入适量的固化剂、增韧剂、增塑剂配制而成的所谓“结构胶”。混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第50页\共有83页\编于星期六\6点混凝土结构的加固－粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法具有下述优点：1)胶粘剂硬化时间快，施工周期短，粘贴钢板的加固方法施工时不必停产或少停产。2)工艺简单，施工快捷方便。3)粘结剂的强度高于混凝土本体强度，可以使加固体与原构件形成一个整体，受力较均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象。4)粘贴钢板所占的空间小，几乎不增加被加固构件的断面尺寸和重量，不影响房屋的使用净空，不改变构件的外形。混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第51页\共有83页\编于星期六\6点注意事项：混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固1)被加固构件混凝土强度等级不应低于C15。

2)钢板厚度应适当3)结合面处理应符合要求4)锚固要可靠混凝土强度等级<C20C20～C35>C35钢板厚度(mm)2～33～44～5当前第52页\共有83页\编于星期六\6点当前第53页\共有83页\编于星期六\6点当前第54页\共有83页\编于星期六\6点当前第55页\共有83页\编于星期六\6点增补钢筋法当混凝土梁因遭受打击而导致梁内钢筋受损从而影响构件的承载力时，可采用增补钢筋或增补型钢抢修加固混凝土梁。新增钢筋与原梁之间的连接方法：粘结法：是增补筋完全依靠涂刷环氧粘粘剂和喷射混

凝土的粘结力传递参与原梁的工作。

全焊接连接：将增补钢筋直接焊接在梁的原钢筋上（当条件有限并且时间紧迫的情况下可采用）半焊接法：将增补钢筋焊接在梁中原筋上，再利用喷射混凝土的方法在增补钢筋外喷射快干细石混凝土，以加强增补钢筋的粘结混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第56页\共有83页\编于星期六\6点增补钢筋法混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第57页\共有83页\编于星期六\6点增补型钢法混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固湿式干式当前第58页\共有83页\编于星期六\6点外包钢加固混凝土柱当混凝土柱遭受打击后，柱的截面以及钢筋受损，影响柱的承载能力时，可考虑用外包钢法对柱进行加固。外包钢加固法是以型钢（一般为角钢）外包于构件四角（或两角）并在横向用缀板连接成整体的加固方法。该方法施工简便，施工速度快，现场工作量较小，受力较为可靠，且所用的主要材料如型钢等准备方便，不需现场制作。经外包钢加固后，混凝土柱不仅提高了承载能力，且由于柱的核芯混凝土受到型钢套箍和缀板的约束，柱的延性也可得到明显提高，从而进一步增加柱的抗打击能力。混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第59页\共有83页\编于星期六\6点外包钢加固混凝土柱混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第60页\共有83页\编于星期六\6点外包钢加固混凝土柱

混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第61页\共有83页\编于星期六\6点外包钢加固混凝土柱时可分别采用湿式外包钢和干式外包钢两种做法

。混凝土结构的抢修加固地面建筑抢修加固湿式外包钢是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结，以使型钢架与原构件能整体工作共同受力的方法，连接可靠但施工复杂。干式外包钢，即型钢与原构件之间无任何粘结，仅靠螺栓等刚性连接将二者连在一起，该方法加固效果虽不如湿式外包钢，但无需灌浆且无需处理混凝土表面，施工更为简便，更适合战时抢修的要求。当前第62页\共有83页\编于星期六\6点3.砌体结构的抢修加固当前第63页\共有83页\编于星期六\6点扶壁柱加固法扶壁柱加固法是工程中最常用的墙体加固法，这种方法可有效地增加墙体的折算厚度和墙体的截面，减少墙体的计算高度，从而有效地提高墙体的受压承载力。根据使用材料的不同，扶壁柱法分砖扶壁柱法和混凝土扶壁柱法两种。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第64页\共有83页\编于星期六\6点用砖扶壁柱法加固的砖柱

当前第65页\共有83页\编于星期六\6点混凝土扶壁柱法加固砖

当前第66页\共有83页\编于星期六\6点增设钢筋网砂浆（混凝土）面层法当砖墙受压承载力严重不足时，或抗剪、抗侧刚度不够时，宜用增设钢筋网面层的方法加固。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固钢筋网水泥浆法加固砖墙是指把需加固的砖墙表面除去粉刷层后，两面附设令4～8mm的钢筋网片，然后喷射砂浆（或细石混凝土）的加固方法。由于此法通常对墙体双面进行加固，所以经加固后的墙体俗称夹板墙。夹板墙可以较大幅度地提高砖墙的承载力、抗侧移刚度及墙体的延性。当前第67页\共有83页\编于星期六\6点砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第68页\共有83页\编于星期六\6点增大截面法加固砖柱

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)和四周外包混凝土加固两类。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第69页\共有83页\编于星期六\6点外包角钢加固砖柱

外包角钢加固砖柱是利用水泥砂浆将角钢粘贴于受损砖柱的四角，并用卡具卡紧，用缀板将角钢连接成整体。该方法是利用缀板和角钢对砖的横向变形的约束作用提高砖柱的抗压强度，同时对受损砖柱的开裂起到约束效果。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第70页\共有83页\编于星期六\6点新型的加固方法－纤维材料加固法纤维材料的优越性:高性能复合纤维布在土木工程中的应用是近几年兴起的一种全新的、高效的加固方法。目前常用的高性能复合纤维布主要包括玻璃纤维（GFRP）、芳纶纤维（AFRP）、碳纤维（CFRP）、钢纤维（CFRP）等几种。强度高：如碳纤维布拉伸强度一般在2500MPa－4000MPa之间，芳纶纤维的拉伸强度一般在1500MPa左右，玻璃纤维的拉伸强度一般在3500MPa左右，均是钢筋强度的几倍甚至十几倍。重量轻：一层纤维布重量仅几百克，用以加固修复结构构件基本不增加结构重量。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第71页\共有83页\编于星期六\6点新型的加固方法－纤维材料加固法厚度薄：一层纤维布厚度一般小于1mm，如一层200型碳纤维布厚度仅为0.111mm。抗腐蚀能力强：碳纤维材料的化学性质稳定，不与酸碱盐等化学物质发生反应，因而用碳纤维材料加固后的钢筋混凝土构件具有良好的耐腐蚀性及耐久性，解决了其他加固方法所遇到的化学腐蚀问题，特别可以适用于军港、码头等恶劣环境下。适用面广：由于纤维布是一种柔性材料，而且可以任意地裁剪，所以这种加固技术可广泛地应用于各种结构类型、各种结构形状和结构中的各种部位，且不改变结构形状及不影响结构外观，同时，对于其他加固方法无法实施的结构和构件，诸如大型桥梁的桥墩、桥梁和桥板，以及隧道、大型筒体及壳体结构工程等，碳纤维加固技术都能顺利地解决。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第72页\共有83页\编于星期六\6点纤维材料的形式有很多种，主要有片材（包括布材和板材）、棒材、型材和特殊构造材料。目前，用于结构加固修复最多的材料形式是片材中的布材（即在使用前不浸润树脂、在施工过程中再给予浸润），其次是棒材。片材中板材（及在使用前浸润树脂，使其固化成板状、施工中再用树脂将其粘贴于结构表面、类似于粘贴钢板）的使用量近年来增长很快。型材中的应用实例是网格型材，但用量较少。纤维材料加固法砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第73页\共有83页\编于星期六\6点纤维材料加固法砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第74页\共有83页\编于星期六\6点纤维材料加固法砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第75页\共有83页\编于星期六\6点当前第76页\共有83页\编于星期六\6点当前第77页\共有83页\编于星期六\6点纤维材料加固法当前第78页\共有83页\编于星期六\6点新型的加固方法－纤维材料加固法由于纤维布材具有以上突出的优点，被广泛应用在结构的加固修复领域，同时，该材料也十分适合战争状态下结构的抢修抢建，因为：（1）使用纤维布抢修军事建筑施工速度快、技术施工便捷，工效高，时间短，不需任何大型机械，没有湿作业，不需现场固定设施，施工占用场地少，便于在战争条件下实施；（2）由于该材料重量轻、体积小，适合在战争状态下携带、运输和储存。（3）纤维布材料适用面广，质量易保证，无论是加固抢修混凝土梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、简体、壳体等结构还是砌体结构都十分方便，同时该材料还被广泛的应用在结构防护方面，可有效地减小结构遭受爆炸等效应影响后的损伤。砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第79页\共有83页\编于星期六\6点

各种加固方法比较表1-1项目增大截面法外包钢法粘钢板法FRP张贴法增加体积大小小小增加重量大大大小施工时间长较长较长短人工多多多少施工空间大大大小抗腐蚀、耐久性差差差良好砌体结构的抢修加固地面建筑抢修加固当前第80页\共有83页\编于星期六\6点碳纤维（CFRP）：高强度、高弹模，碳纤维的强度是几种纤维材料里最高的，弹性模量也是比较高的，根据碳纤维的这种特点，该材料最适用于结构承载力不足时的补强加固。芳纶纤维（AFRP）：良好的变形能力。芳纶纤维具有很强的变形能力，可以吸收大量的爆炸能