摘要:測定房屋砌體強度的原位軸壓法
關鍵詞:砌體強度結構安全已有砌體的強度檢測方法 在砌體承重的結構體系中,對舊建筑的加層、改建、加固、可靠度
1、已有砌體的強度檢測方法
在砌體承重的結構體系中,對舊建筑的加層、改建、加固、可靠度鑒定以及工程事故分析,都需獲得砌體的真實強度。以往評定已有砌體真實強度,一是通過標準試驗方法測得一定數量磚塊的強度,再用回彈儀、筒壓法、砂漿片剪切法等測得砂漿強度,根據經驗公式求得砌體試驗強度。二是根據《砌體基本力學性能試驗方法標準(BGJ 129-90)》,在墻體上鑿下一規格砌塊(對于普通磚,試件尺寸的厚×寬×高為240mm×370mm×720mm,而非普通磚由砌塊高厚比β=3確定),經加工試壓獲得砌體試驗強度。
*種方法測定砂漿強度時,因對砂漿本身的強度有一定要求(如回彈測試,砂漿低強度需在M2.0以上),且要建立強度曲線,較適合評定砂漿強度等級,不能反映砂漿真實強度,因而有一定局限性。而第二種方法,雖能直觀準確測得砌塊強度,但因砌塊取樣難度大,且對墻體有破壞作用,可操作性不強。
2、原位軸壓儀測定及其方法
從20世紀80年代起,我國一些大專院校和省級建筑科研院所已開始著手利用原位軸壓儀測定已有砌體強度的原理、方法和裝備的研究,到1995年,西安建筑科技大學先后開發研制了XY45、XY60和XY70型原位軸壓儀等定型產品,可直接在墻體上測試出砌體抗壓強度。這是目前現場測試已有砌體強度的*儀器,測試結果可以全面考慮磚、砂漿的變異和砌筑質量對磚砌體抗壓強度的影響,較能綜合反映材料質量和施工質量。且作為砌體力學性能現場檢測的主要手段,正被編入建設部部頒標準《砌體力學性能檢測技術標準》。它的工作特點是采用液壓系統對磚砌體力學性能進行現場原位檢測。
原位軸壓儀的測定方法是先在墻體上開鑿兩條水平槽孔,安放原位壓力機,其中上水平槽尺寸應為240mm×250mm×70mm(深×寬×高),下水平槽尺寸為240mm×250mm×140m(深×寬×高),(下槽的高度視壓力機型號不同而調整),上下水平槽孔對齊,兩槽間相隔7皮磚,凈距約430mm,槽間砌體的承壓面修平整,并在上槽下表面和扁式千斤頂的頂面,均勻鋪設厚10mm濕細砂墊層,將反力板置于上槽孔及扁式千斤頂置于下槽孔,并使兩個承壓板上下對齊后,擰緊螺母并調整其平行度,試加荷載檢查測試系統是否靈敏以及上下壓板和砌體受壓面接觸是否均勻密實,待正常后卸荷即開始測試。測試時分級加荷,每級荷載約為預估破壞荷載的10%,加至預估破壞荷載的80%,連續加荷直至槽間砌體破壞(當槽間砌體裂縫急劇擴展而壓力表指針明顯回退時,即為槽間砌體的破壞荷載)。將破壞荷載換算成槽間砌體的抗壓強度和標準砌體抗壓強度,再與設計值對比,從而判明現有砌體的真實強度。
3、原位軸壓儀測定時的計算步驟
(1)槽間砌體破壞荷載Nmij(kN):根據槽間砌體破壞時的壓力表讀數減去壓力表的初始讀數,從表1查得Nmij
(2)槽間砌體抗壓強度σμij(MPa):σμij=Nmij/Aij(其中Aij為第i個測區第j個測點的受壓面積。對普通一磚厚墻體,Aij=240mm×240mm)。
表1 壓力表讀數與Nmij對應表 表讀數(MPa) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Nmij(kN) 24.987 49.974 74.961 99.948 124.935 149.922 174.909 199.896 224.883
表讀數(MPa) 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Nmij(kN) 249.870 274.857 299.844 324.831 349.818 374.805 399.792 424.779 449.766
表讀數(MPa) 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Nmij(kN) 474.753 499.740 524.727 549.714 574.701 599.688 624.675 649.662 674.649