(贵州理工学院土木工程学院, 贵阳 550003)
我国上世纪 80-90年代修建教学楼及其附属用房多采用砌体结构。因其修建年代久远,若作为教学用房继续使用,势必需要对其安全性进行检测评估。大量工程实际表明,此年代修建的砌体结构房屋,砖砌体强度基本能满足现行《砌体结构设计规范》[1]要求,但砂浆强度确极低,基本集中于0~1Mpa间,远不能满足规范最低限值M5要求。砂浆强度低不仅对结构安全性带来巨大隐患,同时对砌体结构高厚比的验算增加了难度。《砌体结构设计规范》[1]6.1.1条中高厚比允许值只对砂浆强度等级大于等于M2.5时适用,而对砂浆强度低于M2.5情况规范却未做说明。那么在实际工程中,对此类房屋安全性进行评估时所涉及到的高厚比验算成为一个亟待解决的问题。
文献[1]6.1.1 条墙、柱高厚比验算表达式:
其中:H0——墙、柱的计算高度(由《砌规》4.1.1及5.1.3条得出);h—— 墙厚或矩形柱与H0相对应的边长;
1m——自承重墙允许高厚比修正后系数(承重墙体不考虑此项修正);2m——有门窗洞口墙允许高厚比修正系数(由《砌规》6.1.4条计算);——墙、柱的允许高厚比,按下表1采用。
表1 墙柱允许高厚比值
显然,上表并未考虑砂浆强度等级低于M2.5的情况,实际工程中对砂浆强度不在上表所列范围时该如何考虑,是一个值得探讨的问题。
《砌规》6.1.1 条表6.1.1注3明确,验算施工阶段砂浆尚未硬化的新砌砌体高厚比时,允许高厚比对墙取14,对柱取11。
施工阶段砂浆尚未硬化对应砂浆强度等级为M0,即当砂浆强度等级为M0时采用线性内插法对砂浆强度等级在M0~M2.5的砌体房屋进行高厚比验算。以下结合实际工程进行计算。
该工程位于贵州省务川县,工程建筑局部平面图如下图1。该工程建筑层高为3.5m,层数为3层,横墙间距为9m,B轴位置窗洞较大,考虑窗间墙很小,设置间距为 3m的独立砖柱以增强结构承载能力。现场采用灌入法对砂浆强度进行测试,其强度约为0~1Mpa,远低于M2.5。
笔者根据本工程实际情况,得出该工程静力计算方案为刚性方案,构件高度对于底层考虑基础埋深取H=4m,二、三层构件高度H=3.5m。按照线性内插法,取砂浆强度为0.5Mpa,计算允许高厚比,因是承重构件,不考虑对 1m进行修正,,其中bs为宽度s范围内门窗洞口总宽度,s为相邻横墙或壁
柱之间距离。
图1 建筑局部平面图
(1)底层独立砖柱
由《砌规》5.1.3条,对于无柱间支撑的独立砖柱,在垂直于排架方向的计算高 度底层柱高厚比不满足要求。
(2)底层Y方向墙体
(3)[b]电算结果与手算结果对比
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通过手算与电算结果对比,Y方向墙体计算结果基本吻合,即实际工程中对于砂浆强度等级低于 M2.5时,墙柱高厚比可按照施工阶段验算与《砌规》6.1.1条结果进行线性内插可行。
[1]GB50003-2011,砌体结构设计规范[S].
[2]GB50292-2015,民用建筑可靠性鉴定标准[S].
[3]GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].