砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場查勘時,填充墻和承重墻的識別至關(guān)重要,這對后續(xù)計算中豎向荷載的傳導(dǎo)、抗側(cè)力構(gòu)件的計算、樓板的導(dǎo)荷方式均具有直接的影響。傳統(tǒng)意義上,填充墻的砌筑方式和承重墻的砌筑方式大為不同,現(xiàn)場只需仔細查勘就可識別出兩者的區(qū)別。但實際識別中復(fù)雜得多,這主要是由于部分承重墻在使用過程中轉(zhuǎn)換為非承重墻(保留了圍護作用,去除了承重作用的墻體)所導(dǎo)致的。
砌體結(jié)構(gòu)往往年代久遠,存在一定的拆改情況。這些改造往往會造成以下幾種情況:
1、由于房間使用功能的需要,新砌填充墻分隔;
2、由于局部承重墻拆改,導(dǎo)致傳力方式發(fā)生變化,上部承重墻轉(zhuǎn)化為非承重墻;
3、局部承重墻拆改后,采用有效的傳力體系(如設(shè)置墻梁等轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)),上部承重墻仍可按照原來的功能采用。
可以看出,砌體結(jié)構(gòu)的承重墻往往較容易轉(zhuǎn)化為非承重墻,這類墻體在既有砌體結(jié)構(gòu)現(xiàn)場查勘的識別中是技術(shù)難點,其具備承重墻的砌筑特點,但又具有非承重墻的圍護屬性。
本篇,小編將為大家解讀填充墻(非承重墻)的識別方法,同時,舉幾個較為典型的案例加深大家的印象。
一、填充墻與承重墻識別方法
填充墻與承重墻本質(zhì)的區(qū)別是墻體是否可以有效向下傳遞荷載,其識別方法一般有以下幾種:墻體與梁底的銜接方式、墻體厚度、墻體的咬槎情況、墻體的砌筑方式;
(一)墻體與梁底的銜接方式
根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-2011第6.3.4條,填充墻與框架的連接有脫開和不脫開兩種方法:脫開時,填充墻頂面與框架梁之間留出不小于20mm的間隙,采用聚苯乙烯泡沫塑料板條或聚氨酯發(fā)泡材料充填,并用硅酮膠或其它彈性密封材料封縫;不脫開時,頂面與上部結(jié)構(gòu)接觸處宜用一皮磚或配磚斜砌楔緊,如圖1、圖2所示。實際工程中,脫開的連接方式應(yīng)用較少且容易識別;不脫開的方式是較常用的方式。識別時一般采用以下策略:
① 墻頂磚斜砌,即為填充墻;
② 墻頂磚平砌,且局部鑿開墻體后,梁底面或板底面存在磚模印記,即為承重墻。
實際上,上述兩點的判斷是基于施工工藝和力學(xué)性能兩個因素考慮的:
① 施工工藝:承重墻施工時,先砌筑墻體至頂,以砌體作為磚模澆筑混凝土梁、板;填充墻施工時,混凝土結(jié)構(gòu)已施工完成,為保證后砌筑墻體與梁板楔緊,采用斜砌方式較容易實現(xiàn);
② 力學(xué)性能:砌體的抗壓強度比抗剪強度大幾十倍,斜砌砌體的抗壓強度介于砌體抗壓強度和抗剪強度間,無法有效將上部荷載向下傳遞。
(二)墻體厚度
根據(jù)墻體厚度判斷墻體屬性具有一定的年代特征,由于抗震構(gòu)造的需要,各時期抗震設(shè)計規(guī)范都對墻體的最小厚度做出明確的規(guī)定:
① 根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009(以下簡稱“09抗鑒標(biāo)”)相關(guān)規(guī)定,A類建筑滿足抗震設(shè)計要求的普通磚實心墻最小厚度為180mm。而抗鑒標(biāo)A類建筑是屬于89抗規(guī)之前設(shè)計的建筑,09抗鑒標(biāo)一般參考95抗鑒標(biāo)和74抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對A類建筑做出規(guī)定??梢?,89之前的建筑承重墻墻厚的最低要求是180mm,而120mm厚墻體多用于填充墻設(shè)計。
② 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GBJ11-89規(guī)定,滿足抗震設(shè)計要求的粘土磚最小墻厚不小于240mm。89規(guī)范生效后,120墻、180承重墻墻逐漸被淘汰,240墻及以上作為主要的承重墻體。
實際設(shè)計過程中,不會采用單獨砌筑的120墻、180墻承受豎向荷載,240墻承受水平地震荷載這樣組合砌筑方式。因此,抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定的墻體最小厚度即為當(dāng)時填充墻和承重墻的分界線。大部分工程案例也印證了這點。
(三)墻體的砌筑方式
墻體的砌筑方式對墻體的影響較大,這里的規(guī)則就是區(qū)分砌體是發(fā)揮了抗壓強度還是抗剪強度。以下為較為常見的砌筑方式,后續(xù)案例中將分析一中特殊的情況。
(四)墻體與扶壁柱的咬槎情況
某些磚柱與墻體連接,無法判斷其受力構(gòu)成,如混合結(jié)構(gòu)廠房。此時需要根據(jù)磚墻與磚柱的連接情況,判斷磚柱是獨立柱還是扶壁柱、磚墻是承重墻還是填充墻。行之有效的判斷方法即為兩者之間是否相互咬槎。若相互咬槎,磚柱即為墻體的扶壁柱。
(五)體系核查
從整體上考慮砌體結(jié)果的體系問題,通過相鄰層的墻體設(shè)置情況、開間的墻體設(shè)置情況,初步判斷墻體的熟悉。對一些改造較大的結(jié)構(gòu),該方式尤其適用。小編遇到的某項目由住宅改造為飯店使用,部分填充墻打掉、增設(shè)部分轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、增設(shè)部分填充墻。
需要注意的是,當(dāng)混合結(jié)構(gòu)下層的承重墻體打掉后,相對應(yīng)的上層承重墻體的屬性轉(zhuǎn)化為填充墻,除非下層承重墻體采用有效的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)代替。
二、案例分享
(一)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理
某項目為方正的混合結(jié)構(gòu),開間布局合理,作為酒店使用?,F(xiàn)場查勘時發(fā)現(xiàn),首層為了獲得大開間打掉一面承重墻,后澆墻梁作為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),見圖5所示。為了施工方便,轉(zhuǎn)換墻梁設(shè)置在2層板底200mm以下,并采用斜砌方式楔緊。
實際上,由于斜砌層并不能有效傳遞豎向荷載給轉(zhuǎn)換梁,此次轉(zhuǎn)換基本上以失敗告終。鑒定驗算時,上部墻體仍然按照填充墻考慮。
(二)墻體砌筑方式不合理
某項目為磚混結(jié)構(gòu),其中混凝土框架為主要豎向受力構(gòu)件,局部采用磚墻承重。經(jīng)現(xiàn)場查勘發(fā)現(xiàn),承重磚墻厚度為180mm,但墻體并未按照傳統(tǒng)的方式砌筑,考慮到橫截面有120mm厚度的采用豎向砌筑,無法形成較為有效的傳力。實際驗算中該墻體按照填充墻考慮。
三、總結(jié)
砌體結(jié)構(gòu)鑒定時,墻體屬性的識別是難點。小編總結(jié)了經(jīng)常遇到的問題和大家分享。實際工程中,上述方法應(yīng)綜合使用才可以達到較理想的效果。