磚煙囪維修服務(wù)承載力不足的原因分析
煙囪載力不足，是指煙囪的承載力不能滿足預(yù)定的或新的使用要求，必須進(jìn)行補(bǔ)沏加固v才能保匠構(gòu)件的安全使用。承載力不足的外觀表現(xiàn)是構(gòu)件的抉度偏大，裂縫過寬、過長，鋼筋嚴(yán)重銹蝕或受壓區(qū)混凝十有壓碎跡象等。本節(jié)列舉工程實(shí)際中易出現(xiàn)承載力不足的受彎構(gòu)件的外觀表現(xiàn)反其原岡分析，同時介紹受彎構(gòu)件正截面及斜截面的破壞特征。這些內(nèi)容特有助于讀者別定結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否存在承載／J不足，是否需要進(jìn)行加固。
1．煙囪承載力不是的原因
引起煙囪等受彎構(gòu)件求載力個足的主要原團(tuán)有以下幾個方面。
(1)施工方面原N。
施工方面引起混凝土煙囪強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計要求的主要原因有鋼筋少配或誤配等。例如，臺林某車庫—層為煙囪棒現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)．二層為混合結(jié)構(gòu)，該樓使用后，梁及板都山現(xiàn)了裂縫，并r1趨嚴(yán)重．板的挽度達(dá)I／82，人在亡而行走顫動很大．最大裂縫寬度達(dá)1mm。查其原因?yàn)槭┕べ|(zhì)量差，如混凝十設(shè)計強(qiáng)度等級為c20，而實(shí)際有的僅為clo，梁中設(shè)計配筋為1251mm 2，而實(shí)際僅配763Mlm 2，因而無法使用，最后不得不加固。又如，施工巾有時將懇臂陽臺及雨籠板(或梁)的鋼筋錯位至板(或梁)的下部或中部，致使陽臺及閑篷板根部嚴(yán)重開裂．甚至發(fā)生斷裂倒塌。這類1f故時有所聞．如湖南菜具有四日樓房陽臺因根部斷裂而倒塌．書后查明，其原出在于該陽臺板報邪設(shè)計厚度為100mm，而實(shí)際只有80mm，且負(fù)彎矩鋼筋位置F移了32mnl。
施工中，材料使用不當(dāng)或失誤是造成建筑物承載力不足的又—原因。例如．隨意用光圓鋼筋代替變形鋼筋，使用受潮或過期水泥，未經(jīng)設(shè)計或驗(yàn)算隨便套用其他yK凝土配合比，砂、行中的有害物質(zhì)含量大大等，部將影響構(gòu)件質(zhì)量，導(dǎo)致承載力不足。最近筆者遇到多個工程，在竣工使用網(wǎng)、五年之斤發(fā)現(xiàn)煙囪多處爆裂．交其原因是堿骨料反應(yīng)或骨料中含有害條質(zhì)方鎂介(Mxo)等，方鎂石吸水生成水鎂ff[Mg(()N)：1B十體積膨脹，導(dǎo)致混凝土爆裂。
(2)設(shè)計方面原因。
引起煙囪等受彎構(gòu)件承教力不足的原出，在設(shè)計方面最主要的是汁其簡圖與煙囪實(shí)際受力俏況不符合，或者荷載漏并、少符等。例如．框架中的次梁16常為連續(xù)梁，特當(dāng)作簡支梁計算支座反力，并以此反力作用在大梁上v則將使中間支座的反力少算(行時可達(dá)20％以上)，導(dǎo)致支求該次漢的大梁承載力不足。筆者曾遇到過某設(shè)計室做的兩幢相鄰的磚混結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于將次梁上的磚墻重量漏算，其中一幢房屋的文梁發(fā)生剪切破壞(由廠次梁偏向k梁支座)，W另一幢房屋的主梁發(fā)生受彎破壞(次梁位于女梁跨中處)。設(shè)計中，細(xì)部考慮不周會引起局部損壞、例如在預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固區(qū)附近由于預(yù)應(yīng)力筋棚其他鋼筋交錯配蹬．當(dāng)以凝土澆搗41密實(shí)時就會引起局部破壞和損傷。
(3)使用方面原因。煙囪承載力不足的另—個原因，是使用過程中嚴(yán)重超載。例如，邯鄲市某廠房屋蓋，原設(shè)計為厚度40mm的泡汰混凝土，后改為厚度100mm的爐渣白灰，下雨后閱浸水存重大增．實(shí)際荷載達(dá)到設(shè)計荷載的1．93倍造成屋蓋倒塌，
另外，由廣使用功能的改變，也是導(dǎo)致煙囪承載力下足的原因。例如，廠房回生產(chǎn)工藝的改變需增添成更新設(shè)備，橋梁因通車量的增加或大噸位汽車的通過，民用建筑的加層成功能的改變(如改做倉庫、舞廳等)，這些都會使煙囪所承受的荷載增大，導(dǎo)致其承載力不足。
(4)其他原因。 造成構(gòu)件承載力個足的原因，還有如下其他因素
1)地基的不均勻沉降，使梁產(chǎn)生附加應(yīng)力。
2)采用不成熟的構(gòu)件，例如槽瓦類構(gòu)件。目前大部分槽瓦的內(nèi)表面均有裂縫，這導(dǎo)致下部受拉鋼筋的銹蝕．一般經(jīng)l o余年，保護(hù)層嚴(yán)重碳化。當(dāng)槽瓦用在有侵蝕性氣體的車間時，鋼筋銹蝕更加嚴(yán)至，甚孕發(fā)生斷裂。
3)構(gòu)件形式帶來的影響。例如，采用薄腹梁雖有本少優(yōu)點(diǎn)，但是有 定數(shù)量的薄腹梁產(chǎn)生較嚴(yán)重的斜裂縫。當(dāng)60％一80％的設(shè)計荷載作用于薄腹附近即出現(xiàn)斜裂縫，并呈棗核形迅速向上、向下開展。在長期荷載作用下、裂縫數(shù)量有所增加，長度有所發(fā)展。如某鍛工車間于1971年建成后，發(fā)現(xiàn)薄腹梁有斜裂縫，經(jīng)過抹灰后三個月觀察發(fā)現(xiàn)，斜裂縫不停地發(fā)展，一直延伸到截面的受樂區(qū)(離梁頂僅150mm)．最大裂縫寬度達(dá)o．5mm。薄腹梁生斜裂縫的主要原因，除了混凝上強(qiáng)度過低外，還有腹板設(shè)計過薄和腹筋配置不足等問題。
由于構(gòu)件的斜截面受剪破壞呈脆性破壞，所以當(dāng)薄腹梁的斜裂縫較寬時．一般應(yīng)及時進(jìn)行加固。
4)構(gòu)件耐久性不足導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重銹蝕，甚至銹斷、嚴(yán)重影響承載力。例如，19騾年建成的寧波奉化橋?yàn)榛炷罷形梁橋．由于長期超載行駛，混凝土保護(hù)層開裂、剝落嚴(yán)重，主筋外露、銹蝕，第1—3ZL邊梁有3根主筋銹斷，部分鋼筋面積只剩一半，大梁撓度值最大達(dá)57mm。為此，1981年采用預(yù)應(yīng)力法進(jìn)行門o固。引起承載力不足的原Lq，除上述例舉外，還有鋼筋錨固不足、搭接長度不夠牢，以及荷載的突然作用等等。 ’
2．正截面破壞特征
混凝土煙囪等受彎構(gòu)件的裂縫出現(xiàn)時，荷載常為極限荷載的15％一2州。對于適筋梁，在開裂以后隨著荷載的增加出現(xiàn)良好的塑性特征，并在梁破壞前其鋼筋經(jīng)歷了較大的塑性伸長，給人以明顯的預(yù)兆。但是，當(dāng)實(shí)際配筋量大十計算值時．便成為實(shí)際的超筋梁。超筋梁的破壞始自受壓破壞，此時鋼筋尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度，撓度也不大；超筋梁破壞是突然的，沒有明顯的預(yù)兆。
盡管規(guī)范規(guī)定不允許設(shè)計少筋梁，但內(nèi)干施工中發(fā)生鋼筋數(shù)量搞錯，鋼筋錯位(如阿路上部鋼筋錯位至下部)等情況，造成了實(shí)際上的少筋梁。少筋梁的破壞也是突然發(fā)生的。 圖3—1為超筋梁、適筋梁和少筋梁的撓度與荷載關(guān)系曲線。由團(tuán)可見，構(gòu)件的延性隨配筋率P的增大而減小。超筋梁、少筋梁與適筋梁的破壞形態(tài)有著本質(zhì)的不同。超筋梁、少筋梁在破壞前撓度曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，為脆性膠壞。團(tuán)3—1中人M的抵抗矩大于主要是由于凝土強(qiáng)度等級較高。
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