建筑中空斗墙结构安全检测与验算

建筑中空斗墙结构安全检测与验算

袁帅

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摘要：空斗墙作为一种很有特色的墙体材料，由于其材料省，重量轻，造价低廉，被广泛用于住宅、寺院等建筑。20世纪九十年代之前，也大量使用于中国的乡村民居，以及一些小城镇的低矮房屋。但是，2001年以来，我国砖混结构设计规范已将其删除，而现行的各种设计软件均未对其进行相应的计算，导致在实践中，当出现空斗墙时，其检验与计算常常无从下手。

关键词：建筑；空斗墙结构；安全检测；验算

1空斗墙房屋概况

空斗墙可说是我国特有的民居，上个世纪七十年代，因国内居民住房紧缺，本着“多快好省”的理念，大力推广“空斗墙”，解决了许多居民的居住难题，因此，无论什么用途的房子，基本上都是空斗墙。一般的砖砌体材料来源广泛，施工工艺简便，造价低廉，而空心斗砌体因其独特的砌筑方法而具有用料少，重量轻，保温隔热隔音效果好的特点。其不足之处在于：垂直承载力低，墙体容易开裂，整体性差。从地震后的坟川数中，80%以上是砖混结构的，其中有很大一部分是由家庭自建的空斗墙房构成。

由于空斗墙本身的不足，在一些重要的地方需要做实砌，如门窗洞口，纵横墙交接处，室内地面下的勒脚墙；楼面下3-4层砖及受力集中的部分（例如：屋架或梁底）。空斗墙的过梁可以是钢筋混凝土梁，钢筋混凝土梁，过梁，砖，平拱形等。二、三层高、室内面积大的房屋，应采用全环加筋砖砌成的环梁。

2建筑中空斗墙结构安全检测

2.1砖强度的检测

在已建房屋中，对于砌块的强度，通常是使用回弹法进行测试，参考相关规程，发现GB/T50315-2011《砌体工程现场检测技术标准》14.1.1条中明确规定，用砖回弹法测定砖的抗压强度是可行的。由于空斗墙砌体通常采用烧成的普通砖砌体，采用回弹法检测空斗墙砌体的强度是可行的。但应指出，回弹回弹法检测砖体强度时，其强度曲线仅在砖面上弹出，与砖面状态存在差异。所以，当用砖反弹法击打空斗墙砖的抗压强度时，要弹向睡眠砖、丁砖的面，而不能弹向斗砖的面。

这一观点在业内学者王卓琳的论文《贯入法与回弹法检测空斗墙砌体的适用性检验》中得到了证实，这位学者利用同一材料，在实心墙、一斗一眠、三斗一眠三种砌筑方法的基础上，对其进行了现场测试。在“五斗”和“全空”两种情形下，得到了与上文所述相同的结果。

2.2砌筑砂浆强度的检测

《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》（JGJ/T136-2017)1.0.2条规定，在已建房屋中，通常使用穿透法和回弹波法进行测试，并在此基础上提出了一种新的测试方法——穿透法。同时，4.2.4条规定：有孔砖、空心砌块，其水平灰缝厚度不宜少于30毫米。

所以，在对空斗墙砌块中进行试验时，可以利用穿透法对其进行测试。但是，由于在实际施工中，斗砖与枕砖的灰缝厚度是不能确定的，所以应尽量把贯入点安排在丁砖与枕砖的灰缝上。

2.3构件损伤检查

经过现场检验：该楼墙体上的泥砖、灰浆均有不同程度的风化或局部破损、松动。三重支承式墙体、（10-11)/B轴支承式墙体受力破坏较大，有效截面弱化超过15%，是危险部位。二楼~楼顶（2-11)/（A-B）轴走廊内的全部悬挑梁和预制楼板，2层和屋顶的3个预制楼板，都出现了钢筋锈蚀导致的混凝土保护层严重脱落、露筋现象，一些悬挑梁和预制板存在钢筋锈断现象，均为危险点。

2.4空斗墙砌筑方法的检测

空斗墙的检验，不仅要检查砌体的强度，还要检查它的砌筑方式，如墙砌法是一斗一眠、三斗一眠或无眠空斗。此外，在楼板和楼板的交接处，门窗洞口的边缘，±0.000的基础之上的墙，与楼板的交接处，部分小墙肢；下面的墙柱和屋架等要夯实等。如果是整体性能不佳的空心剪力墙，或者是纵横墙之间也是空心砌块的空斗墙，那么就不需要进行校核，只需要进行加固就可以了。但对其它有良好结构的空心砌块墙体，也要进行承载力校核。

3空斗墙的验算时应注意的事项

3.1构件作用效应取值

(1)对已建建筑物的承重结构、构件在剩余设计使用年限内的安全评定，其安全程度应不小于原有建筑的荷载标准及相关标准。在砌体构件危险点判定中，如果使用了构件抗力与其影响的比值调节因子ϕ，就必须按照现有的有关规范和规程进行校核，但恒载应取1.2，活载分项系数应取1.4。

(2)在永久荷载和可变荷载作用下，原有结构和构件已发生过大的变形和破坏，其性能指标必须按照有关的规范和标准进行校核。

(3)在对原有结构和构件是否安全进行鉴定时，应当通过对原结构的实际荷载和可能增加的附加荷载的调查，并按照现有的有关规范和规范对其进行校核。

(4)所选用的计算模式，要与实际受力及构造条件相吻合。建筑物的功能应该在实地勘察或测试中进行核算。在设计文件和现场测试的基础上，结合构件的实际情况，综合确定材料的强度标准值。对结构或部件的几何尺寸进行测量，并考虑有关的有害影响。88版《砌体规程》规定的砖砌体材料分项系数是1.5，而目前的《砌体标准》是1.6，所以可以在计算过程中对材料的强度进行相应的修改。

3.2墙体承载力验算

3.2.1规范的选取

依据JGJ125-2016《危险房屋鉴定标准》5.1.2条规定，对结构进行结构分析时，要考虑环境因素对材料、构件和结构受力的影响，同时考虑结构的累计破坏效应。在进行结构构件承载力校核时，应参照现行规范中有关规定的方法，在计算中可以不考虑地震作用，并对不同建筑年份的建筑，将其抗力与影响的比值乘上对应的调节系数φ。根据建筑年代划分，房屋类别属于I类，调节因子φ=1.15。但是，由于该房屋的二层和三层均为空斗墙，而我国现行《砌体结构设计规范》GB50003-2011中关于无空斗墙的砌体强度和承载能力的确定方法，不能按照现有的规范来校核该房屋第二层和第三层的墙体承载力，更不能利用结构计算软件对该房屋的模型进行校核。

3.2.2材料强度及荷载取值

通过现场试验，确定了住宅用粘土砖的抗压强度为MU7.5、基层为M2.5。二、三层空斗墙由于砂浆表面质量不好，无法对其进行检验，但根据JGJ/T136-2017《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》中关于砂浆抗压强度在0.4~1.6MPa的要求，《砌体工程现场检测技术标准》GB/T50315-2011中关于砂浆回弹试验中对砂浆强度≥2MPa的墙体不适用，压力筒试验由于砂浆明显粉化而无法取样，适用范围是2.5~~20MPa。所以，该住宅第二层和第三层空斗墙砂浆的强度不能超过0.4MPa，从安全性的角度出发，对空心空斗墙的承载力进行了计算，并以0MPa为宜。按照GB/T338-1988《砌体结构设计规范》中第2.2.1条规定，本住宅二层和三层空心砌块墙体的设计抗压强度应为：0.37MPa；按照GB/J9787《建筑结构荷载规范》中第3.1.1条规定，本住宅三层的活荷载取1.5kN/m2，屋盖的活荷载取0.7kN/2。

结论

回弹法可用于空斗墙砌体强度的测定，回弹回弹法测定空斗墙砌体强度时，只需弹向眠砖、丁砖面，而不能弹至斗砖面。穿透法可用来测定空心砌块砌体中的砂浆强度，且应将贯入点设在丁砖和灰缝的灰缝内。介绍了一种利用砂浆回弹回弹试验方法，对空斗墙砌体进行了试验研究。在计算空斗墙的抗压强度时，它的体积是18kN/m3，它的墙壁是按实心的粘土砖来设计的，它是按上面所述的方法来算的。它是用一种用普通粘土砖砌成的墙来计算的。并对其进行了数值模拟。

参考文献：

[1]葛学礼，朱立新，于文，等.江西九江-瑞昌M5.7级地震空斗砖墙房屋震害分析[J].工程抗震与加固改造，2022,28(1):10-13,17.

[2]周水平.既有建筑中空斗墙结构安全检测与验算分析[J].建筑结构，2021,51(S2):1422-1424.