浅析房屋结构裂缝成因及其质量安全的鉴定

时间:2022-08-18 09:45:54

浅析房屋结构裂缝成因及其质量安全的鉴定

摘要:本文就房屋结构裂缝成因分析及其质量安全的鉴定进行探讨,旨在与同行交流,不断提高房屋建筑的质量。

关键词:房屋结构裂缝;裂缝成因;质量安全鉴定

Abstract: This paper discusses the identification and analysis of structure cracks in housing and quality and safety, to communicate with their peers, and continuously improve the quality of housing construction.

Keywords: house structural cracks; crack; quality safety appraisal

中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

我国建筑行业得到了一定的发展。房屋建筑施工企业在面对机遇的同时也面临着巨大的挑战。目前,很多房屋建筑出现结构裂缝已经是最为普遍的问题,作为施工企业必须就房屋结构出现裂缝的原因进行分析,并做好房屋建筑质量安全鉴定工作。本文就房屋结构裂缝成因分析及其质量安全的鉴定进行探讨,旨在与同行交流,不断提高房屋建筑的质量。

裂缝是鉴定房屋质量是否安全的主要标准之一。房屋结构裂缝是造成房屋建筑出现质量问题的主要原因,因而应就房屋结构裂缝的形成原因进行分析,做好房屋建筑质量安全的鉴定工作。基于此,笔者做出以下几点探讨。

一、房屋结构裂缝种类

房屋结构类型主要分为混凝土结构、砌体结构两种。混凝土结构主要是指以混凝土为主要原材料的房屋结构,砌体结构主要是指以砌体为主要原材料的房屋结构。因而房屋结构裂缝类型可以分为混凝土结构裂缝和砌体结构裂缝。混凝土结构裂缝产生的原因主要有:应力、温度、干缩、沉降、施工、外载作用力、化学作用以养护环境及其构造不合理等造成的裂缝。砌体结构裂缝产生的原因主要有:外荷载变化以及包括不均匀沉降、温度的变化在内的变化造成的裂缝。房屋结构裂缝还可以分为结构性裂缝和非结构性裂缝。结构性裂缝是指房屋结构应力达到极限。导致承载力不足而产生的裂缝,不仅是结构强度不足的重要体现,也是结构安全受到威胁的前兆;而非结构性裂缝主要是因自身应力而产生的裂缝,比如收缩裂缝和温度裂缝等,虽然对结构承载力没有多大的影响,但应结合结构性能需求(抗震、抗渗、外观以及耐久性等)采取有针对性的修补措施。

二、房屋结构类型

在房屋安全鉴定工作中长常见的房屋结构类型主要有混凝土结构和砌体结构两种。

1、混凝土结构

混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等以混凝土为主制成的结构统称为混凝土结构。混凝土施工和本身变形及约束等问题导致成型的混凝土中存在众多的气穴和微裂缝,一般来说,微裂缝是一种无害的裂缝,但由于混凝土会受到温差和荷载等作用,会引起微裂缝的扩展和连通,最终形成宏观裂缝,就是混凝土工程中常见的裂缝。

2、砌体结构

砌体结构主要是由块状和砂浆砌筑而成的墙、柱作为主要承重构件,整体性较差,抗拉、抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。

三、房屋安全鉴定中常见裂缝分析

1、钢筋混凝土结构构件裂缝分析

(1)判断是结构裂缝还是非结构裂缝

判断钢筋混凝土结构构件裂缝是属于结构裂缝还是非结构裂缝,首先要清楚结构受力状态和裂缝对结构的影响,结构裂缝多是由于结构应力达到限值,承载力不足所引起的,非结构性裂缝常由于自身应力形成,温度裂缝,收缩裂缝就属于非结构性裂缝。结构性裂缝是结构破坏开始和结构强度不足的特征,其危险度较高,需要进一步的分析,非结构性裂缝的危险程度较低,根据结构耐久性、抗渗、抗震和使用等方面的要求采取修补措施即可。

(2)判明结构性裂缝的受力性质

按受力性质和破坏形式可将结构性裂缝分为脆性破坏裂缝和塑性破坏裂缝两种。脆性破坏是突然发生的,没有明显的征兆,一旦发生,会极大的影响结构强度,从而引发结构破坏,受压构件裂缝、受弯构件的受压区裂缝、冲切面裂缝等是属于脆性破坏裂缝。这类裂缝非常危险,必须采取加固措施和其它安全措施。塑性破坏事先会有明显的变形和裂缝预兆,可以及时采取措施补救,相对于脆性破坏,它的危险性较低,属于塑性破坏裂缝的有:受拉构件正截面裂缝、受弯构件正截面受拉区裂缝等。塑性破坏裂缝对结构的影响受其裂缝位置、长度、深度和发展情况而定。

(3)查明裂缝的宽度、长度、深度

钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分为表面细小裂缝、中等裂缝和贯穿性裂缝。表面细小裂缝的缝宽小,长度短,深度浅;中等裂缝的宽度在0.2mm左右,长度在受拉区,裂缝深入结构一定深度;贯穿性裂缝的缝宽超过1.3mm,长度伸到受压区,裂缝贯穿于整个截面或部分截面。裂缝的宽度越大,说明钢筋和混凝土之间的握裹力被破坏的越大,钢筋就越容易被锈蚀,意味着其使用性能下降,使用寿命已近终结。裂缝长度较长,深度较深时,结构构件的整体性受到的影响就越大,常被视为破坏的征兆。通常情况下,表面裂缝多为非结构性裂缝,贯穿性裂缝则常属于结构性裂缝,贯穿性裂缝的危险性较大,要查明具体原因,并采取必要的加固措施。

(4)判明裂缝是发展的还是稳定的

按扩展性质,可将钢筋混凝土结构构件裂缝分为稳定裂缝、活动性裂缝和发展裂缝三种。稳定裂缝的宽度、长度保持不变;活动性裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度的变化而变化;发展裂缝的宽度及深度则随时间的增长而增长。钢筋混凝土结构构件的裂缝不可避免,但裂缝若是稳定的,宽度也不大,就属于安全构件,没有什么危险性。若裂缝随时间不断扩展,意味着钢筋应力可能接近或达到极限,其承载力会受到影响,具有较大的危险性,这时就需要采取及时的补救措施。裂缝是否稳定,是否扩展,受到所处环境的影响,因此,在分析裂缝的稳定状态时,应根据实际条件加以分析。

(5)钢筋混凝土结构构件的防裂变措施

①在填充墙砌至接近梁、 板底时, 应留一定的空隙,使填充墙自由沉降变形,避免当墙体的自然沉降展开时,墙体上部与主体间的接触处产生裂缝。

②在墙的高度、厚度、不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。

③严格按照施工验收规范的要求进行上下层错缝组砌。砌体砌筑前,绘制块植物区系排列图,确定皮数杆每层砌筑皮数,水平、竖直灰缝宽度,砌块的搭接长度,及不同规格砌块的使用位置等,并且严格控制砂浆饱满度及灰缝的厚度。

④砌筑后避免墙体的撞击振动,及时对墙体进行养护,保证砌体强度得到正常的增长,做好成品保护工作。

2、钢筋混凝土结构构件变形分析

受到荷载、温度、湿度等环境因素的影响,在长期的使用中,钢筋混凝土结构构件会出现变形和变位的问题。结构构件的变形会影响结构受力和稳定。结构变形的测定项目要针对可疑迹象,根据测定要求和目的来选择,但还必须要检测最大挠度和位移。由于结构的过渡变形会产生相应的裂缝,裂缝又会在一定程度上扩大结构的变形,因此,应将变形的两侧同裂缝的两侧相结合,以防止双方的互相影响。在对结构变形进行分析时,还应注意变形是稳定的还是发展的。变形基本稳定就是属于正常情况下的变形,若发展很快,就是异常现象,可能意味着结构的破坏,要及时采取措施来解决。一般来说,结构的过度变形象征着结构刚度或稳定性的不足,影响结构变形的因素有很多,主要有断面尺寸、荷载。材料质量等,结构的变形一般并不直接反应结构的强度,但会影响结构的强度,影响结构构件的正常工作。所以,在安全鉴定时,要将裂缝和结构构件的稳定等问题结合考虑。

3、砌体结构中的裂缝分析及预防措施

(1)温度变化裂缝

温度变化裂缝是指建筑物顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,常常呈现对称性,仅在两端一两个区间内出现的裂缝是属于轻微性的,若发展到到房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层的就是严重的温度变化裂缝。温度变化裂缝产生的直接原因是因为混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度。防止温度变化裂缝的主要措施有以下几种:

①避免砌体干缩或温度变形引起的墙体竖向裂缝,设计符合规定的伸缩缝的最大间距,保证墙体长度符合设计规范。

②结构的每层都设沿墙贯通圈梁。墙体交接处设构造柱,加强圈梁刚度和对墙体的约束力,利用圈梁和构造柱间的框架来分散墙体的附加力,防止裂缝的产生。

③在阁楼层坡屋顶板上作瓦屋面,并设置挤塑保温板,避免阳光直射在屋面板上,利用波形屋面上瓦的波形产生的空隙通风散热,防止屋面板温度过高而产生的裂缝。

(2)地基不均匀沉降引起的裂缝

在建筑物的下部,裂缝可能从下往上发展,地基沉降的不均匀会产生各种各样的裂缝,如当建筑物的中部沉降过大或两端沉降过大时,在房屋两端会产生裂缝,在窗对角突破;某一段沉降过大时,会在那一段形成斜裂缝等。不均匀导致的沉降主要以预防为主,严格按照施工图施工,不得任意更改。防止地基沉降不均匀引起的裂缝主要有以下方法:砌体砌筑采用一铲灰,一块砖,一揉压的砌筑方法;底层窗口下墙体配筋,与构造柱连为一体;采取有效措施防止管道断裂、渗漏水情况。

(3)砌体材料引起的裂缝

施工过程中竖缝砂浆不饱满或特殊的构造要求会导致砌体材料产生裂缝。蒸压灰砂空心砖等砌体的外观和尺寸指标较好,但其本身的一些特性,如对温差敏感、表面光滑等会在施工中导致除存在黏土砖常见裂缝和较长墙段中部及外墙窗台下的竖斜裂缝。主要预防措施有:保证蒸压灰砂空心砖使用前处于稳定期;改善砖面造型;控制含水量;严格按照相关操作规程和构造要求施工。

四、鉴定房屋结构质量是否安全的几种方法

1、传统经验法

此方法是以房屋建筑施工设计规范为根据,并结合自身经验进行观察和计算结果而就房屋结构质量安全进行鉴定的方法。其优点是以实际调查作为荷载计算标准,以经验评定作为材料取值根据,并对原房屋建筑施工设计所选取的规范依据、计算图形以及理论计算等是否与实际结构相符进行鉴定。该方法主要是鉴定者根据自身知识经验就房屋结构质量安全做宏观性的评价。

2、实用鉴定法

该方法是以传统经验法为基础,借助当代先进的检测、试测技术手段,就房屋结构原材料的强度值进行实测和计算,并结合房屋建筑施工设计规范就房屋结构质量安全的具有较强综合性的鉴定方法。

3、概率法

运用概率和数理统计原理,采用非定值统计规律,对结构的可靠性进行鉴定。其是将结构抗力和作用效应之间建立一定的数量关系。只要计算出失效概率,也就能得出建筑物的可靠度。但失效概率是建立在大量统计数据基础上的,而建筑物事故鉴定事先恰恰缺乏这些资料的收集,因而概率法有待进一步完善。

五、结束语

房屋的安全鉴定关系到房屋的使用和人民群众的生命财产安全,具有重要的现实意义。而在房屋的安全鉴定中,房屋结构的裂缝问题是影响房屋安全的主要因素,因此加强对结构裂缝的分析和防治非常重要,也是进行房屋鉴定的主要目的之一。所以,工作人员应当在实际工作中不断学习,不断积累经验,提高房屋安全鉴定水平。

参考文献:

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