牆體(tǐ)裂縫房屋安全檢測鑒定與原因分(fēn)析
在房屋安全鑒定中(zhōng),現場調查、檢測中(zhōng)裂縫是最普遍的現象之一(yī),而建築物(wù)的破壞往往始于裂縫。因此,如何鑒别裂縫、分(fēn)析裂縫、控制裂縫,是安全鑒定工(gōng)作的重要内容之一(yī)。
1 房屋結構類型
房屋安全鑒定工(gōng)作中(zhōng)常遇到的房屋結構主要類型:混凝土結構、砌體(tǐ)(混合)結構。
1.1 混凝土結構
混凝土結構是素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構等以混凝土爲主制成的結構的統稱。
房屋安全鑒定中(zhōng)常遇到的爲現澆混凝土框架(剪力牆)承重,現澆混凝土梁、闆或預應力混凝土多孔闆(局部現澆混凝土闆)樓(屋)蓋的混凝土結構。由于混凝土施工(gōng)和本身變形、約束等一(yī)系列問題,硬化成型的混凝土中(zhōng)存在着衆多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一(yī)些非均質的特性。微裂縫通常是一(yī)種無害裂縫。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之後,微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成我(wǒ)們肉眼可見的宏觀裂縫,也就是混凝土工(gōng)程中(zhōng)常說的裂縫。
1.2 砌體(tǐ)(混合)結構
房屋安全鑒定中(zhōng)常遇到的爲磚牆或(磚牆及現澆混凝土柱、梁)承重,預應力混凝土多孔闆(局部爲混凝土現澆闆)樓(屋)蓋或采用混凝土(木)檩條的屋蓋。由于砌體(tǐ)結構主要由塊體(tǐ)和砂漿砌築而成的牆、柱作爲主要承重構件,整體(tǐ)性較差,抗拉、抗剪強度較低,比較容易産生(shēng)裂縫。
2 結構裂縫類别
2.1 混凝土結構裂縫
混凝土裂縫産生(shēng)的原因很多,有應力裂縫、溫度裂縫、幹縮裂縫、沉降裂縫、施工(gōng)裂縫、構造不合理等原因引起的裂縫;有外(wài)載作用引起的裂縫;有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工(gōng)程中(zhōng)要區别對待,根據實際情況判别裂縫。
2.2 砌體(tǐ)(混合)結構裂縫
砌體(tǐ)(混合)結構産生(shēng)裂縫的原因歸納起來主要有兩方面:一(yī)是由外(wài)荷載變化引起的裂縫,二是由變形引起的裂縫(主要有溫度變化,不均勻沉陷或膨脹等變形)。
3 結構基本構件裂縫分(fēn)析
3.1 裂縫分(fēn)析
3.1.1 裂縫定性:結構性裂縫或是非結構性裂縫。
結構性裂縫多由于結構應力達到限值,造成承載力不足引起的,是結構破壞開(kāi)始的特征,或是結構強度不足的征兆,是比較危險的,必須進一(yī)步對裂縫進行分(fēn)析。非結構性裂縫往往是自身應力形成的,如溫度裂縫、收縮裂縫,對結構承載力的影響不大(dà),可根據結構耐久性、抗滲、抗震、使用等方面要求采取修補措施。
3.1.2 結構性裂縫定性:可能引起的破壞形式爲脆性破壞或是塑性破壞。
3.1.3 裂縫定量:查明裂縫的寬度、長度、深度、形态等量化數據。
3.1.4 裂縫趨勢:判明裂縫是否穩定或是有發展趨勢。
3.2 基本構件常見裂縫分(fēn)析
3.2.1 受彎構件
常見受彎構件有混凝土梁、闆,其裂縫形式主要有垂直裂縫、斜裂縫和順筋裂縫。
(1)垂直裂縫:主要由彎矩引起,多出現在梁、闆構件跨中(zhōng)底部,垂直梁、闆側面發展。
(2)斜裂縫:一(yī)種由剪力引起,一(yī)般出現在梁底支座附近(裂縫多數是剪力與彎矩共同作用)由下(xià)部開(kāi)始,沿 45°方向向跨中(zhōng)上方發展,另一(yī)種由負彎矩和剪力引起,出現在梁、闆支座頂面附近,形态爲上口大(dà)下(xià)口小(xiǎo)。另外(wài)在主次梁交接部位,由于主梁受次梁集中(zhōng)力影響,也出現沿次梁兩側向下(xià)斜裂縫。當發生(shēng)地基不均勻下(xià)沉時,混凝土圈梁、框架梁、基礎梁皆會出現走向與地基不均勻沉降方向一(yī)緻的斜向裂縫。
(3)順筋裂縫:主要由鋼筋鏽蝕、氧化鐵膨脹所緻,出現與梁下(xià)部側面或是底面鋼筋部位。
以上裂縫引起的破壞形式屬于塑性破壞。其特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆,出現裂縫後人們可以及時采取措施予以補救,危險性相對稍小(xiǎo)。此種裂縫是否影響結構的安全,應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定,且最大(dà)裂縫未超過規定的容許值,則屬于允許出現的裂縫,可不必加固。例如某車(chē)管所辦公用房,半層地下(xià)室,地上6層,框架結構承重,現澆混凝土梁、闆樓(屋)蓋, 1996年竣工(gōng),2008年8月甲方發現一(yī)層部分(fēn)框架梁(地下(xià)室頂)出現不同程度的裂縫,要求鑒定,同時委托查勘四層結構狀況,該層局部曾經作檔案室(現已取消)使用,明顯增加了樓面荷載。根據現場調查、檢測,一(yī)層框架梁裂縫局部存在,裂縫的特點:基本出現在梁底跨中(zhōng)附近粉刷層,垂直于梁跨,最多的梁底出現三條,個别梁側面粉刷層也有不規則裂縫,最大(dà)裂縫寬度爲0.38mm,鑿除裂縫部位粉刷層後,發現粉刷層厚度最大(dà)爲70mm,且分(fēn)兩次粉刷,有明顯接縫痕迹,未發現結構層裂縫;四層框架梁粉刷層裂縫個别存在,且肉眼不易察覺。根據原設計施工(gōng)要求及房屋使用情況,對有關承重構件複核,經過綜合分(fēn)析,判明爲溫度應力裂縫,屬非結構性裂縫。該裂縫未危及房屋結構安全。
如裂縫出現于受彎構件下(xià)列部位:受壓區、斜截面、沖切面等,以及後張預應力構件端部局壓部位等皆屬于結構性裂縫脆性破壞的特點:事先沒有明顯的預兆而突然發生(shēng),一(yī)旦出現裂縫,對結構強度影響很大(dà),是結構破壞的征兆。
3.2.2 受壓構件
常見受壓構件有磚牆、混凝土柱、混凝土剪力牆。
(1)磚牆
a “八”字形裂縫:主要出現在橫牆與縱牆兩端部,一(yī)種裂縫屬正八字形的熱脹裂縫,随溫度升降而變化,其原因是由于屋面闆溫度變形大(dà)于砌體(tǐ)溫度變形,産生(shēng)一(yī)定的溫度應力,屋面闆的推力就傳給牆體(tǐ),并因牆體(tǐ)溫度附加應力在房屋兩端較大(dà),當拉應力超過砌體(tǐ)抗拉極限時,牆體(tǐ)即出現八字形開(kāi)裂;另一(yī)種屬地基不均勻沉降裂縫,兩端沉降小(xiǎo),牆上出現“八”字形裂縫,反之出現倒“八”字。
b 倒“八”字形裂縫:主要出現在縱橫牆兩端的窗洞口處,屬冷縮裂縫,尤以頂層兩端窗洞口處最嚴重。由于牆體(tǐ)冷縮附加應力在牆體(tǐ)兩端較大(dà),當房屋收縮變形大(dà)于牆體(tǐ)時,在門窗洞口處産生(shēng)應力相對集中(zhōng)而導緻形成倒八字形裂縫,使牆體(tǐ)開(kāi)裂
c 水平裂縫:多見于頂層橫牆、縱牆、“女兒牆”及山牆處。當屋面保溫隔熱較差,屋面闆受熱膨脹對牆體(tǐ)産生(shēng)水平推力,由于牆體(tǐ)在端部收縮要大(dà)于中(zhōng)部且砌體(tǐ)抗剪能力較低,使縱橫牆與屋蓋的接觸面上産生(shēng)水平裂縫。
d 垂直裂縫:主要出現在窗台牆處、過梁端部及樓層錯層外(wài)。此種裂縫主要由于溫度變化,牆體(tǐ)受到樓闆的拉力作用,在門窗洞口處産生(shēng)應力集中(zhōng)效應而拉裂。
e X形裂縫:多數沿砌體(tǐ)灰縫開(kāi)裂,主要受房屋熱脹冷縮的反複作用形成,而底層牆體(tǐ)産生(shēng)的X形裂縫則是由于基礎不平整或不均勻沉降引起。
(2)混凝土柱
水平裂縫:主要出現柱頭、柱基部位,由于地基不均勻沉降或是附加彎矩所緻。
順筋裂縫:由于鋼筋鏽蝕、混凝土碳化所緻,并且兩者相互影響、惡性循環。
縱向劈裂裂縫:主要出現于柱中(zhōng)部,由于混凝土強度過低或使用超載所緻。
X形裂縫:此種屬地震作用下(xià)的剪切型裂縫。
(3)混凝土剪力牆
混凝土剪力牆裂縫主要有幹縮和伸縮裂縫。
水平裂縫:屬伸縮裂縫 主要在剪力牆上部,一(yī)般是由于澆注混凝土較快産生(shēng)。
縱向裂縫: 屬幹縮、溫度應力裂縫,一(yī)般較短、較窄,不貫穿牆體(tǐ)。
軸心受壓構件一(yī)般不出現裂縫,一(yī)旦發現受壓區混凝土壓裂,極有可能爲結構性裂縫,預示結構開(kāi)始破壞,應引起足夠重視。
3.2.3 受拉構件
軸心受拉構件在荷載不大(dà)時,混凝土就産生(shēng)裂縫,其特征是沿正截面開(kāi)始,與鋼筋拉力作用線相垂直,各縫間距近似相等。
3.2.4 預應力混凝土空心闆
橫向裂縫:一(yī)般多在闆底跨中(zhōng)或支座處,裂縫垂直于闆跨,前者由于超載、質量低劣、運輸不當等原因所緻,後者由于負彎矩所緻。
豎向裂縫:可出現于闆底或是闆面,前者由于空心闆闆縫灌縫質量不佳所緻,後者爲施工(gōng)不當或是混凝土收縮所緻。
4 小(xiǎo)結
工(gōng)業與民用建築工(gōng)程中(zhōng)裂縫問題是普遍存在的一(yī)種現象,不可避免,也是适當可以接受的,隻要采取有效的措施将其危害程度控制在一(yī)定的範圍之内。我(wǒ)國規範也明确有些結構在所處的不同條件下(xià),允許存在一(yī)定寬度的裂縫。所以在房屋安全鑒定過程中(zhōng)對裂縫的分(fēn)析力求全面、準确、客觀,要有科學的論證和判斷。一(yī)旦判明爲結構性裂縫,必須對之進行加固補強。對于非結構性裂縫如影響正常使用和結構耐久性,亦要進行處理。