钢筋混凝土构件安全性鉴定的定性分析.pdf

第5 期 2 O 0 5 年5 月 广东土木与建筑 GUANGD0NG ARCHI CT URE C I VI L ENGI NE ERI NG N o 5 MA Y 2 0 o 5 钢筋混凝土构件安全性鉴定的定性分析 黄杰权 ( 汕头市潮阳区建筑工程质量监督站 广东汕头 5 1 5 1 ) 摘 要 ： 钢 筋 混凝 土构件 安 全 性鉴 定 的定 性分 析作 为房屋 安 全鉴 定 的重要 环 节 ， 主要 通过 构件 裂缝 来分 析判 断 结构 的 受力状 况 从 而评 定结 构的 安全性 、 适 用性和 耐 久性 ， 文 中结 合 实践经验 对 这 一 问题 进行 探 讨 。 关键词 ： 构件 ；安 全 性 ；鉴 定 ；钢 筋混凝 土 ；裂缝 1 前言 在建筑结构安全性鉴定中， 对钢筋混凝土构件 的定性分析是一项重要环节 ， 即根据钢筋混凝土构 件裂缝的成因及其特征判断结构 的受力状况 ， 从而 评定结构的安全性 、 适用性和耐久性等 ， 该法具有简 便 、 直观 、 快速等优点， 在建筑结构安全鉴定 中得到 广 泛应用 。 对于钢筋混凝土结构构件 ， 首先应通过现场踏 勘进行外观检查 ， 发现裂缝等质量问题 ， 再分析其原 因 包括设计上的错误 、 原材料性能缺陷、 施工质量 低劣、 环境条件变化 、 使用不当、 地基不均匀沉降等 ， 由于建筑结构损坏大多因裂缝而导致 ， 故对其如何 进行鉴定分析和控制 成为安全性鉴定的重要内容。 2 对钢 筋混凝土 结构构 件裂缝 的定性 分析 2 1 裂缝性质 钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多 ， 对结构 的影响程度也存在较大差异 ， 故只有明确结构受力 状态和裂缝对结构的影响 才能进一步对结构构件 进行定性 。若属结构性裂缝 因大多 由结构应力达 到限值导致承载力不足而引起 ， 它表明结构开始破 坏或强度不足 存在一定危险 故需对裂缝作进一步 分析 ； 若属非结构性裂缝 ， 则往往因自身应力 ( 如温 度应力和收缩应力等) 过大而造成 对结构承载力影 响不大， 可根据结构耐久性 、 抗渗 、 抗震 、 使用等方面 要求采取适当的修补措施。 某学校礼堂工程为单层框架结构 ， 跨度 1 2 m， 于 1 9 9 8年 1 0月竣工 但 2 0 0 2年 8月业主发现框架梁 出现不同程度的裂缝 ， 故要求对其进行鉴定 。根据 现场查勘， 发现框架梁普遍存在裂缝 它们大多位于 梁的上半部， 其形态呈上宽下窄和中间宽两边细 ， 缝 宽最大达 0 3 5 m m。通过对设计和施 _T情况进行检 查 结果表明设计不存在失误 应 为施工原因造成 ， 并经综合分析可判明其为温度裂缝 ， 属非结构性裂 缝 ， 只需消除温差影响并采用压力灌浆等方法对其 进行修补。 2 2 裂缝受力状态 结构性裂缝根据其受力性质和破坏形式可分为 以下两类 ： 脆性破坏 ： 无明显先兆而突然发生的破 坏 一旦出现裂缝则对结构强度产生较大影响 ， 继而 导致结构破坏 ， 这类裂缝包括受压构件裂缝 、 受弯构 件受压区裂缝 、 斜截面裂缝 、 冲切面裂缝 ， 以及后张 预应力构件端部局压裂缝等 ，因它们通常危害性较 大 故必须予以足够重视 并采取适当的加固措施和安 全措施： 塑性破坏： 出现明显变形或裂缝等先兆 应 及时采取相关措施予以补救 ， 但危害性相对较小 属 这类破坏的受力构件裂缝包括受拉构件正截面裂 缝 、受弯构件和大偏心受压构件正截面受拉区裂缝 等， 至于是否会对结构安全造成影响 ， 还应根据其所 处 位置及 其开 裂程度 进行 确定 但对 于 裂缝 已稳定 且最大缝宽未超过允许值的， 可考虑不进行加固。 某办公楼工程为 4层框架结构 跨度为 2 x 5 0 ( 7 0 ) m 使用后不久就发现部分梁出现裂缝 ， 故要求 进行鉴定。通现场查勘发现梁裂缝均出现在梁端部 位 呈 4 5 。 倾斜开裂 且混凝土质量差 ， 经对部分梁 混凝土进行抽芯试压 结果表明最低强度仅 C 1 2 ， 平 均为 C 1 5 ， 均未达到 C 2 0的设计强度要求， 复算结果 表明梁处于超筋状态 属脆性破坏裂缝 应立即进行 加固以免造成事故。 2 3 裂缝开裂程度 钢筋混凝土结构构件裂缝按其表征可分为表面 61 维普资讯 http:/ 2 o o s ,5 月 第5 期 黄杰权： 钢筋混凝土构件安全性鉴定的定性分析 M A Y 2 o o 5 N o _ 5 微细裂缝( 缝宽和长度均较小 ， 且较浅 ) 、 中等 裂缝 ( 宽约 0 2 m m， 长度局限在受拉区， 达到构件一定深 度) 和贯穿性裂缝 ( 缝宽 10 3 m m， 长度伸至受压区 且 已贯穿部分甚至整个截面 ) 。结构性裂缝将在一 定程度上影响结构的耐久性 ， 缝宽越大则钢筋越容 易受到锈蚀 ， 使钢筋与混凝土的握裹力遭到完全破 坏 最终 导致无法继续 使用 在一般 室 内结构 ， 横 向 裂缝导致 钢筋锈 蚀 的可能性不 大 ， 但会 影响外观 ， 而 在潮湿环境中， 裂缝将可能导致钢筋锈蚀， 故应将缝 宽控制 在 0 2 mm 以下 纵 向裂缝较 易引起 钢筋锈 蚀 并导致保护层脱落 ， 影响结构耐久性 故应进行处 理。尤其当裂缝长度和深度较大时将严重影响构件 整体性 ， 往往成为破坏的先兆。如受弯构件正截面 梁底出现裂缝 ， 其长度向受压区发展并到达甚至超 过中和轴， 就较易发生破坏 ， 若裂缝长度较小 ， 局部 在受拉区， 则通常危害性不大。至于裂缝深度 ， 通常 仅发 生在表面 的 裂缝 大 多为非结 构性 裂缝 ， 而 贯穿 性裂缝则大多为结构性裂缝 ， 较易使钢筋发生锈蚀 ， 危害性较大， 应查明原因后采取必要的加固措施 2 4裂缝 的稳定状 态 钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质 ， 通常 分为稳定裂缝( 宽度和长度保持不变 ) 、 活动性裂缝 ( 宽度和长度随着受荷状态和周围温湿度而变化 ) 、 发展裂缝( 宽度和长度随时间而增长 ) 等 3 种。钢筋 混凝土结构在各种荷载作用下 ， 一般受拉区允许在 存在裂缝的情况下T作， 裂缝是不可避免的， 但要控 制其发展在规范允许值内， 属安全构件范围。但裂 缝 随时 间而不 断扩展 ， 说 明钢 筋应 力可 能接 近或 达 到极限， 对承载力造成严重影响， 危害性较大 ， 应及 时采取治理措施 。对于裂缝 已相对稳定的结构 ， 裂 缝是否会再扩展还应视其所处环境的稳定情况面 定 ， 旧裂缝可能还会扩展 ， 或出现新裂缝 ， 应结合具 体条件加以分析 某教学楼丁程为 3层框架结构 ， 采用浅基础， 因 附近打桩施 工导 致部分 屋顶 大梁 m现 裂缝 故要 求 进 行鉴定 。通过 对设 计和施 T资 料 的检查 均未 发 现较大的问题， 且该1 二 程已竣T多年未发现任何裂 缝。经现场查勘， 发现地坪土体严重隆起 屋顶大梁 裂缝仅出现在梁端 ， 呈斜细状 ， 初步建议对裂缝继续 进行观察。在打桩施工结束后经 3个月观察 裂缝 未继续发展 ， 经分析认为这些裂缝是因打桩挤土引 起基础移动， 导致上部结构局部应力重分布而产生 对结构影响不大 62 3 钢 筋混凝土结构构 件变形分析 建筑结构在长期使用过程中， 受到荷载 、 温度 、 湿度以及地基沉降等多种因素的影响 ， 导致结构发 生变形和位移 ， 不但影响其外观和使用， 还对其受力 和稳定性造成 不利影响 。较 大的变形 往往会改变结 构的受力条件， 增大受力偏心距 ， 并存构件断面 、 连 接节点中产生新的附加应力， 从而降低构件承载力， 导致开裂甚至倒塌等事故 对结构变形的检测应根据测定的要求和 目的等 加以选择， 尤其是最大挠度和最大位移 检测时应结 合裂缝检测进行， 因较大的结构变形必将导致歼裂， 而裂缝发展又促使结构进一步变形 ， 陶此结构变形 程度往往是反映结构是否正常 T作的重要标志， 成 为结构构件安全鉴定的重要内容 同时， 还需观察 和判 断变形是 否稳 定 ， 若其缓 慢 发展 或基 本稳 定则 属正常， 否则应引起重视 并立即采取措施确保房屋 安全。结构过度变形还表明结构刚度不足或稳定性 差， 但不直接反映结构强度 ， 其影响因素主要包括断 面尺寸 、 跨度 、 荷载、 支座形式 、 材料质量等， 因此进 行安全性鉴定时还应考虑裂缝和构件的稳定状态。 对钢 筋混凝 土构 件进 行安 全性 鉴定 还 应 考虑 构造和混凝土碳化等因素 ， 由于房屋安全性鉴定是 一 项技术与政策、 局部和整体相结合的技术性T作 必 须考 虑诸多 影响 因素 ， 本 文所提 及 的仅是 定性 分 析钢筋混凝土构件安全性的方法 尚无法定量地分 析结构的安全性 ， 因此在确认结构构件质量时 ， 应进 行强度 、 刚度 、 抗裂性等验算， 必要时还应进行相关 荷载试验， 以获得公正合理的安全性鉴定结论 维普资讯 http:/