砌體結(jié)構(gòu)的裂縫及裂縫鑒定

砌體結(jié)構(gòu)的裂縫及裂縫鑒定摘要：砌體結(jié)構(gòu)雖然已廣泛應(yīng)用，但材料脆性大，由于砌體的抗拉、抗剪、抗彎性能較差，在很多不利條件下，墻體都比較容易出現(xiàn)裂縫。產(chǎn)生的裂縫既會(huì)給建筑的美觀帶來不好的效果，又會(huì)出現(xiàn)滲漏的問題，嚴(yán)重的話，還會(huì)給建筑帶來一定的安全隱患。因此，了解房屋結(jié)構(gòu)常見裂縫的種類、裂縫形態(tài)特征及原因，十分必要。本文主要針對(duì)房屋安全鑒定、房屋可靠性鑒定工作中有關(guān)砌體結(jié)構(gòu)的裂縫進(jìn)行分析與探討，為房屋安全鑒定、房屋可靠性鑒定結(jié)論提供技術(shù)依據(jù)。關(guān)鍵詞：裂縫種類；裂縫形態(tài)特征；裂縫原因；裂縫鑒定1砌體結(jié)構(gòu)的裂縫種類、裂縫形態(tài)特征及原因分析導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因比較多，主要有以下兩點(diǎn)：第一，荷載引起的裂縫，因承載力不足的裂縫，可以表明墻體的承載力不夠或穩(wěn)定性不夠，屬于受力裂縫，約占20%；第二，因非承載力不足的裂縫主要是由于溫度變化或地基不均勻沉降引起，由變形引起的裂縫，屬于非受力裂縫，約占80%。。1.1荷載裂縫（屬于受力裂縫）荷載裂縫種類及荷載裂縫形態(tài)特征：荷載裂縫包括有：受壓裂縫、受彎裂縫、局部受壓裂縫、受拉裂縫以及受剪裂縫。荷載裂縫的出現(xiàn)，標(biāo)志著砌體的承載力安全度不足，是砌體破壞的特征和前兆。砌體結(jié)構(gòu)是脆性材料的結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)貫通性的多皮磚的裂縫，就表明砌體所承受的荷載以及達(dá)到了破壞荷載的0.8~0.9倍了。砌體結(jié)構(gòu)荷載裂縫由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力形式不同，產(chǎn)生的裂縫形態(tài)及特點(diǎn)也不同，不同受力構(gòu)件的荷載裂縫形態(tài)特征列表如下：各種典型荷載裂縫特征荷載裂縫的出現(xiàn)原因磚砌體受力后產(chǎn)生裂縫的原因比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)截面過小，穩(wěn)定性不夠，結(jié)構(gòu)構(gòu)造不良，磚及砂漿強(qiáng)度低等均可能引起開裂。⑴建筑施工設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在失誤，建筑結(jié)構(gòu)的承載力和實(shí)際的受力狀況不相適應(yīng)，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)存在一定的問題，嚴(yán)重影響了建筑的使用壽命和整體穩(wěn)定性。不合理得建筑構(gòu)造也會(huì)造成磚墻裂縫的產(chǎn)生最常見的是在擴(kuò)建工程中，新舊建筑磚墻如果沒有恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施而砌建成整體，其結(jié)合處往往會(huì)產(chǎn)生裂縫。其他圈梁不封閉，變形縫設(shè)置不當(dāng)?shù)取＂破鲶w的截面積較小，使得砌體結(jié)構(gòu)的承載力難以滿足建筑的整體需求，容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞。⑶施工材料強(qiáng)度不足，在砌體施工中常見的材料包括磚以及砂漿，一些材料強(qiáng)度不足會(huì)導(dǎo)致整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和承載力下降，造成承載裂縫。⑷施工中擅自改動(dòng)建筑結(jié)構(gòu)，建筑的承載力會(huì)由于結(jié)構(gòu)的變化而出現(xiàn)改變，擅自改動(dòng)結(jié)構(gòu)，增加或是減少承重墻都可能給建筑的整體穩(wěn)定性帶來負(fù)面影響。房屋可靠性鑒定工作中被判定為荷載裂縫的做法在房屋可靠性鑒定工作中被判定為荷載裂縫時(shí)，應(yīng)確定砌體結(jié)構(gòu)的承載力情況，是否可以繼續(xù)承載，必要時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度和截面尺寸，進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)承載力的驗(yàn)算。并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，提供加固建議，防止可能發(fā)生的房屋坍塌的的安全事故。1.2溫度裂縫（變形裂縫，屬于非受力裂縫）溫度裂縫，顧名思義，主要是由于溫度作用引起的，對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)體系，組成材料的性質(zhì)和施工技術(shù)條件的限制，由磚、砂漿、混凝土組成的，各個(gè)材料的溫度膨脹系數(shù)各不相同，當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)受到溫度作用時(shí)，各個(gè)構(gòu)件發(fā)生溫度脹縮變化，各個(gè)材料變形不一致，加之結(jié)構(gòu)之間的互為約束，就會(huì)產(chǎn)生較高的溫度應(yīng)力，使得砌體產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫是砌體結(jié)構(gòu)常見的一種裂縫，也是我們?cè)诜课莅踩b定工作中經(jīng)常遇到。一般有斜向、豎向和水平向三種形態(tài)。溫度裂縫一般有以下特點(diǎn)：（1）裂縫一般為對(duì)稱分布，如房屋盡端成對(duì)出現(xiàn)；（2）裂縫多發(fā)生在房屋頂層，特別是頂層兩端山墻及內(nèi)縱墻，部分房屋有向下發(fā)展的傾向；（3）裂縫較多發(fā)生在房屋竣工后的夏季及冬季，裂縫往往隨著環(huán)境溫度變化，有大有小，一般經(jīng)過一年后基本穩(wěn)定，不會(huì)無限擴(kuò)展；（4）向陽面重、背陰面輕，現(xiàn)澆板重，預(yù)制板輕。溫度裂縫一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全。1.3沉降裂縫（變形裂縫，屬于非受力裂縫）由于砌體結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度較低，當(dāng)基礎(chǔ)不均勻沉降時(shí)，建筑物局部產(chǎn)生不規(guī)則變形，基礎(chǔ)不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生應(yīng)力時(shí)，便會(huì)使磚砌體的薄弱部位產(chǎn)生不同程度的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，當(dāng)砌體的抗拉、抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形應(yīng)力時(shí)，墻體便會(huì)產(chǎn)生裂逢。通常又分為以下兩種情況（圖1-圖6）：（1） 中間沉降較多的沉降（又稱盆式沉降）。對(duì)軟土地基通常地基中部的沉降較大，這時(shí)房屋將從底層開始出現(xiàn)沿45°角方向的斜裂縫，其特點(diǎn)是下層的裂縫寬度較大。這種裂縫往往與地面成45°左右夾角，上寬下窄斜縫朝向凹陷處（沉降大）的部位?；A(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部，有下往上發(fā)展，呈"八〃字、倒"八〃字、水平向裂縫及豎豎向裂縫。當(dāng)長方形建筑物中部沉降過大，則在房屋兩端由下往上形成正“八〃字裂縫，且首先窗對(duì)角突破，其特點(diǎn)是下層的裂縫寬度較大（圖1）。反之，當(dāng)兩端沉降過大，則形成的由兩端由下往上的倒"八〃字裂縫，也首先在窗對(duì)角突破，其特點(diǎn)是下層的裂縫寬度較大（圖2）。當(dāng)房屋出現(xiàn)正八字縫和倒八字縫時(shí)，若房屋的剛度較弱，隨著沉降的加劇，會(huì)在八字縫的中間出現(xiàn)一些豎向裂縫，一般是由砌體內(nèi)的主拉應(yīng)力大于砌體的抗拉強(qiáng)度引起的。當(dāng)某一端下沉過大時(shí)，則因沉降差而產(chǎn)生豎向裂縫。當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過大，則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫，有時(shí)還形成沿窗臺(tái)下角的水平向裂縫。當(dāng)外縱墻呈凹凸形時(shí)，由于一側(cè)的不均勻沉降，還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶，從而導(dǎo)致此交接處產(chǎn)生豎向裂縫。（2） 一端沉降較多的沉降。當(dāng)?shù)鼗浻膊痪缫徊糠治挥趲r層，一部分位于土層時(shí)容易發(fā)生（圖6）。這時(shí)房屋將沿頂部開始出現(xiàn)沿45°角方向的斜裂縫，其特點(diǎn)是頂層的裂縫寬度較大。當(dāng)不均勻沉降穩(wěn)定以后，這類裂縫將不再發(fā)展。沉降裂縫大多數(shù)出現(xiàn)在房屋建成后不久，也有少數(shù)工程在施工期間明顯開裂。隨地基變形和時(shí)間增長，裂縫加大加多。一般在地基變形穩(wěn)定后裂縫不再變化，極個(gè)別的地基產(chǎn)生剪切破壞，裂縫發(fā)展導(dǎo)致房屋倒塌。圖1：房屋中部沉降引起的墻裂縫呈正八字縫圖2：兩端不均勻沉降引起的墻裂縫多房屋重量均勻，兩邊土比中間土軟弱圖3：土層均勻，房屋中間重量大 圖4：不均勻沉降引起的層數(shù)不同砌體裂縫圖5 圖6砌體結(jié)構(gòu)最常見的裂縫是溫度變形、地基基礎(chǔ)過大的不均勻沉降導(dǎo)致的變形裂縫以及相鄰建筑相互導(dǎo)致的裂縫，尤其是后建的層數(shù)較多的房屋使低層房屋墻體產(chǎn)生水平裂縫或斜裂縫，而受力裂縫并不多見。2房屋可靠性鑒定中按裂縫寬度評(píng)估的評(píng)定限值設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件僅要求作承載能力極限狀態(tài)的驗(yàn)算，而正常使用極限狀態(tài)則要求通過構(gòu)造來保證，即砌體結(jié)構(gòu)無須進(jìn)行裂縫和變形驗(yàn)算。但實(shí)際結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造措施不當(dāng)、日照或室內(nèi)溫差的影響、地基不均勻沉降及超載等因素，均可導(dǎo)致砌體開裂，影響建筑物的正常使用或安全。房屋可靠性鑒定中按裂縫寬度評(píng)估的評(píng)定限值。根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50292-2015）第5.4.5條：當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列受力裂縫時(shí)，應(yīng)視為不適于承載的裂縫：⑴桁架、主梁支座下的墻、柱端部或中部，出現(xiàn)沿磚或砌塊斷裂的豎向裂縫。⑵空曠房屋承重外墻變截面處，出現(xiàn)水平裂縫或斜裂縫。⑶砌體過梁跨中或支座出現(xiàn)裂縫，或雖無肉眼可見裂縫，但其跨度范圍內(nèi)有集中荷載。⑷筒拱、雙曲筒拱、扁殼等的拱面、殼面出現(xiàn)沿拱頂母線或?qū)蔷€裂縫。⑸拱、殼支座附近或支承的墻體上出現(xiàn)沿磚或砌塊斷裂的斜裂縫。⑹其它嚴(yán)重的受壓、受彎或受剪裂縫。當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)，構(gòu)件出現(xiàn)下列非受力裂縫時(shí)，也應(yīng)視為不適于繼續(xù)承載的裂縫:（1） 縱橫墻連接處出現(xiàn)通長的豎向裂縫。（2） 墻身裂縫太大的情況下，同時(shí)最大裂縫寬度超過5mm。（3） 柱產(chǎn)生寬度超過1.5mm的裂縫，或者發(fā)生斷裂、錯(cuò)位的情況。綜上所述，對(duì)于荷載裂縫，因荷載作用產(chǎn)生的裂縫，應(yīng)確定砌體結(jié)構(gòu)的承載力情況，是否可以繼續(xù)承載，必要時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)構(gòu)的實(shí)際強(qiáng)度和截面尺寸，進(jìn)行砌體結(jié)構(gòu)承載力的驗(yàn)算。并根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，提供加固建議，防止可能發(fā)生的房屋坍塌的的安全事故。對(duì)于非荷載裂縫，應(yīng)分析其對(duì)結(jié)構(gòu)整體性、觀感和適用性的影響。溫度裂縫一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全。沉降裂縫大多不會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全，只有在嚴(yán)重惡化時(shí)會(huì)危及結(jié)構(gòu)安全。一般可在影響裂縫穩(wěn)定后修復(fù)或封閉處理，對(duì)可能影響房屋正常使用的裂縫，則應(yīng)先加固地基基礎(chǔ)，在處理裂縫。既有砌體結(jié)構(gòu)的裂縫通常為綜合作用所致，在房屋安全鑒定中，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行綜合分析，作出恰當(dāng)評(píng)價(jià)。結(jié)語建筑在長期使用過程中會(huì)由于多種因素的影響出現(xiàn)砌體裂縫。為了保證建筑的居住安全性，砌體裂縫鑒定工作的進(jìn)行是必要的。所以，在房屋安全鑒定、房屋可靠性鑒定過程中，需要對(duì)裂縫做出全面的、有效的論證和判斷。參考文獻(xiàn)劉洪濱、幸坤濤.建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鑒定與加固.冶金工業(yè)出版社.刁學(xué)優(yōu)、鮑自均.既有建筑結(jié)構(gòu)鑒定實(shí)務(wù)與案例分析.中國電力出版社.陳宗平.