基於混凝土結構牆體的裂縫原因及變形分析
建築與工程
作者：王強勁
【摘 要】鋼筋混凝土結構牆體破壞最初的表現就是出現裂縫和產生變形，因此對出現裂縫或變形的建築物進行安全分析，查找裂縫產生的原因顯得十分重要。本文著重分析了鋼筋混凝土結構牆體產生裂縫的原因，並提出了相應的防治措施，對實際工程有一定的指導意義。
【關鍵詞】混凝土結構；牆體；變形；裂縫
隨著科學技術的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，我國進行了大規模的基礎建設，已建造了大量的民用和工業建築。由於建築物建造年代、使用年限、遭受不同自然災害等因素的影響，許多建築物的安全性有待評定；特別是一些已完工或正在建設中的建築由於各種待鑒定因素的影響，建築物已產生了不同程度的損傷，為此必須進行建築物安全分析鑒定。但在房屋安全鑒定中，需要對整幢房屋的結構構件進行安全鑒定，首先通過現場踏勘進行外觀檢查，可能會發現鋼筋混凝土結構構件各種質量問題，其中裂縫是最常見的現象之一。裂縫出現都是事出有因，有設計上錯誤、原材料性能缺陷、施工質量低劣、環境條件的變化、使用不當、地基不均勻沉陷等等，而建築物的破壞往往始於裂縫。因此，如何鑒定裂縫、分析裂縫、控製裂縫，是安全鑒定工作的重要內容之一。根據裂縫成因和特征，判斷結構受力工作狀況，評定結構的安全性、適用性和耐久性。此種鑒定方法具有簡便、直觀、快速等優點，在房屋安全鑒定中運用很廣，但其缺點在於它隻是一種定性的分析方法，而不能定量地分析結構的安全性。為此必要時還應通過荷載試驗，對可疑結構構件應進行強度、剛度、抗裂性驗算，然後作出安全鑒定意見。
1 鋼筋混凝土結構構件裂縫分析
判明是結構性裂縫還是非結構性裂縫：鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因很多，對結構的影響差異也很大，隻有弄清結構受力狀態和裂縫對結構影響的基礎上，才能對結構構件進行定性。結構性裂縫多是由於結構應力達到限值，造成承載力不足引起的，是結構破壞開始的特征或是結構強度不足的征兆，是比較危險的，必須進一步對裂縫進行分析。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，可根據結構耐久性、抗滲、抗震、使用等方麵要求采取修補措施。
例如某學校活動房，跨度12m， 單層框架結構，1999年12月竣工，根據現建設方發現框架梁出現不同程度的裂縫，委托安全鑒定。現場調查情況，框架梁裂縫普遍存在，裂縫的特點：大都出現在梁的上半部，裂縫上寬下窄，中間寬兩邊細，最大裂縫寬度為0.35mm。通過對設計資料及施工內業的檢查， 設計無誤，為施工原因。經過綜合分析，判明為溫度裂縫，屬非結構性裂縫，不影響結構承載能力，但影響結構耐久性，應采取措施消除溫差影響，再用壓力灌漿修補裂縫即可。
（1）判明結構性裂縫的受力性質：結構性裂縫，根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種：一種是脆性破壞，另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點是事先沒有明顯的預兆而突然發生，一旦出現裂縫，對結構強度影響很大，是結構破壞的征兆，屬於這類性質裂縫的有受壓構件裂縫（包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區）、受彎構件的受壓區裂縫、斜截麵裂縫、衝切麵裂縫以及後張預應力構件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險的，應予以足夠重視，必須采取加固措施和其它安全措施。塑性破壞的特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆，人們可以及時采取措施予以補救，危險性相對稍小。屬於這類破壞的受力構件的裂縫有：受拉構件正載麵裂縫、受彎構件和大偏心受壓構件正載麵受拉區裂縫等。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。如果裂縫已趨於穩定，且最大裂縫寬度未超過規範規定的容許值，則屬於允許出現的裂縫，可不必加固。例如某辦公樓，四層二跨框架結構，跨度 5m 及 7m，建於 1994 年，2000 年 6 月將此房改作製衣車間，使用不久，部分梁出現裂縫，委托進行安全分析。經現場調查，發現梁的裂縫均出現在梁的兩端，為約 45°的斜裂縫，且混凝土的質量較差。采用取芯法對其強度進行檢測，其強度等級僅為 C12，而設計強度等級為 C20，二者相差較大，通過驗算，梁處於超筋狀態，屬脆性破壞裂縫，應予立即加固。先采用壓力灌漿對裂縫進行加固處理，然後采用加大截麵方法對其進行加固處理，確保其安全使用。