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摘要:本文主要结合某小区住宅楼工程实例,通过对住宅楼承重墙裂缝的分布、走向以及成因进行分析,以及对住宅楼混凝土结构进行测试,详细分析结构检测内容和检测结果,进而提出处理该住宅楼施工质量问题的建议。
关键词:住宅楼;结构;可靠性;检测;鉴定
随着经济形势的改善,人们对住房的要求越来越高,房屋结构形式以及其结构的可靠性成为人们关注的重点问题。与此同时,我国建筑业经历了房屋事故频发时期,进入质量报复周期的楼房也越来越多。城市建设和工业建设力度不断加大,导致施工技术力量不足,技術管理难以紧跟建筑施工发展的需求,也是造成很多房屋建筑坍塌的主要原因。因此,提高房屋结构设计,加强房屋建筑结构性检测尤其是住宅楼结构可靠性检测和鉴定成为当务之急。
1、房屋结构可靠性鉴定的方法分析
常用的房屋结构可靠性鉴定方法有三种,包括经验鉴定法、实用鉴定法以及可靠概率鉴定法。其中,经验鉴定法是凭借鉴定人员自身的经验以及对行业的熟知程度来鉴定,该方法的主要特征是根据原有设计规定事项以及专业评定人员的经验确定建筑物的材料强度,计算理论数值和实际数值是否相符。但是这种方法存在的缺陷是检测值会存在较大的误差。实用鉴定法比较重视检测手段和技术的应用,外加调查检测,对最终出来的评定结果进行讨论分析,制作出完整的表格。此外,实用鉴定法还会重视房屋结构计算和解析评定工作,可行性较高。可靠概率鉴定法主要利用概率的概念对目标结构进行鉴定,其鉴定结果较为准确。
2、工程基本概况
某住宅楼的基本结构为砖混结构,屋面板以及楼层板的建设均使用钢筋混凝土板。该建筑的总体面积为9000平方米,变形缝将整个建筑结构分为东西两区,总共6个单元,呈现对称分布的形式。
除此之外,该住宅楼在结构设计方面,将其设计为丙类建设,规划的使用年限为50年,设有8度的抗震设防烈度,0.2g的地震加速度。结构使用材料主要为砖砌体和混凝土材料。针对每一层承重不同,混凝土的强度等级也不同,其中,垫层混凝土强度等级为C10,基础层为C30,住宅楼的上部结构所使用的混凝土强度等级为C25。墙体的厚度也是根据其纵横方向不同进行不同设计,所有的两端山墙墙厚以及纵墙厚度为360毫米,其余部分为240毫米。在墙体的交接位置设有钢筋混凝土结构柱。
通过现场检测发现,该住宅楼存在墙体裂缝,但是调查表明建筑的实际结构和原有设计基本相符,并且住户在装修和使用建筑的过程中并未对其造成损伤,整个住宅楼也未出现明显沉降现象。
3、住宅楼墙体裂缝调查及分析
3.1裂缝的调查结果分析
由于该住宅楼多处出现不同类型的裂缝,通过现场检测调查发现,分为以下几种:
第一种:楼梯间横墙上出现竖向偏斜裂缝,裂缝宽0.1毫米,长300毫米,主要分布在1—3层住户门洞上部,4—6层住户墙体的裂缝位置和走向相似,但是裂缝的长宽度均比前者大,一些部位甚至呈现裂缝贯通现象。
第二种:楼梯间两侧横墙上出现竖向长裂缝,这些裂缝的长度为墙体高度的一半,裂缝最大宽度达到0.2毫米,主要分布区域为4—6层住户。
第三种,高层的横墙顶部出现斜裂缝,裂缝呈现南北走向,南端裂缝的长宽度均大于北边的裂缝长宽,并且南端裂缝的数量也比北端裂缝数量多。还有一条主裂缝出现在东西单元的墙体上,这类裂缝的宽度较大,数量相对较少。
第四种,在东西单元楼梯间的横墙上,有水平裂缝的出现,并且楼层越高的裂缝就越长。此外,整个楼层上出现不规则的斜裂缝,这种裂缝的长度相对较小,宽度为0.05—0.2毫米左右。
第五种,楼层中的水泥砂浆面层也有不规则裂缝出现,局部裂缝的宽度甚至达到3毫米左右。
3.2裂缝出现的主要原因分析
原因一:
该住宅楼的面板和圈梁采用现浇混凝土结构,性能大于预制楼板结构,楼板受温度应力的影响比较大,导致住宅楼受温度的影响较为明显。砖砌体和混凝土的材料特性不同,混凝土易膨胀,夏季屋面的温度较高时,受到高温影响,膨胀的混凝土会给墙体一种外推力,使墙体产生主拉应力,这种主拉应力一旦超过砌体抗拉强度时,墙体就会出现裂缝。
原因二:
住宅楼4—6层出现的八字形裂缝主要是受到温度的影响。住宅楼西侧吸收的阳光大于东侧吸收的阳光,因此,西侧的裂缝也是多于东侧裂缝,同样的道理,住宅楼南侧的阳光照射多于北侧,因此,南侧墙面的开裂程度较大。
原因三:
由于构造柱和墙体之间出现的温度变形差,导致部分住户客厅紧邻楼梯间的墙体出现裂缝。
原因四:
由于砂浆抹面收缩的产生,导致整个楼层的住户房屋出现不规则裂缝,但是该裂缝对建筑结构安全性不会造成影响。此外,材料收缩也会对屋面砂浆抹面产生影响,导致裂缝的出现。
4、建筑结构可靠性测量与鉴定
4.1住宅楼结构沉降以及结构倾斜度测量
在结构沉降测量中,主要采用水准仪对相对沉降值进行测量,测试点按照楼房建设时采用的测试点。
在相对沉降测量中,东区1单元—3单元分为五个测点,想对沉降值依次为(0、5、-2、-1、-8)mm,西区4单元—6单元分为四个测点,相对沉降值依次为(0、-19、-18、-8)mm,由此可知,东区的相对沉降为13mm,西区的相对沉降为19mm,相对沉降值均在要求范围内,从而可以判定该住宅楼没有发生明显的沉降现象。
在住宅楼的倾斜度测量中,主要使用经纬仪对住宅楼的四角进行测量,在测量中重点参考外墙瓷砖表面进行测量,通过这种测量方法基本能够反映房屋的倾斜状态。
经测量得到住宅楼顶点的倾斜值在10mm以下,平均值在5mm左右,东西向的倾斜值最低在3—10mm之间,南北向的倾斜值在3—6 mm之间,由此可见,该住宅楼没有出现明显的倾斜,可以判定墙体裂缝并非房屋倾斜导致。
除此之外,在建筑结构检测中,对该住宅楼的构造柱混凝土强度以及砌筑砂浆强度进行了检测,混凝土强度的测试主要采用了回弹法进行测试,通过在每个单元楼梯间的构造柱上进行回弹取样,测试混凝土强度值为C27.8。砌筑砂浆强度的测试采用砂浆灌入仪测试,在每一个单元楼梯间的墙体上选择具体的测试点,采用随机抽样法选择各个楼层的测试点,通过检测推定砂浆强度值为M10.2。
4.2住宅楼结构承载力计算及分析
在对住宅楼的结构承载力进行计算时,主要依照原始设计图纸以及相关设计变更资料,并且与现场检测结果相结合,对住宅楼建立了相应的结构计算模型,通过计算提取墙体抗震、墙体受压承载力以及墙高厚比等验算结果,对相关数值进行验算分析,从而得到墙体受压承载力、结构层抗震力以及墙高厚比均满足国家规定。
4.3住宅楼结构可靠性鉴定
通过对该住宅楼承载力、构造、结构整体性、结构布置以及构造柱等多方面进行综合判定,分析得出该住宅楼的安全性等级为B级。通过现场检测住宅楼的砌体和混凝土构件的裂缝情况,在考虑结构侧向位移的同时综合判定建筑的正常使用性等级为B级。综合建筑安全性和正常使用性结果,并且分析了现场测量沉降值和倾斜度等情况,可以判定该住宅楼的可靠性级别为二级,基本满足国家对建筑可靠性等级的要求。
结束语
房屋建筑结构的可靠性直接关系到人们的生命财产安全,需要对其结构可靠性加强重视。虽然很多建筑结构可靠性尚不影响整体承载力和建筑的使用状况,但是在局部安全性方面仍需要不断提升。对于建筑出现的温度裂缝问题,需要实施裂缝清理和冲洗,待冲洗干燥后可以通过灌注环氧树脂的方式进行处理,并将裂缝周围的砌体表面粉刷层清理干净,以此增强建筑墙体结构的稳定性。
参考文献:
[1]闫春生.某住宅楼结构可靠性检测与鉴定[J].山西建筑,2017,43(18):25-27.
关键词:住宅楼;结构;可靠性;检测;鉴定
随着经济形势的改善,人们对住房的要求越来越高,房屋结构形式以及其结构的可靠性成为人们关注的重点问题。与此同时,我国建筑业经历了房屋事故频发时期,进入质量报复周期的楼房也越来越多。城市建设和工业建设力度不断加大,导致施工技术力量不足,技術管理难以紧跟建筑施工发展的需求,也是造成很多房屋建筑坍塌的主要原因。因此,提高房屋结构设计,加强房屋建筑结构性检测尤其是住宅楼结构可靠性检测和鉴定成为当务之急。
1、房屋结构可靠性鉴定的方法分析
常用的房屋结构可靠性鉴定方法有三种,包括经验鉴定法、实用鉴定法以及可靠概率鉴定法。其中,经验鉴定法是凭借鉴定人员自身的经验以及对行业的熟知程度来鉴定,该方法的主要特征是根据原有设计规定事项以及专业评定人员的经验确定建筑物的材料强度,计算理论数值和实际数值是否相符。但是这种方法存在的缺陷是检测值会存在较大的误差。实用鉴定法比较重视检测手段和技术的应用,外加调查检测,对最终出来的评定结果进行讨论分析,制作出完整的表格。此外,实用鉴定法还会重视房屋结构计算和解析评定工作,可行性较高。可靠概率鉴定法主要利用概率的概念对目标结构进行鉴定,其鉴定结果较为准确。
2、工程基本概况
某住宅楼的基本结构为砖混结构,屋面板以及楼层板的建设均使用钢筋混凝土板。该建筑的总体面积为9000平方米,变形缝将整个建筑结构分为东西两区,总共6个单元,呈现对称分布的形式。
除此之外,该住宅楼在结构设计方面,将其设计为丙类建设,规划的使用年限为50年,设有8度的抗震设防烈度,0.2g的地震加速度。结构使用材料主要为砖砌体和混凝土材料。针对每一层承重不同,混凝土的强度等级也不同,其中,垫层混凝土强度等级为C10,基础层为C30,住宅楼的上部结构所使用的混凝土强度等级为C25。墙体的厚度也是根据其纵横方向不同进行不同设计,所有的两端山墙墙厚以及纵墙厚度为360毫米,其余部分为240毫米。在墙体的交接位置设有钢筋混凝土结构柱。
通过现场检测发现,该住宅楼存在墙体裂缝,但是调查表明建筑的实际结构和原有设计基本相符,并且住户在装修和使用建筑的过程中并未对其造成损伤,整个住宅楼也未出现明显沉降现象。
3、住宅楼墙体裂缝调查及分析
3.1裂缝的调查结果分析
由于该住宅楼多处出现不同类型的裂缝,通过现场检测调查发现,分为以下几种:
第一种:楼梯间横墙上出现竖向偏斜裂缝,裂缝宽0.1毫米,长300毫米,主要分布在1—3层住户门洞上部,4—6层住户墙体的裂缝位置和走向相似,但是裂缝的长宽度均比前者大,一些部位甚至呈现裂缝贯通现象。
第二种:楼梯间两侧横墙上出现竖向长裂缝,这些裂缝的长度为墙体高度的一半,裂缝最大宽度达到0.2毫米,主要分布区域为4—6层住户。
第三种,高层的横墙顶部出现斜裂缝,裂缝呈现南北走向,南端裂缝的长宽度均大于北边的裂缝长宽,并且南端裂缝的数量也比北端裂缝数量多。还有一条主裂缝出现在东西单元的墙体上,这类裂缝的宽度较大,数量相对较少。
第四种,在东西单元楼梯间的横墙上,有水平裂缝的出现,并且楼层越高的裂缝就越长。此外,整个楼层上出现不规则的斜裂缝,这种裂缝的长度相对较小,宽度为0.05—0.2毫米左右。
第五种,楼层中的水泥砂浆面层也有不规则裂缝出现,局部裂缝的宽度甚至达到3毫米左右。
3.2裂缝出现的主要原因分析
原因一:
该住宅楼的面板和圈梁采用现浇混凝土结构,性能大于预制楼板结构,楼板受温度应力的影响比较大,导致住宅楼受温度的影响较为明显。砖砌体和混凝土的材料特性不同,混凝土易膨胀,夏季屋面的温度较高时,受到高温影响,膨胀的混凝土会给墙体一种外推力,使墙体产生主拉应力,这种主拉应力一旦超过砌体抗拉强度时,墙体就会出现裂缝。
原因二:
住宅楼4—6层出现的八字形裂缝主要是受到温度的影响。住宅楼西侧吸收的阳光大于东侧吸收的阳光,因此,西侧的裂缝也是多于东侧裂缝,同样的道理,住宅楼南侧的阳光照射多于北侧,因此,南侧墙面的开裂程度较大。
原因三:
由于构造柱和墙体之间出现的温度变形差,导致部分住户客厅紧邻楼梯间的墙体出现裂缝。
原因四:
由于砂浆抹面收缩的产生,导致整个楼层的住户房屋出现不规则裂缝,但是该裂缝对建筑结构安全性不会造成影响。此外,材料收缩也会对屋面砂浆抹面产生影响,导致裂缝的出现。
4、建筑结构可靠性测量与鉴定
4.1住宅楼结构沉降以及结构倾斜度测量
在结构沉降测量中,主要采用水准仪对相对沉降值进行测量,测试点按照楼房建设时采用的测试点。
在相对沉降测量中,东区1单元—3单元分为五个测点,想对沉降值依次为(0、5、-2、-1、-8)mm,西区4单元—6单元分为四个测点,相对沉降值依次为(0、-19、-18、-8)mm,由此可知,东区的相对沉降为13mm,西区的相对沉降为19mm,相对沉降值均在要求范围内,从而可以判定该住宅楼没有发生明显的沉降现象。
在住宅楼的倾斜度测量中,主要使用经纬仪对住宅楼的四角进行测量,在测量中重点参考外墙瓷砖表面进行测量,通过这种测量方法基本能够反映房屋的倾斜状态。
经测量得到住宅楼顶点的倾斜值在10mm以下,平均值在5mm左右,东西向的倾斜值最低在3—10mm之间,南北向的倾斜值在3—6 mm之间,由此可见,该住宅楼没有出现明显的倾斜,可以判定墙体裂缝并非房屋倾斜导致。
除此之外,在建筑结构检测中,对该住宅楼的构造柱混凝土强度以及砌筑砂浆强度进行了检测,混凝土强度的测试主要采用了回弹法进行测试,通过在每个单元楼梯间的构造柱上进行回弹取样,测试混凝土强度值为C27.8。砌筑砂浆强度的测试采用砂浆灌入仪测试,在每一个单元楼梯间的墙体上选择具体的测试点,采用随机抽样法选择各个楼层的测试点,通过检测推定砂浆强度值为M10.2。
4.2住宅楼结构承载力计算及分析
在对住宅楼的结构承载力进行计算时,主要依照原始设计图纸以及相关设计变更资料,并且与现场检测结果相结合,对住宅楼建立了相应的结构计算模型,通过计算提取墙体抗震、墙体受压承载力以及墙高厚比等验算结果,对相关数值进行验算分析,从而得到墙体受压承载力、结构层抗震力以及墙高厚比均满足国家规定。
4.3住宅楼结构可靠性鉴定
通过对该住宅楼承载力、构造、结构整体性、结构布置以及构造柱等多方面进行综合判定,分析得出该住宅楼的安全性等级为B级。通过现场检测住宅楼的砌体和混凝土构件的裂缝情况,在考虑结构侧向位移的同时综合判定建筑的正常使用性等级为B级。综合建筑安全性和正常使用性结果,并且分析了现场测量沉降值和倾斜度等情况,可以判定该住宅楼的可靠性级别为二级,基本满足国家对建筑可靠性等级的要求。
结束语
房屋建筑结构的可靠性直接关系到人们的生命财产安全,需要对其结构可靠性加强重视。虽然很多建筑结构可靠性尚不影响整体承载力和建筑的使用状况,但是在局部安全性方面仍需要不断提升。对于建筑出现的温度裂缝问题,需要实施裂缝清理和冲洗,待冲洗干燥后可以通过灌注环氧树脂的方式进行处理,并将裂缝周围的砌体表面粉刷层清理干净,以此增强建筑墙体结构的稳定性。
参考文献:
[1]闫春生.某住宅楼结构可靠性检测与鉴定[J].山西建筑,2017,43(18):25-27.