浅议钢筋混凝土构件的技术鉴定分析

1
在建筑安全鉴定中，需要对整个建筑的结构构件的安全性进行鉴定。首先，通过现场检查，可以发现钢筋混凝土结构构件的各种质量问题，其中裂缝是最常见的现象之一。裂缝产生的原因是多方面的，如设计错误、原材料性能缺陷、施工质量差、环境条件变化、使用不当、地基不均匀沉降等。，而建筑物的破坏往往是从裂缝开始的。因此，如何识别、分析和控制裂缝是安全鉴定的重要内容之一。根据裂缝产生的原因和特征，判断结构的受力工况，评价结构的安全性、适用性和耐久性。该识别方法具有简单、直观、快速的优点，广泛应用于房屋安全识别。其缺点是它只是一种定性的分析方法，而不能定量地分析结构的安全性。因此，应对可疑结构构件的强度、刚度和抗裂性进行验算，必要时进行荷载试验，然后作出安全鉴定意见。
2钢筋混凝土结构构件裂缝分析
识别结构性裂缝或非结构性裂缝:钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，对结构的影响也有很大差异。只有在了解结构的受力状态和裂缝对结构的影响的基础上，才能对结构构件进行表征。结构裂缝往往是由于结构应力达到极限值而导致承载力不足，这是结构破坏开始的特征或结构强度不足的标志。有危险性，需要进一步分析裂缝。非结构性裂缝往往是自身受力形成的，如温度裂缝、收缩裂缝等，对结构的承载能力影响不大。可根据结构的耐久性、抗渗性、抗震和使用要求采取修复措施。如某学校体育馆，跨度12m，单层框架结构，于1996年12月竣工。1997年8月，甲方发现框架梁有不同程度的裂缝，要求鉴定。根据现场调查，框架梁裂缝普遍存在，裂缝的特点是:大部分出现在梁的上半部，裂缝为上宽下窄，中间宽两边薄，裂缝宽度为0.35mm通过对设计和施工的检查，发现设计是正确的，这是施工原因。经综合分析，鉴定为温度裂缝，属于非结构性裂缝。只要消除温差的影响，就可以通过压力灌浆对裂缝进行修补。
(1)识别结构裂缝的力学性质:结构裂缝根据其力学性质和破坏形式可进一步分为两种:一种是脆性破坏，一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是突然发生，事先没有明显的警告。裂缝一旦出现，对结构强度影响很大，是结构破坏的标志。这类裂缝包括受压构件裂缝(包括中心受压、小偏心受压和大偏心受压)、受弯构件受压区裂缝、斜截面裂缝、冲击平面裂缝、后张预应力构件端部局部受压裂缝。脆性裂纹是危险的，应该引起足够的重视。必须采取加固措施和其他安全措施。塑性破坏的特点是变形明显，裂缝提前预警，人们可以及时采取措施进行补救，风险相对较小。属于这种损伤的受力构件裂缝包括:受拉构件法向受力面上的裂缝，受弯构件和大偏心受压构件法向受力面受拉区的裂缝等。这种裂缝是否影响结构的安全，取决于裂缝的位置、长度、深度和发展情况。如果裂缝已经稳定，且裂缝没有超过规定的允许值，则属于允许裂缝，不需要加固。例如，1990年建造了一栋四层两跨的办公楼，框架结构为5m和7m，1998年6月卖给了一家工厂。工厂在一个服装车间使用这个建筑，使用不久，一些横梁出现裂缝，需要鉴定。通过现场勘察，发现横梁裂缝为横梁两端45°左右的斜裂缝，混凝土质量较差。部分梁取芯试压后，最低强度等级约为C12，平均强度等级为C15，图纸设计混凝土强度等级为C20。两者有很大的区别。由于荷载增加，混凝土强度低，通过重新计算，梁处于超筋状态，属于脆性破坏裂缝，应立即进行加固。
(2)弄清裂缝的宽度、长度和深度:钢筋混凝土结构构件的裂缝按其特征可分为三种:一是表面小裂缝，即长度短而浅的小裂缝；二是中等裂缝，其宽度约为0.2mm，长度限制在受拉区，裂缝已深入结构一定深度；三是穿透裂纹，宽度超过0.3mm，长度延伸至受压区，裂纹已穿透整个或部分截面。结构裂缝不仅代表了结构的受力状态，还会影响结构的耐久性。裂缝宽度越大，钢筋越容易生锈，也就意味着钢筋与混凝土之间的粘结力已经被完全破坏，使用寿命已经接近尾声。一般在室内结构中，横向裂缝引起钢筋锈蚀的风险较小，裂缝不会影响美观要求。但在潮湿环境下，裂缝会引起钢筋锈蚀，裂缝宽度应小于0.2mm，但纵向裂缝容易引起钢筋锈蚀，保护层会剥离，影响结构耐久性，应进行处理。当裂纹长度较长，深度较深时，严重影响构件的完整性，往往是失效的征兆。比如受弯构件正截面梁底部出现裂缝，裂缝长度发展到受压区，达到或超过中性轴，这是比较危险的。如果裂纹长度较短，则部分处于受拉区，一般危险性相对较小。裂缝的深度也是特征之一。通常表面裂缝多为非结构性裂缝，贯穿性裂缝多为结构性裂缝，容易腐蚀钢筋，从而造成极大的危险。因此，需要查明原因，根据险情采取必要的加固措施。
(3)判断裂缝是发展的还是稳定的:钢筋混凝土结构构件中的裂缝根据其扩展性质通常分为三种:一种是稳定裂缝，即裂缝的宽度和长度保持不变；第二类是活动裂缝，其宽度和长度随荷载状态、周围温度和湿度而变化。第三是产生裂缝，裂缝的宽度和长度随时间而增加。在各种荷载作用下，钢筋混凝土结构一般允许在受拉区的裂缝下工作，也就是说，裂缝是不可避免的。只要裂缝稳定，宽度不大，符合规范要求，没有太大危险，就是安全构件。但裂缝随时间继续扩展，说明钢筋应力可能接近或达到流动极限，对承载力有严重影响，是危险的，应及时采取措施。一个稳定的裂缝结构，裂缝是否会再次扩展，取决于环境是否稳定，环境是变化的。旧的裂缝也可能扩大，新的裂缝也会出现，要结合具体情况具体分析。比如某教学楼三层框架结构，基础较浅，附近打桩导致部分屋面大梁出现裂缝，需要鉴定。通过检查设计和施工资料，没有大的问题，而且这栋教学楼已经建成多年，没有任何裂缝。经现场勘察，底层土体鼓包严重，屋面大梁裂缝仅出现在梁端两侧，为倾斜细裂缝。初步意见要继续观察裂缝。打桩后，经过三个月的观察，裂缝没有继续发展。认为打桩和挤土引起的地基移动使上部结构局部应力重分布产生裂缝，对结构影响不大。
3钢筋混凝土结构构件变形分析
在长期使用中，由于荷载、温度、湿度、地基沉降等因素的影响，结构会发生变形和位移。这种变形不仅会影响外观和使用，还会影响结构的受力和稳定性。大变形往往会改变结构的受力状况，增大应力的偏心距，在构件的截面和连接节点处产生新的附加应力，从而降低构件的承载能力，造成构件开裂甚至倒塌。结构变形的测量项目应根据可疑迹象根据测量的要求和目的进行选择，但必须检测挠度和位移。变形测量应与裂缝测量相结合。结构变形过大会产生相应的裂缝，裂缝过大会放大结构的变形。因此，结构的变形往往是反映结构是否正常工作的重要标志，也是结构构件安全性鉴定的重要内容。另一方面要看变形是稳定的还是发展的。变形发展缓慢或基本正常。如果变形发展很快，变形速度逐渐增大或突然增大，这是一种异常现象。应该引起注意，这通常意味着结构可能受损，应立即采取措施确保房屋安全。结构变形过大是结构刚度或稳定性不足的标志，并不能直接反映结构的强度。影响结构变形的主要因素，如截面尺寸、跨度、荷载、支撑形式、材料质量等，也影响结构的强度。因此，安全鉴定还应与裂缝和结构构件稳定性相结合。
4结论
钢筋混凝土构件的安全性鉴定还应考虑结构、混凝土碳化等因素。房屋安全鉴定是一项技术与政策、部分与整体相结合的技术性工作，必须考虑许多因素。文中提到的只是部分分析，也只是个人学习和平时工作的一点心得。还有很多问题需要讨论和深入研究，希望同仁批评指正。