工程使用中,不可避免地會(huì)遇到質(zhì)量低下的現(xiàn)象。輕者看到種種缺陷,重則發(fā)生各種破壞,甚至出現(xiàn)局部或整體倒塌的重大事故。當(dāng)遇到這些現(xiàn)象時(shí),建筑工作者應(yīng)該善于分析,判斷它產(chǎn)生的原因,提出預(yù)防和治理它的措施。要做到這些,必須對(duì)它們有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。
1、工程中的缺陷,是由人為的(勘察、設(shè)計(jì)、施工、使用)或自然的(地質(zhì)、氣候)原因,是建筑物出現(xiàn)影響正常使用。承載力、耐久力、整體穩(wěn)定性的種種不足的統(tǒng)稱。它按照嚴(yán)重程度不同,又可分為三類:
?。?)輕微缺陷。它們并不影響建筑物的近期使用,也不影響建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及其完整性,但卻有礙觀瞻或影響耐久性。例如地面不平整,地面混凝土龜裂,混凝土表面局部缺漿、起砂,鋼板上劃痕、夾渣等。
?。?)使用缺陷。它們雖然不影響建筑結(jié)構(gòu)的承載力。卻影響建筑物的使用功能,或使結(jié)構(gòu)的使用性能下降。有時(shí)候還會(huì)使人有不舒適和不安全感。例如屋面和地下室滲漏,裝飾物受損,梁的撓度偏大,墻體因溫度差出現(xiàn)斜向或豎向裂紋等。
?。?)危及承載力缺陷。它們表現(xiàn)為采用材料的強(qiáng)度不足,或表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)件截面尺寸不夠,或表現(xiàn)為連接構(gòu)造質(zhì)量低劣,例如混凝土振搗固實(shí),配筋欠缺,鋼結(jié)構(gòu)焊縫有裂紋,咬邊現(xiàn)象。地基發(fā)生過(guò)大的沉降速率等。這類缺陷威脅到結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性,如不及時(shí)消除??赡軐?dǎo)致局部或整體的破壞。
三類缺陷可能是顯露的,如屋面滲透;也可能是隱蔽的,如配筋不足。兩者相比,后者更危險(xiǎn),因?yàn)樗辛己玫耐獗淼募傧?,一旦有所發(fā)展,后果可能很嚴(yán)重的。
2、缺陷的發(fā)展是破壞,破壞本身又經(jīng)歷著一個(gè)過(guò)程。它對(duì)建筑裝飾來(lái)說(shuō),是指裝飾物從失效、毀壞到脫落的過(guò)程;對(duì)建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件從臨近破壞到破壞,再由破壞到即將倒塌的過(guò)程。建筑結(jié)構(gòu)的破壞,是結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面在荷載、變形作用下承載和使用性能失效的協(xié)議標(biāo)志。例如:
?。?)截面破壞。指構(gòu)件的某個(gè)截面由于材料達(dá)到協(xié)議規(guī)定的某個(gè)應(yīng)力或應(yīng)變值所形成的破壞。例如:鋼筋混凝土梁正截面受彎破壞,指該截面受拉區(qū)鋼筋到達(dá)屈服點(diǎn),相應(yīng)受壓區(qū)混凝土邊緣達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí)的受力狀態(tài);破壞時(shí)該截面發(fā)生破壞,并不等于該構(gòu)件發(fā)生破壞。
?。?)構(gòu)件破壞,指結(jié)構(gòu)的某個(gè)構(gòu)件由于達(dá)到某些協(xié)議檢驗(yàn)指標(biāo)所形成的破壞。上述鋼筋混凝土梁,如果受拉主筋處的最大裂縫寬度到達(dá)1.5mm或撓度到達(dá)L/50(L指跨度)時(shí),即認(rèn)為該梁發(fā)生破壞。正因?yàn)槠茐氖且环N人為的協(xié)議標(biāo)志,要十分注意結(jié)構(gòu)構(gòu)件或構(gòu)件截面的受力和變形處于設(shè)計(jì)規(guī)范允許值和協(xié)議破壞標(biāo)志之間的狀態(tài),并將它稱為臨近破壞,(收入鋼筋混凝土梁受拉區(qū)的裂縫寬度在0.3mm和1.5mm之間時(shí))。臨近破壞是破壞的前兆,有這種破壞前兆的稱為脆性破壞(如無(wú)腹鋼筋混凝土梁的剪切破壞)。在進(jìn)行建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要避免發(fā)生脆性破壞;對(duì)有破壞前兆的臨近破壞的質(zhì)量問(wèn)題,要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理,予以糾正。這些在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐中,都是有極端重要的意義的。
(3)建筑結(jié)構(gòu)的倒塌,是建筑結(jié)構(gòu)在多種荷載和變形共同作用下穩(wěn)定性和整體性完全喪失的表現(xiàn)。其中,若只有部分結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性和整體性的稱為局部倒塌;整個(gè)結(jié)構(gòu)物喪失穩(wěn)定性和整體性的,稱為整體倒塌。倒塌具有突發(fā)性,是不可修復(fù)的;它的發(fā)生,一般都伴隨著人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。但倒塌決不是不可避免的,因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的倒塌一般都要經(jīng)過(guò)以下幾種規(guī)律性的階段:
?、俳Y(jié)構(gòu)的承載力減弱;
②結(jié)構(gòu)超越所能承受的極限內(nèi)力或極限變形;
?、劢Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性喪失;
?、芙Y(jié)構(gòu)的薄弱部位先行突破破壞、倒塌;
?、菥植拷Y(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)倒塌。
有時(shí),這些階段在瞬間連續(xù)發(fā)生發(fā)展,表現(xiàn)為突發(fā)性倒塌;有時(shí)這些階段的發(fā)生和發(fā)展是漸變的,它使配筋和有一個(gè)時(shí)間過(guò)程。因此,如果人們能在發(fā)生輕微缺陷時(shí)就及時(shí)糾正,在有破壞征兆時(shí)就及時(shí)加固,做到防微杜漸、亡羊補(bǔ)牢,倒塌往往是可以避免的。