工程使用中,不可避免地會遇到質量低下的現(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。當遇到這些現(xiàn)象時,建筑工作者應該善于分析,判斷它產生的原因,提出預防和治理它的措施。要做到這些,必須對它們有一個準確的認識。
1、工程中的缺陷,是由人為的(勘察、設計、施工、使用)或自然的(地質、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,也不影響建筑結構的承載力、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構的承載力。卻影響建筑物的使用功能,或使結構的使用性能下降。有時候還會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)為采用材料的強度不足,或表現(xiàn)為結構件截面尺寸不夠,或表現(xiàn)為連接構造質量低劣,例如混凝土振搗固實,配筋欠缺,鋼結構焊縫有裂紋,咬邊現(xiàn)象。地基發(fā)生過大的沉降速率等。這類缺陷威脅到結構的承載力和穩(wěn)定性,如不及時消除??赡軐е戮植炕蛘w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,因為它有良好的外表的假象,一旦有所發(fā)展,后果可能很嚴重的。
2、缺陷的發(fā)展是破壞,破壞本身又經歷著一個過程。它對建筑裝飾來說,是指裝飾物從失效、毀壞到脫落的過程;對建筑結構來說,是指結構構件從臨近破壞到破壞,再由破壞到即將倒塌的過程。建筑結構的破壞,是結構構件截面在荷載、變形作用下承載和使用性能失效的協(xié)議標志。例如:
?。?)截面破壞。指構件的某個截面由于材料達到協(xié)議規(guī)定的某個應力或應變值所形成的破壞。例如:鋼筋混凝土梁正截面受彎破壞,指該截面受拉區(qū)鋼筋到達屈服點,相應受壓區(qū)混凝土邊緣達到極限壓應變時的受力狀態(tài);破壞時該截面發(fā)生破壞,并不等于該構件發(fā)生破壞。
?。?)構件破壞,指結構的某個構件由于達到某些協(xié)議檢驗指標所形成的破壞。上述鋼筋混凝土梁,如果受拉主筋處的最大裂縫寬度到達1.5mm或撓度到達L/50(L指跨度)時,即認為該梁發(fā)生破壞。正因為破壞是一種人為的協(xié)議標志,要十分注意結構構件或構件截面的受力和變形處于設計規(guī)范允許值和協(xié)議破壞標志之間的狀態(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)。臨近破壞是破壞的前兆,有這種破壞前兆的稱為脆性破壞(如無腹鋼筋混凝土梁的剪切破壞)。在進行建筑物的結構設計時,要避免發(fā)生脆性破壞;對有破壞前兆的臨近破壞的質量問題,要及時發(fā)現(xiàn)并及時處理,予以糾正。這些在實際的建筑工程設計和實踐中,都是有極端重要的意義的。
?。?)建筑結構的倒塌,是建筑結構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,若只有部分結構喪失穩(wěn)定性和整體性的稱為局部倒塌;整個結構物喪失穩(wěn)定性和整體性的,稱為整體倒塌。倒塌具有突發(fā)性,是不可修復的;它的發(fā)生,一般都伴隨著人員的傷亡和經濟上的巨大損失。但倒塌決不是不可避免的,因為建筑結構的倒塌一般都要經過以下幾種規(guī)律性的階段:
?、俳Y構的承載力減弱;
?、诮Y構超越所能承受的極限內力或極限變形;
?、劢Y構的穩(wěn)定性和整體性喪失;
?、芙Y構的薄弱部位先行突破破壞、倒塌;
⑤局部結構或整體結構倒塌。
有時,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;有時這些階段的發(fā)生和發(fā)展是漸變的,它使配筋和有一個時間過程。因此,如果人們能在發(fā)生輕微缺陷時就及時糾正,在有破壞征兆時就及時加固,做到防微杜漸、亡羊補牢,倒塌往往是可以避免的。