某办公楼地砖开裂原因分析

某办公楼地砖开裂原因分析

路利峰

中国建筑科学研究院有限公司北京 100013

摘要：结合工程实例，本文介绍了某办公楼地砖开裂原因的分析及鉴定，为该类项目的鉴定及设计提供参考。

关键词：框剪结构；地砖开裂；鉴定

0 引言

近年来，随着我国经济迅速发展，人民生活水平日益提高，对建筑的使用性能要求也越来越高。本文以出现地面砖空鼓翘起、填充墙开裂状况的某办公楼为例，阐述分析该类项目的鉴定思路。

1. 工程概况

该办公楼位于北京市，建于1995年，总建筑面积约为6000㎡，为地下1层、地上10层的混凝土框架剪力墙结构，楼屋面均采用现浇混凝土板，现浇板的最大跨度为8m×8m。该楼典型楼层结构平面图见图1。

图1 典型楼层结构平面图

2.事故描述

该建筑使用多年后发现部分室内隔墙开裂，室内地面砖多次铺贴后反复空鼓、翘起，严重影响观瞻和使用，见图2、图3。

图2 地砖开裂 图3 隔墙开裂

3.检测过程

3.1裂缝形态

楼板裂缝主要为板底裂缝，裂缝宽度在0.20mm～0.50mm之间。典型裂缝分布见图4所示。

经检查，隔墙采用烧结砖砌筑，出现裂缝的走廊一侧墙体直接砌筑在楼板上。其中墙体裂缝主要分布在隔墙门窗洞口上方，主体结构与砌块填充墙交接处也有裂缝出现，裂缝宽度在0.60mm～1.20mm之间，见图5所示。框架梁侧面自跨中向梁端均匀分布多条竖向裂缝，间隔约500mm，部分梁端有斜向裂缝。

图4 楼板板底裂缝示意图

图5 墙体八字形裂缝示意图

3.2材料强度、构件尺寸及构件配筋检测

依据国家现行的的相关检测规范确定抽样数量，对楼板的材料强度、构件及构件配筋进行检测，检测结果均满足设计要求。

3.3楼板挠度

采用水准仪对楼板进行变形检测，检验工作按《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2019）的相关规定进行。构件变形检测结果见表1。

按照《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292-2015）、《混凝土结构设计规范》（50010-2010）的规定，正常使用时受弯构件挠度限值：L₀小于7m时取L₀/200；L₀大于等于7m，小于等于9m时取L₀/250；L₀大于9m时取L₀/300。

表1 构件变形检测结果

楼层	构件编号	检测结果（mm）	计算长度L0（mm）	检测结果/ 计算长度	规范限值
6层	1-2-B-C	-13.3	6200	/	L0/200
	2-3-A-B	9.3	8100	L0/871	L0/250
7层	1-2-A-B	39.3	8100	L0/206	L0/250
	2-3-A-B	5.3	8100	L0/1528	L0/250
	5-6-B-C	-7.0	4900	/	L0/200
8层	1-2-A-B	28.5	8100	L0/284	L0/250
	1-2-B-C	9.3	6200	L0/667	L0/200
	2-3-A-B	-17.7	8100	/	L0/250
	2-3-B-C	8.7	6200	L0/713	L0/200
9层	1-2-A-B	11.3	8100	L0/717	L0/250
注：检测结果正值表示楼板下挠，负值表示楼板尚处于反拱状态。

检测结果表明：7层板1-2-A-B挠度39.3mm，相当于L₀/206，不符合《混凝土结构设计规范》（50010-2010）对受弯构件挠度限值L₀/250的要求，其余9块板满足规范对板挠度要求。

4.楼板安全性及使用性验算

根据检测结果、设计图纸，采用中国建筑科学研究院有限公司编制的PKPM系列软件对该楼楼板进行验算。验算根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）等相关规范标准的规定。

4.1 验算中所取的有关参数

对该工程进行结构承载力验算所采用的基本参数为：

（1）活荷载、恒荷载：根据设计图纸结合《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）进行取值。

（2）材料强度：楼板混凝土强度等级及钢筋强度等级按设计图纸取值。

（3）结构布置、构件截面尺寸按检测结果结合设计图纸取值。

4.2结构安全性鉴定

根据验算结果，板承载力符合《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）要求。

楼板挠度限值fo=Lo/250=8000/250=32.000mm，fmax=22.391mm≤f_o=32.000mm，满足规范要求。

楼板计算最大裂缝宽度 ωmax=αcr*ψ*σsq/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte)

=1.9*0.387*200.443/2.0×105*(1.9*20+0.08*14/0.0100)=0.1121mm ≤ 0.30, 满足规范要求。

5.原因分析

从楼板裂缝的形态来看，完全符合受力裂缝的特征，即楼板裂缝属于结构受力裂缝。共测量了10块板的挠度，只有1块板挠度不符合《混凝土结构设计规范》（50010-2010）对受弯构件挠度限值的要求。

楼板最大跨厚比为45，不符合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第9.1.2条双向板不大于40的要求。地板瓷砖起鼓与楼板刚度不足、下挠幅度大有直接关系。

填充墙裂缝形态来看，的出现除了砌体材料的收缩外，与楼板及框架梁下挠也有直接关系。填充墙直接砌筑在楼板上，加大了楼面荷载。

6.处理建议

重新装修时，地面砖换成能适应楼板变形的木地板；填充墙采用轻质隔墙，例如加气砌块或轻钢龙骨隔墙等。

7.借鉴意义

规范要求混凝土构件的计算应当是承载力极限状态和正常使用状态双向控制。楼板的承载力一般富裕较大，相对来说抗变形能力的富裕显得很小，使得楼板更容易在使用功能上出现问题。另外，楼板的计算有很多假定，不一定能反映出楼板的真实情况，楼板的跨厚比属于构造要求，比计算更重要。

混凝土框架结构容易形成大开间，可以灵活布置隔墙，为后期改造创造了很多方便。但是改造不当，容易导致出现楼板变形过大，影响使用，严重时甚至产生不良后果。尤其是对变形要求高的具有精密仪器生产车间等，更应当引起注意。

建筑的改造装修应当建立在结构设计复核的基础上，不能随意加大结构的荷载。直接砌筑在楼板上的隔墙应当采取轻质隔墙，以减轻对结构尤其是楼板的不利影响。

参考文献

[1]混凝土结构工程裂缝的判断与处理[M]. 中国建筑工业出版社 , 徐有邻, 2016

[2] 中国建筑科学研究院. JGJ／T 317-2014建筑工程裂缝防治技术规程[S]. 中国建筑工业出版社, 2014

[3] 中国建筑科学研究院. GB 50010-2010（2015年版） 混凝土结构设计规范[S].北京: 中国建筑工业出版社,2015.

[4] 福建省建筑科学研究院.JGJ/T 152-2019 混凝土中钢筋检测技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[5] 建设综合勘察研究设计院有限公司. JGJ 8-2016 建筑变形测量规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.