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现浇框架结构综合楼倒塌事故分析

来源:233网校 2008-11-05 10:36:00
  一、 引言
  由于房屋倒塌事故在建筑工程中时有发生,不仅带来人员的伤亡,给工程本身也带来巨大的经济损失,尽管为此建设部采取了一系列预防措施,但房屋倒塌事故仍然时有发生,而且事故的性质有越来越严重的趋势,主要表现在:从局部倒塌发展成整体倒塌;施工中倒塌演变成使用中倒塌;从农房、乡镇倒塌扩展到城市房屋倒塌;倒塌的面积不断扩大,伤亡人员大幅度增加。由于现今房屋多为现浇框架结构,在此笔者通过一个实例以揭示现浇框架倒塌的常见原因和预防措施。
  二、 案例的事发经过和调查结果
  广西藤县某信用综合楼为七层现浇框架结构工程,建筑面积2400m2。1995年8月开工,1996年5月完成主题结构,1996年6月28日7时发现底层一根中柱出现裂缝,位置在设计高层0.2~0.5m,15时左右该柱钢精已外露,并向柱边弯曲,虽然采取了用杉圆木、槽钢等临时支撑加固,但是没能阻止房屋的倒塌,当天21时整楼分两次倒塌,所幸人员及时撤离而无伤亡。事后经过分析和调查,该工程倒塌的主要原因有一下几方面:
  1) 结构布置不合理,见图1。这是框架破坏首先出现在○3~○B两轴线相交的柱的重要原因。 
  
  2) 设计计算错误。主要有:没有考虑风荷载,有些荷载值取得偏小;底层框架柱的计算高度取值偏小;柱截面尺寸过小,如底层柱高8m,柱截面仅为350mm×600mm;框架配筋不足,例如○3轴线上的3根柱,实际配筋比计算值少24.1%~54.9%,○3轴线的框架梁配筋少52%~67%。
  3) 钢筋大部分为不合格品。倒塌后取样检查钢筋实际直径比钢印直径小,差值较大,力学性能试验有64%不合格。钢筋既无出厂合格证,有无送检试验报告。
  4) 混凝土质量低劣。水泥无合格证,混凝土不做配合比试验,施工现场不留试块,无法控制混凝土质量。从倒塌现场看,混凝土内石多砂少,砂细且含泥量高,个别处还发现混凝土内有大片石260mm×250mm,混凝土中有的碎石与水泥没粘结,混凝土与钢筋无粘结力。为检查混凝土的实际强度,钻芯取样时,承台混凝土取不出芯样,在柱、梁取芯17个,龄期超过45天,实际强度6.1~10.2N/mm2(设计为C20),底层为6.6N/mm2。
  5) 桩基混凝土厚度严重不足,造成承台冲击破坏。该现场实测承台厚度9处,不足设计值一半的有3处。在○A轴线与○2轴线相交的基坑内已找不到承台混凝土。
  6) 现浇楼板超厚。该现场实测板厚为100mm~120mm,比设计的80mm厚的超重25%~50%,不仅加大了板的自重,而且梁、柱与基础的负荷也大幅度增加。
  7) 钢筋保护层不均匀,大多超厚。倒塌后实测有6根柱一侧的混凝土保护层为40mm。板的负弯矩区的主筋保护层最大的达70mm,一般均大于40mm,承载能力大幅度下降。
  8) 乱改设计。未经设计同意,施工时擅自取消了高程-0.3m处的一道圈梁,造成底层框架柱的计算高度加大和承载力下降。
  9) 违反基建程序。不办理报建和质量监督手续,对施工质量听之任之,无人过问,质量完全失控。
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