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文檔簡介
1、,設(shè)計馬虎,整體方案欠佳,忽視墻體高厚比和局部承壓的計算,墻體高、橫墻間距大,未封頂前為懸臂結(jié)構(gòu),墻體任意開洞,砌筑質(zhì)量差,第2章 砌體結(jié)構(gòu),未注意構(gòu)造要求,材料質(zhì)量把關(guān)不嚴,改變房屋結(jié)構(gòu),改變使用用途,【例2-1】某包裝車間擴建廠房倒塌事故 簡況 某車間12m跨,為擴大車間,由東端向北接出一段廠房,使車間成L形(見圖2-1 ),擴建廠房在施工過程中突然倒塌,造成4值班施工人員死亡。, 2.2 砌體強度不足引起的事故,工程概況,廠房車間及擴建部分均為單跨單層,有輕型吊車(起重量為10kN)。擴建部分跨度為12m,采用鋼筋混凝土雙絞拱屋架(標準構(gòu)件),屋架間距4.5m,承重墻為370mm,帶24
2、0mm*370mm磚垛。屋面采用4.5m*1.5m槽型板,屋面為普通做法,即有平均厚100mm水泥焦渣保溫層,20mm水泥砂漿找平層,二氈三油防水層,上撒小豆石,吊車梁支于帶磚垛的墻體上,吊車梁頂標高為4.25m,屋架下弦標高5.8m,屋架支于托墻上,托墻梁240mm*450mm,支于墻垛上。擴建部分由縣設(shè)計試室設(shè)計,縣施工隊施工。施工質(zhì)量一般,要求材料為MU7.5磚、M5砂漿均合格。,事故分析,托墻梁與吊車梁基本在同一高度,如設(shè)計成整體,則屋面荷載、屋架及上段墻體重可通過托墻梁傳給帶壁柱的墻體。但設(shè)計者將托墻梁與吊車梁分開,中間空有70mm間隙,這樣屋面?zhèn)鱽淼暮奢d與上段墻體只壓在240mm3
3、00mm的磚垛上,形成局部承壓。設(shè)計人員疏忽了,并未進行局部承壓驗算。經(jīng)復(fù)核,這部分局部承壓強度嚴重不足。這是造成事故的直接原因。,事故結(jié)論,1、墻體托梁下局部承載力嚴重不足是引起倒塌的主要原因。 2、擴大車間端部無山墻,應(yīng)屬彈性方案,而設(shè)計按剛性方案計算。 3、在風(fēng)荷載作用下(倒塌當天刮七級東北風(fēng),并下雨),使本來不安全的墻體又產(chǎn)生了較大的附加彎矩,促使墻體倒塌。,【例2-2】1997年7月12日浙江省常山縣某職工住宅樓突然整體倒塌,造成36人死亡,3人受傷,是建設(shè)部1997年向全國通報的另一起一級重大事故。 該工程為五層半的磚混結(jié)構(gòu),建筑面積2476m2,工程造價219元/m2(不含水電)
4、。結(jié)構(gòu)情況是磚砌承重墻、基礎(chǔ)墻,混凝土條形基礎(chǔ),預(yù)應(yīng)力圓孔板樓面、屋面,底層為2.15m高的自行車庫,上面五層單元住宅,檐口標高為16.95m。,該樓是在瞬間倒塌的。倒塌后已成一片廢墟經(jīng)將基礎(chǔ)全面開挖后發(fā)現(xiàn),不少基礎(chǔ)墻的磚和砂漿已呈粉末狀,說明結(jié)構(gòu)整體倒塌是從基礎(chǔ)磚墻粉碎性壓垮開始的?;A(chǔ)磚墻為軸心受壓,故此事故是典型的因磚砌體軸心受壓承受力不足造成的。,經(jīng)現(xiàn)場周密調(diào)查,正是如下情況與房屋倒塌直接相關(guān):(1)現(xiàn)場全面開挖條基200m(占全長70%)取磚塊試件4組,原位磚砌體試件3個;再從磚的生產(chǎn)廠家抽取30塊樣磚。得到以下數(shù)據(jù)和情況: 現(xiàn)場磚實測抗壓強度平均值為5.85MPa,只達設(shè)計要求MU
5、10磚應(yīng)有強度的60%;實測磚的抗折強度平均值為1.12MPa,只達MU10磚應(yīng)有強度的50%。 廠家磚樣檢測結(jié)果是尺寸偏差不合格,抗壓強度十分離散(高的達21.8MPa,低得僅5.1MPa,標準差5.2MPa,因而無法固定強度等級)。 原位砌體抗壓強度平均值0.59MPa,只達設(shè)計對砌體抗壓強度要求(MU10 、M7.5)的15.7%。,(2)基礎(chǔ)墻砌體中的砂,應(yīng)該用中砂或粗砂,實際使用的是特細砂;經(jīng)抽樣檢測含泥量高達31%(允許值為5%)。施工中竟用石灰鈣代替石灰膏攪拌混合砂漿,導(dǎo)致砂漿無粘結(jié)力,現(xiàn)場判定所有砂漿強度等級在M0.4以下。 (3)基礎(chǔ)墻在砌筑過程中使用了很多半磚,形成大量通縫
6、;且外墻轉(zhuǎn)角處均留直槎。室外散水一直未做,未能對基礎(chǔ)墻起保護作用?;炷翖l形基礎(chǔ)高度,設(shè)計規(guī)定350mm高,實際只有250mm高。,(4)1997年7月810日常山縣遭洪災(zāi),城區(qū)2/3被淹,本樓所在地區(qū)匯水面積較大,樓房底層車庫進水,基礎(chǔ)墻長時間積水浸泡(因地基土層中有隔水層,地面水難以下滲)。而本樓基礎(chǔ)墻外側(cè)無散水,內(nèi)側(cè)既未回填土(設(shè)計要求回填土,但施工單位卻擅自取消回填土改為架空地面),又無抹灰粉刷層,致使基礎(chǔ)砌體直接受水浸泡,導(dǎo)致強度大幅度降低。 (5)經(jīng)對原設(shè)計文件檢查、復(fù)核,承重磚砌體均能滿足規(guī)范規(guī)定的承受力要求,但由于架空層部分的承重磚砌體開有洞口,使一些短墻肢成為薄弱部位。經(jīng)驗算
7、實際承載力只達到軸向力設(shè)計值的40%54%。,事故原因分析 因此,可以判定本樓房整體倒塌的直接原因有兩個: 一是基礎(chǔ)墻質(zhì)量十分低劣,磚砌體的抗壓強度極低,基礎(chǔ)墻在軸心受壓狀態(tài)下失效; 二是基礎(chǔ)墻長期受積水浸泡,強度大幅度下降;同時因一側(cè)無回填土支撐,對基礎(chǔ)墻的穩(wěn)定性和抗沖擊能力也有影響。 本事故的間接原因是造價壓得過低。當?shù)禺斈暝摰貐^(qū)同類建筑物的合理造價為330360元/m2,本工程只有219元/m2,含水電為255.2元/m2。造成施工單位采用劣質(zhì)材料。 顯然,施工單位、建設(shè)單位的管理混亂,不按基建程序辦事,現(xiàn)場技術(shù)人員和技工素質(zhì)太差也是重要因素。,應(yīng)吸取的教訓(xùn) 這是兩起常見的砌體結(jié)構(gòu)質(zhì)量事
8、故。磚砌體構(gòu)件因承載力不足引起缺陷和倒塌的一般設(shè)計原因,依其嚴重程度為: 1、作用效應(yīng)遺忘乘荷載系數(shù); 2、遺漏某些應(yīng)考慮的荷載項目; 3、取用錯誤的計算簡圖(支撐條件和計算跨度); 4、選用的材料強度指標與實際材料不符; 5、計算結(jié)果有較大誤差。,一般施工原因依其嚴重程度為: 1、采用低劣的建筑材料和預(yù)制半成品; 2、施工時自作主張變更設(shè)計,添增施加荷重,減小構(gòu)件截面尺寸; 3、砌筑質(zhì)量低劣; 4、砌筑后的構(gòu)件截面尺寸、軸線、垂直度、表面平整度、灰縫厚度等有較大偏差。 另外,使用期間的環(huán)境因素影響(如長期受水浸泡),也值得注意。,一、挑檐、陽臺塌落事故 1、因主筋放置不當而引起陽臺折斷 ;
9、2、因抗傾覆能力不足而引起翻倒 。,2.3 因施工失誤引起的事故,因主筋放置不當而引起陽臺折斷,在房屋結(jié)構(gòu)中通常的梁板結(jié)構(gòu)是兩端都有支撐的(支撐于大梁或墻上)。在垂直荷載作用下,梁內(nèi)產(chǎn)生正彎矩,梁或板的底面受拉,因而受拉主筋配置在下面。但是對于懸挑結(jié)構(gòu)不同,在垂直荷載作用下,挑梁產(chǎn)生負彎矩,上邊受拉,因而受拉主筋配置在上邊。,事故原因: (1)鋼筋放置位置不對(不懂原理); (2)支墊不妥,施工時澆筑混凝土的工人踩在上邊把鋼筋踩下去,或被澆筑的混凝土壓到下面。,因抗傾覆能力不足而引起翻倒,懸挑構(gòu)件在抗傾覆力矩不夠的情況下會發(fā)生翻到現(xiàn)象。,構(gòu)件抗傾覆要求:,2.4砌體結(jié)構(gòu)常見裂縫分析及預(yù)防,原因
10、,預(yù)防措施:(1)合理設(shè)置沉降縫:寬度,縫內(nèi)清潔;(2)加強上部結(jié)構(gòu)的剛度和整體性;(3)加強地基驗槽工作;(4)不宜將建筑物設(shè)置在不同剛度的地基上;(5)建筑物體形:長/高要小;(6)相臨建筑物要有一定的間距(臨近建筑物荷載大時)。,原因,預(yù)防措施:(1)一定要將基礎(chǔ)的埋置深度設(shè)置到冰凍線以下;(2)換土(非凍脹土);(3)用單獨基礎(chǔ),采用基礎(chǔ)梁承擔(dān)墻體重量,梁下留空隙,防止土的凍脹頂裂基礎(chǔ)和磚墻。,原因,預(yù)防措施,(1)設(shè)置伸縮縫; (2)在施工過程中要保證伸縮縫的合理做法,使之能起作用; (3)屋面現(xiàn)澆或裝配式有整澆屋面時要留施工縫,待一段時間后再澆筑中間的混凝土; (4)屋面施工最好避
11、開高溫季節(jié); (5)遇有長的現(xiàn)澆混凝土懸挑梁、圈梁時可分段施工,預(yù)留伸縮縫。,原因,墻體交叉裂縫,縱墻或縱橫墻交接處豎向裂縫,(a)縱橫墻分別施工,留馬牙槎,豎縫為鋸齒形;(b)磚塊強度低或者砌筑中縱橫墻留直槎時,豎縫表現(xiàn)為直線型;(c)水平地震作用很大而砌筑質(zhì)量又不佳時,有些縱墻上的豎向裂縫會發(fā)展成使縱墻向外傾倒。,原因,因承載力不足產(chǎn)生的裂縫,【例2-3】 工程與事故概況: 某職工宿舍為三層磚混結(jié)構(gòu),縱墻承重。樓面為預(yù)制鋼筋混凝土槽形板,支承在現(xiàn)澆鋼筋混凝土橫梁上。屋蓋為雙曲扁殼。承重墻厚為240mm,標號為75號(MU7.5)。宿舍樓工程6月初開工,7月中旬開始砌墻,9月份第一層樓磚墻砌
12、完,10月份接著施工第二層,12月份屋面部分的磚薄殼砌完。,當三樓磚墻未砌完,屋面磚薄殼尚未開始砌筑,橫隔墻也未砌筑時,在底層內(nèi)縱墻(走道墻)上,發(fā)現(xiàn)裂縫若干條。裂縫位置見圖。裂縫的形式上大下小,始于橫梁支座處,并略呈垂直狀向下,一直延伸至離地坪面約1m處為止,長達2m多。裂縫寬度最大為l1.5mm,有兩處裂縫略呈“八”字形向下延伸。外縱墻的梁支座下面,同樣亦發(fā)現(xiàn)一些形式相仿的裂縫,但不甚明顯,也沒有內(nèi)縱墻那樣普遍和嚴重。,原因分析: 本工程設(shè)計套用標準圖,但是砌筑砂漿原設(shè)計為25號(M2.5)混合砂漿,實際使用的是石灰砂漿。按照當時的磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行驗算,施工中磚砌體抗壓強度僅達到原設(shè)計
13、的50左右。此處還由于取消了原設(shè)計的梁墊,因而造成砌體局部承壓能力下降了60左右。 此外砌筑質(zhì)量低劣,如灰縫過厚,且不均勻,灰漿不飽滿,砌體組砌質(zhì)量差,橫平豎直不符合要求等當砌體負荷后,灰縫產(chǎn)生過大的壓縮變形,也促使墻面裂縫。,2.5砌體的加固方法,砌體的加固方法,一、擴大砌體截面加固法 這種方法適用于砌體承載力不足但裂縫尚屬輕微,要求擴大的面積不是很大的情況。一般的墻體、柱均可采用此法。加大截面的磚砌體中磚的強度等級常與原砌體相同,而砂漿強度應(yīng)比原砌體中的等級提高一級,且最低不低于M2.5。,1、新舊砌體咬槎結(jié)合:在舊砌體上每隔 45皮磚,剔去舊磚成120深的槽,砌筑擴大砌體時應(yīng)將新砌體與之
14、仔細連接,新舊砌體成鋸齒形咬槎,可保證共同工作。2、鋼筋連接:在原有砌體上每隔56皮磚在灰縫內(nèi)打入直徑6mm鋼筋,也可用沖擊鉆在磚上打洞,然后用M5砂漿裹著插入直徑6mm鋼筋,砌新砌體時,鋼筋嵌于灰縫之中。,二、外加鋼筋混凝土加固 當承載力不足時,可采用外加鋼筋混凝土加固的方法,此法常適用磚墻和磚柱。 截面形式: (1)單面外加鋼筋混凝土單向偏心構(gòu)件受拉一側(cè); (2)雙面外加鋼筋混凝土雙向均可能偏心或接近中心受拉; (3)四面包圍雙向均可能偏心或接近中心受拉。,(a) (b) (c)墻體外貼混凝土加固示意圖(a)單面加混凝土(開口箍);(b)單面加混凝土(閉口 箍);(c)雙面加混凝土,(a)
15、 (b) 用鋼筋混凝土加固磚壁柱示意圖(a)單面加固;b)雙面加固,(a) (b) (c) 外包混凝土加固磚柱示意圖 (a)單側(cè)加固;(b)雙側(cè)加固;(c)四周外包加固,三、外包鋼加固,外包鋼加固具有快捷、高強的優(yōu)點。用外包鋼加固施工快,且不要養(yǎng)護期,可立即發(fā)揮作用。 1、做法:加固砌體四周粘貼角鋼,用卡具臨時夾緊固定角鋼,然后焊上綴板,最后去掉卡具外粉水泥砂漿。 2、材料規(guī)格:角鋼L505;綴板:355或6012,外包鋼加固磚柱示意圖,四、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固,加固整片墻體示意圖,鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固墻體是在墻體表面去掉粉刷層后,附設(shè)直徑48mm鋼筋組成的鋼筋網(wǎng)片,然后噴射砂漿(或細石混凝土)或分層抹上密綴的砂漿層。這樣使墻體形成組合墻體,俗稱夾板墻,夾板墻可大大提高砌體的承載力和延性。面層厚度3045水泥砂漿;45細石混凝土,五、增設(shè)圈梁、拉桿,1、增設(shè)圈梁 增設(shè)圈梁的目的主要是為了增加房屋的整體剛性。,加固砌
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