搜索
事故分析与处理绪论建筑主体结构篇地基与基础篇火灾与燃爆篇第1章建筑工程质量总论1.1本课程需要掌握的内容1.分析建筑工程中出现的质量问题和事故；2.找出和分析出现问题的原因；3.探讨解决办法。事故分析钢筋混凝土工程砌体工程钢结构工程地基基础工程装饰工程防水工程确保和提高建筑工程质量是建筑界永恒的主题。§§1.2建筑结构事故的类别及原因综述建筑工程产品的特性，是建筑物的适用性、安全可靠性和耐久性的总和，它体现在以下四个方面：1.建筑物在正常使用时具有良好的工作性能,建筑物要满足使用者对使用条件、舒适感、美观方面的需要。2.建筑结构能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用，也就是建筑物的各种结构构件要有足够的承载力和可靠度。3.建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够的耐久性。4.建筑物在偶然事件发生时及发生以后，仍能保持必要的整体稳定性，不至于完全失效，甚至倒塌。§§一、建筑事故分类质量事故：当建筑结构因工程质量低下而不能满足上述要求时，统称为质量事故施工过程中使用过程中建筑事故地基基础事故主体结构事故指导失误施工违反规程事故责任原因事故发生阶段事故发生部位结构类型改建时或改建后装修工程事故组合结构事故钢结构事故混凝土结构事故砌体结构事故后果严重程度施工质量事故事故分类：1.一级重大事故：死亡30人以上，直接经济损失300万元以上。2.二级重大事故：死亡人数10－29人；直接经济损失100万元以上。3.三级重大事故：死亡人数3－9人；重伤20人以上，直接经济损失30万元以上。4.四级重大事故：死亡人数2人以下；重伤3－19人，直接经济损失10万－30万元。5.一般质量事故：重伤人数2人以下；或直接经济损失10万元以下，0.5万元以上。6.质量问题：经济损失小于5千元。无证设计、施工层层承包事故原因综述未勘探套用邻区资料偷工减料人员素质低施工质量差管理不善勘测失误设计失误监督不利漏算荷载模型不合理套用图纸结构未计算使用、改建不当任意增加荷载管理不严计量仪器未校准建筑工程中的缺陷：人为的原因和自然原因使建筑物的正常使用、承载力、耐久性、整体稳定性受到影响，使建筑物表现出种种不足。人为原因包括：勘测、设计、施工、使用等；自然原因包括：地质，气候。缺陷分类（按照严重程度的不同）：1.轻微缺陷：不影响建筑物的近期使用，也不影响建筑结构的承载力、刚度、完整性。但对外观，耐久性会有一定影响。2.使用缺陷：影响到建筑物的使用功能或者使使用功能下降，有时出现不舒适的感觉和不安全的感觉，但是不影响建筑物的承载力。3.危及承载力缺陷：使建筑物的承载能力达不到设计要求。主要原因：材料的强度不足，结构构件截面尺寸不够；连接构件质量低劣。建筑结构的破坏：建筑结构的破坏，是指结构构件或构件截面在荷载、变形作用下承载和使用性能失效的标志。表现在：1.截面破坏构件的某个截面由于材料达到协议规定的某个应力或者应变值所形成的破坏。2.构件破坏结构的某个构件由于达到某些协议检验指标所形成的破坏。钢筋混凝土梁，如果受拉主筋处的最大裂缝宽度达到1.5mm，或挠度达到L/50（L为跨度）时，即认为该梁发生破坏。注意结构构件或构件截面的受力和变形处于设计规范允许值和协议破坏标志之间的状态，并将它称之为临近破坏（如钢筋混凝土梁受拉区的裂缝宽度在0.3mm和1.5mm之间时）。临近破坏是破坏的前兆，有破坏前兆的称为延性破坏；无破坏前兆的称为脆性破坏。建筑物的倒塌：建筑结构在多种荷载和变形共同作用下稳定性和整体性完全丧失的表现。分类：1.局部倒塌：部分结构丧失稳定性和整体性；2.整体倒塌：整个建筑物丧失稳定性和整体性。倒塌经历的阶段：1.结构的承载力减弱；2.结构超越所能承受的极限内力或者极限变形；3.结构的稳定性和整体性丧失；4.结构的薄弱部位先行突然破坏、倾倒；5.局部结构或者整体结构倒塌。结构的临近破坏、破坏、倒塌，均称为质量事故（事故）建筑结构工程质量事故统计及其分析引起房屋倒塌的主要构件1958~1989年588起事故所占比例1.地基基础2%2.墙、柱22.3%3.钢筋混凝土梁、板9.6%4.屋盖结构37%5.砖拱4.2%6.悬挑构件9.6%7.模板倒塌6.5%8.构筑物倒塌5.0%9.改建和使用不当倒塌2.2%10.局部倒塌1.6%1.3事故处理的一般程序§§委托单位提出事故分析的任务建筑.设计.施工单位提供工程原始资料预备性调查工程概貌设计资料施工记录工程环境现场调查提供现场技术资料实测和试验初步判断现场细查，验证初判专家仲裁评定提交事故分析报告事故现场宏观勘察结构作用力的预测破坏构件实况描绘相关材料现场取样地基土层实际状况材料取样的实际检测结构构件的模拟试验设计单位分析报告施工单位分析报告建设单位分析报告事故现象基本数据事故现象图示事故原因分析理论分析试验验证仲裁意见吸取教训理论分析第1篇建筑主体结构篇砌体结构钢结构工程事故混凝土结构其他类型结构事故设计马虎整体方案欠佳2.1砌体结构事故原因设计方面原因施工方面原因忽视墙体高厚比和局部承压的计算墙体高、横墙间距大，未封顶前为悬臂结构墙体任意开洞砌筑质量差使用方面原因第2章砌体结构§未注意构造要求材料质量把关不严改变房屋结构改变使用用途【例2-1】某包装车间扩建厂房倒塌事故简况某车间12m跨，为扩大车间，由东端向北接出一段厂房，使车间成L形（见图2-1），扩建厂房在施工过程中突然倒塌，造成4值施工人员死亡。§2.2砌体强度不足引起的事故工程概况厂房车间及扩建部分均为单跨单层，有轻型吊车（起重量为10KN）。扩建部分跨度为12m，采用钢筋混凝土双绞拱屋架（标准构件），屋架间距4.5m，承重墙为370mm,带240mm*370mm砖垛。屋面采用4.5m*1.5m槽型板，屋面为普通做法，即有平均厚100mm水泥焦渣保温层，20mm水泥砂浆找平层，二毡三油防水层，上撒小豆石，吊车梁支于带砖垛的墙体上，吊车梁顶标高为4.25m，屋架下弦标高5.8m，屋架支于托墙上，托墙梁240mm*450mm，支于墙垛上。扩建部分由县设计试室设计，县施工队施工。施工质量一般，要求材料为MU7.5砖、M5砂浆均合格。事故分析托墙梁与吊车梁基本在同一高度，如设计成整体，则屋面荷载、屋架及上段墙体重可通过托墙梁传给带壁柱的墙体。但设计者将托墙梁与吊车梁分开，中间空有70mm间隙，这样屋面传来的荷载与上段墙体只压在240mm×300mm的砖垛上，形成局部承压。设计人员疏忽了，并未进行局部承压验算。经复核，这部分局部承压强度严重不足。这是造成事故的直接原因。结论1、墙体托梁下局部承载力严重不足是引起倒塌的主要原因。2、扩大车间端部无山墙，应属弹性方案，而设计按刚性方案计算。3、在风荷载作用下（倒塌当天刮七级东北风，并下雨），使本来不安全的墙体又产生了较大的附加弯矩，促使墙体倒塌。【例2-2】1997年7月12日浙江省常山县某职工住宅楼突然整体倒塌，造成36人死亡，3人受伤，是建设部1997年向全国通报的另一起一级重大事故。该工程为五层半的砖混结构，建筑面积2476m2,工程造价219元/m2（不含水电）。结构情况是砖砌承重墙、基础墙，混凝土条形基础，预应力圆孔板楼面、屋面，底层为2.15m高的自行车库，上面五层单元住宅，檐口标高为16.95m。该楼是在瞬间倒塌的。倒塌后已成一片废墟经将基础全面开挖后发现，不少基础墙的砖和砂浆已呈粉末状，说明结构整体倒塌是从基础砖墙粉碎性压垮开始的。基础砖墙为轴心受压，故此事故是典型的因砖砌体轴心受压承受力不足造成的。经现场周密调查，正是如下情况与房屋倒塌直接相关：（1）现场全面开挖条基200m（占全长70%）取砖块试件4组，原位砖砌体试件3个；在从砖的生产厂家抽取30块样砖。得到以下数据和情况：①现场砖实测抗压强度平均值为5.85MPa,只达设计要求MU10砖应有强度的60%；实测砖的抗折强度平均值为1.12MPa,只达MU10砖应有强度的50%。②厂家砖样检测结果是尺寸偏差不合格，抗压强度十分离散（高的达21.8MPa，低得仅5.1MPa，标准差5.2MPa，因而无法固定强度等级）。③原位砌体抗压强度平均值0.59MPa，只达设计对砌体抗压强度要求（MU10、M7.5）的15.7%。（2）基础墙砌体中的砂，应该用中砂或粗砂，实际使用的是特细砂；经抽样检测含泥量高达31%（允许值为5%）。施工中竟用石灰钙代替石灰膏搅拌混合砂浆，导致砂浆无粘结力，现场判定所有砂浆强度等级在M0.4以下。（3）基础墙在砌筑使用了很多半砖，形成大量通缝；且外墙转角处均留直槎。室外散水一直未做，未能对基础墙起保护作用。混凝土条形基础高度，设计规定350mm高，实际只有250mm高。（4）1997年7月8~10日常山县遭洪灾，城区2/3被淹，本楼所在地区汇水面积较大，楼房底层车库进水,基础墙长时间积水浸泡（因地基土层中有隔水层，地面水难以下渗）。而本楼基础墙外侧无散水，内侧既未回填土（设计要求回填土，但施工单位却擅自取消回填土改为架空地面），又无抹灰粉刷层，致使基础砌体直接受浸泡，导致强度大幅度降低。（5）经对原设计文件检查、复核，承重砖砌体均能满足规范规定的承受力要求，但由于架空层部分的承重砖砌体开有洞口，使一些短墙肢成为薄弱部位。经验算实际承载力只达到轴向力设计值的40%~54%。因此，可以判定本楼房整体倒塌的直接原因有两个：一是基础墙质量十分低劣，砖砌体的抗压强度极低，基础墙在轴心受压状态下失效；二是基础墙长期受积水浸泡，强度大幅度下降；同时因一侧无回填土支撑，对基础墙的稳定性和抗冲击能力也有影响。本事故的间接原因是造价压得过低。当地当年该地区同类建筑物的合理造价为330~360元/m2,本工程只有219元/m2，含水电为255.2元/m2。造成施工单位采用劣质材料。显然，施工单位、建设单位的管理混乱，不按基建程序办事，现场技术人员和技工素质太差也是重要因素。应吸取的教训这是两起常见的砌体结构质量事故。砖砌体构件因承载力不足引起缺陷和倒塌的一般设计原因依其严重程度为：1、作用效应遗忘乘荷载系数；2、遗漏某些应考虑的荷载项目；3、取用错误的计算简图（支撑条件和计算跨度）；4、选用的材料强度指标与实际材料不符；5、计算结果有较大误差。一般施工原因依其严重程度为：1、采用低劣的建筑材料和预制半成品；2、施工时自作主张变更设计，添增施加荷重，减小构件截面尺寸；3、砌筑质量低劣；4、砌筑后的构件截面尺寸、轴线、垂直度、表面平整度、灰缝厚度等有较大偏差。另外，使用期间的环境因素影响（如长期浸泡），也值得注意。一、挑檐、阳台塌落事故1、因主筋放置不当而引起阳台折断；2、因抗倾覆能力不足而引起翻倒。§2.3因施工失误引起的事故因主筋放置不当而引起阳台折断在房屋结构中通常的梁板结构是两段都有支撑的（支撑于大梁或墙上）。在垂直荷载作用下，梁内产生正弯矩，梁或板的底面受拉，因而受拉主筋配置在下面。但是悬挑结构不同，在垂直荷载作用下，挑梁产生负弯矩，上边受拉，因而受拉主筋配置在上边。事故原因：（1）钢筋放置位置不对（不懂原理）；（2）支垫不妥，施工时浇筑混凝土的工人踩在上边把钢筋踩下去，或被浇筑的混凝土压到下面。因抗倾覆能力不足而引起翻倒悬挑构件在抗倾覆力矩不够的情况下会发生翻到现象。构件抗倾覆要求：002211)(8.0dGdGdG砌体结构发生裂缝原因地基不均匀沉降地基不均匀冻胀温度变化引起的收缩2.4砌体结构常见裂缝分析及预防§地震灾害承载力不足砌体结构发生裂缝原因地基不均匀沉降地基不均匀冻胀温度变化引起的收缩地震灾害承载力不足原因预防措施：（1）合理设置沉降逢：宽度，缝内清洁；（2）加强上部结构的刚度和整体性；（3）加强地基验槽工作；（4）不宜将建筑物设置在不同刚度的地基上；（5）建筑物体形：长/高要小；（6）相临建筑物要有一定的间距（临近建筑物荷载大时）。砌体结构发生裂缝原因地基不均匀沉降地基不均匀冻胀温度变化引起的收缩地震灾害承载力不足原因预防措施：（1）一定要将基础的深度到冰冻线以下；（2）换土（非冻胀土）；