工程案例

2020-06-30 09:22

整体结构的工程案例:

案例1-1 框架结构计算错误引起事故-

关键词:框架结构、设计计算错误、承载力

某市百货商店工程,主体为三层,局部四层,主体结构采用钢筋混凝土框架结构。如图,框架横向开间间距6.6m,层高4.5m,框架柱采用现浇钢筋混凝土,强度等级为C30,楼板为预应力圆孔板。工程于1982年施工,当主体结构已全部完工,四层外墙已装饰完毕,在层面铺找平防水层时,发生大面积倒塌。经检查,其中有五根柱子被压酥,八根横梁被折断。 事故原因分析:

经复核,原设计计算有严重失误,主要有:

(1)漏算荷载,其中有些饰面荷载为计算,屋面炉渣找坡平均厚度为100mm,而设计中仅按檐口处的厚度45mm计算,偏小很多。

(2)框架内力计算有误,主要是未考虑内里不利组合,致使有十处横梁计算配筋面积过少,有一层大梁的支座配筋量仅为正确计算所需的44%—46%。 (3)计算简化不当。实际结构是预制板支于次梁上,次梁支于框架梁上。次梁为现浇连续梁,计算时按简支梁计算反力,将此反力作为框架梁上的荷载。实际上其第二支座处的反力比按简支梁计算要大,简支梁为0.5ql,连续梁为0.625ql,由次梁传给框架梁的荷载少计了20%。

由于计算失误,钢筋配置比需要的少得多,加上施工质量不好,终于造成框架结构的破坏。

案例1-2 拆模过早引起倒塌

关键词:框架结构、施工拆模过早、混凝土强度、整体倒塌

某轻工厂为二层现浇框架结构,预制钢筋混凝土楼板。施工单位在浇筑完首层钢筋混凝土框架及吊装完一层楼板后,继续施工第二层。在开始吊装第二层预制板时,为加快施工进度,将第一层的大梁下的立柱及模板拆除,以便在底层同时进行内装修,结果在吊装二层预制板将近完成时,发生倒塌,当场压死多人,造成重大事故。

事故发生后,经调查分析,倒塌的主要原因是底层大梁立柱及模板拆除过早,在吊装二层预制板时,梁的养护只有3天,强度还很低,不能形成整体框架传力,因而二层框架及预制板的重量及施工荷载由二层大梁的立柱直接传给首层大梁,而这时首层大梁的强度尚未完全达到设计的强C20,经测定只有C12。首层大梁承受不了二层结构自重及结构自重而引起倒塌。

从这例事故可以看出拆除模板的时间应按施工规程要求进行,必要时(尤其是要求提前拆除模板时)应进行验算。

案例1-3 某工程混凝土质量事故的分析及处理案例

关键词:框架结构、混凝土强度、外加剂、混凝土养护 1.工程概况

广东惠州市某学校教学楼工程为六层框架结构,建筑面积9080m2,抗震等级三级。基础采用静压预应力管桩,基础及主体均采用强度等级为C30商品混凝土,由本地一家商品混凝土厂提供,运距约为5公里。外墙采用MU10多孔砖,内墙采用MU2.5空心砖,合同约定基础以上总工期为140天。 2.事故的发现

结构封顶之后,施工单位对第四层竖向构件混凝土强度等级用回弹法检测,发现回弹值不符合设计要求。根据混凝土试块抗压强度检测报告,该层柱28d龄期的立方体抗压强度代表值为24~27N/mm2 ,不满足混凝土强度验收要求。经计算,截面为500×500mm的中柱存在一定安全隐患,部分边柱承载力也不够。 3.事故原因调查分析

对此次施工质最问题的主要调查结果如下:

(1)出现质量问题的混凝土于7月某日浇铸,当日气温24~30℃ ,排除气候因素的影响。

(2)混凝上运输过程与施工操作规范,无异常情况。

(3)事故混凝土颜色与正常混凝土无差别,可排除粉煤灰完全替代水泥的可能性;据现场检测和厂家对该批混凝土配合比记录,该批混凝土配合比满足要求。 (4)据施工人员回忆,该批混凝土的流动性特强,混凝土凝结缓慢,混凝土

强度发展慢,养护过程中出现异常颜色的液体。

(5)厂家反映其采用了缓凝减水外加剂,具有缓凝和减水两种效应。 根据各方专家勘察和讨论,认定由于第四层柱混凝土外加剂超量引起了强度严重降低,柱承载能力无法满足设计要求,属于施工质量事故,需要进行加固处理。 4.加固处理 (1)处理原则

本工程采用的外加剂为缓凝型减水剂,在混凝土中只是暂时阻碍了水泥水化反应的进行,延长了混凝土拌合物的凝结时间,并未从本质上改变水泥水化反应及其产物,对混凝土构件强度的损害并不严重,无须拆毁重建。且四层结构柱的外观完好,混凝土具有一定承载力,宜进行加固处理。由于本工程工期限制较严,故在制定处理方案时充分考虑工期因素,并按照结构安全、施工可行、费用经济的原则,决定对事故混凝土采用外包加强的处理方案。 (2)处理方案

本工程采用螺旋筋约束和附加钢筋法对第四层所有37根柱进行加固。按配置螺旋式间接钢筋的钢筋混凝土柱计算加固后的受压承载能力,以此计算螺旋筋用量;按构件应有抗弯承载力计算需增设的截面纵筋。以中柱为例(图),设计采用φ4钢筋(φ4冷拔丝退火成I级钢筋强度)连续缠绕成螺旋状,柱上下端各1/3柱高的螺距为15mm,中间1/3高的螺距为20mm。螺旋筋与增设的4Φ25纵向钢筋采用间隔点焊。然后用C30细石混凝土填实原柱与螺旋筋之间的空隙,柱表面抹平后,再用1:2.5水泥砂浆压平抹光做成14~15mm厚的保护层。 (3)处理措施

为妥善解决好新旧混凝土接缝处的结合和尽量减少处理过程对其它部位的扰动,加固施工主要采用如下工艺:

(a)原柱表面凿毛,柱棱角凿成圆弧,用清水配合钢丝刷将柱表面清洗干净。 (b)由上向下往一个方向旋转,将φ4钢筋紧紧地缠绕在柱核心上,螺距必须符合前述要求。绕几圈后,将φ4钢筋点焊在Φ25纵向筋上,要防止φ4钢筋烧熔或截面削弱。

(c)检查缠绕后的螺旋筋,发现有不紧固处,用钢楔楔紧。

(d)在柱核心与螺旋筋表面抹一层高强度水泥浆,然后自下向上按螺距填塞高强度细石混凝土,边填边仔细捣实。

(e)检查合格后,抹水泥砂浆保护层,并压实抹光。 5.处理效果

(1)本次事故的处理方法工艺简单、费用低廉,投入使用后经一年多时间观察,使用状况良好。

(2)本次事故是由于商品混凝土质量问题导致,因此在施工工程中应注意加强对商品混凝土质量的观察和检测,及时发现问题,避免日后进行复杂的加固处理。

案例1-4 因干燥热风而引起混凝土楼盖大面积开裂

关键词:框架结构、混凝土开裂、干燥热风、混凝土强度

某九层办公楼,为框架结构。钢筋混凝土柱及楼盖均为现场浇筑。每层面积863m2。浇筑完每层的楼层后,盖草帘浇水养护。在主体结构基本完成,养护28d后,拆除底模,在去掉草帘时发现第三层楼盖布满了不规则裂缝,大多数裂缝宽0.05~0.5mm,有的裂缝已上下贯通,见图4-15。但其余楼层均无裂缝。为什么会产生裂缝呢?

因配筋不足?显然不是。是温度变化?从裂缝形态及分布上看也可排除。最大可能是混凝土干缩裂缝。那么为什么其余各层没有此类裂缝呢?进一步检查,

第三层施工时气温高达30℃,大气干热,相对湿度不到40%,而且当日有七、八级大风,风速达12~18m/s。如此干燥的大气加上热风猛吹,混凝土的干缩比一般情况下可增大4~5倍,可使混凝土在浇筑后立即发生开裂。因而尽管浇筑后也按一般情况盖上草帘,但浇水不足,热风一吹,很快蒸发掉了。混凝土硬化期间温度高,湿度极小,引起剧烈收缩,从而造成裂缝事故。

经钻芯及用回弹仪检测,混凝土强度平均降低15%,裂缝已停止发展,补强后尚可应用,故采用灌浆封闭裂缝,上面铺上一层钢筋网(φ14@200)打上30mm的豆石混凝土。

案例1-5 某高层混凝土墙板裂缝事故

关键词:框-筒结构、楼板裂缝、墙体裂缝、外加剂、混凝土施工养护 1.工程概况

西北地区某高层综合办公楼,主楼为钢筋混凝土框-筒结构,地下1层,地上18层,总高度76.8m,总建筑面积36482m2。该建筑基础为灌注群桩,地下室外墙采用300mm厚C30自防水混凝土。标高13.6m以上混凝土标号均为C40,楼板厚度120mm。 2.裂缝的出现

该工程于1998年6月开工,1998年9月中旬施工地下室外墙,1999年1月19日施工到结构6层梁板。该层梁板在施工的同时即发现板面出现少量不规则细微裂缝,到2月24日该层梁板底摸拆除时,发现板底出现裂缝。从渗漏水


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