《工程质量事故分析与处理》讲义.ppt

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,工程质量事故分析与处理,2010,学时：,6,周,-11,周 共,24,学时,35,人,考试方式：,闭卷笔试,成绩：,点名,+,笔试,教材：,建筑工程质量事故分析与防止,（第三版）王赫 主编 中国建筑工业出版社，,2008,参考资料：,钢结构事故分析与处理,雷宏刚 编著 中国建材工业出版社，,2003.3,课程内容,第一章,绪论,（,2,学时,/2,学时）,第二章,砌体结构质量事故,（,4,学时,/6,学时）,第三章,钢筋混凝土结构质量事故,（,6,学时,/12,学时）,第四章,钢结构质量事故,（,4,学时,/16,学时）,第五章,地基与基础工程质量事故,（,6,学时,/22,学时）,随堂考试,（,2,学时,/24,学时）,第一章 绪论,（,2,学时,/2,学时）,内容：,1.1,学习本课程的目的,1.2,施工质量事故的分类,1.3,建筑质量事故原因综述,1.4,事故处理的一般程序,【,案例,1-1】,施工管理引起梁开裂事故,【,案例,1-2】,框架梁开裂事故,【,案例,1-3】,框架结构计算错误引起事故,【,案例,1-4】,施工时因放线不当引起事故,【,案例,1-5】,混凝土麻面掉角蜂窝露筋和 空洞事故,【,案例,1-5】,混凝土麻面掉角蜂窝露筋和空洞事故,某剧场挑台柱截面配筋如图（,b,）所示。在,14,根钢筋混凝土柱子中有,13,根有严重的蜂窝现象。具体情况是：柱全部侧面面积,142m,2,蜂窝面积有,7.41 m,2,，占,5.2%,；其中最严重的是,K,4,，仅蜂窝中露筋面积就有,0.56 m,2,。露筋位置在地面以上,1m,处，正是钢筋的搭接部位。,事故原因：,混凝土灌注高度太高。,7m,多高的柱子在模板上未留灌注混凝土的洞口，倾倒混凝土时未用串筒、溜管等设施，违反施工验收规范中关于“混凝土自由倾落高度不宜超过,2m”,及“柱子分段灌注高度不应大于,3.0m”,的规定，使混凝土在灌注过程中已有离析现象。,灌注混凝土厚度太厚，捣固要求不严。施工时未用振捣棒，而采用,6m,长的木杆捣固，并且错误地规定每次灌注厚度以一车混凝土为准（约厚,40cm,），灌注后捣固,30,下即可。此规定违反了施工验收规范中关于“柱子灌注厚度不得超过,20cm”,的界限。,柱子钢筋搭接处的设计净距太小，只有,31,37.5mm,，小于设计规范规定柱纵筋净距应,50mm,的要求。实际上有的露筋处净距为,0mm,或,10mm,。,事故处理：,剔除全部蜂窝四周的松散混凝土；用湿麻袋塞在凿剔面上，经,24h,使混凝土湿透厚度至少,40mm,50mm,；按照蜂窝尺寸支以有喇叭口的模板，灌注加有早强剂的,C30,（旧混凝土为,C20,）豆石混凝土；养护,14,昼夜；拆模后将喇叭口上的混凝土凿除。除以上补强措施外，还应对柱进行超声波探伤，查明是否还有隐患。,1.1,学习本课程的目的,（,1,）从工程事故中吸取教训，以改进设计、施工和管理工作，从而防止同类事故的发生。目前学校中安排的土木工程的建设的有关课程，绝大部分是从正面学习，自成体系。质量事故的发生，会给社会造成经济损失，有时还会引起人员伤亡，这从反面给我们以深刻的教训。从事故中吸取教训，有利于对正面学习到的规律和知识理解得更深刻、运用得更正确。,（,2,）掌握事故处理的基本知识和方法。因设计和施工的失误或管理不善而引起的事故，是工程技术人员经常遇到的。如何正确处理事故，对事故原因分析、残余承载力的判断及修复加固的措施等问题，这与设计和建造新建筑有较大的不同，而掌握这方面的知识和技术是非常必要的。,1.2,施工质量事故的分类,按照,建筑结构可靠度设计统一标准,（,GB500682001,）建筑结构必须满足以下各项功能的要求：,（,1,）能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种作用；,（,2,）在正常使用时具有良好的工作性能；,（,3,）在正常的维护条件下具有足够的耐久性；,（,4,）在偶然作用（如地震作用、爆炸作用、撞击作用等）发生时及发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。,按事故产生后果的严重程度，施工质量事故可分为：,（,1,）施工质量事故（或一般质量事故），有下列后果之一者。,直接经济损失在,1,万元（含,1,万元）以上，不满,5,万元的；,影响使用功能工程结构安全，造成永久质量缺陷的。,（,2,）严重施工质量事故，有下列后果之一者。,直接经济损失在,5,万元（含,1,万元）以上，不满,10,万元的；,严重影响使用功能或结构工程安全，存在重大隐患的；,事故性质恶劣或造成,2,人以下重伤的。,（,3,）重大施工质量事故。造成经济损失,10,万元以上或重伤,3,人以上或死亡,2,人以上。,分为四级：,一级：死亡,30,人以上，直接经济损失,300,万元以上。,二级：死亡人数,10,29,人，直接经济损失,100,300,万元。,三级：死亡,3,9,人，重伤,20,人以上，直接经济损失,30,100,万元。,四级：死亡,2,人以下，重伤,3,19,人，直接经济损失,10,30,万元。,1.3,建筑质量事故,原因综述,事故发生的原因是多种多样的，从已发生的质量事故分析，主要原因表现在以下几方面：,无证设计，无证施工，有章不依，违章不纠，或纠正不力；长官意志，违反基本建设程序，盲目赶工，造成隐患；层层承包，层层克扣；监督不力，不认真检查，马马虎虎盖“合格”章；申报建筑规划、设计、施工手续不全，设计、施工人员临时拼凑，借用执照。,管理不善,1.3,建筑质量事故,原因综述,事故发生的原因是多种多样的，从已发生的质量事故分析，主要原因表现在以下几方面：,常见的勘测问题有未勘探即设计；盲目套用邻区资料，实际上有很大问题；钻孔布置不足，有些隐患未能查出。地基处理不当，如饱和土用强夯法，打桩未打到好的持力层，深基坑支护失当，地基土受扰动又未重新夯实。软弱地基加固方法不对，基底未验收即进行基础施工等等。,管理不善,勘测失误，地基处理不当,1.3,建筑质量事故,原因综述,事故发生的原因是多种多样的，从已发生的质量事故分析，主要原因表现在以下几方面：,设计失误常见的情况是任务急，时间紧，结构未计算即出图；套用已有图纸而又未结合具体情况校核；计算模型取得不合适，设计方案欠妥，未考虑到施工过程中会遇到的意外情况；重计算，轻构造，构造不合理；计算中漏算荷载，截面取得过小，未考虑重要荷载组合的不利情况；盲目相信电算，电算错了也出图；不懂得制表原理，套用了不适合的图表，造成计算书错误。,管理不善,勘测失误，地基处理不当,设计失误,1.3,建筑质量事故,原因综述,事故发生的原因是多种多样的，从已发生的质量事故分析，主要原因表现在以下几方面：,主要原因是以为“安全度高得很”，因而马虎施工，甚至有意偷工减料；技术人员素质差，不熟悉设计意图，为方便施工而擅自修改设计；施工管理不严，不遵守操作规程，达不到质量控制要求；原材料进场控制不严，采用过期水泥及不合格材料；对工程虽有质量要求，但技术措施未跟上；计量仪器未校准，使材料配合比有误；技术工人未经培训；各工种不协调，尤其是管工，为图方便，乱开洞口；施工中出现了偏差也不予纠正等。,管理不善,勘测失误，地基处理不当,设计失误,施工质量差、不达标,1.3,建筑质量事故,原因综述,事故发生的原因是多种多样的，从已发生的质量事故分析，主要原因表现在以下几方面：,使用中任意增大荷载，如阳台当库房，住宅变办公楼，办公室变生产车间，一般民房改为娱乐场所。随意拆除承重墙，盲目在承重墙上开洞，任意加层等等。,管理不善,勘测失误，地基处理不当,设计失误,施工质量差、不达标,使用、改建不当,恶性重大事故的发生，往往是多种因素综合在一起而引起的。,【,案例,1-1】,施工管理引起梁开裂事故,某工程为混合结构，屋盖采用现浇钢筋混凝土梁板，梁跨度,9m,，为矩形截面，高,800mm,，宽,400mm,，混凝土为,C,20,。配筋情况为：梁跨中受力钢筋,425,，支座受力钢筋,218,，浇筑后,14d,拆模，发现梁上由,0.1mm,0.35mm,宽的裂缝。,事故原因：规定中大于,8m,的梁，拆模时的强度要达到,100%,才可以，而现实才达到,80%,，于是因强度不足导致开裂。,事故处理措施：检验发现裂缝没有明显开裂，不会影响结构的安全使用，所以可以采用环氧胶泥涂抹表面，封闭裂缝。,【,案例,1-2】,框架梁开裂事故,某邻街建筑的底层为商店，,2,层以上为宿舍，是,7,层现浇框架结构，纵向二跨，其第,7,层平面图如图所示。,【,案例,1-2】,框架梁开裂事故,室内粉饰时发现顶层纵向框架梁,KJ-7,，,KJ-8,上有,15,处裂缝，裂缝情况见图,【,案例,1-2】,框架梁开裂事故,事故案例原因分析：,1.,混凝土收缩；,2.,施工图漏画附加的横向钢筋。,钢筋混凝土结构中柱子的竖向钢筋就是纵向钢筋，水平（箍筋）钢筋就是横向钢筋，而梁的底部和顶部钢筋就是纵向钢筋，楼板的短向为横向钢筋，长向为纵向钢筋。,【,案例,1-2】,框架梁开裂事故,某邻街建筑的底层为商店，,2,层以上为宿舍，是,7,层现浇框架结构，纵向二跨，其第,7,层平面图如图,3-11,所示。,室内粉饰时发现顶层纵向框架梁,KJ-7,，,KJ-8,上有,15,处裂缝，其位置如,3-11,，裂缝情况见图,3-12,事故案例原因分析：,1.,混凝土收缩；,2.,施工图漏画附加的横向钢筋。,【,案例,1-3】,框架结构计算错误引起事故,某市百货商店工程,主体三层,局部四层,主体采用钢筋混凝土框架结构,如图,阴影为倒塌部分,【,案例,1-3】,框架结构计算错误引起事故,框架柱横向开间间距,6.6,米,层高,4.5,米,.,框架柱采用现浇钢筋混凝土,强度等级为,C,30,楼板为预应力空心板。工程主体全部完工,在层面找平防水层时,发生大面积倒塌,其中,5,根柱子被压断,八根横梁被折断。,阴影为倒塌部分,【,案例,1-3】,框架结构计算错误引起事故,事故分析：,经检验,原设计有严重失误。,主要有：,1,漏算荷载；,2,框架内力计算有误；,3,计算简化不当。,由于计算失误,钢筋内配制比需要的少的多。加上施工质量差，造成框架结构的破坏。,阴影为倒塌部分,【,案例,1-4】,施工时因放线不当引起事故,重庆市某临街建筑底层为商店，,2,层以上为宿舍，系,6,层砖混结构，横墙承重。设计要求底层墙厚为,37cm,，,2,至,6,层为,24cm,。,底层与标准层局部平面,剖面见图。考虑到构件的统一和建筑外观，设计的横墙轴线有的是墙中心线，有的偏左偏右。,【,案例,1-4】,施工时因放线不当引起事故,但本工程施工到,2,层，在楼面上放线时，发现,2,层以上砖墙位置确定困难。,【,案例,1-4】,施工时因放线不当引起事故,事故原因分析：经检查，发现该工程在测量放线时，一律把墙的中心线当作轴线进行放线，以致造成两个问题：一是整幢建筑物的长度加长了,13cm,，二是二层以上砖墙位置确定困难，或是不能采用标准化构件，或是影响整个建筑的外观和使用。,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,基本情况调查包括对建筑的勘测、设计和施工有关资料的收集，对事故现场的调查及对人员的走访。为了提高调查效率，避免发生遗漏，在调查之前应列出提纲，并尽可能地制定好调查表格，按项目一一落实。事故情况的收集和调查内容列于表,1-1,表,1-1,工程情况,建筑所在场地特征（如地形、地貌），气象，环境条件（酸、碱、盐腐蚀性条件等。）建筑结构的主要特征（结构类型、层数、基础形式等）；事故发生时工程进度情况和使用情况。,事故情况,发生事故的时间、经过、事故见证人及有关人员，人员伤亡和经济损失情况。可以采用照相、录像等手段取得现场实况资料。,地质水文资料,主要看有关勘测报告，并重点查看勘察情况与实际情况是否相符，有无异常情况。,设计图档,任务委托书、设计单位主要负责人及设计人员水平、资历、设计依据的有关规范、规程、设计文件及施工图。重点查看计算简图是否妥当，各种荷载取值及最不利组合是否合理，计算是否准确，构造处理是否合理,施工记录,施工单位及其等级水平，具体技术负责人水平及资历。施工时间、气温、风雨、日照等记录，施工方法，施工质检记录，施工日记（如打桩记录，地基处理记录，混凝土施工记录，预应力张拉记录，设计变更洽商记录，特殊处理记录等），施工进度，技术措施，质保体系,使用情况检查,房屋用途，使用荷载，腐蚀性条件，使用变更、维修记录，有无发生过灾害荷载等,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,当然，调查时要根据事故情况和工程特点确定重点调查项目。如对砌体结构应重点查看砌筑质量。对混凝土结构则应重点检查混凝土的质量，钢筋配置的数量及位置，对构件缺陷应作为重点调查项目。对钢结构应侧重检查连接处，如焊接质量，螺栓质量及杆件加工的平直度等。有时，调查可分为两步进行，在初步调查以后，先作分析判断，确定事故最可能发生的一种或几种原因。然后，有针对性地作进一步深入细致的调查和检测。,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,在初步调查研究的基础上，往往需要进一步做必要的检验和测试工作，甚至做模拟实验。测试有以下几个方面：,（,1,）对没有直接钻孔的地层剖面而又有怀疑的地基应进行补充勘测。基础如果用了桩基，则要进行测试，检测是否有断桩、孔洞等不良缺陷。,（,2,）测定建筑物中所用的材料的实际性能，对构件所用的原材料如水泥、钢材、焊条和砌块等可抽样复查；对无产品合格证明或假证明的材料，更应从严检测；考虑施工中采用混凝土强度等级及预留的试块未必能真实反映,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,结构中混凝土的实际强度，可用回弹法、声波法、取芯法等非破损或微破损方法测定构件中混凝土的实际强度。对于钢筋，可从构件中截取少量样品进行必要的化学成分分析和强度试验。对砌体结构要测定砖或砌块及砂浆的实际强度。,（,3,）建筑物表面缺陷的观测。对建筑物表面裂缝，要测量裂缝宽度、长度及深度，并绘制裂缝分布图。,（,4,）对结构内部缺陷的检查。可用捶击法、超声探伤仪、声发射仪器等检查构件内部的孔洞、裂纹等缺陷。可用,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,钢筋探测仪器测定钢筋的位置、直径和数量。对砌体结构应检查砂浆饱满程度、砌体的搭接错缝情况，遇到砖柱的包心砌法及砌体、混凝土组合构件，尤其应重点检查其芯部及混凝土部分的缺陷。,（,5,）必要时可作模型试验或现场加载试验，通过试验检查结构或构件的实际承载力。,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,在一般调查及实际测试的基础上，选择有代表性的或初步判断有问题的构件进行复核计算。这时应注意按工程实际情况选取合理的计算简图，按构件材料的实际强度等级，断面的实际尺寸和结构实际所受荷载或外加变形作用，按有关规范、规程进行复核计算。这是评判事故的重要依据，必须认真进行。,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,在调查、测试和分析的基础上，为避免偏差，可召开专家会商会议，对事故发生原因进行认真分析、讨论，然后做出结论。会商过程中专家应听取与事故有关单位人员的申诉与答辩，综合各方意见后下最后的结论。,1.4,事故处理的一般程序,一、基本情况调查,二、结构及材料检测,三、复核分析,四、专家会商,五、调查报告,事故的调查必须真实地反映事故的全部情况，要以事实为根据，以规范规程为准绳，以科学分析为基础，以实事求是和公正无私的态度写好调查报告。报告一定要准确可靠，重点突出，抓住要害，让各方面专家信服。调查报告的内容一般应包括：,（,1,）工程概况,（,2,）事故情况,（,3,）事故调查记录,（,4,）现场检测报告,（,5,）复核分析，事故原因推断。明确事故责任,（,6,）对工程事故的处理建议,（,7,）必要的附录,第二章 砌体结构质量事故,（,4,学时,/6,学时）,砌块建筑是采用由粉煤灰（或其他工业废渣）、混凝土为主要原材料制作的中小型块体代替普通粘土砖的建筑物，砌块生产工艺简单，投资少、收效快。,由于砌体结构材料来源广泛、施工可以不用大型机械，手工操作比例大，相对造价低廉，因而得到广泛应用。许多住宅、办公楼、学校、医院等单层或多层建筑大多采用砖、石或砌块墙体和钢筋混凝土楼盖组成的混合结构体系。近年来，发生砌体结构的事故比重较大。,砌体结构的力学特点是抗压强度较高，抗弯、抗拉、抗剪强度较低。,第二章 砌体结构质量事故,根据砌体结构表现出的形式，本课程把砌体问题分为为两大问题来讲述：,砌体裂缝问题,和,砌体倒塌问题,【2-1-1】,因温度变形引起的缺陷事故,【2-1-2】,北门斗墙裂缝事故,【,2-1-3】,填土地基问题,【2-1-4】,软土地基实例,【2-1-5】,单身宿舍纵墙裂缝,【2-2-1】,砖柱承载力不足引起的倒塌事故,【2-2-2】,砖砌体结构因抗压承载力不足事故,【,2-2-3】,砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌,2.1,砌体裂缝问题,2.2,砌体倒塌问题,2.3,砌体加固方法裂缝修补方法,砖砌体结构设置圈梁质量问题事故案例,北京某校学生宿舍为两幢五层砌体结构，未考虑抗震设防。该房屋的结构做法为纵横墙混合承重，,H,形平面，总长,102.75m,，层高,3.30m,（图,3.45a,），预制板梁楼盖，人字木四坡屋盖，钢筋混凝土条形基础，地基为承载力只有,10t/m,2,的软弱土层。为防止房屋墙体发生因过大不均匀沉降的裂缝，除在图,3.45,（,a,）所示,A,、,B,两处设置沉降缝并严格控制所有墙体的砌筑质量外，在全部纵横内外墙的各层楼盖、屋盖标高处设置,88,的配筋砖带。其做法是：将预制楼板附近的三皮砖用,1,：,3,水泥砂浆砌筑，在其灰缝中铺设纵横墙配筋砖带（沿钢筋每,350mm,设一,4,横筋，与它点焊连接），如图,3.45,（,d,）所示。,为了实测墙体发生不均匀沉降后砖带中钢筋的应力状态，在房屋南外纵墙中部各层设有观测匣，在匣中穿过的钢筋上贴有 电阻应变片。同时，观测房屋的实际沉降。,事故图片,事故原因分析,该房屋建成一年后测得的沉降曲线如图,3.45,（,b,），实测沿墙高钢筋带的应变分布如图,3.45,（,c,）。这时，内外纵横墙体并未出现裂缝。,1976,年唐山大地震波及北京，该房屋位于,6.5,烈度地区，经震害调查也未发现墙体有因震害产生的各种裂缝。可以认为，该房屋使用,45,年来，虽地处软弱地段，经历地震烈度为,6.5,度的影响，结构状态依然良好。这在一定意义说明构造恰当的圈梁在抵抗不均匀沉降和水平地震力是的作用（该房屋结构布置好、砌体砌筑质量高也是重要原素）。,砖砌体结构因抗压承载力不足事故案例,北京某校教学楼为二层渣混结构，,370mm,厚砖墙（,MU7.5,，,M1,）钢筋混凝土楼板，木屋架，如图,3.7,（,a,）。屋架两端用螺栓固定在支承墙顶端的钢筋混凝土圈梁上，圈梁外每隔,1m,有一个外伸,1.2m,的挑檐梁（均见图,3.8,）。该楼建成后不久即发现在二层,1m,宽的窗间墙内侧有通长水平裂缝，约,1mm,宽，如图,3.7,（,b,）所示。发现裂缝后随即凿开抹灰层，在裂缝后贴石膏，两个月后，石膏又开裂，说明裂缝还在发展。从裂缝的位置、宽度和发展趋势分析，属砖砌体偏心受压破坏的前兆，墙体处于危险状态，必须立即进行加固。,事故原因分析,本房屋二层外纵墙支承着木屋架（跨度分别为,11.68m,和,14.38m,），但支承处的构造做法两端均为不动铰支座而不是按规定做成一端不动铰、另一端滚轴支座。当木屋架受载后有挠度时，支承处会给外纵墙顶端一个水平推力。如果考虑木屋架会有徐变变形，外纵墙顶端的水平推力就会不断增值。这无疑将增加二层外纵墙的计算高度及其所承受的弯矩。这是屋盖结构布置中的一个缺陷。较正确的布置是：对这种跨度较大的空旷砌体结构，除两端有横墙连接外，宜在顶部增设一层钢筋混凝土屋面板，或增设联系外纵墙的横梁；不然就要在外纵墙上设壁柱按排架结构处理。至于屋架支承构造必须按一端动铰、一端滚轴支座的构造做法解决。,原设计外纵墙的高厚比刚满足规范允许限值要求：,H,0,/,d=538/37=14.5,1,2,=14.7,如考虑外纵墙的屋架支承条件而使墙体的计算高度有所增加，设计高厚比就不足了。,事故原因分析,原设计未考虑混凝土挑檐外贴水刷饰面层重力对外纵墙产生的弯矩影响，认为它们都能由外纵墙顶部圈梁抗扭承受。实际上，这部分悬挑荷载应由外纵墙的抗弯和圈梁的抗扭共同承担。因而给予外纵墙的弯矩显然算少了。如果悬挑荷载全部传递给外纵墙，算得的窗间墙,1-1,截面内力为：,M,=1.15,t,m,，,N,=11.30t,，,e,0,=,M,/,N,=10.18cm,e,0,/,d,=0.28,截面承载力为（,=0.52,，,=14.5,，,=0.61,，,A,=3550cm,R,=18kg/cm,2,),N,p,=,AR,=0.61,0.52 3550 18=20.2710,3,kg,=20.27t,K=,N,p,/N,=20.27/11.30=1.79,2.3,说明外纵墙窗间墙的强度安全系数不满足设计要求。,加固措施,在外纵墙窗间墙内侧设置,4,根直径为,16,的二级受拉钢筋，以提高窗间墙的承载能力，并加强窗间墙抵抗水平推力的能力；,在窗间墙增加,2,根直径为,22,的二级钢筋水平拉杆，防止屋架下弦进一步拉伸，并承受由于下弦进一步拉伸对外墙产生的水平推力，以上图均见,3.8,。,木屋架下弦用夹板进行加固。此外，还取消挑檐来年感的预制水刷石饰面板，减轻挑檐梁荷重。,加固措施图片,砖砌体结构因高厚比过大引起的缺陷和事故,北京某厂仓库，木屋架，密铺望板，平剖面尺寸如图,3.11,。纵墙为,240mm,厚砖墙，,130mm 240mm,渣垛，山墙砖垛尺寸同前。墙体皆用,MU10,、,M2.5,砂浆砌筑。室内空旷无横墙，室内地坪至屋架下弦高度为,4.50m,。该仓库建成后发现两端山墙中部外鼓,2025mm,，不符合墙面垂直度偏差限值规定。这个缺陷使人怀疑是由高厚比过大和承载力不足两种可能所造成。,缺陷原因分析,经核算山墙及纵墙承载力均无问题，但高厚比均大于限值：,山墙。可按刚性方案作静力计算。算得折算墙厚,d,=27.0cm,，计算高度,H,0=740cm,，故墙体高厚比,=,H,0/,d,=740/24=27.4,，,=22,纵墙。由于山墙间距,5904m48m,故应按弹性方案作静力计算。算得折算墙厚,d,=28.4cm,，计算高度,H,0=1.5,H=,1.5,（,450+50,）,=750cm,，,1=1.0,，,2=1-0.41500/3300=0.82,，,=22,，,1,2,=1.00.822=18.04,，故,墙体高厚比,=H,0/,d,=750/28.4=26.418.04,缺陷原因分析,根据以上验算，证明缺陷多半是由于墙体高厚比过大引起，应对该仓库墙体进行加固。加固方案：对于山墙，增砌,240mm370mm,砖柱，如图,3.12,（,b,）做法；对于纵墙，考虑到使用条件允许，在房屋中间加设两道横墙，使弹性方案变成刚性方案，,H,0,=500cm,，,=,H,0,/,d,=500/2804=17.618.04,，保证了纵墙墙体高厚比的条件，如图,3.11,和图,3.12,（,a,）所示。,加固方案图片,混凝土的施工缝,某现浇钢筋混凝土框架结构，屋面大梁及柱连接处施工缝错误地留在梁的下部，如图,4-19,所示。待再浇梁上层的混凝土后，在施工缝以下钢筋混凝土柱的两侧附近，产生向下发展的竖向裂缝。,在带有承托的大梁上，如采用上面相似的方法留施工缝，也会发生类似的竖向裂缝，如图,4-20,。,混凝土的施工缝,产生以上裂缝的原因，是施工缝以下已凝固的混凝土还未达到足够强度时，接着就打施工缝上面的混凝土。这不仅使下部混凝土承受上部混凝土的重量，而且在浇灌新混凝土时，就会发生竖向裂缝。另一原因是柱子部位混凝土高度大，干缩量也大，相反，托梁部位混凝土厚度薄，干缩量小，所以厚薄交接处产生裂缝。,合理的做法是将施工缝留在柱与梁的交接处。,墙体失稳屋盖塌落事故,某厂施工中的文化活动站的观众厅，于某年,4,月,14,日下午因墙体失稳，拱形钢筋混凝土屋盖塌落，造成了重大事故。,工程概况,活动站建筑为观众厅，前厅两部分组成。观众厅单层，建筑面积,142.22,前厅两层,建筑面积,98.54;,总面积为,245.76,。结构形式为砖混结构。建筑平面及剖面见图,3-9,（,a.b,）。,墙体失稳屋盖塌落事故,墙体失稳屋盖塌落事故,2.,墙体检查,墙体是整体向外倾斜的，在毛石基础顶面留有,1-2,皮砖，倾斜后的墙体有的横向发生错位，墙的整体性差，砂浆用手可捻成碎末。在未倒的山墙上，可见直槎，通缝。在现场对碎砖含量进行了测量，碎砖含量为,69,。,3.,基础检查,在加固砖垛处基础侧面,2.02.4m,范围内，发现有,9,块毛石松动（包括垫石），其中石英石,4,块，低品位原铁矿石,2,块，有的毛石可以拉出，有,5,块在靠近加固砖垛处，其位置均在距基础顶面,1m,的范围内。已松动的毛石约占毛石总数的,8,，绝大部分毛石不符合施工规范的要求，符合要求的仅占,27,。,4,屋面检查,在未拆模的屋面上，发现靠近,A,轴线一侧有一条,3.40m,的裂缝（图,3-10,）。,墙体失稳屋盖塌落事故,材料检查,对砖、以及砂浆、混凝土的主要材料的检验，其结果表明：水泥是小窑烧制的，安定性不合格；红砖的抗压强度低于设计要求；石子中含有大量云母片；毛石中片石较多；混凝土中的砂子过多，含砂率高达,45,。,冬季施工措施检查,整个工程处于冬季施工。砂未加热，并用冷水搅拌砂浆和混凝土，水中也未加任何早强剂。,现场用回弹仪对塌落的屋盖混凝土进行测试，当时龄期,31,天，实际强度为理论设计强度的,60.08,。龄期,28,天拆模时的混凝土强度肯定低于设计强度的,70,，因为屋盖模板拆早了。,砌体的加固方法和裂缝修补方法,见,砌体结构加固技术规范,【2-1-5】,单身宿舍纵墙裂缝,1,、工程及事故概况,某职工宿舍为,3,层砖混结构，纵墙承重。其平面及剖面示意图见图,5-38,。,楼面为预制预制钢筋混凝土槽型板，支撑在现浇钢筋混凝土横梁上。屋盖为双曲扁壳。承重墙厚为一砖，强度等级为,MU10,。,【2-1-5】,单身宿舍纵墙裂缝,宿舍工程,6,月初开工，,7,月中旬开始砌墙，,9,月份第一层楼砖墙砌完，,10,月份接着施工第二层，,12,月份屋面部分的砖墙薄壳砌完。,【2-1-5】,单身宿舍纵墙裂缝,当三层砖墙未砌完，屋面砖薄壳尚未开始砌筑，横隔墙也未砌筑时，在底层内纵墙（走道墙）上，发现裂缝若干。裂缝位置见图,5-39.,裂缝的形状上大下小，食欲横梁支座处，并略呈垂直状向下，一直延伸至离地坪面约,1m,处为止，,长达,2m,多。裂缝宽度最大为,11.5m,，有两处裂缝呈“八”字形向下延伸。外纵墙的梁支座下面，同样亦发现一些形状相仿的裂缝，但不甚明显，也没有内纵墙那样普遍和严重。,【2-1-5】,单身宿舍纵墙裂缝,2,、原因分析：,本工程设计套用标准图，但是砌筑砂浆原设计为,M2.5,混合砂浆，实际使用的是石灰砂浆。按照当时的砖石结构设计规范进行验算，施工中砖砌体抗压强度仅达到原设计的,50%,左右。此外还由于取消了原设计的粱垫，图,5-40,，因而造成砌体局部承压能力下降了,60%,左右。此外，砌筑质量差，如灰缝过厚，且不均匀，灰浆不饱满，砌体组砌质量差。当砌体负荷后，灰缝产生过大的压缩变形，也促使墙面裂缝。,【2-1-5】,单身宿舍纵墙裂缝,3,、裂缝处理：,发现裂缝后，即暂缓施工上层的楼层及屋面。经观察与分析，裂缝不致造成建筑物倒塌，故未采用临时支撑等应急措施。但该裂缝的产生是由于承载能力不足，因此必须加固处理。,处理方法是用混凝土扩大原基础，然后紧贴原砖墙增砌扶壁柱，并在混凝土柱上现浇混凝土粱垫。经处理后继续施工，房屋交工使用一年后再检查，未见新的裂缝和其他问题。,【2-1-3】,填土地基问题,某工厂休息室是,3,层楼的砖混结构，基础为块石混凝土，砖墙承重，楼盖及屋盖为现浇钢筋混凝土结构。休息室北面与构筑物邻近，见图,5-31,。,【2-1-3】,填土地基问题,地基大部分为天然地基，但北面,12,号点部分由于构筑物基坑开挖的原因，造成部分基础下有,2m,厚的回填土，而且填土土质差，湿度大，又未仔细压实，在施工结束后,2,个月发现砖墙和基础开裂，见图,5-32,。,【2-1-3】,填土地基问题,砖墙和基础裂缝特征如下：,休息室的墙和基础裂缝北面多，南面少，在,23,号点区段裂缝最严重；,基础裂缝宽度上大下小，上部混凝土有松散现象；,砖墙裂缝从基础面开始向上延伸，高达,3.5m,，裂缝上宽下细，最大缝宽,15mm,，沿裂缝位置有砖断裂。,【2-1-3】,填土地基问题,事故原因分析：,从图,5-31,可以清楚地看到，休息室靠近构筑物，北面的基础做在回填土上，加上回填土质量差，因此此部位基础下沉大。位于天然地基上的基础下沉小，这种沉降差在基础内引起附加应力，是基础上部开裂的主要原因。,在基础开裂的同时，基础和砖墙的接触面产生水平拉力，引起砖墙裂缝。该建筑因为有,3,层现浇钢筋混凝土梁板，结构整体性较好，故裂缝仅出现在底层砖墙上。,【2-1-4】,软土地基实例,某住宅工程,5,层砖混结构，建筑面积为,1453,，建筑长高比为,2.11,，其北立面裂缝见图,5-26,；沉降观测点布置与沉降曲线见图,5-27,，相对沉降值见表,5-8,。,该建筑大部分座落在水池上，施工时将池内淤泥全部挖除后，先填块石，再填,15,黏土及,10,石屑，然后浇注,10,厚素混凝土垫层。,【2-1-4】,软土地基实例,住宅粉刷完成后，就发现两端窗角有正八字裂缝，北立面的裂缝情况见图,5-26,。,从图上可以看出房屋两端的沉降变化比佳品剧烈，建筑物受剪较大，形成正八字裂缝。,至今，此建筑仍在使用。,【2-2-3】,砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌,工程及事故概况,某地区建一座四层楼住宅，长,61.2m,，宽,7.8m,。砖墙承重、钢筋混凝土预制楼盖，局部（厕所等）为现浇钢筋混凝土。图纸为标准住宅图。惟一改动的地方为底层有一大活动室，去掉了一道承重墙，改用,490mm 490mm,砖柱，上搁钢筋混凝土梁。置换时，经计算确认承载力足够。但在楼盖到四层时，有大房间的这一间砖柱压坏而引起房屋大面积倒塌。,计算复核,房屋结构为标准图，地基良好，经查看无下沉及倾斜等失效情况。从现场查看，初步估计倒塌是由于大房间砖柱被压酥引起的。设计砖的强度等级为,MU7.5,有出厂证明并经验收合格。设计砂浆强度等级为,M5,，经验查，含水泥量过少，倒塌后呈松散状，只能达到,M0.4,。砖柱采用包芯砌法，如图所示。中间填芯为碎砖及杂灰，根本不能与外皮砌体共同受力。,图 砖柱包芯砌法,【2-2-3】,砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌,现验算如下：,经荷载计算：结构恒载,N,G,=140.5kN,使用活载,N,Q,=80.37kN,则设计荷载,N,设,=1.2 N,G,+1.4N,Q,=1.2,140.5+1.4,80.37=281kN,刚性方案，砖柱高取：,H,0,=3.2+0.5,（地面以下到大放脚）,=3.7m,高厚比：,=3.7/0.49=7.55,砖,MU7.5,，砂浆,M5,，查得砌体强度,f=1.37N/mm,2,截面面积,A=0.49,0.49=0.24,m,2,281kN,可见原设计可满足要求。,图 砖柱包芯砌法,【2-2-3】,砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌,但施工过程中采用包芯砌法，且砂浆强度达不到强度，按实际情况计算，按砖,MU7.5,，砂浆,M0.4,，查得砌体强度,f=0.79N/mm,2,考虑,到芯柱起不到作用，承载面积减为,0.49,0.49,0.240.24=0.1825,m,2,这样，砖柱承载力,N,u,=,a,fA=0.915,0.940.790.182510,6,=124kN281kN,可见与设计承载力相差太远。,由上分析可知，包心砌法只图外观看得过去，质量往往不能保证。若填芯为散灰（落地砂浆等）及碎砖杂物时，砖芯往往不能起承载作用时，其总承载力会大大降低。因包芯砌法引起的事故屡见不鲜，施工中往往禁止采用这种砌法。,图 砖柱包芯砌法,【2-2-1】,砖柱承载力不足引起的倒塌事故,某学校的教学楼,二层砖混结构,工程已接近完工,在室内进行抹灰粉刷突然倒塌,造成多人死亡。,教学楼为二层砖混结构,基础为水泥沙浆砌筑的毛石基础,墙厚,180mm,。顶头大教室中间深梁为现浇钢筋混凝土梁。三个月后拆除大梁底部支撑及模板,开始装修发现墙体有较大变形,工人用锤子将凸出墙体打了回去,继续施工。第三天发现大教室的窗墙在 市内窗台下约,100mm,处有一条很宽的水平裂缝,宽约,20mm,。整个房屋就全部倒塌,两层楼板叠压在一起,.,未及时撤离的工人全部死亡。,【2-2-2】,砖砌体结构因抗压承载力不足事故,山东某新建包装车间为一栋单跨吊车墙厂房，与原有车间相接（图,a,）。该新建车间跨度,12m,，檐高,5.8m,，北端为敞口，采用钢筋混凝土两铰拱屋架，屋架间距,4.5m,槽形屋面板，上铺,100mm,厚炉渣混凝土保温层，,1,：,3,水泥砂浆找平层，两毡三油防水层，上撒小豆石，吊车梁支于带砖跺的墙体上。,(a),【2-2-2】,砖砌体结构因抗压承载力不足事故,屋架及屋架下墙体搁置在托墙梁,L1,上，,L1,支承于纵墙外伸壁柱的肋部（肋部截面,240mm370mm),上。车间内设有起重量为,1t,的吊车，行驶在纵墙壁柱翼缘顶部吊车垫梁上。托墙梁,L1,与吊车垫梁之间留有,70mm,间隙，用水泥沥青砂浆填缝，见图所示。,(a),【2-2-2】,砖砌体结构因抗压承载力不足事故,事故原因分析：,砖吊车墙厂房设计，一般做法是将托墙梁与吊车垫梁连在一起，以增加托墙梁下砖砌体的局部受压面积和局部受压强度。但本工程的设计人却将二者分开，中间填以水泥沥青砂浆，又未对托墙梁下砌体局部承压强度进行复核，这是设计错误。经对现有设计进行复核的主要数据如下：,(a),【2-2-2】,砖砌体结构因抗压承载力不足事故,事故原因分析：,砖吊车墙厂房设计，一般做法是将托墙梁与吊车垫梁连在一起，以增加托墙梁下砖砌体的局部受压面积和局部受压强度。但本工程的设计人却将二者分开，中间填以水泥沥青砂浆，又未对托墙梁下砌体局部承压强度进行复核，这是设计错误。经对现有设计进行复核的主要数据如下：,砖,MU7.5,，砂浆,M5,，查得砌体强度,f=1.37N/mm,2,托墙梁下砌体局部受压面积,Ac=3024=720cm,2,影响局部抗压强度的计算面积,A,0,=,（,30+24/2,）,24=1008cm,2,局部抗压强度提高系数,=,有吊车厂房强度调整系数,a,=0.9,砌体局部承压强度,f,=1.220.91.37=1.5N/mm,2,上部传来荷载：,1.2G,恒,+1.4G,活,=182.3kN,可见，局部承压的承载力严重不足。,【2-2-2】,砖砌体结构因抗压承载力不足事故,这是托墙梁下砌体局部受压强度严重不足的依据，也是导致房屋倒塌的主要原因。车间北端敞口，在风荷载作用下，使本已不安全的纵向墙体（包括壁柱）内又产生附加弯曲应力，这是促成车间倒塌的次要原因。,(a),2.2,砌体倒塌问题,从设计方面的主要原因