工程质量事故分析与处理讲义

1、会计学1工程质量事故分析与处理讲义工程质量事故分析与处理讲义第1页/共319页第2页/共319页第3页/共319页【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 空洞事故第4页/共319页积就有0.56 m2。露筋位置在地面以上1m处，正是钢筋的搭接部位。第5页/共319页n柱子钢筋搭接处的设计净距太小，只有3137.5mm，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。第6页/共319页第7页/共319页故，是工程技术人员经

2、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。第8页/共319页保持必要的整体稳定性。第9页/共319页大隐患的；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1029人，直接经济损失100 300万元。三级：死亡39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319人，直接经济损失10 30万元。第10页/共319

3、页第11页/共319页无证设计，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 第12页/共319页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 第13页/共319页设计失误常见的情况

4、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 第14页/共319页主要原因是以为“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

5、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 第15页/共319页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。第16页/共319页n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

6、泥涂抹表面，封闭裂缝。第17页/共319页第18页/共319页第19页/共319页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。 第20页/共319页第21页/共319页阴影为倒塌部分 第22页/共319页阴影为倒塌部分 第23页/共319页阴影为倒塌部分 第24页/共319页第25页/共319页第26页/共319页第27页/共319页第28页/共319页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，

7、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第29页/共319页工程情工程情况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。工程进度情况和使用情况。事故情事故情况况发生事故的时间、经过、事故见证人及有关人员，人员伤亡和经济损失情况。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、

8、录像等手段取得现场实况资料。可以采用照相、录像等手段取得现场实况资料。地质水地质水文资料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。况。设计图设计图档档任务委托书、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，构造处理是否合理最不利组合是否合理，计算

9、是否准确，构造处理是否合理施工记施工记录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、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，质保体系等），施工进度，技术措施，质保体系使用情使用情况检查况检查房屋用途，使用荷载，腐蚀性条件，使用变更、维修记录，有无发

10、生过灾害荷房屋用途，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载等第30页/共319页当然，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。第31页/共319页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

11、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第32页/共319页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，

12、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。可用第33页/共319页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。第34页/共319页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

13、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。第35页/共319页在调查、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。第36页/共319页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

14、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37页/共319页第38页/共319页【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第39页/共319页第40页/共319页第41页/共319页第42页/共319页第43页/共319页第44页/共31

15、9页第45页/共319页第46页/共319页第47页/共319页砖砖第48页/共319页第49页/共319页第50页/共319页第51页/共319页第52页/共319页第53页/共319页第54页/共319页第55页/共319页第56页/共319页第57页/共319页第58页/共319页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。第59页/共319页宿舍工程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

16、屋面部分的砖墙薄壳砌完。第60页/共319页长达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。第61页/共319页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

17、面裂缝。第62页/共319页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。第63页/共319页某工厂休息室是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。 第64页/共319页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

18、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。 第65页/共319页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。第66页/共319页事故原因分析： 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

19、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。第67页/共319页某住宅工程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。 第68页/共319页住宅粉刷完成后，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。

20、至今，此建筑仍在使用。 第69页/共319页图 砖柱包芯砌法第70页/共319页图 砖柱包芯砌法第71页/共319页图 砖柱包芯砌法第72页/共319页第73页/共319页(a)第74页/共319页(a)第75页/共319页nn(a)第76页/共319页22. 1135. 0110AA59.0182300720005 .10SR可见，局部承压的承载力严重不足。第77页/共319页(a)第78页/共319页第79页/共319页第80页/共319页第81页/共319页钢筋混凝土屋面，200mm埋深的灰土基础。该饭厅于冬季建成，建成后北部三个门斗墙有45方向斜裂缝，其形状都是从窗口上下角开始发展，裂

21、缝最宽处23mm，上下两头细。南部三个门斗完好无损。如图所示。第82页/共319页n因此可以确认，北门斗墙裂是由于墙基埋深太浅遭受土的不均匀冻胀力的结果（北门斗内部冻结深度浅、冻胀力小，而外部冻结深度深、冻胀力大）；南门斗下土层因有日照影响未曾冻结。n改进措施：立支柱将北门斗屋面板顶起，将侧墙和墙基拆除，重新做素混凝土基础，埋深深度为室外地坪下600mm处。按此做法改建后，此房屋的缺陷得到根治。第83页/共319页（一）温度裂缝（二）沉降裂缝（三）荷载裂缝第84页/共319页第85页/共319页（1）房屋不等高，墙壁上发生与水平约呈45角的斜裂缝，裂缝从断面较弱的窗口开始，向一边升高，说明在房

22、屋高层和低层连接部分，地基因荷载分布不均而产生了不均匀下沉，斜裂缝升高一边，地基下沉较大。第86页/共319页第87页/共319页n第88页/共319页第89页/共319页第90页/共319页第91页/共319页（1）如果长条形墙壁的中间部分，从墙脚到窗台出现水平裂缝或斜裂缝，缝口下宽上窄，裂缝开始出现的速度很快，说明房屋中部地基软弱，沉陷较大，造成整个地基沉降不均匀，使房屋墙身向下弯曲。如果裂缝口上宽下窄，说明两端的沉陷比中部大。第92页/共319页（3）在房屋承重墙垛或砖柱的约1/3高度范围出现中间宽、两头窄的垂直裂缝，且墙垛或砖柱两侧表面呈剥落状态，说明房屋负荷过大，或荷载突增，墙垛或砖

23、柱抗压强度不够。第93页/共319页第94页/共319页（1）平屋面房屋顶层纵墙或横墙两端，出现向中部倾斜的斜裂缝，形如“八”字，说明房屋的伸缩缝间距过大，钢筋混凝土屋面受气温影响导致砖墙开裂。第95页/共319页（3）屋面设置伸缩缝而墙身未相应设置伸缩缝时，墙身被拉裂，屋面伸缩缝处的墙裂缝第96页/共319页第97页/共319页第98页/共319页3.1 材料原因引起的质量事故3.2 设计及施工原因造成的质量事故3.3 预制混凝土构件的质量事故【3-2-1】腹梁裂缝事故【3-2-2】某新建四层内框架结构扭转【3-2-3】锚固不足而引起大梁折断【3-2-4】牛腿配筋问题【3-2-5】承受荷载不

24、足的裂缝事故【3-2-6】混凝土施工缝处理不当事故现浇混凝土结构预制混凝土结构【3-3-1】预制板常见裂缝【3-3-2】预制梁常见裂缝 预制柱常见裂缝(略)【3-3-3】某单层厂房柱吊装开裂事故【3-3-4】某厂大头柱倒排事故【3-3-5】某焦炉厂柱顶裂缝事故【3-3-6】某新建加工车倒塌事故第99页/共319页第100页/共319页 【3-2-6】混凝土施工缝处理不当事故第101页/共319页 【3-2-6】混凝土施工缝处理不当事故第102页/共319页第103页/共319页第104页/共319页第105页/共319页第106页/共319页将此磨光薄片进行岩相分析，发现每个薄片含有611枚粗

25、骨料中有13枚粗骨料含微晶石英和玉髓。将磨光薄片在扫描电镜下观察并进行能谱分析，发现骨料边缘的钾含量明显增加。表明碱在骨料边缘富集。但是，对芯体中的细骨料鉴定表明没有活性矿物存在，为非活性矿物（它与粗骨料来自不同产地）第107页/共319页n根据上述分析，可以证明上述墙面严重裂纹是由于碱-骨料反应所引起的。第108页/共319页第109页/共319页第110页/共319页第111页/共319页第112页/共319页第113页/共319页第114页/共319页第115页/共319页第116页/共319页第117页/共319页由于异常干燥加上强风影响，故使得混凝土在凝结后不久即出现裂纹。根据有关资

26、料记载：当风速为16m/s时，混凝土的蒸发速度为无风时的4倍；当相对湿度10%时，混凝土的蒸发速度为相对湿度90%时的9倍以上。根据这些参数推算，本工程在上述气象条件下的蒸发速度可达通常条件的810倍。第118页/共319页这说明具有失水收缩的混凝土初期裂纹对楼板的承载力并无影响。但是为了建筑物的耐久性，还应使用树脂注入法进行补强。第119页/共319页n第120页/共319页裂缝宽度在梁端附近约0.51.2mm，近跨中约0.10.5mm；裂缝深度一般小于1/3，个别的两端穿通；裂缝数量每根梁少则4根，多则22根，一般为1015根。第121页/共319页第122页/共319页第123页/共31

27、9页第124页/共319页第125页/共319页 河南某中学教学楼为3层砖混结构，全长42.4m，开间3.2m，进深6.4m，层高3.45m，单面走廊，每个开间配置两根混凝土为C20的进深梁，上铺预制空心板。该楼1982 年8 月开工，11 月主体结构完工，在进行屋面施工时，屋面进深梁突然断裂，造成屋面局部倒塌（顶层墙体未倒）。第126页/共319页第127页/共319页 综合以上施工问题，可以认为进深梁的断裂主要由于该梁受有扭矩和剪力产生的较大剪应力，而梁的混凝土强度又过低，导致梁发生剪切破坏的缘故。其中混凝土骨料含过量的土块等有害杂质，又是混凝土强度过低的主要原因。第128页/共319页第

28、129页/共319页第130页/共319页第131页/共319页第132页/共319页第133页/共319页第134页/共319页第135页/共319页第136页/共319页第137页/共319页第138页/共319页第139页/共319页I45钢支柱的支点。在现场做I45钢支柱，每根长18.4m，分两节。两节之间连接件为钢板，用螺栓固定。层向2I45钢支柱间用20 横向连接，既可使两片I45 形成一体，又能制约钢支柱受力后失稳。如图所示。第140页/共319页第141页/共319页第142页/共319页第143页/共319页第144页/共319页第145页/共319页究其原因，是由于8根内柱

29、纵向受力筋100%在基础顶面处绑扎搭接（规范：绑扎受力钢筋接头面积的百分率只允许25%（受拉区） 50% （受压区）形成全柱的薄弱截面；该截面在场地发生大幅度扭转时承受着极大的剪力，强使柱底发生侧向位移，箍筋被拉断，受力筋从基础面拔出的缘故。柱底由基础面侧移，柱受力筋拔出情况如图。第146页/共319页事故发生后到现场进行调查分析,混凝土强度能满足设计要求。从梁端断裂处看,问题出在端部钢筋深入支座的锚固长度至少150毫米,实际上不足50毫米,梁端部至柱端外边缘的 距离为400毫米,实际上去只有140150毫米。梁端支于柱顶上的部分接近于素混凝土梁,这是 非常不可靠的。加之本车间为锻工车间,投产

30、后锻锤的动力作用对厂房振动力的影响大,这在一定程度上增加了大梁的负荷。在这种情况下，才引起了大梁的断裂。第147页/共319页第148页/共319页第149页/共319页（5）受力筋间绑扎接头位置应相互错开。从任一绑扎接头中心至1.3 倍搭接长度的区段范围内（见图），有绑扎接头的受力筋截面面积占受力筋总截面面积的百分率25%（受拉区）和50%（受压区）。绑扎接头中钢筋横向净距应25mm或d。现浇柱与基础交接处的接头面积，当采取提高实际配筋率或增加搭接长度时，可适当放宽。第150页/共319页 事故原因分析 原设计无弯起钢筋，箍筋断面及数量均不足。实测混凝土强度未达到设计要求。 事故处理措施 由

31、于薄腹梁的承载能力不足，必须加固，加固方案在原有的薄腹梁上加钢筋混凝土，加固后的断面见图，增设箍筋来承担斜截面强度，并配置纵向构造钢筋 第151页/共319页第152页/共319页第153页/共319页伸入梁的支座范围内（1215）d（ d为受力筋直径）。这时要注意两个问题：伸入支座范围内的受力钢筋必须有足够的净距以保证梁端混凝土的密实；如锚固长度不符合上述要求，应采取在受力筋上加焊锚固件的有效措施。第154页/共319页保箍筋与架立筋的连接和肋部箍筋的锚固要求。第155页/共319页为前者的1.5 到 2.5 倍，如图（c）。n产生此裂缝的原因往往是：腹板薄，混凝土强度等级低，截面抗裂性差；

32、混凝土收缩，温度变化大，腹板内腰筋配置不足。防治措施是薄腹梁应进行抗裂性设计和裂缝宽度验算，在主筋以上1/2 梁高范围内腰筋的直径不宜小于8，间距不宜大于100mm。第156页/共319页力不均的缘故。n可用以下措施防止，吊环钢筋及其锚固必须按受拉、受剪、受弯状态验算；吊环两侧必须设置双箍筋；吊环应放置在平卧起吊梁的下侧。第157页/共319页钢板与牛腿预埋钢板焊接，支座钢板受热膨胀使钢板周围混凝土受拉；d. 梁受预压力后沿纵向不断缩短，而柱却约束着梁的纵向变形，使梁内产生拉应力。n改进措施是增加梁端构造筋（与支座钢板连接的水平筋、纵向筋、梁端箍筋等）；增加梁端直线部位高度，以减少梁端截面削弱

33、；将支座钢板外伸，减轻电焊烧灼影响等。第158页/共319页缝；c. 梁长期堆放在现场，环境温、湿度变化对梁底影响小而对梁的表面尤其上下翼缘影响大。第159页/共319页第160页/共319页（a）。预防办法是按照混凝土结构设计规范规定；纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。第161页/共319页第162页/共319页第163页/共319页产生很大挤压力的缘故。防治措施最好是沿预应力筋端部增设螺旋箍筋。第164页/共319页被胎模顶住，无法随纵肋移动，致使端肋受剪、受弯、纵肋受剪的缘故。防治办法是减小端肋高度（200mm 减至120mm,并在端肋纵肋间增设钢筋网片。第165页/共319页养后，上面板吊

34、出池后下面几层钢模卸载反弹，使已凝结的预应力板上部受拉，预应力筋放张时也使板上部受拉，两者相叠加形成横跨板顶的竖向裂缝的根本原因。改进措施是将叠合蒸养的钢模每层间加垫木即可避免。第166页/共319页地应平整夯实，有排水措施；宜水平分层堆放，层间用垫木隔开，不宜侧立堆放，堆放时垫木要规整，位于同一直线上；堆放高度视构件强度、地面耐压力、垫木强度和堆垛稳定性而定。第167页/共319页第168页/共319页第169页/共319页第170页/共319页第171页/共319页解决。但是，本工程的施工单位未理会设计意图，采用一次提升完毕的实施方案，实施前并未与设计单位共同研究施工时的技术措施。实际施工

35、中的柱子，是一根根独立的长细比很大（ Hc/b= 23.5+1.25）/0.4=6250）的悬臂柱，承受了各层楼板传来的轴向压力和水平风力（图c）。这种施工时结构的受力状态与设计假定完全不符。第172页/共319页距增大系数的验算所确定。当为负值或大于)时，应首先改变提升工艺，必要时再加大柱截面尺寸或改进结构布置。按下式验算：n第173页/共319页设计值；F折算荷载修正系数，宜取1.10；l0柱的计算长度， l0=2Hnl，Hnl为承重销距柱底高度；a升板结构提升阶段实际工作状态系数，根据柱实际受力偏心距与柱截面高度之比求得；柱实际受力偏心距e0以风荷载和柱竖向偏差所产生第174页/共319

36、页等代悬臂柱截面刚度修正系数，当采用预制柱时取1.0Ebc验算状态下柱底的混凝土弹性模量；Ibc等代悬臂柱的惯性矩，等于提升单元内有单柱惯性矩的总和；Hc,Hnl,Hil分别为柱底截面以上的柱全高、承重销距柱底截面的高度、第i层楼板距柱底截面的高度。第175页/共319页根本原因。第176页/共319页到达临界状态，还能继续承受附加荷载，中柱还可依靠平而刚度极大的楼板把部分荷载转嫁给边、角柱。随着边、角柱附加荷载的增加，它们也陆续到达临界状态，造成群柱的最后共同失稳。这是群柱倾倒存在着一个过程的原因。另外，倒塌前有井架缆索在东北向拉着顶板、钢烟囱的缆索也在东北向拉着柱子（见图9-2-57），又

37、有东南风吹向结构。这些外力都对群柱的向北倾倒施加影响；它们的值虽并不大，但却是群柱失稳的另一原因。 从结构倒塌全过程分析a. 倒塌前一天下午已发现提升环与柱间空隙均呈北面小、南面大的偏心现象（说明群柱已往北倾）；第177页/共319页度。提升过程中应经常检查机具工作情况并观测柱的竖向偏移和板的水平位移情况。本工程若在发现异常现象时，即作紧急处理，可能不致造成过多的人员伤亡。升板结构不得作为其它设施的支撑点或缆索的支点。第178页/共319页产生过大弯矩，做成有的是刚结点，有的是铰结点。边柱与炉底顶板的铰结点做法见图甲。第179页/共319页图是保证柱不受弯矩，仅受轴力。第180页/共319页n

38、具体原因为：柱头预埋件M-1 锚固筋与柱头受力筋相碰，无法顺利安装。现场施工时，只得用人工将锚固筋砸歪，严重地影响M-1的平整，造成柱顶受力后受力极不均匀。第181页/共319页第182页/共319页时宜在中间开孔，以便灌注并捣实钢板下的混凝土。第183页/共319页第184页/共319页楔子作为临时固定工具外，还要在每个柱子的四面拉上缆风绳。然而缆风绳的规格选为8铅丝拉锚，其强度不够，事故后被拉断的缆风绳足以证明这一点。施工现场管理太差，调查得知：事故发生当天白日，有人已发现前几天安装的柱子中有两根柱上的缆风绳，不知何时已被碰拔出来了，不再起作用，然而都视而不见，无人过问和处理。事故现场证明

39、最先被刮倒的柱子，就是这两根柱中的一根。没严格按照施工操作规范要求施工，即吊装后没有及时校正并浇灌混凝土。第185页/共319页【4-1】某钢储油罐因含硫量过多而崩塌【4-2】吊车梁疲劳损坏实例【4-3】厂房改变用途引起的倒塌事故【4-4】某县医院会议室钢屋盖倒塌【4-5】某通讯楼工程网架倒塌【4-6】某工厂接层钢屋盖倒塌事故【4-7】重庆綦江彩虹桥倒塌事故【4-8】法国戴高乐机场坍塌事故【4-9】 钢结构工程防腐蚀问题第186页/共319页候机楼是由巴黎机场公司的建筑师和工程师们设计和承建的，总投资达7.5亿欧元。多达400家企业参与了它的建设。法航投资了5000万欧元在新候机楼的建设方面。

40、2E候机楼的基础设施为主体部分有450米长、650米长的廊桥停机位，能够同时处理17架飞机的飞行和降落，承载的年客流量达1000万人次。 第187页/共319页2E候机厅内的建筑效果十分美观，但像这样大跨度大半圆弧形以混凝土壳体为主的组合壳，其结构形式要承担较大弯矩，结构没有2F候机厅合理，2F候机厅建筑形式与2E相同，但结构采用钢结构。正如报告中所指出的，由于候机厅内部混凝土始终处于恒温状态，而外部钢结构则受季节温差、昼夜温差的影响比较大，温差造成钢与混凝土变形不协调。这种致命缺陷，可以说是导致屋顶坍塌的主要因素之一。第188页/共319页报告指出设计上第二个问题是，为了在2E航站正中央开辟

41、一条直通往机场主楼的衔接走道，2E航站的部分建筑结构被掏空，削弱了该航站的承压能力。报告还指出，航站的玻璃外壳极易导致温度变化，虽然漂亮却存在重大安全隐患，是设计上的严重失误。建筑完工后，顶棚架构耐不住温度变化而产生裂缝，使航站的水泥顶棚与圆柱形金属支柱连接处出现了穿孔，最终导致顶棚坍塌。第189页/共319页n某油库位于湛江赤坎调顺岛，三面临海，属亚热带海洋性季风气候。油库区共计4个重油罐，其中3个1000m3，1个5000m3。由于湛江发电厂重油罐运行至今已8年多，建设初期未对油罐采取有效的防腐措施进行保护，致使罐体遭受腐蚀严重，存在多处腐蚀泄漏隐患。经检查发现以下隐患：罐底腐蚀严重，底板

42、上存在大量蚀坑，有部分蚀坑较大较深；焊接区、凹陷处腐蚀严重；罐壁中度腐蚀。第190页/共319页影响新技术、新材料、新工艺的实现。严重影响建筑的使用年限。n大型钢结构防腐常用方法还有用喷锌或喷铝，并用防腐涂料构成长效防腐涂层，或者选用配套的重防腐蚀涂料防护。金属锌和铝具有很好的耐大气腐蚀特征。喷铝涂层与钢铁基体结合力牢固、涂层寿命长、长期经济效益好；工艺灵活，适用于重要的大型、高耸、维护难的钢结构作长期防护；喷锌或喷铝涂层加防护涂料封闭，可大大延长涂层使用寿命。第191页/共319页这次因工程质量导致的重大责任事故，共造成40人死亡，其中包括18名年轻武警战士，直接经济损失628万余元。 第1

43、92页/共319页节段，全拱钢管在标准节段没有任何质量保证资料且未经验收的情况下焊接拼装合拢。钢管拱成型后管内分段用混凝土填注。基本情况 綦江县彩虹桥位于綦江县城古南镇綦河上，是一座连接新旧城区的跨河人行桥。该桥为中承式钢管混凝土提篮拱桥，桥长140米，主拱净跨120米，桥面总宽6米，净宽55米。桥面由吊杆、横梁及门架支承，吊杆锚固采用群锚体系，锚具型号为YCMl5-3。1996年3月15日该桥未经法定机构验收核定即投入使用，建设耗资418万元。 第193页/共319页第194页/共319页严重质量问题。n设计问题 设计粗糙，随意更改。施工中对主拱钢结构的材质、焊接质量、接头位置及锁锚质量均无

44、明确要求。在成桥增设花台等荷载后，主拱承载力不能满足相应规范要求。n桥梁管理不善 吊杆钢绞线锚固加速失效后，西桥头下端支座处的拱架钢管就产生了陈旧性破坏裂纹，主拱受力急剧恶化，已成一座危桥。第195页/共319页不落实，工程发包混乱，管理严重失职；n工程总承包关系混乱，总承包单位在履行职责上严重失职；施工管理混乱，设计变更随意，手续不全，技术管理薄弱，责任不落实，关键工序及重要部位的施工质量无人把关；材料及构配件进场管理失控，不按规定进行试验检测，外协加工单位加工的主拱钢管未经焊接质量检测合格就交付施工方使用；第196页/共319页用。n另外，负责项目管理的少数领导干部存在严重腐败行为，使国家

45、明确规定的各项管理制度形同虚设。第197页/共319页缝纵向开裂；一、二、三炼钢、脱锭车间及初轧厂均热炉跨桥式吊车的工字形主梁上翼缘焊缝开裂等。破坏情况很普遍，而且有的破坏程度相当严重。如初轧厂一根铆接吊车梁的上翼缘板共发生裂纹23条，其中一条使盖板断裂为两部分，如图所示。第198页/共319页（3）钢结构构件加工制作时有缺陷，其中裂纹缺陷对钢材疲劳强度的影响比较大；钢材的冷热加工、焊接工艺所产生的残余应力和残余变形对钢材疲劳强度也会产生较大影响。第199页/共319页n1982 12 月15 日盖完最后一间房屋面的瓦时，工程尚未验收，医院即启用。当天下午3：30 左右约130人在该会议室开会

46、时，五间房的屋盖全部倒塌，造成8人死亡，7 人重伤，3 人轻伤的重大事故。事故概况该会议室总长54.8m，柱距3.43m，进深7.32m，檐口高3m。结构为砖墙承重，轻钢屋架，屋面为圆木檩条，上铺苇箔两层，抹一层大泥。第200页/共319页这样，杆ABD在轴力作用下，因计算长度增大而大大地降低其承载力。另外屋架上弦为单角钢L404，在檩条集中力的作用下构件还可能发生扭转，使其受力条件恶化。又单角钢L404的回转半径为7.9mm，这样上弦AD杆的长细比接近195，比规范要求的150超出很多。经计算AD 杆的强度及稳定性均严重不足，这是屋架破坏的主要原因。第201页/共319页第202页/共319

47、页的改变，如超载、节点的破坏、温度的变化、基础的不均匀沉降、意外的冲击荷载、结构加固过程中计算简图的改变等，引起受压构件应力增加，或使受拉构件转变为受压构件，从而导致构件整体失稳。施工临时支撑体系不够在结构的安装过程中，由于结构并未完全形成一个设计要求的受力整体或其整体刚度较弱，因而需要设置一些临时支撑体系来维持结构或构件的整体稳定。若临时支撑体系不完善，轻则会使部分构件丧失整体稳定，重则造成整个结构的倒塌或倾覆。第203页/共319页单元的两端以及较长构件的中间如没有设置横隔，截面的几何形状不变难以保证且易丧失局部稳定性。n吊装时吊点位置选择不当在吊装过程中，由于吊点位置选择不当会造成构件局

48、部较大的压应力，从而导致局部失稳。所以钢结构在设计时，图纸应详细说明正确的起吊方法和吊点位置。第204页/共319页n发生网架塌落事故第205页/共319页第206页/共319页105kN87.9MPa；上弦杆最大轴向压力为110.6kN 、相应压应力为174.7MPa ；受拉腹杆最大轴向拉力53.4kN 、最大拉应力161.8MPa 。它们都或未超过其承载力，或相应应力仍属许可范围。b. 受压腹杆在网架倒塌时的最大轴向压力为53.4kN 、相应压应力为385.3MPa ，此值大于2。再用欧拉公式验算受压腹杆的临界荷载为24.05kN 53.4kN 。第207页/共319页题后，不返工重做，反

49、而将中间保温层加厚用以形成排水坡，既浪费材料又加大厂房屋面荷载。c. 网架支柱的预埋件不按图纸设计位置放，预埋钢板下的锚固钢筋竟错误地置于圈梁保护层内，塌落时锚固钢筋自保护层中剥落。第208页/共319页第209页/共319页（1截面形状多样，连接节点构造复杂，节点应力集中又有偏心；（2）钢屋盖结构的计算荷载和计算简图与实际值较接近，屋架经常在接近计算极限状态条件下工作，屋盖系统承载能力安全储备最小，所以屋盖承重构件对超载、温度和腐蚀作用十分敏感，容易因偶然因素而失稳或破坏。（3）制造、安装和使用中出现各种缺陷，使钢结构屋盖成为钢结构中破坏最严重的构件之一，损坏事故较多。第210页/共319页

50、第211页/共319页第212页/共319页事故发生时，会议室顶棚先后发出“嘎嘎嘎，刷拉，刷拉”的响声，顶棚中部偏北方向出现锅底形下凸，几秒钟后屋顶全部倒塌。会场除少数靠窗边坐的人外，其余大部分被压在预制空心板底下。图中给出清理后的事故现场复原情况，其中破坏屋架是按原位置摆放的。第213页/共319页第214页/共319页梭形屋架参照建筑科学研究院标准设计研究所编写的轻钢结构设计资料集设计。该图集要求屋面做法为二毡三油，20mm 找平层，100mm 厚泡沫混凝土，槽形板或加气混凝土板。由于材料供应问题，设计者用空心板代替槽形板，并修改屋面做法，如取消保温层增加100mm 厚海藻草，变二毡三油为

51、三毡四油等。经核算设计图纸所列做法算得的屋面恒载（称图纸荷载）为3.03kN/m2 ；而按图集中原屋面做法算得的屋面恒载（称许用荷载）为2.37kN/m2 ，二者相比，超出0.66kN/m2 ，超载0.66/2.37=27.8%。第215页/共319页结构设计规范的要求，故此错误不至导致屋架破坏。c. 屋架下弦杆计算中许用应力取值偏大计算中取235.2N/mm2，而按轻钢结构设计资料集应为 = 141.6N/mm2。但实际上下弦杆并未屈服，故此错误也与事故无关。d. 屋架腹杆12计算中误将截面系数W当成回转半径r在该杆稳定计算的=l/r 式中误将 W=1.54cm3作为r（应为0.625cm）

52、代入。但计算后未将图上 25的12号腹杆直径变小，故此错误未产生不良后果。第216页/共319页第217页/共319页。d. 施工时没按设计要求放置100mm厚海藻草，此项使屋面重量减轻0.04kN/m2。如按实际构件称重，梭形钢屋架重0.16kN/m2，轻龙骨和石膏板吊顶取0.13kN/m2，则屋盖塌落时的实际荷载（称竣工荷载）为4.64kN/m2，它比图纸荷载3.03kN/m2超出1.62kN/m2，比许用荷载2.37kN/m2超出2.27kN/m2，超载2.27 / 2.37 =96%。故从荷载看，主要原因是施工超载，而不是设计超载。第218页/共319页，第四榀为45.3%，第五榀为5

53、9.3%，其中焊缝脱开20处。总之，五榀屋架，榀榀不合格；32个矩形箍，个个有质量问题。b. 矩形箍脱焊导致腹杆加速失稳以第三榀屋架为例，其北段矩形箍共32个焊点中有8 处脱开，占25%。矩形箍脱焊，使腹杆失去中间支承点，理论上其长度系数由0.5 增大到1.0，承载力则降低到原来的1/4。第219页/共319页变更而隐蔽工程记录为“屋面按图施工”；设计图纸要求“钢屋架在完成两榀成品后，要进行一次现场荷载试验”，但没有钢屋架试验记录和试验报告，隐蔽工程却记录为“钢屋架按图施工”等。b. 工程竣工验收违反管理规定。n综上所述，这次事故的主要原因是屋面错误施工和焊接质量低劣。第220页/共319页第

54、221页/共319页积只有理论值的52.7%。14号腹杆失稳后弯曲成“C”型，说明该杆大变形弯曲时，矩形箍已不起支撑作用，即失稳是由于矩形箍焊缝断裂后腹杆失去中间支撑而引起的。n第三榀屋架14号腹杆一失稳，引起内应力重新分配而导致连锁失稳，该榀屋架首先塌下，进而带动其它各榀屋架相继塌落。许多焊接质量低劣的矩形箍接头在失稳过程中断裂，又加速了连锁失稳的进程，导致整个屋架瞬时塌落，这是事故发展的全过程。第222页/共319页拉紧之后焊接。AB第223页/共319页上弦组合三角斜梁的两个连接螺栓拉断，其中有一个螺杆断裂处有颈缩；两根斜梁一根梁头触地，另一头离地300mm。其他屋架有些是上弦连接板处脱

55、焊，有的是螺栓拉断。B列中的12、13、14柱从基础处拉脱，并向内发生位移100mm500mm，整栋厂房坍塌为一片平地。第224页/共319页（750N/m21626N/m2杆的拉应力值为218.4MPa，超过了容许应力值的28.5%。因此，在改变厂房使用条件的情况下，未进行必要的荷载校核，也没有采取相应的加固措施，是房屋倒塌的直接因素。第225页/共319页下弦杆处于更不利的情况。第226页/共319页第227页/共319页第228页/共319页第229页/共319页素为：螺栓及其附件材料的质量以及热处理效果（高强度螺栓）、螺栓连接的施工技术工艺的控制，特别是高强螺栓预应力控制和摩擦面的处理

56、、螺栓孔被连接构件截面的削弱和应力集中等。使用荷载和条件的改变包括计算荷载的超载、部分构件退出工作引起其它构件增载、意外冲击荷载、温度变化引起的附加应力、基础不均匀沉降引起的附加应力等。第230页/共319页而且直接影响结构正常使用（如工业厂房当整体刚度不足时，在吊车运行过程中会产生振动和摇晃）。第231页/共319页第232页/共319页钢材的力学性能也能满足要求，但化学成分不满足，主要是含硫量过高。其含硫量为0.9%，超过允许值0.4%0.65%的近一倍。当钢材温度达到8001000时，硫使钢材变脆，在焊接高温影响下会引起热裂纹。此外，硫含量过高还会降低钢材的冲击韧性、疲劳强度和抗锈蚀性能

57、。该贮罐钢材含硫量过高，可焊性差，焊接引起的裂缝在外力作用下逐渐扩展，最终引起崩塌，造成重大事故。第233页/共319页1.0%随着含碳量的增加，钢材的强度反而下降。随着含碳量的增加，钢材的焊接性能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著下降），冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。2. 铬 增加耐磨损性，硬度，最重要的是耐腐蚀性，拥有13%以上的认为是不锈钢。3. 锰 重要的元素，有助于生成纹理结构，增加坚固性，和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧，出现在大多数的刀剪用钢材中。 4. 硅 有助于增强强度。和锰一样，硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。 5. 钒 增强

58、抗磨损能力和延展性。n磷（P）、硫（S）、氧（O）都是有害元素。第234页/共319页地基沉降地基失稳边坡滑动特殊土地基【5-1】软土地基实例【5-2】砖混结构水平裂缝事故【5-3】教学楼裂缝事故【5-4】河道疏浚引起岸坡滑动【5-5】水塔倾斜事故【5-6】某泵站基坑工程事故分析【5-7】某水池上浮事故【5-8】加拿大特朗斯康谷仓倾倒【5-9】武汉三眼桥十八层大楼倾斜【5-10】上海楼倒事件【5-11】某大厦基坑工程事故【5-12】康南花园大厦基坑工程事故【5-13】某消防水池基坑工程事故【5-14】某大厦基坑漏水涌砂事故第235页/共319页某住宅工程5层砖混结构，建筑面积为1453，建筑长

59、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。 第236页/共319页住宅粉刷完成后，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。 第237页/共319页第238页/共319页第239页/共319页为1.2m，按三角形排列，在片筏基础下满堂布桩，并在基础四周布置3排同样规格的石灰桩作为护桩，共计打桩1653根。n由

60、于石灰桩质量差，引起该教学楼较大的沉降量和沉降差，致使结构上出现多处裂缝。第240页/共319页20cm以上）等。当时设计与建设单位均指出应立即停用，但事后施工单位还是使用了这批劣质石灰，而灌灰量每米又不足150kg。这样一来，就大大降低了生石灰膨胀对周围软土的加固作用，而且桩本身可能呈“牙膏状”，其强度降低。第241页/共319页n施工进度快，加载速度超过常规（最快一月内建3层）；施工上未考虑“先重后轻”的顺序，将门厅（1楼）与主楼（5楼）同时施工，设计时在主楼与门厅之间未设置沉降缝，在出现较大沉降和不均匀沉降后，使门厅个别立柱及墙面发生裂缝。第242页/共319页第243页/共319页而在