建筑施工技术-Construction Technology of Civil Engineering 案例湖南汝城民房整体倒14课件讲解

建筑施工技术ConstructionTechnologyofCivilEngineering案例：湖南汝城民房整体倒塌一、事故发生2021年6月19日，下午1点，湖南汝城县一栋7层的民房整体发生垮塌。本次事故导致12人被困，这种居民楼瞬间化为废墟的事故十分罕见，我们来对事故做进一步分析。一、事故发生根据新闻报道，6月19日12时40分许，湖南汝城县卢阳镇某居民自建房垮塌。事故发生后，当地县委县政府第一时间组织应急、消防、公安、武警、卫健、住建等相关部门赶赴现场和紧急救援。卢阳镇面积较大，通过现场救援照片和街道景观对比，我们发现照片中的广告牌较为明显，放大后依稀可见“萍副食店”的字样，但第一个字过于模糊，不好辨认。在百度地图中搜索后发现，其为“素萍副食店”，位于卢阳镇云头路，100m外是卢阳农贸市场。于是我们找到了事发地点。一、事故发生在废墟中，楼板（钢筋混凝土结构）如米诺骨牌状排列，板与板之间未能发现明显的钢筋混凝土柱。在疑似构造柱位置，能发现马牙槎的痕迹。这些都暗示着垮塌的民房是一栋典型的砖混结构！一、事故发生从新闻和现场中我们可知，垮塌民房是于2016年-2019年间建成的砖混结构，距事故发生时间不超过5年。和住宅一般的设计年限（50年）相比，这栋民房甚至仍可看作新楼，和年久失修的危楼完全扯不上联系。那么民房倒塌的原因究竟是什么呢？二、结构形式对于三四线城市的自建房而言，绝大部分是砖混结构和框架结构。在两者中，又以砖混结构占多数。虽然砖混结构的性能差于框架结构，但从价格上分析砖混结构会显得便宜。那么，什么是砖混结构呢？砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑，横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。二、结构形式那么，什么又是框架结构呢？框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖等轻质板材等材料砌筑或装配而成。自建房，砖混结构和框架结构有什么区别呢？大家思考一下二、结构形式自建房，无论是砖混结构还是框架结构，采用的主要材料都是砖、钢筋、混凝土，但在承重、抗震性、钢筋等方面有所不同。1.框架结构住宅的承重结构是梁、板、柱，而砖混结构的住宅承重结构是楼板和墙体。在牢固性上，理论来说框架结构能高于砖混结构。2.结构的竖向构件在抗震中起至关重要的作用。砖混结构的竖向构件是砖墙，框架结构的竖向构件是框架柱，混凝土浇筑的框架柱明显强于砖墙。所以，框架结构的抗震性能高于砖混结构。3.框架结构中柱是主要承重构件，而现浇的框架柱的钢筋含量远远高于砖混结构中使用的钢筋。三、倒塌分析根据湖南省应急管理厅通报，经过现场勘查、调查取证、专家论证和综合分析等调查认定，事故直接原因是坍塌房屋地基承载力不能满足规范要求，且房屋上部受拉区未配置钢筋；因毗邻房屋拆除和开挖地基，改变了原基土的侧向约束，促使地基变形，地基承载力单侧降低，导致整板基础断裂；加之该房屋为单跨砖混结构（一个开间

），高宽比较大且上部结构开间方向刚度差，当整板基础断裂后失稳倾覆，导致瞬间坍塌。从中可以发现，导致此次事故的原因主要有4条：1.地基承载力不足；2.未布置足够的钢筋；3.土体原侧向约束变化导致地基变形；4.刚度不足，失稳倾覆。三、倒塌分析1.地基承载力不足。地基承载力是指地基承担荷载的能力。在荷载作用下，地基要产生变形。随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态，具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时，该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态，土中应力将发生重分布。地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态，地基尚能趋于稳定，仍具有安全的承载能力，但地基变形稍大，必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大，地基出现较大范围的塑性区时，将显示地基承载力不足而失去稳定，此时地基达到极限承载力。三、倒塌分析2.未布置足够的钢筋。在受拉过程中，主要受力构件是钢筋混凝土梁，我们可以将钢筋混凝土梁按照配置钢筋不同分为少筋梁、适筋梁、超筋梁。少筋梁破坏的过程是：梁在荷载作用下，受拉区混凝土一旦开裂，裂缝截面混凝土所承担的拉力几乎全部转移给受拉钢筋，因纵向钢筋太少，钢筋立即进入屈服阶段，甚至被拉断，而受压区的混凝土还没有被压碎。其破坏特征是受拉区一旦开裂梁即破坏，破坏很突然，属脆性破坏。超筋梁破坏的过程是：梁内纵向受拉钢筋配置过多，在受拉钢筋屈服之前，受压区的混凝土已经被压碎，破坏时受压边缘混凝土达到极限压应变，梁的截面破坏，这种破坏叫做超筋破坏。由于破坏时受拉钢筋应力远小于屈服强度，裂缝延伸不高，裂缝宽度不大，梁破坏前的挠度也很小，属脆性破坏。三、倒塌分析2.未布置足够的钢筋。适筋梁破坏可以分为三个阶段。第Ⅰ阶段荷载较小，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承担，随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第Ⅱ阶段末时，受拉钢筋开始屈服。第Ⅲ阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升，受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。三、倒塌分析2.未布置足够的钢筋。对于适筋梁，第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据；第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据；第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。适筋梁的破坏特点是破坏始于受拉钢筋的屈服。三、倒塌分析3.土体原侧向约束变化导致地基变形。松软的土经过压实后变得厚实，具有了一定的抗性，而这是通过土体的侧向压力来表示的。土的侧压力：挡土墙的填土因自重或外荷载作用时对墙背产生的土压力。设计挡土墙首先确定：土压力的性质、大小、方向和作用点。影响土压力的因素：墙体可能的移动方向、墙后填土的性质、填土面的形式，墙的截面刚度和地基的变形等。什么是土的侧压力？三、倒塌分析3.土体原侧向约束变化导致地基变形。根据挡土墙的位移情况以及土体所处的应力状态，土压力可分为静止土压力、主动土压力、被动土压力。主动土压力

被动土压力

静止土压力三、倒塌分析4.刚度不足，失稳倾覆。刚度，指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力，是材料或结构弹性变形难易程度的表征。材料的刚度通常用