某在建鋼結(jié)構(gòu)民房倒塌原因分析與啟示

靳子君　孫高杰

1河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000） 2三門峽市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站（411200）

某在建鋼結(jié)構(gòu)民房倒塌原因分析與啟示

靳子君1孫高杰2

1河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000） 2三門峽市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站（411200）

2011年1月20日鄭州市中原區(qū)須水鎮(zhèn)西崗村一自建鋼結(jié)構(gòu)民房在施工期間往樓上吊運(yùn)預(yù)制板時(shí)突然整體向西倒塌，造成了一定的傷亡，在社會(huì)上產(chǎn)生了巨大影響?，F(xiàn)對(duì)該民房倒塌事故的原因進(jìn)行調(diào)查分析。

1　工程概況

該房屋倒塌前為7層在建鋼框架房屋，建筑面積約2 300 m2。根據(jù)委托方提供的當(dāng)事人詢問筆錄資料及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該房屋是在2011年1月20日14 時(shí)30分左右在往樓上吊運(yùn)預(yù)制板時(shí)突然整體向西倒塌。

目前，未發(fā)現(xiàn)該房屋的任何設(shè)計(jì)資料及施工資料，施工隊(duì)也不具備專業(yè)的施工資質(zhì)，無專業(yè)技術(shù)人員，無建筑材料的相關(guān)資料，房屋在建設(shè)過程中也未進(jìn)行工程地質(zhì)勘察。

該房屋坐北朝南，東西方向長約16.5 m，柱間間距3.3 m；南北方向?qū)捈s20.4 m，柱間間距10.2 m。鋼框架結(jié)構(gòu)采用預(yù)制空心板樓板。房屋為鋼柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約4 m，基礎(chǔ)上埋置6個(gè)螺栓。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)出現(xiàn)明顯的變形。房屋倒塌后現(xiàn)場(chǎng)見圖1。

圖1　房屋倒塌后現(xiàn)場(chǎng)

2　現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及結(jié)果

為了分析房屋倒塌的原因，采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、取樣檢驗(yàn)的方法完成了以下檢測(cè)項(xiàng)目：

1）建筑平面圖

由于事故現(xiàn)場(chǎng)已完全破壞，從現(xiàn)場(chǎng)已無法準(zhǔn)確確定房屋的平面布局，故采用查閱詢問筆錄、調(diào)查相關(guān)人員及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法，還原了房屋的結(jié)構(gòu)平面布置簡圖，見圖2。

圖2　倒塌房屋平面布置簡圖

房屋層高約為3.0 m，各層平面布置和結(jié)構(gòu)布置基本相同，預(yù)制空心板樓板，鋼框架承重體系。

2）地基基礎(chǔ)

根據(jù)詢問筆錄及現(xiàn)場(chǎng)檢查，該房屋采用鋼柱下混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，混凝土中有鋼筋籠（依據(jù)筆錄），基礎(chǔ)埋深約4 m，基礎(chǔ)上埋置6個(gè)螺栓。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查沒有發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)出現(xiàn)明顯的變形。

3）鋼材力學(xué)性能

采用現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)取樣，室內(nèi)試驗(yàn)的方法檢驗(yàn)型鋼的力學(xué)性能，共抽取一組工字鋼進(jìn)行檢驗(yàn)，力學(xué)性能符合GB/T 1591-2008的要求。

4）房屋倒塌現(xiàn)狀

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查該房屋整體向西倒塌，一層柱沿東西方向發(fā)生失穩(wěn)破壞。東西方向梁柱節(jié)點(diǎn)發(fā)生撕裂破壞，見圖3。

3　倒塌原因分析

該房屋梁柱節(jié)點(diǎn)均采用10.9 S高強(qiáng)螺栓連接，梁柱之間均未進(jìn)行焊接。東西方向梁200 mm×100 mm×6 mm×5 mm工字鋼相對(duì)400 mm×200 mm×10 mm×6 mm工字鋼柱截面較小，且兩者之間僅靠兩條10.9 S高強(qiáng)螺栓連接，未進(jìn)行焊接，這樣的連接方式為非剛性連接，致使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系抵抗側(cè)向變形能力差。連接方式見圖3。

圖3　東西方向梁柱節(jié)點(diǎn)連接

由于整個(gè)結(jié)構(gòu)體系抵抗側(cè)向變形能力差，在側(cè)向力的擾動(dòng)下鋼柱沿東西方向發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致整個(gè)房屋向西倒塌。

4　結(jié)語

民房倒塌的主要原因是由于梁柱節(jié)點(diǎn)采用不當(dāng)?shù)倪B接方式，整個(gè)結(jié)構(gòu)體系抵抗側(cè)向變形能力較差，在側(cè)向力的擾動(dòng)下鋼柱沿東西方向發(fā)生側(cè)向失穩(wěn)破壞，導(dǎo)致整個(gè)房屋向西倒塌。

由于城市發(fā)展速度較快，外來務(wù)工人口明顯增加，這給房屋租賃帶來了很大的發(fā)展空間。特別是鋼結(jié)構(gòu)房屋拆遷后還可以回收鋼材，很多城中村居民都意識(shí)到了這一商機(jī)，紛紛對(duì)自己家的房子進(jìn)行增層改造以提高其租賃收益和拆遷賠償金額。由于缺乏相關(guān)的技術(shù)知識(shí)，沒有相關(guān)明確的管理制度對(duì)其進(jìn)行約束，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，村民既沒有進(jìn)行建設(shè)前的技術(shù)準(zhǔn)備工作，也沒有請(qǐng)正規(guī)的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。整個(gè)施工改造過程達(dá)到了盲目甚至觸目驚心的程度，這都為房屋的倒塌埋下了隱患。

為了防止類似的悲劇再次發(fā)生，相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)城中村盲目建設(shè)的管理力度，明確相關(guān)管理部門的職責(zé)，使整個(gè)建設(shè)過程都有明確的管理依據(jù)。