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土木工程事故案例分析课件

来源:大发 | 时间:2019-04-12 人气:[!--onclick-

  土木工程事故案例分析课件._建筑/土木_工程科技_专业资料。土木工程事故案例 分析报告 学号: 姓名: 指导老师: 案例一 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 36482m

  土木工程事故案例 分析报告 学号: 姓名: 指导老师: 案例一 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。 该工程于 2012 年 6 月开工, 2012 年 9 月中旬施工地下室外墙, 2013 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。从渗漏水线和现场钻芯取样分析, 裂缝均为贯通性裂缝。之后又对全楼己施工完毕的混凝土工程进 行了详察,在地下室外墙外侧上部发现数条长度不等的竖向裂缝 (其中有两条为贯通性裂缝 )。在 5 、6 两层核心筒的电梯井洞口上 部连梁上的同一部位亦发现两条裂缝。而在其他的柱、墙、梁、 板上则未发现裂缝。 经现场实测,第 6 层现浇板上的裂缝均为贯 通性裂缝,最大裂缝长度约 4.5m( 直线距离 ) ,最大裂缝宽度 0.27 mm。地下室外墙竖向裂缝的最大长度约 1.9m,最大裂缝宽度 0. 2mm,核心筒连梁上的裂缝最大长度 0.3m,裂缝最大宽度约 0.1 8mm。经过近一个月的现场连续监控,未发现以上裂缝的进一步 发展和新的裂缝出现。 一、原因分析 : 第一,在施工的各种条件未变的情况下,从裂缝仅在六层现 浇板上出现,而未在其它层现浇板上出现的事实来分析,唯一不 同的是施工作业时的气候变化。如前所述,该层现浇板施工时是 该地区冬季最寒冷、干燥的一个时期,最高气温仅 1℃,当时的 最大风速 7m/s ,湿度仅有 30~ 40%,特别是每天于 21 时施工完 毕后,混凝土正处于初凝期,强度尚未有大的发展,作业面又没 有防风措施,导致混凝土失去水分过快,引起表面混凝土干缩, 产生裂缝。根据有关资料记载,当风速为 7m/s 时,水分的蒸发速 度为无风时的 2 倍;当相对湿度为 30 %时,蒸发速度为相对湿度 90%时的 3 倍以上。假如将施工时的风速和湿度影响叠加,则可 推算出此时的混凝土干燥速度为通常条件下的 6 倍以上。另外, 从裂缝绝大多数集中在构件较薄及与外界接触面积最大的楼板上 这一现象也可证实,开裂与其使用的材料关系不大,而受气象条 件的影响大些。与楼板厚度接近的墙肢之所以未裂,是因为墙肢 两面都有模板,不直接受大气的影响。由此可以基本断定,天气 因素是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙 由于本身体积较大,又长期暴露在温湿度变化较大的环境中,特 别到了 2013 年 1 月下旬,温度较施工时降低近 30℃,导致混凝 土温度收缩而产生裂缝。 第二,梁板所用混凝土均为 C40 混凝土,而根据设计院进行 的技术交底要求,梁板混凝土只要达到 C30 强度即可,施工单位 为了施工中更容易控制墙柱的质量,统一按照 C40 混凝土标准进 行施工,而 C40 混凝土的水泥用量为 480kg/m3 ,相对于 C30 混 凝土,单位水泥用量增加约 70kg,这样,混凝土的收缩将增加 0. 4×10- 4 左右,无形中又增加了裂缝出现的可能。 第三,进入冬季施工以后,混凝土中又添加了 Q 型防冻膏和 wp_x 减水剂,施工用水相对减少,混凝土强度增长较快,加剧了 混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时,由于天气寒冷,担心养 护用水结冰而仅采用覆盖双层 *帘保温的措施也对混凝土抗裂强 度的发展不利。 第四,从本工程的结构平面图中我们可以看出,梁板结构在 9、 12 和 C、 K 轴线处平面发生突变,截面削弱达 50%以上,而 且核心筒和墙肢集中处刚度非常大,对现浇板的约束较强,核心 筒四角和墙肢两端内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的 位置来看,干缩裂缝首先在核心筒的四角,之后出现在板的中部, 这是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。由于墙肢 和核心筒刚度的强烈约束作用,当混凝土的收缩应力大于其抗拉 强度时,裂缝便沿此位置出现、发展。本次发现核心筒连梁上出 现的两条裂缝,亦是相同因素引起的。 二、混凝土结构裂缝成因 : 1.材料方面。有些构件裂缝是由材料质量引发的,如水泥安定 性差,两种水泥混用,砂、石含泥量大,骨料粒径过小,外加剂 质量差或加入量过大等。 2.地基变形。当地基发生不均匀下沉时,在结构内部必然产生 极大的应力。当应力超过构件抗力时,将不可避免地出现裂缝, 裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况。 3.设计方面。构造处理不当,主次梁交合处主梁未设加强箍筋 或附加吊筋;大截面梁未设腰筋;构件断面突变或因开洞、留槽 引起应力集中等因素,均可导致构件裂缝的出现。 4.结构荷载方面。结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多,施 工中或使用中都可能出现。例如构件早期受到震伤,拆除承重模 板过早,施工荷载过大,构件堆放、运输、吊装时,垫木或吊点 位置不当,预应力张拉值过大或放张不规范等,均可能产生裂缝。 较为常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下, 出现不同程度的裂缝。早期微裂一般不易发现,规范规定有些构 件允许出现宽度不大于 0.3 毫米的裂缝。但对裂缝宽度超过规范 规定的,以及不允许出现裂缝的构件出现裂缝,则应属于有害裂 缝,须加以认线.温度应力裂缝。混凝土与一般物质一样,具有热胀冷缩的物 理性质,其线/ ℃,当环境温度发生变化时, 就会产生温度变形,在构件受到约束不能自由变形时,构件内就 会产生附加应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,必将出 现裂缝。常见的如现浇屋面板垂直于肋梁方向的裂缝,大体积混 凝土表面裂缝、烟囱外壁的竖向裂缝等。 6.湿度变形裂缝。普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收 缩,由此而在构件内产生拉应力,

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