книги из ГПНТБ / Коротеев Д.В. Предупреждение характерных аварий и несчастных случаев в строительстве

ГЛАВА ѴІ

ПРИ М ЕРЫ А В А Р И Й С Т РО И Т Е Л ЬН Ы Х

КО Н С Т РУК Ц И Й

1. М О Н О Л И Т Н Ы Е Ж Е Л Е З О Б Е Т О Н Н Ы Е К О Н С Т Р У К Ц И И

Наибольшее количество аварий монолитных железо­ бетонных конструкций и сооружений приходится на тонкостенные сооружения типа аилосов, элеваторов, башен и т. п.

Как показывают результаты экспертиз, основными причинами вварий этих конструкций являются:

ошибки проектирования или необоснованные отступ­ ления от проекта в процессе строительства (недоста­ точное .армирование, неправильное определение расчет­ ных нагрузок, низкий коэффициент запаса и т. п.);

низкое качество бетонных работ (применение за­ грязненных заполнителей и заполнителей слишком круп­ ной фракции, неправильная укладка бетонной смеси

л др.); неправильная 'Эксплуатация сооружений, приводя­

щая к увеличению действующих напрузок.

Ниже приводятся наиболее характерные примеры подобных аварий.

В 1959 г. произошло обрушение силосного корпуса зернового элеватора, состоящего из трех корпусов с квадратными оилосами размерам в плане 3,2X3,2 м. Разрушившийся корпус был вшведен в ',1957 г.

Экспертизой было установлено', что в проекте были заложены требования, не отвечающие требованиям дей­ ствовавших в то время «Нфм и технических условий •проектирования бетонных и железобетонных конструк­ ций» (ТУ 124-56 и НиТУ 123-55). К числу таких откло­ нений можно отнести: уменьшение проектного диаметра вертикальных стержней в железобетонных стенах подеилоснюго этажа, работающих на сжатие (шесто 12 мм был принят 10 мм); увеличение по сравнению с проек­ том расстояния между стержнями арматуры (в наруж­ ных стенах силосов вертикальная арматура устанавли­ валась через 50 см вместо 30—35 см) ; увеличение по сравнению с проектом расстояния между хомутами — на

92

стержнях вертикальной арматуры стен подсилосного этажа, которые были поставлены через 25 см по высоте вместо 15 см.

Из данных табл. 32 видно, 'что с учетом необходи­ мых корректив, введенных при расчете экспертизой, несущая способность простенков вовсех случаях оказа­ лась ниже расчетных нагрузок на 7—1іЗ%.

93

метром 6 м, .высотой 30 м, с подоилооным этажом и ра­ бочей башней. Из материалов расследования видно, что основной причиной обрушений и деформаций яв­ ляется неудовлетворительное качество производства работ:

приготовление бетона из щебня крупностью 150 мм;

Силос сооружался из бетона марки 140 с армированием двойной гладкой арматурой в виде отдельных стержней с крюками.

Причинами обрушения силоса № 7 явились: недостаточное количество .арматуры для восприятия

усилий от эксплуатационных нагрузок в стенках силоса; на -отдельных участках количество уложенной арматуры в стенках .местами составило 40% проектного;

засорение выходных отверстий в процессе эксплуата­ ции, что привело, к повышению давления внутри -силоса и к увеличению напряжения в арматуре;

низкое качество производства бетонных работ (.пло­ хой уход за -уложенным бетоном, применение грязных заполнителей и крупной фракции) в период строи­ тельства.

94

А-А

m

6J8 6.2 6,18

1-tk-Количество силосов

18.66м

Рис. 18. План и разрез элеватора, состоящего из оилосо®

А - А

Рис. І9. План и поперечный разрез силосного корпуса

2. СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Каік доказывают результаты анализа аварий сборных железобетонных конструкций, основными причинами аварий являются:

нарушение правил производства монтажных работ; низкое качество сварки стыков; отклонения от проекта и нарушения технологии при

изготовлении сборных железобетонных деталей; нарушения проектных указаний при монтаже конст­

рукций.

В 19.61 г. обрушилось девятиэтажное с подвалом здание каркасное с кирпичными самонесущими стена­ ми. Здание имело следующее конструктивное решение: размер здания в плане 56,6X21 м. Сетка колонн в про­ дольном направлении была запроектирована с шагом 6,1 м, а в поперечном направлении — 6,55X6,4+6,55 м. Проектная высота здания 41 м. Под зданием были вы­ полнены монолитные железобетонные фундаменты из бетона марки 300. Стены наружные были предусмот­ рены из семищелевых камней марок 100 и 75 общей толщиной 51 см. Жесткость здания предусматривалось обеспечить за счет создания 10-этажной рамы, колонны были защемлены в фундаменте. Материалами рассле­ дования были установлены следующие причины обру­ шения каркаса'здания:

сварка закладных деталей стыков колонн была вы­ полнена лишь на 50%;

в отдельных случаях не были выполнены сварные стыки ригелей с колоннами и узлы сопряжений плит; стыки плит перекрытия не заделывались, а стыки

колонн' были выполнены только частично; неудовлетворительный технический и авторский над­

зор.

Наряду с грубым нарушением правил производства монтажных работ были допущены отклонения от про­ екта отри изготовлении сборных железобетонных конст­ рукций.

В феврале 1970 г. произошло обрушение плит покры­ тия типа ЛКЖ-4. Эти плиты были уложены по верх­ ним .пои,сам железобетонных ферм, пролет между ними составлял 5,81 м.

Материалы расследования показали, что основными причинами обрушения явились нарушения технологии

96

ботки* плит, изготовляемых в полигонных условиях при нивкой температуре воздуха).

В марте 1908 г. на строительстве опытного биохими­ ческого завода произошло обрушение сборного железо­ бетонного каркаса и плит перекрытий (рис. 20, а, б). В феврале и в начале марта 1968 г. на строительстве завода был .смонтирован сборный железобетонный кар­ кас части главного корпуса размером 36X24 м и высо­

было предусмотрено соединение снизу на сварке заклад­ ных деталей ребер плит с закладными деталями колонн, а верх плит с колоннами соединялся при помо­

сопряжений не замоноличивались бетоном), вследствие чего во время сильного ветра каркас потерял устойчи­ вость и обрушилась ‘Смонтированная часть корпуса объемом около. 13 тыс. мъ

В марте 1969 г. произошла авария на заводе глино­ зема в г. Ачинске. В результате аварии во время мон­ тажа произошло обрушение двух сборных железобетон­ ных цилиндрических оболочек. Основной причиной ава­ рии явилась недостаточная .связь балок с оболочками,

Рис. 20. Обрушение сборного железобетонного каркаса

а — размер смонтированного каркаса до обрушения; б — последствия обру­ шения

так ікаік выполненный в зимний период шов между ни­ ми был толще, чем предусмотрено проектом, что не позволило 'осуществить в натуре шпоночное соединение ободочки с балкой и привело при оттаивании к аварии оболочки.

Практика показывает, что иногда причиной разру­ шения железобетонных изделий является применение для удаления льда о конструкций кристаллического поташа или повареной соли. Такое явление имело мес­ то при возведении крупнопанельных жилых домов серин 1-464 и других объектов.

В 1966 г. по проекту серии 1605-АМ-04/9Юв был по­ строен 9-этажный крупнопанельный жилой доім. В конце м ая— начале июня 1969 г. в панелях стен и перекрытий, а также в их стыках были выявлены трещины, (развива­ ющиеся во времени. Деформации здания произошли в продольном, и в поперечном направлении. Повреждение конструкций было вызвано неравномерной деформацией основания вследствие пучения глинистаго грунта при за­ мерзании.

В июне 1968 г. при производстве отделочных работ в крупнопанельном 5-этажном жилом доме были обнару­ жены трещины в наружных и внутренних стеновых пане­ лях. Строительство жилого дома выполнялось но типово­ му проекту серин 4-464А-<1. Основанием под здание служил макропористый суглинок твердой консистенции с просадочными свойствами. Общая мощность просадочетой толщи составляла до 10 м, а уровень грунтовых вод находился ниже толщи просадочіных грунтов. До начала строительства просадочные грунты были уплотнены на глубину до 3 м тяжелыми трамбовками до получения грунтов плотности 1,62 т/м3 Исполнительная документа­ ция свидетельствует о том, что уплотнение грунта' было выполнено неравномерно по площади здания, на отдель­ ных участках грунт был недауплотнен, работы нулевого' цикла выполнялись зимой и в уплотненном грунте ока­ зались включения .снега и льда. В результате этого осад­ ки основания здания происходили неравномерно, появи­ лись трещины в наружных панелях стен главного и дво­ рового фасада, а также небольшие трещины во внутрен­ них панелях поперечных стен. Величина горизонтальных трещин между панелями в отдельных местах превыша­ ла 30—40 мм.

3. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

При сооружении металлических конструкций, как по­ казала практика, основными причинами аварии являются:

несоответствие качества сварных работ требованиям проекта и СНш;П;

отклонения от указаний проекта при монтаже метал­ лических конструкций; ■

применение при изготовлении конструкций низкока­ чественных сталей;

■изменения, вносимые при изготовлении конструкций без согласования с проектной организацией.

В 1962 г. произошло обрушение 2-пролетиого корпуса сборочно-сварочного цеха металлических конструкций (рис. 2). Корпус имел длину 198 м, ширину 72 м, высоту до конька фермы 26,95 м.

Прибывшие «а строительную площадку металличес­ кие конструкции имели дефекты в сварных соединениях узлов стропильных и подстропильных ферм. Дефекты сварных соединений устранялись командированными за-

-водом-изготовителем электросварщиками. Монтаж ме­ таллических конструкций и железобетонных плит покры­ тия осуществлялся гусеничным краном. Согласно проек­ ту, временную жесткость ферм фонаря было предусмот­

рено обеспечить за счет связей, а в (Процессе монтажа устойчивость конструкций фонаря обеспечивалась рас­ чалками из троса с?= 15,5 мм, а на отдельных участ­ ках — из проволоки rf= 8 мм^.

В .результате работы специальной комиссией было ус­ тановлено, что главными причинами аварий конструкций явилось следующее:

не были полностью исправлены дефекты конструк­ ций, поставленных на стройплощадку заводом;

заводом-изготовителем при разработке деталпровоч ■ ных чертежей КМД была изменена конструкция узлов нижнего пояса подстропильных ферм, в результате чего прочность крепления раскоса была занижена примерно

40,5 тс) ; в процессе .монтажа фонаря не были установлены

постоянные связи, обеспечивающие устойчивость фонар­ ной системы.

100