某辦公樓垮塌質(zhì)量事故鑒定分析[摘要]文章通過對(duì)某辦公樓垮塌現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查、檢測(cè)，以及對(duì)結(jié)構(gòu)受力體系的理論驗(yàn)算，找出造成房屋垮塌的直接原因，為妥善處理該起質(zhì)量事故提供了可靠的依據(jù)。[關(guān)鍵詞]垮塌獨(dú)立磚柱雙跨連續(xù)梁工程質(zhì)量一、工程概況該工程為某工業(yè)園區(qū)辦公樓，建筑面積450m2。結(jié)構(gòu)形式為混合結(jié)構(gòu)，底層為行車通道，外加大開間用房，層高約4m，大開間用房中間為獨(dú)立磚柱上擱6m雙跨鋼筋混凝土梁，樓面采用預(yù)應(yīng)力空心板；二層為分隔成小間的辦公用房，層高約3m，墻上擱置預(yù)應(yīng)力空心板，平瓦斜屋面，見圖一、二、三（該圖是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)合施工單位施工草制）。2002年12月3日上午七點(diǎn)多鐘，在拆除③軸大梁頂撐時(shí)，二層樓面及屋面出現(xiàn)整體垮塌，垮塌現(xiàn)場(chǎng)見圖片。二、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及檢測(cè)情況圖二一層平面圖圖一基礎(chǔ)平面圖該工程為整體垮塌（1-5/A-D軸），①軸墻體嚴(yán)重受損，B、C軸的大梁，一端與①軸二層圈梁仍處于連接狀，梁端混凝土已嚴(yán)重破損，另一端已垮塌；③軸線已垮塌的梁其截面尺寸經(jīng)實(shí)測(cè)為250×500mm，配筋情況為上部2根Ф20下部4根Ф20鋼筋，箍筋為Φ6@100，其箍筋兩端為90度直彎，混凝土經(jīng)目測(cè)：石子較多，而水泥、沙子含量較少，整體密實(shí)性較差，疏松狀。因混凝土已遭破壞，故無法做“回彈法”或“鉆芯法”檢測(cè)，混凝土和砂漿經(jīng)手感捏試，其強(qiáng)度明顯較低；使用的空心板為已禁用的主筋是冷拔低碳鋼絲的預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板，砌筑墻體的磚為已使用過的舊標(biāo)準(zhǔn)磚，磚砌體組砌混亂。鋼筋力學(xué)性能經(jīng)檢測(cè),符合《鋼筋混凝土用熱扎帶肋鋼筋》GB1499-1998的要求，砂漿因樣品中粉狀顆粒較多，塊狀樣品少，手捻即成粉末狀，強(qiáng)度極低，無法滿足《砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50315-2000中采用筒壓法檢測(cè)砂漿強(qiáng)度的條件。從對(duì)現(xiàn)場(chǎng)目擊者了解，在拆除③軸大梁底模支撐時(shí)，發(fā)現(xiàn)500×500mm磚柱距梁底50cm左右出現(xiàn)水平裂縫，并聽到了響聲。圖二一層平面圖圖一基礎(chǔ)平面圖三、垮塌原因分析圖三二層平面圖經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察檢測(cè)，造成房屋整體垮塌的原因可能有以下幾個(gè)方面：圖三二層平面圖1、現(xiàn)場(chǎng)混凝土無配合比，無計(jì)量，憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)投料拌制，混凝土疏松，二層結(jié)構(gòu)平面混凝土澆筑日期為11月13日，至11月14日施工完畢，12月3日上午拆大梁頂撐，齡期為19天，混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求C20，而氣溫較低，混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢，尚未達(dá)到拆模所必須的混凝土強(qiáng)度，無依據(jù)的盲目拆除頂撐，造成③軸混凝土大梁產(chǎn)生過大變形而導(dǎo)致破壞。2、③軸大梁為6m雙跨連續(xù)梁，中間采用500×500mm獨(dú)立磚柱，從對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人了解，磚柱采用舊標(biāo)準(zhǔn)磚、M5砂漿、三皮磚高加一丁磚拉結(jié)方法砌筑，砂漿用量少，磚柱整體性差，在豎向受力后，不能整體承受豎向荷載，而柱頭亦未做混凝土梁墊(柱截面為500×500mm，而梁寬為250mm)，造成磚柱受壓或局壓破壞。3、施工圖由施工單位技術(shù)員根據(jù)業(yè)主要求自行繪制的一張草圖，結(jié)構(gòu)受力體系設(shè)計(jì)不合理：二層磚墻直接砌筑在預(yù)應(yīng)力空心板上，②軸和④軸承重墻高約4m，長(zhǎng)12m，中間既無構(gòu)造柱也無圈梁。磚柱和混凝土梁為進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載能力驗(yàn)算，獨(dú)立磚柱和混凝土不能滿足承載力要求。四、500×500mm磚柱和500×250mm混凝土梁承載力驗(yàn)算1、500×500mm磚柱承載力驗(yàn)算（1）磚柱高厚比驗(yàn)算：公式β=H0/h≤μ1μ2[β]式中H0——柱計(jì)算高度；h——柱與H0相對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)；釋?duì)坛?讀—先—躁自承重墻允許趨高厚比的修正歡系數(shù)；法μ拘2垂—挨—扯有門窗洞口墻儉允許高厚比的雪修正系數(shù)；董[聯(lián)β式]汗—財(cái)—零允許高厚比拳柱計(jì)算高紙度此H遭0逐按多層房屋多劣跨剛體彈性方禾案考慮：較扭匠此排架方劇向帖H債0找=1.10H燦磨恭（柱高爸度循H=怨4.5m魚）傻摘遲垂直排架方佳向續(xù)H棕0稍=1.0H毛當(dāng)獨(dú)立磚柱無周柱間支撐時(shí)，蠢柱在垂直排架湖方向理的忙H駛0噴應(yīng)乘賢以廣1.2目5名后采用。所以辦垂直排架方撐向同H卷0等=1.25亡H叢。痕允許高厚凡比揪[乒β短]茄當(dāng)砂漿強(qiáng)度等科級(jí)姨為涼M5.磨0彎時(shí)腿[別β諷]=16年μ喪1港，莊μ起2鋒不做修正，均話為俊1.0促排架方向買：席β您=H你0壁/h=1.1維0H/h=1瞞.10西×淚4.5/0.輝5=9.9臥＜雁悅[閑β趙]低垂直排架方向鄙：喜β鮮=1.25H勸/h=1.2賣5吳×賺4.5/0.知5=11.2脫5荒＜烈[繩β灣]尾磚柱按截字面攤500缺×程500mm長(zhǎng)，高度盛4.5m壘驗(yàn)算高厚比滿禽足設(shè)計(jì)規(guī)范庫(kù)但驗(yàn)算施工階擠段砂漿尚未硬定化的新砌砌體咐高厚比時(shí)，規(guī)軋范中柱允許高降厚比傻取還1宜1竟，則垂直排架紗方壩向雷β門=11.25慚＞殖[廟β搬]=1羽1嘆，不滿足設(shè)計(jì)綿驗(yàn)算。萄（但2疾）受壓承載力榆驗(yàn)算：較公饞式描N統(tǒng)≤弦ψ寨fA貿(mào)式叛中購(gòu)N焰—威—瓶軸向力設(shè)計(jì)值競(jìng)；姨ψ—?jiǎng)瘛獋}(cāng)高厚比和軸向顧力偏心距對(duì)受南壓構(gòu)件承載力總的影響系數(shù)；筑f抽—河—類砌體的抗壓強(qiáng)耕度設(shè)計(jì)值；撓A員—鹿—秘截面面積開傳至磚柱上的漸荷載計(jì)算：喉①桿搏斜屋面：箭100kg湖/m耗3滾×施3.6m泊×踢12白m祥×健1.幣2茅（斜面汗）敗=柄5184kg仿≈凳50.8kN革/2=25.濫4kN項(xiàng)330kg滾×戲12m歐/仙0.5m正=驚7920kg漢≈活77.6kN后/桶2=38.8央kN檔②榨膏二層墻體：幫伸[蠅0.24m嚷×足（販5+外5紫）觸m螞×誠(chéng)2m朵+甜0.24m宋×境2草×貫3.6m煤×腐2m習(xí)]笨×沿1800kg仙/m丙3軟/2哀講=[4.牽8+3.45飲6]震×坐900睡續(xù)=走7430.4擔(dān)kg賊≈胃72.8kN個(gè)③船膊二層樓面空心磁板：（尚330kg樹×設(shè)12/0由.減5蜓）則/椅2哀≈挑38.8kN蝴④店③培軸大梁自重幫：旗0.5里×細(xì)0.24悟×撲12/2按×醒2500曾kg帆/m虎3板=除1800kg滑≈煩17.6kN淹作用在磚柱上頃的總豎向荷載止為慕N籃=撲①寒+役②按+批③現(xiàn)+飯④按=鈴193.4k涌N1火影響系旁數(shù)霧ψ決的計(jì)算：11+12[e/h+1/12(1/ψ0-1)]2ψ=世當(dāng)眨β片＞乘3樓1+12[e/h+1/12(1/ψ0-1)]2ψ=期式蛋中吸e鑰—乖—復(fù)軸向力的偏心笛距；侄h統(tǒng)—發(fā)—免矩形截面的軸篇向力偏心方向靠的邊長(zhǎng)；替ψ縱0另—腰—述軸心受壓構(gòu)件庭的穩(wěn)定系數(shù)匪e=0兇叢怖ψ狼0晴=1正/玉（著1駁+瓦αβ洗2躁）綱菜葡式歸中偶α—晌—巡與砂漿強(qiáng)度等鏡級(jí)有關(guān)的系數(shù)號(hào)砂漿強(qiáng)度孟為堵M米5掉時(shí)渾α畏=0.001凍5尾，葛ψ斥0符=1掃/段（倘1+0.00脆15東×左11.25踢）戲=0.84速說報(bào)雷誤則劣ψ膝=0.84指磚砌體抗壓強(qiáng)允度設(shè)計(jì)求值箭f耽按磚強(qiáng)度等晶級(jí)南MU1候0純、砂漿強(qiáng)度等稀級(jí)候M釀5會(huì)得抹磚砌體抗壓強(qiáng)抽度設(shè)計(jì)榜值諒f=1.50捏MPa刻磚柱截面洽積酸A=0.5誼×俗0.5=完0.25m深2掩則臨ψ忘Af=0.8樂4弄×擇0.25巨×申1.50=3魂15kN級(jí)＞泡N=193丑.4歐×缺1.2賢kN域受壓承載力滿臘足要求倡（槽3假）局部受壓承墨載力驗(yàn)算：私公式螞：陡N花l芬≤初γ狡fA糕l隨眾族式訊中凡N踢l潑—叫—霸局部受壓面積保上的軸向力設(shè)失計(jì)值；研γ—縣—怪砌體局部抗壓糖強(qiáng)度提高系數(shù)念；戰(zhàn)A擊l緞—?！植渴軌好娣e風(fēng)砌體局部抗壓外強(qiáng)度提高系侄數(shù)葵γ桃=1+0.3收5銅≈懲1.35剝餃睛式久中形A道0凳—猾—侍影響砌體局部浴抗壓強(qiáng)度的計(jì)閉算面積（如下焰圖）蠶膝裂縮梨500匙宅泊滑谷蠶A離0狼泉帽廚鄰殖A憐l喬廣汁2辮50嫌孔聚50桂0攻γ曾fA鋒l此=1.35飛×李1.50蜘×路0.5謎×廟0.25=2林43kN舟＞剩N告l性=193.4是kN鷹局壓承載力滿屈足要求爪2娛、貝③蝴軸鋼筋混凝土飄梁承載力驗(yàn)算振③概軸梁為混凝飽土少C2刃0刮，上排鋼天筋黨2莫Ф搬2用0炭通長(zhǎng)，下姥排禁4喘Ф午2流0蛋通長(zhǎng)，施工草遮圖中注明在磚連柱支座處增加狹剪力筋，但未法具體說明。欺（矩1咬）計(jì)算圖示：魄尾編刮踐扛訂肉瓣咬2謝Ф田20鏟涌耍q版考寒饑疼炒士500慢檔薯饞4癥Ф籃206M6M乒懼廳慌決棄250清姨3/8q辣l所毅5/8ql印君餡貼詞凱促唱鍋姻筐娘1/8ql2卵1/么14ql興2哀幼矛趕扎悄巡寫幻-5/8溫ql飛異-3/8ql學(xué)災(zāi)M遵圖諸現(xiàn)燦沉膝圍V慶圖撈最大彎矩叢：榨M乞1涼=1/8ql項(xiàng)2象（負(fù)彎矩甘）絨M借2跨=1/14q首l嫁2怎（正彎矩）劃最大剪力植：煤V=5/8q賄l償（詞2植）噸q命值計(jì)算：瞞q歲1再斜屋面層100kg借/m煩2宣×烏3.6m洞×降1.2=鄰432kg羞/m宜≈假4.23kN酸/扎m設(shè)q戀2分二層梁上墻核0.24m姜×洽3m服×推1800kg底/m則3傭=徹1296kg供/m悼≈殖312.7k勿N/綁m陣q腔3污屋面架空層和逢二層樓面空心越板忍2飄×擠330kg依/蝴0議.5亡m柿=承1320kg塵/煎m蝶≈俊12.94k宇N/m翁q尼4屈混凝土梁自重尸0.25m秋×殘0.5m山×解2500kg錘/m箭3馬=載312.5k涌g頸/m轟≈退3.06kN警/m墊則啦q=q簡(jiǎn)1純+q位2竟+q苦3航+q定4引=32.93訪kN/m厚故最大彎矩老：幸M尿1渠=1/8ql褲2羞=1/8資×瑞32.93綢×枕62=148譽(yù).19kN.射m的（負(fù)彎矩）只筑朗M埋2油=1/14q樸l封2夾=1/14異×總32.93組×辭62=選84.68k市N.扣m耽（正彎矩）鄰落僑最大剪力旅：睜V=5/8q談l=5/8燥×何32.93校×撿6=123.概4擱9繭kN減（韻3籌）承載力驗(yàn)算寇①華正截面受彎承良載力驗(yàn)算販公式軟：柿M叛≤α欺1淺f悟c配b揪x槳（蠟h收0摘-x/泳2邊）劑+f扁y釘′魄A慚s戶′連（確h織0厭-a押s蜂′誦）厘-逆（窮σ′隱p0渣-f衡py庫(kù)′味）扶A耐p哪′產(chǎn)（酷h飯0士-a焦p份′筆）灶淡鄰式制中套M狡—撤—凈彎矩設(shè)計(jì)值；綢α友1猛—咬—終系數(shù)；旱f筒c弊—?jiǎng)凇樆炷凛S心抗兆壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值孝；鐵A語s顯，腹A暗s蛋′—悅—憤受拉區(qū)、受壓衰區(qū)縱向普通鋼未筋的截面面積雹；揚(yáng)A乖p芝，劉A宰p宜′—幅—悔受拉區(qū)、受壓跳區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力項(xiàng)鋼筋的截面面嘴積；圓σ′神p0則—缸—委受壓區(qū)縱向預(yù)千應(yīng)力鋼筋合力峰點(diǎn)處混凝土法農(nóng)向應(yīng)力等于零籠時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼雖筋應(yīng)力；莖b便—訓(xùn)—粉截面寬度；搞h夜0氧—辣—通截面有效高度紐；漸a愚s接′清，撈a惰p垂′—繪—像受壓區(qū)縱向普夏通鋼筋合力點(diǎn)隨、預(yù)應(yīng)力鋼筋跪合力點(diǎn)至截面微受壓邊緣的距筐離工當(dāng)混凝土強(qiáng)度灌等級(jí)不超者過卷C5律0懼時(shí)為，羞α弊1校=1.0饒C2癢0載混凝土的軸心獵抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)清值拜f拉c彼=9.6N/苗mm披2稍b=吉250mm義h春0寒=500-2原5=玩475mm參f盟y腥，矩f胡y腿′蒙按表罩-巨1飽取慚f寄y束=f稿y樓′凝=300N/青mm托2甩a蜂s豆′胞=但25mm句A熱s頌、樂A牧s邪′豐為口Ф冷2梢0脂鋼筋截面什積遠(yuǎn)A甲s攀=A練s咐′霉=危314mm慨2謎混凝土梁受壓頂區(qū)高路度巾x菜計(jì)算邁：拋α呆1哲f秧c謎bx=f上y顏A雀y腔-f隊(duì)y裕′唯A瑞s圈′己汪x歡=孕（究f鉆y尾A出y厚-f糟y念′植A寬s錘′伙）勸/庸（輸α咳1名f陽c杠b割）釋=紡78.5mm羞規(guī)范規(guī)蟻定及x腰尚應(yīng)滿足棚：釋妖2a投′詠≤某x錘≤ξ確b貝h扛0剛游厚式蔑中毫ξ破b撕—杜—濕有屈服點(diǎn)鋼筋臥相對(duì)界限受壓簡(jiǎn)區(qū)高度ξb=陽式中厘β籠1熱—塑—蒼系數(shù)；梯E軌s業(yè)—壩—姥鋼筋彈性模量倡；嚼ε愉cu挽—慧—虛非均勻受壓時(shí)沙的混凝土極限糟壓應(yīng)變體當(dāng)混凝土強(qiáng)度稠等級(jí)不超樹過余C5寶0鴉時(shí)藏β雕1竿=0.8夏鋼筋彈性模量閱取耍E墳s貓=2.0霉×捐10紀(jì)5判N/mm梢2鄙ε膏cu蓬=0.003詠3環(huán)-才（某f傷c駕u縣，各k臥-5殘0占）傳×烘10縣-5撐f屬c羞u婆，匪k位為柏C2腸0哥混凝土標(biāo)準(zhǔn)試忠塊抗壓強(qiáng)度兇弓=0.00滴33債-躬（冤20-5溪0銜）疤×把10泳-5思f霞c尿u麗，打k但=20N/m渠m素2禮樸=0.00芝36斬故口ξ錫b格=0.8濱/充（檢1+300苗/眠（撇2條×昌10師5咬×內(nèi)0.0036衡）賀）積=0.565態(tài)所依以朋x蠻滿足香2a炮′施≤浮x對(duì)≤ξ計(jì)b曬h肌0粱正彎矩驗(yàn)算貸：鳳α潔1蹤f聾c川b尺x牙（假h鋼0約-x/兔2嗽）青+f達(dá)y老′謠A集s她′丘（睜h協(xié)0柳-a漸s鋪′筑）昌穴萬=1抱.0壓×痕9.6喉×需250趴×擇78.5灑×鍋（輝475-78錦.5/搜2斜）醋+2逆×廚300珠×滿314劈×現(xiàn)（驟475-2盆5藥）批＞登84.68k皮N.m松坦?jié)M足要求夢(mèng)磚柱支座負(fù)彎槳矩驗(yàn)算幅：漿x=-沾78.5mm會(huì)歡役帆橡x款不滿足針2a樓′頁(yè)≤驚x來≤ξ朱b逆h就0梳②厭為斜截面承載力脂驗(yàn)算擁公式：喂當(dāng)懸h奶w伍/b旦＜灰4規(guī)時(shí)率堵V陶≤蒼0.2恭5秩β?lián)醕霞f闖c拘bh兆0而六壽式竹中旱V術(shù)—鄰—曬構(gòu)件斜截面上勻的最大剪力設(shè)域計(jì)值；戀β慢c島—優(yōu)—拋混凝土強(qiáng)度影播響系數(shù)將當(dāng)混凝土強(qiáng)度羊不超磚過聞C5宴0覺時(shí)攏，裕β獄c縱=1.0類所淚以訂0.2混5遼β斗c鹽f羞c荒bh毫0闊=0.25厘×1.0×9仙.6×250訓(xùn)×475=2節(jié)85kN>筋V=123.挪49kN馬通過以上驗(yàn)算椅