1 工程案例
2013年8月6日,江苏省通州市某工业厂房屋面女儿墙因遇大风被刮倒,女儿墙向内倾倒,砸破屋面板且坠落至厂房内,砸坏厂房内设备与产品,由于数幢厂房都是如此,合计经济损失达300万余元。
2 原因分析
2.1 现场原因分析
女儿墙倒塌有如下原因。
(1)该厂房檐高为4.5m,女儿墙高3m,砌筑砂浆强度等级为M5,从檐口起算,女儿墙厚仅为120mm,女儿墙高度过高,厚度又太薄。
(2)女儿墙所处的纵轴线与横轴线相交处未设置构造柱,未能做到构造柱上设置拉墙筋,使拉墙筋预埋入女儿墙内,使女儿墙与构造柱连成一整体。
(3)女儿墙高厚比 β =3000/120=25,按照GB50003—2011《砌体结构设计规范》规定,M5砂浆砌筑墙体高厚比最大只可以为24。但该厂房高厚比超过了规范要求,女儿墙在偏心状态下,属于不稳定状态。
(4)女儿墙的根部与天沟靠近,而天沟的防水层历经5年使用期间的日照雨淋,防水层已老化,致使雨水从女儿墙根部渗透进墙体,在冬季上冻后使女儿墙与檐口板连接处开裂,女儿墙与主体结构连接已属于薄弱环节。
2.2 设计计算原因
对女儿墙的结构计算分析如下。
女儿墙计算简图1为一悬臂板,悬臂板高度为3m,风荷载按南通市通州地区取, M =1/2 ql 2 =1.8(kN·m)(图2)。
图1 女儿墙受力简图
图2 女儿墙受力分析
女儿墙截面抵抗矩 W =1/6 ab 2 =24×10 5 mm 3 。
女儿墙自重在檐口处的偏心矩 e =0.06m,偏心矩引起弯矩 M 1 = Ne =41N·m=0.041(kN·m)。
σ =( M + M 1 )/ J =0.917(N/mm 2 )。
女儿墙以M5砂浆砌筑弯曲抗拉强度[ σ ]=0.12N/mm 2 。
[ σ ]=0.12N/mm 2 约0.917N/mm 2 ;不安全,应当拆除,属于危险构件。见GB50003—2011《砌体结构设计规范》。
该单层工业厂房由某设计院设计,施工图中女儿墙为3000mm高,厂房房主要求设计院工程技术人员将女儿墙加高,设计院经计算认为不宜加高,未出具设计变更修改通知单,厂房房主自己决定要求施工单位加高了女儿墙,经过5年的使用,防水材料也出现了老化,厂房房主也未及时管理维修,由于渗漏使女儿墙根部在冬季结冰出现裂缝,致使这次大风造成女儿墙倾倒。
3 预防措施
为防止类似事故再次发生,应采取如下措施。
(1)房屋建设单位的管理者在房屋建造阶段应按基建程序办事,熟悉施工图,并请设计部门向施工单位进行技术交底,充分领会设计部门的设计意图。
(2)建设单位的领导者、管理者认为房屋的施工图需要改动,应主动向设计部门提出申请,请求设计部门计算,由设计部门出具设计变更通知单,建设单位不得对施工图进行私自修改。
(3)房屋建成后,建设单位管理者应定期对房屋管理检查,及时对房屋进行维修、记录,及时与施工单位沟通,保证房屋的建筑构配件处于可正常使用的状况,确保房屋达到设计的合理使用年限,使人民安居乐业。
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混凝土结构
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