來源: 土木吧。 作者簡介: 網名 水木人生,真名 王鎖軍,1968年生, 國家一級註冊結構工程師,結構工程碩士, 北 京藍圖工程設計有限公司民建所所長, 結構專業副總工程師。
關於泉州賓館倒塌事故的推測與分析
個人分析推測僅供同行們參考:
一: 原結構僅2、6、7層有樓板,3、4、5層沒有樓板,大概率事件是業主在施工中已經考慮未來加樓層,目的是偷面積。但據公開報導說本項目沒有報規劃和開工證,既沒有報規劃,何用的著偷面積?也可能是原來想報規所以按偷面積實施,但後來報規通不過,成為了違規建築。
二:如果說原建築的功能要求就是二層10多米的淨高空間,似乎說不通。在這個小體量的建築裡10多米的空間做什麼用,而且放在二層,諸位建築師們你們說說,實際上會有這樣的建築嗎?所以我覺的這個可能性也不大,這又回到了第一條偷面積的原因上面。但這均是推測。
三:鋼結構採用窄翼柱HN,而且不設支撐,縱向連繫梁很弱,這幾乎接近弱軸方向(橫向框架平面外)懸臂柱了,就像多米諾骨牌一樣。對稍微具有結構常識的人,都不會採用這種結構,更別說是註冊結構工程師了。現在的的計算機軟體,只要會用PKPM,這樣的結構計算根本就通不過。所以該項目極有可能未經過結構工程師的設計。
圖紙顯示建設單位自製的圖框,(三級人員籤字比較全),而且只有建築圖紙,未看到關鍵的結構圖紙。建設單位是機電工貿公司,估計平時有鋼材交易、加工製作等業務,故自己畫圖和加工安裝也未必沒可能,所以基本可以斷定無正規的結構師參與設計,或只是找膽子大的結構設計師給點小錢,連圖紙也不看就籤字蓋章了。從建築師蓋章的圖紙上看,圖籤是自製的,不像通過正規的設計,但有一個章看不清,似乎是審圖單位的章。
四:因結構縱向(弱軸方向)幾乎接近多米諾骨牌。所以極易發生鋼柱失穩的突然倒塌破壞。任何偶然不利情況都可能觸發倒塌,比如地震、大風、野蠻裝修等,甚至無任何觸發條件的突然倒塌,平時的玻璃壓碎就是柱軸向受壓造成橫向屈曲變形的預兆。本結構另外加了三層樓板,荷載是原建築的2倍。同樣的柱斷面,在層間梁連接形式(剛接或鉸接)或是否設置支撐的不同,計算長度也相差較大。本結構柱縱向連接近於半鉸接(即使是剛接但因縱向梁較弱,實際效果並不能起到一般樓蓋的側向剛接的限制作用,所以相當於半鉸接),所以柱在弱軸方向計算長度應該在建築的總高度22米和22米2倍即44米之間,比一般的樓層柱的高度4米計算長度大幾乎6-10倍(實際可能沒有這樣大,但無法準確確定)。再加上柱的是窄翼縁、荷載增加2倍。造成柱受壓失穩的因素分別是弱軸方向的截面慣性矩、計算長度和荷載,本項目鋼柱計算長度、荷載均比正常設計超出數倍,再有窄翼縁的弱軸方向截面慣性矩很小,所以建築的倒塌一定是鋼結構柱的失穩造成的突然倒塌。
可能由於底層粘土隔牆的側向限制使柱暫時未失穩破壞,但磚牆的側限是極其不穩定有利條件,根本不能在結構設計的考慮範圍之內。實際上本次的倒塌很可能是底層粘土隔牆拆除成為了建築倒塌的觸發條件。
五:有專家聯繫到連續倒塌的設計上,我覺的該項目事故和防連續倒塌設計的關係不大。這個結構本身接近機構,荷載又大,倒塌是必然。而防連續倒塌是一個正常的高次超靜定穩定結構,在偶然事件導致個別的關鍵構件完全缺失時(比如框架結構的某根底層柱因突然燃氣爆炸而破碎)結構抗倒塌的能力。
六:這個檢驗報告像是一個應付的文件。一般建築加固改造前或其它認為必要時,應做檢測與鑑定報告,報告一般分檢測和鑑定或檢測與鑑定三種。檢測是檢查測定建築的現狀數據,鑑定(含抗震)是分析結構的結構安全度或抗震能力。本報告我覺得沒有按檢測鑑定的要求來做,起了個「檢驗報告」這樣曖昧的名字,想規避風險,但遇到如此大的事故,估計已經是難以規避了。
七:有人說事故的發生肯定不是一個孤立原因,一定是綜合因素,所以說這種分析沒有意義,我倒認為事先分析還是有價值的,就像福爾摩斯斷案,總要透過現象(或結果)看本質(找原因),這樣也會鍛鍊我們透過現象看本質的分析判斷能力,再從最後政府最後的公布的原因中糾正自己分析的錯誤之處,從而提高自己這方面的能力。
八:今後的工程項目對設計師來說,存在兩種性質的風險,一是技術上的,這是我們設計師的本身的技術水平的職責範圍。二是項目建設程序上的,比如改造項目的建設程序的合規問題。從新中國成立到現在的七十年裡,中國的城市和建築已經到了更新換代的時候了,大量的建築需要改造,但國家對這方面的法規很多缺失還無法適應,故很多項目的改造都多少存在建設程序的問題,這不是我們設計師能控制的,但工作總得繼續,業務不能不攬,所以提醒大家,有時對一個項目宏觀的分析把控(包括程序上面的風險)往往比技術本身還重要。
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