北京某旅馆的某区混凝土受腐蚀事故

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日期:2018-01-09   浏览:919

案列说明

北京某旅馆的某区为一6层两跨连续梁的现浇钢筋混凝土内框架结构,上铺预应力空心楼板,房屋四周的底层和二层为490mm厚承重砖墙,二层以上为370mm厚承重砖墙。全楼底层5.0m高,用作餐馆,底层以上层高3.60m,用作客房。底层中间柱截面为圆形,直径550mm,配置9根直径为22的二级钢筋纵向受力钢筋,¢6@200箍筋,如图2.35所示。柱基础的底面积为3.50m×3.50m的单柱钢筋混凝土阶梯形基础;四周承重墙为砖砌大放脚条形基础,底部宽度1.60m,二者均以地基承载力fk=180Kn/m2(持力土层为粘性土),并考虑基础宽、深度修正后的地基承载力设计值算得。

该房屋的一层钢筋混凝土工程在冬季进行施工,为混凝土防冻而在浇筑混凝土时掺入了水泥用量3%的氯盐。

该工程建成使用两年后,某日,突然在底层餐厅A柱柱顶附近处,掉下一块约40mm直径的混凝土碎块。为防止房屋倒塌,餐厅和旅馆不得不暂时停止营业,检查事故原因。

事故原因分析

在该建筑物的结构设计中,对两跨连续梁施加于柱的荷载,均是按每跨50%的全部恒活荷载传递给柱估算的(另50%由承重墙承受),与理论上准确的两跨连续梁传递给柱的荷载相比,少算25%的荷重。

柱基础和承重墙基础虽均按fk=180Kn/m2设计,但经复核,两侧承重墙下条形基础的计算沉降估计45mm左右,显然大于钢筋混凝土柱下基础的计算沉降量(估计在34mm左右)。虽然,他们间的沉降差为11mm﹤0.002l=0.002×7000=14mm,是允许的;但是,由于支承连续梁的承重墙相对“软”(沉降量相对大)。而支承连续梁的柱相对“硬”(沉降量相对小),致使楼盖荷载往柱的方向调整,使得中间柱实际承受的荷载比设计值大而两侧承重墙实际承受的荷载比设计值要小。

(1)和(2)项累计,柱实际承受的荷载将比设计值要大得多。

柱虽按¢550圆形截面钢筋混凝土受压构件设计,配置9根直径为22的二级钢筋纵向钢筋,AS=3421mm2,含钢率1.44%,从截面承载力看是足够的,但箍筋配置不合理,表现为箍筋截面过细、间距太大、未设置附加箍筋,也未按螺旋箍筋考虑,致使箍筋难以约束纵向受压力后的侧向压屈。

底层混凝土工程是在冬季施工的,混凝土在浇筑是掺加了氯盐防冻剂,对混凝土有盐污染作用,对混凝土中的钢筋腐蚀起催化作用。实际上,从底层柱破坏处的钢筋实况分析,纵向钢筋和箍筋均已生锈,箍筋直径原为¢6,锈后实为¢5.2左右,截面损失率约为25%。如此细又如此稀的箍筋难以承受柱端截面上9根直径为22的二级钢筋纵筋侧向压屈所产生的横拉力,起结果必然是箍筋在其最薄弱处断裂,此断裂后的混凝土保护层剥落,混凝土碎块下掉。

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