Аварии в строительстве. Шкинев А.Н. 1984

Аварии в строительстве
Шкинев А.Н.
Стройиздат. Москва. 1984
320 страниц
Аварии в строительстве. Шкинев А.Н. 1984
Содержание: 

Приведены примеры обрушений крупнопанельных и каркасных жилых, общественных и производственных зданий, монолитных железобетонных силосных сооружений, металлических конструкций: покрытий производственных и общественных зданий, транспортных галерей, пролетных строений мостов, магистральных нефте- и газопроводов и др. Описаны обрушения каменных конструкций. На основе анализа причин аварий приведены рекомендации по их предупреждению. Изд. 3-е вышло в 1976 г. под загл.: Аварии на строительных объектах, их причины и способы предупреждения. Для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций.

Введение

Глава I. Обрушение зданий из сборных железобетонных конструкций
Сборный железобетонный каркас многоэтажного здания
Крупнопанельные здания
Покрытие сталепроволочно-канатного завода

Глава II. Обрушение железобетонных монолитных конструкций и сооружений
Железобетонные силосы
Шедовое покрытие меланжевого комбината

Глава III. Обрушение металлических конструкций
Покрытия производственных и общественных зданий
Галереи конвейеров
Стальной резервуар
Конструкции гостиницы

Глава IV. Обрушение стального трубопровода

Глава V. Обрушение пролетных строений мостов

Глава VI. Обрушение склада горно-обогатительного комбината

Глава VII. Разрушение оградительного мола

Заключение

Введение

На июньском (1983 г.) Пленуме ЦК КПСС была подчеркнута необходимость сосредоточить внимание не только на количественных показателях, но и главным образом на повышении качества продукции, улучшении использования производственных мощностей.

Исходя из поставленных задач внимание проектировщиков, строителей и технологов должно быть обращено на повышение технического уровня а качества проектных решений, промышленной продукции, применяемой в строительстве, и строительно-монтажных работ в целях обеспечения надежности, долговечности и эксплуатационных качеств зданий и сооружений.

Надежность строительных систем при их проектировании, возведении и эксплуатации в основном обеспечивается выполнением следующих условий: правильным выбором основных расчетных схем и предпосылок расчета, в наибольшей мере соответствующих действительной работе системы в процессе возведения и эксплуатации; достоверностью и полнотой инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий; выбором проектных решений, отвечающих современным требованиям, технологическим процессам изготовления и возведения, а также условиям эксплуатации; выбором материалов с соответствующими прочностными характеристиками в зависимости от их назначения и значимости, от района строительства, заданного срока службы системы и условий ее эксплуатации; защитой при необходимости от коррозии всей системы или отдельных ее элементов (в зависимости от условий эксплуатации); учетом при проектировании природно-климатических, силовых и других воздействий, возникающих в процессах возведения и эксплуатации системы; учетом при проектировании и возведении поперечной и продольной жесткости и устойчивости системы; выполнением требований государственных стандартов на строительные материалы, изделия и конструкции, а также нормативных документов по проектированию, строительству и эксплуатации; рациональными решениями сопряжений и соединений (узлов, стыков) элементов системы с учетом условии возведения и монтажа системы; применением новых решений несущих и ограждающих конструкций и системы в целом в заданных условиях возведения и эксплуатации; строгим операционным, лабораторным и геодезическим контролем в процессе изготовления материалов и конструкций, а также в процессе строительно-монтажных работ и эксплуатации.

Как показывает анализ аварий строительных конструкций, зданий и сооружений, нарушение одного или нескольких из перечисленных условий приводит к снижению надежности системы, а зачастую к ее разрушению (отказу).

Нормативные документы по проектированию и строительству и государственные стандарты устанавливают оптимальные требования к проектированию и возведению зданий и сооружений, к качеству строительных материалов, конструкций и изделий. Эти нормативные документы и государственные стандарты на основе результатов научных исследований, передового отечественного и зарубежного опыта проектирования и строительства систематически совершенствуются и обновляются. Строгое соблюдение требований нормативных документов и государственных стандартов обеспечивает необходимую надежность и долговечность зданий и сооружений и их эксплуатационные качества.

Анализ ряда крупных обрушений в строительстве, происшедших за последние 30 лет, показал, что основная причина аварий — низкое качество выполнения строительно-монтажных работ. Например, отсутствие соосности поперечных несущих стен, а также нарушение требований нормативных документов при монтаже сборных железобетонных конструкций и устройстве узлов каркасного многоэтажного здания привело к его полному обрушению.

Значительное число обрушений произошло вследствие нарушения требований при изготовлении и монтаже металлических конструкций: ослабления сечений элементов конструкций, узлов, сварных швов, замены стали, принятой в проекте, сталью с более низкими прочностными характеристиками. К обрушению приводило также утяжеление конструкций при устройстве покрытий. Имели место аварии несущих конструкций покрытий в результате изменения расчетной схемы работы конструкций при монтаже.

Много обрушений произошло из-за неудовлетворительного качества выполнения работ по возведению сооружений из монолитного бетона и железобетона. При возведении отдельных монолитных сооружений допускаются грубые отклонения от проекта и нарушения технологических процессов при их бетонировании. Так, вследствие резкого уменьшения количества рабочей арматуры и снижения марки бетона против предусмотренных проектом, нарушения правил производства работ при бетонировании происходили обрушения некоторых силосных сооружений для хранения цемента и зерна. Обрушения вызывались утяжелением плит покрытий на 20...40 % при их изготовлении, превышением массы утеплителей, цементных стяжек и др. За последнее время имелись аварии сборных железобетонных конструкций и изделий из-за недоброкачественного их изготовления некоторыми заводами. Аварии происходили большей частью вследствие нарушения на заводах железобетонных конструкций производственно-технологической дисциплины, необходимого квалифицированного надзора и контроля при изготовлении конструкций и изделий, небрежного выполнения армирования, грубых отступлений от проектов — снижения марки бетона, смещения рабочей арматуры в сжатой зоне, отсутствия арматуры в опорных частях, недостаточной анкеровки стержней, замены рабочей арматуры против проекта и т. д.

Значительное число аварий каменных конструкций за последнее время произошло вследствие нарушений правил возведения зданий в зимнее время, произвольного снижения марок кирпича и раствора, применяемых для стен, ослабления несущих стен вследствие устройства проемов и пробивки борозд, не предусмотренных проектом, местных перенапряжений каменных конструкций из-за неправильного выполнения опорных частей несущих конструкций и др.

Произошло несколько обрушений конвейерных галерей, выполненных из металлических конструкций, в результате применения для основных несущих конструкций (ферм, опор, колонн) стали низкого качества, обладающей склонностью к хрупкому разрушению и непригодной для изготовления ответственных сварных конструкций, особенно работающих в условиях отрицательных температур и высоких местных концентраций напряжений; неудовлетворительного качества сварных швов; отступления от проектов в процессе изготовления конструкций; больших эксцентриситетов в местах опирания ферм на опоры и др.

Одной из основных причин обрушения неразрезного стального пролетного строения моста послужило хрупкое разрушение стальных конструкций, возникшее вследствие неблагоприятного сочетания ряда факторов.

Имели место аварии в результате нарушения правил монтажа зданий и сооружений из сборных железобетонных конструкций, в частности каркасных зданий, отсутствия должного контроля за качеством поступающих на строительство строительных материалов, конструкций и изделий, частичной или полной замены материалов конструкций без санкции проектных организаций, нарушения правил производства работ при возведении зданий на просадочных грунтах и др.

Нарушения нормативных требований на многих стройках и предприятиях является следствием отсутствия операционного, лабораторного и геодезического контроля в процессе производства строительно-монтажных работ и изготовления конструкций, изделий и материалов.

К недостаткам проектных решений отдельных зданий и сооружений, которые в совокупности с низким качеством строительно-монтажных работ привели к обрушениям, можно отнести: недостаточное обеспечение пространственной жесткости и устойчивости полносборных зданий как в процессе монтажа, так и при их эксплуатации; неправильный учет действующих на системы нагрузок и других силовых воздействий; ошибки в расчетах конструкций; изменения проектных решений в процессе строительства; недостаточная проработка отдельных узлов, стыков сопряжений несущих конструкций; отсутствие в проектах указаний о мерах по обеспечению устойчивости конструкций при строительстве зданий на просадочных грунтах.

Порой к обрушению сооружений приводит применение новых конструкции без ясного представления о их работе в процессе возведения и эксплуатации, без должной изученности и экспериментальной проверки. Так, недостаточная жесткость и устойчивость монолитного шедового покрытия, обладающего к тому же свойством последовательного разрушения при потере устойчивости отдельного шеда, в совокупности с нарушениями в процессе производства работ привели к его обрушению.

Имели место обрушения подкрановых балок в связи с усталостью металла и недостаточным учетом горизонтальных нагрузок от мостовых кранов; обрушение силосов для хранения сыпучих материалов (цемента, зерна) вследствие недостаточной изученности силовых воздействий на стенки силосов; обрушение стальных резервуаров для воды и нефтепродуктов, вызванное неудовлетворительным качеством сварных швов и недостаточным исследованием работы тонкостенных оболочек; обрушение стальных конструкций конвейерных галерей вследствие недостаточной изученности явлений хрупкого разрушения металла; обрушение железобетонного монолитного шедового покрытия из-за отсутствия своевременной экспериментальной проверки этих конструкций.

Имели случаи деформации инженерных сооружений вследствие грубых дефектов, допущенных при проектировании. Примером может служить авария на складе влажного концентрата горно-обогатительного комбината: вследствие игнорирования законов строительной механики и требований строительных норм и правил по расчету основания штабеля концентрата и фундаментов несущих конструкций на устойчивость, а также по учету возможности колебания грунтовых вод в процессе эксплуатации сооружения основания штабеля влажного концентрата потеряло устойчивость, в результате чего деформировались стальные арки.

В практика строительства имеют место аварии из-за дефектов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий: недостаточной полноты исследований, что приводит к неполноценным проектным решениям фундаментов зданий и сооружений, недостаточного учета влияния подземных коммуникаций, расположенных вблизи строящихся зданий и др.

Обрушаются конструкции, а порой здания и сооружения в процессе эксплуатации в результате перенапряжения несущих конструкций и их элементов из-за установки дополнительного оборудования, не предусмотренного технологическим проектом, замены одного оборудования другим с большими динамическими нагрузками, дополнительной пробивки отверстий и борозд в конструкциях.

Дефекты возникают также вследствие значительной вибрации оборудования.

Большое число обрушений покрытий производственных зданий произошло из-за скопления на кровлях значительного количества пыли, особенно цементной, и несвоевременной ее уборки в процессе эксплуатации.

Для повышения надежности и долговечности строительных систем необходимо тщательно изучать аварии и на основе анализа их причин разрабатывать мероприятия, позволяющие предотвратить подобные аварии в будущем.

Анализ аварий конструкций, зданий и сооружений позволяет установить основные причины аварий: дефекты и низкое качество строительно-монтажных работ, отступление от проектов при возведении зданий и сооружений и их элементов, нарушение элементарных правил монтажа и условий обеспечения жесткости и устойчивости конструкций при проектировании и в процессе их возведения, применение материалов и конструкций недостаточной прочности, замена материалов конструкций или их частей без санкции проектных организаций, недостатки проектных решений в совокупности с дефектами производства работ, перегрузка несущих конструкций в процессе эксплуатации, отсутствие надежных средств и методов антикоррозионной защиты. Как отмечалось, также одной из причин обрушений является недостаточная изученность работы некоторых конструкций под нагрузкой, дефектность, неполноценность инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий оснований.

Изучение причин аварий позволяет лучше понять закономерности в работе конструкций, зданий и сооружений, привлечь внимание ученых, проектировщиков и строителей к недостаткам проектных решений, устранение которых должно предупредить аварии и тем самым обеспечить надежность сооружений.

За последние годы на основе анализа и изучения причин аварий, описанных в настоящей книге, научно-исследовательскими и проектными организациями в целях повышения надежности и долговечности зданий и сооружений вносились предложения по изменению и дополнению соответствующих нормативных документов по проектированию и строительству. Так, в результате обрушения стальных подкрановых балок на металлургическом заводе дополнительно изучались явления усталости металла от воздействия динамических нагрузок, совершенствовались расчеты тонкостенных металлических конструкций. В связи с обрушением стальных ферм конвейерных галерей от хрупкого разрушения металла дополнительно изучались проблемы хладколомкости стали в различных условиях эксплуатации металлических конструкций. Случаи обрушения каркасных зданий из сборных железобетонных конструкций вызвали необходимость совершенствования требований к монтажу таких зданий и обеспечению их пространственной жесткости и устойчивости.

В настоящее время в связи с широким внедрением в практику строительства новых объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений, новых конструкций (в том числе легких) научно-исследовательские, проектные и эксплуатирующие организации должны установить натурные наблюдения за работой конструкций в процессе их возведения и в различных условиях эксплуатации. Это позволит оценить надежность и долговечность конструкций, выявить их дефекты, а также подготовить предложения по их дальнейшему совершенствованию.

Натурные наблюдения необходимы для оценки надежности и степени долговечности конструкций и установления срока их службы с учетом отказов, факторов физического, морального и социального старения, огнестойкости, применения средств антикоррозионной защиты и биостойкости и др.

Задача настоящей книги — объективно оценить причины некоторых аварий в строительстве, чтобы на основе анализа избежать их повторения. В качестве материалов для книги использованы акты и заключения комиссий, отдельных специалистов, материалы некоторых проектных организаций, министерств и ведомств, а также Госстройинспекции Госстроя СССР.

поддержать Totalarch

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер