某在建钢结构民房倒塌原因分析与启示

靳子君　孙高杰

1河南省建筑科学研究院有限公司（450000） 2三门峡市建设工程质量监督站（411200）

某在建钢结构民房倒塌原因分析与启示

靳子君1孙高杰2

1河南省建筑科学研究院有限公司（450000） 2三门峡市建设工程质量监督站（411200）

2011年1月20日郑州市中原区须水镇西岗村一自建钢结构民房在施工期间往楼上吊运预制板时突然整体向西倒塌，造成了一定的伤亡，在社会上产生了巨大影响。现对该民房倒塌事故的原因进行调查分析。

1　工程概况

该房屋倒塌前为7层在建钢框架房屋，建筑面积约2 300 m2。根据委托方提供的当事人询问笔录资料及现场调查，该房屋是在2011年1月20日14 时30分左右在往楼上吊运预制板时突然整体向西倒塌。

目前，未发现该房屋的任何设计资料及施工资料，施工队也不具备专业的施工资质，无专业技术人员，无建筑材料的相关资料，房屋在建设过程中也未进行工程地质勘察。

该房屋坐北朝南，东西方向长约16.5 m，柱间间距3.3 m；南北方向宽约20.4 m，柱间间距10.2 m。钢框架结构采用预制空心板楼板。房屋为钢柱下独立基础，基础埋深约4 m，基础上埋置6个螺栓。经现场调查没有发现基础出现明显的变形。房屋倒塌后现场见图1。

图1　房屋倒塌后现场

2　现场检测及结果

为了分析房屋倒塌的原因，采用现场检测、取样检验的方法完成了以下检测项目：

1）建筑平面图

由于事故现场已完全破坏，从现场已无法准确确定房屋的平面布局，故采用查阅询问笔录、调查相关人员及结合现场测量的方法，还原了房屋的结构平面布置简图，见图2。

图2　倒塌房屋平面布置简图

房屋层高约为3.0 m，各层平面布置和结构布置基本相同，预制空心板楼板，钢框架承重体系。

2）地基基础

根据询问笔录及现场检查，该房屋采用钢柱下混凝土独立基础，混凝土中有钢筋笼（依据笔录），基础埋深约4 m，基础上埋置6个螺栓。经现场调查没有发现基础出现明显的变形。

3）钢材力学性能

采用现场随机取样，室内试验的方法检验型钢的力学性能，共抽取一组工字钢进行检验，力学性能符合GB/T 1591-2008的要求。

4）房屋倒塌现状

经现场调查该房屋整体向西倒塌，一层柱沿东西方向发生失稳破坏。东西方向梁柱节点发生撕裂破坏，见图3。

3　倒塌原因分析

该房屋梁柱节点均采用10.9 S高强螺栓连接，梁柱之间均未进行焊接。东西方向梁200 mm×100 mm×6 mm×5 mm工字钢相对400 mm×200 mm×10 mm×6 mm工字钢柱截面较小，且两者之间仅靠两条10.9 S高强螺栓连接，未进行焊接，这样的连接方式为非刚性连接，致使整个结构体系抵抗侧向变形能力差。连接方式见图3。

图3　东西方向梁柱节点连接

由于整个结构体系抵抗侧向变形能力差，在侧向力的扰动下钢柱沿东西方向发生侧向失稳破坏，导致整个房屋向西倒塌。

4　结语

民房倒塌的主要原因是由于梁柱节点采用不当的连接方式，整个结构体系抵抗侧向变形能力较差，在侧向力的扰动下钢柱沿东西方向发生侧向失稳破坏，导致整个房屋向西倒塌。

由于城市发展速度较快，外来务工人口明显增加，这给房屋租赁带来了很大的发展空间。特别是钢结构房屋拆迁后还可以回收钢材，很多城中村居民都意识到了这一商机，纷纷对自己家的房子进行增层改造以提高其租赁收益和拆迁赔偿金额。由于缺乏相关的技术知识，没有相关明确的管理制度对其进行约束，在经济利益的驱使下，村民既没有进行建设前的技术准备工作，也没有请正规的施工队伍进行施工。整个施工改造过程达到了盲目甚至触目惊心的程度，这都为房屋的倒塌埋下了隐患。

为了防止类似的悲剧再次发生，相关部门应加大对城中村盲目建设的管理力度，明确相关管理部门的职责，使整个建设过程都有明确的管理依据。