Охрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовОхрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовОхрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовЖители г. Сморгонь встречали весну. После морозных января и февраля месяцев 1986 г. третий день подряд стояла положительная температура наружного воздуха.
Строители города монтировали 9-этажный крупнопанельный жилой дом-общежитие для рабочих, которые должны были возводить вторую очередь завода, выпускающего знаменитые белорусские большегрузные автомашины "БелАЗ".
На третий теплый день пришелся и женский праздник 8 Марта. В этот день строители отдыхали...
7 марта в монтируемом 9-этажном крупнопанельном жилом доме был слышен треск и видны околы внутренних стеновых панелей — рабочие второй смены были сняты с объекта.
Наступило 8 Марта. В 7 ч 40 мин в зоне осей 1-7 снизу доверху произошло обрушение части конструкций жилого дома. Дом как бы разрезался вдоль, при этом начала падать южная сторона, а северная сторона дома продолжала стоять. В
9 ч 40 мин обрушились конструкции, оставшиеся в доме и державшиеся на сварке по осям 5-6 (рис. 56).
Рис. 56. Начало обрушения 9-этажного жилого дома серии 88 в г. Сморгони (р.Беларусь)
8 11 ч продолжилось обрушение уже к осям 7-8, а с 12" ч 45 мин до 14 ч 40 мин — обрушение конструкции по осям 8-9.
Затем наступил перерыв, который продолжался до 20 ч 45 мин, после чего началось обрушение конструкций в осях 9-12 (рис. 57).
Рис. 57. Продолжение обрушения 9-этажного дома
В таком состоянии (рис. 58) оставшаяся часть дома простояла с 8 по 30 марта 1986 г., когда произошло практически полное обрушение оставшейся части дома от середины до оси 14 и сразу от середины до оси 1. Осталась стоять часть здания по двум осям.
Рис. 58. Окончательное обрушение 9-этажного жилого дома
Имеются очевидцы аварии дома, так как обрушение происходило в течение довольно длительного периода времени.
В чем же причина аварии такого довольно большого жилого дома с таким длительным сроком обрушения с 8 по 30 марта?
Общежитие на 745 мест запроектировано из двух 9-этажных жилых блоков, расположенных со сдвижкой в плане и связанных между собой лифтовыми холлами и пристроенного 2-этажного блока обслуживания. Здание оборудовано техническим подпольем.
Для привязки принят типовой проект общежития серии 88, разработанный институтом "Белгоспроект". Общая площадь здания 7439 м2, объем - 33 582 м3, сметная стоимость всего — 1590 тыс. руб., освоено на момент обрушения — 322 тыс. руб.
В проекте общежития приняты следующие основные несущие конструкции.
Фундаменты ленточные прерывистые из сборных железобетонных плит. Стены технического подполья из сборных железобетонных блоков. Наружные стены — газосиликатные панели двухрядной разрезки, навесные. Внутренние поперечные несущие стены — панели из плотного силикатобетона В15 шаг поперечных стен 6 м. Железобетонные многопустотные плиты перекрытий шириной 1,3 м.
Общая устойчивость здания по проекту обеспечивается совместной работой вертикальных и горизонтальных диафрагм жесткости. В качестве вертикальных диафрагм жесткости приняты поперечные и продольные стены, горизонтальных — диски перекрытий. Вертикальные нагрузки поэтажно принимаются и передаются стенами через платформенные стыки.
Основанием фундаментов служит супесь моренная твердая, песок пылеватый средней плотности и супесь пылевая твердая.
Монтаж основных несущих конструкций здания производился в декабре 1985 — феврале 1986 г. По состоянию на момент обрушения здания было смонтировано в осях 1-6 на высоту 9 этажей, в осях 6 на высоту 7—8 этажей, в осях 7-12 на высоту 7 этажей, а в остальной части здания — 6 этажей.
По данным метеостанций температура воздуха с декабря 1985 г. по 6 марта 1986 г. была отрицательной. Как видно из табл. 14, начиная с 6 марта температура воздуха стала положительной до момента обрушения здания, т.е. 8 марта 1986 г.
Как указывалось выше, обрушение южной стороны здания происходило в течение всего дня 8 марта, а остальная часть дома продолжала стоять до 30 марта, хотя тоже должна была бы обрушиться, однако в эти дни опять наблюдалась отрицательная температура наружного воздуха и раствор в горизонтальных швах и бетон в вертикальных стыках замерз и фактически здание держалось на прочности замороженного раствора и бетона.
Начиная с 27 марта наступила положительная температура наружного воздуха, которая продержалась до 30 марта, когда рухнула вся остальная часть здания, кроме конструкций, расположенных в двух осях, где панели заклинило и эту часть дома растаскивали тросами трактора.
Конструктивная система зданий серии 88 с "широким" шагом поперечных несущих стен (6 м), требует плательного производства работ, особенно в зимнее время при отрицательной температуре наружного воздуха.
Таблица 14. Температурный режим при монтаже здания
До строительства 9-этажных домов-общежитий в (р.Беларусь) возводились только 5-этажные жилые здания из силикатобетона, которые хорошо себя зарекомендовали. При переходе на строительство 9-этажных крупнопанельных жилых домов необходимо было провести расчеты конструктивной системы здания.
При нагрузке на поперечные несущие стены — 60 т/м важна проектная прочность бетона, а поскольку шаг между поперечными стенами только 6 м, и наружные навесные стены передавали нагрузку тоже на внутренние стены, то возрастает роль вертикальных стыков, а их число увеличилось в связи с тем, что поперечные стены изготавливаются в автоклавах шириной 2,0 м и для получения шестиметровых стеновых панелей, приходится стыковать три панели и бетонировать два вертикальных стыка.
В лестничных клетках с односторонним опиранием многопустотных плит перекрытий образовались горизонтальные штрабы, которые заделывались бетонными вкладышами на двух растворных швах. При оттаивании раствора вкладыши вывалились.
Монтаж конструкций дома велся на растворе методом замораживания без противоморозных добавок. На 6—9 этажах отсутствовало замоноличивание вертикальных стыков в поперечных стенах. Не все швы между плитами перекрытий были замоноличены.
Таким обрааом, обрушение жилого дома-общежития серии 88 в г. Сморгонь было вызвано несколькими причинами: проведением монтажа здания методом замораживания без противоморозных добавок, отсутствием замоноличивания вертикальных стыков; недостаточным замоноличиванием между плитами перекрытий; наличием монолитных участков в проекте дома. Все это привело в момент оттаивания раствора к потере устойчивости здания (рис. 59).
Рис 59. Заполнение вертикальных стыков
Наличие вкладышей в местах с односторонним опиранием плит перекрытий, которые вывалились в момент оттаивания растворных швов, явилось продолжением причин обрушений зданий, имевших место ранее в других городах: в 1966 г. в г. Свердловске в 5-этажном крупнопанельном доме с магазином в первом этаже, в 1976 г. в г. Нижнекамске в 5-этажном крупнопанельном доме со сквозным проездом, в 1983 г. в г. Волгодонске в 9-этажном крупнопанельном жилом доме со штрабами в цокольной части здания.
Практически ничего нового в этой аварийной ситуации не было — то же зимнее производство работ и обрушение весной в момент оттаивания. При этом смонтированный при положительной температуре воздуха аналогичный 9-этажный жилой дом-общежитие эксплуатируется нормально.
Необходимо отметить, что 9-этажный жилой дом-общежитие монтировался из силикатобетонных конструкций, изготавливаемых в автоклавах. Размеры конструкций были в несколько раз меньше, чем изделия, изготовляемые в кассетах или по другой технологии. Уменьшение размеров изделий повлекло увеличение количества вертикальных и горизонтальных соединений — тех самых элементов, которые должны тщательно выполняться особенно в зимних условиях. Сэкономив на цементе, изготавливал силикатобетонные изделия, потеряли на количестве соединений.
При переходе с 5-этажных домов на 9-этажные необходимо применять изделия с повышенными (определенными расчетом) прочностью бетона и общей жесткостью здания.
Ну и, наконец, проектировщикам надо было четко проанализировать, какой же это дом — крупнопанельный или крупноблочный? По расходу арматуры — около 42 кг/м2 — это, конечно, крупноблочный дом, сюда же можно было бы отнести и размеры конструкций.
Однако для обеспечения продольной жесткости здания необходимо было иметь большие крупнопанельные стеновые панели или обеспечить их качественное соединение. То же относится и к обеспечению поперечной жесткости дома. Конструктивная система с "широким" шагом только 6 м и навесными наружными стеновыми панелями требует к себе большого внимания. Монтировать такие конструктивные здания на"замора-живание" просто нельзя. Нормы должны это исключить.
Вывод. Некачественное или вообще отсутствие замоноличивания вертикальных стыков, наличие в проекте монолитных участков и горизонтальных штраб, заделываемых бетонными вкладышами, которые вываливались в момент оттаивания раствора, привело к потере устойчивости части дома. Авария 9-этажного дома-общежития, смонтированного из силикатобетонных конструкций, произошла в период оттаивания раствора, уложенного "на замораживание" без противоморозных добавок.
Конструктивная система 9-этажного дома с "широким" шагом поперечных несущих стен требовала очень тщательного производства работ и качества изготовления изделий в автоклавах.
После прогрева оставшейся части дома-общежития произошло полное обрушение здания.