Охрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовОхрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовОхрана труда в строительстве → Причины аварий жилых домовСтроящийся дом № 37 в Шаумянском районе Еревана представлял собой 16-этажное 135-квартирное здание типа "Трилистник", возводимое методом подъема перекрытий (рис. 70, 71). Конструктивная схема здания рамиосвязевая с центрально расположенным железобетонным ядром жесткости с внутренним диаметром 8,3 м и с внешним очертанием в виде девятигранника. Толщина стен ядра 40 см, а в местах проемов — 60 см, бетон класс В15.
Рис. 70. Строительство в Шаумянском районе г. Еревана 16-этажных зданий, возводимых методом подъема перекрытий
Рис. 71. План н конструктивная схема жилого дома №37
Междуэтажные перекрытия железобетонные, монолитные цельные на этаж, площадью 724 м2, толщиной 18 см, из бетона класса В15. Каркас здания состоит из 30 сборных железобетонных пятиярусных колонн, расположенных вне ядра жесткости. Сечение колонн нижних ярусов 45x45 см, верхних 40x40 см. Нижние колонны выполнены из бетона класса В40, верхние из В25. Ядро жесткости и расположенные по его периметру шесть колонн имеют общий фундамент в виде круглой монолитной железобетонной плиты диаметром 15 м, высотой 3,8 м. Фундаменты под колонны в виде отдельно стоящих железобетонных башмаков стаканного типа размером в плане 2,2x2,2 м из бетона класса В15. Основанием здания в соответствии с инженерно-геологическим заключением служат скальные грунты в виде трещиноватых базальтов коренного залегания. Сейсмичность участка строящегося дома 7 баллов.
В состав проектной документации включен проект организации строительства (ПОС), учитывающий специфические особенности возведения зданий методом подъема перекрытий.
Строительство дома начато в середине 1979 г. Подъем плит перекрытий осуществлялся специальным подъемным оборудованием, управляемым с пульта, находящегося на плите перекрытия 16-го этажа. На монтаж, демонтаж и эксплуатацию подъемного оборудования имеются специальные инструктивные документы.
По состоянию на 3 апреля 1982 г. ядро жесткости было возведено до уровня 10-го этажа (отм. 30,62 м) включительно (рис. 72), а три яруса всех 30 колонн — до отметки 32,18 м. Частично были смонтированы наружные стеновые панели на 2—3 этажах. Плиты междуэтажных перекрытий 1—6 этажей находились на проектных отметках, причем перекрытия первых двух этажей были замоноличены с ядром жесткости полностью, а третьего этажа — частично. Остальные плиты перекрытий попарно находились на промежуточных отметках. По данным авторского надзора вершины всех колонн третьего яруса по отношению к перекрытию 4-го этажа имели отклонения от вертикали приблизительно на 25 см. В колоннах, стыках и в плитах перекрытий при визуальном осмотре никаких повреждений не было обнаружено.
Рис. 72. Железобетонное ядро жесткости с внутренним диаметром 8,3ми с внешним очертанием в виде девятиугольника
В связи с отклонением колонн строительно-монтажные работы на объекте были остановлены.
Отклонение колонн второго и третьего ярусов от вертикали явилось результатом нарушения технологии подъемно-монтажных работ — несвоевременного замоноличивания с ядром жесткости плит перекрытий 4—6 этажей, достигших проектных отметок, а также отсутствия металлических клиньев в зазорах между ядром и пакетом плит, которые находились на промежуточных отметках. Расчетом было установлено, что отклонение колонн от вертикали позволяет произвести опускание плит без дополнительных технических решений и мероприятий с целью приведения каркаса в проектное положение. В связи с этим было решено осуществлять опускание пакетов плит, находящихся на втором и третьем ярусах колонн.
17 апреля в 11 часов две пары плит и одиночная плита были опущены соответственно с отметок 29,97 на 27,01 м, с 18,13 на 15,17 м, с 21,09 на 18,13 м, а в 12 часов в процессе опускания пакета плит 9-го и 10-го этажей с отметки 21,83 на отметку 18,87 м произошло обрушение здания.
После обрушения каркаса ядро жесткости осталось на месте с повреждениями в зоне 5—7 этажей (рис. 73). Нижняя часть ядра в пределах четырех, этажей сохранилась в проектном положении, а в поврежденной зоне в пределах 5—7 этажей наблюдались горизонтальные и наклонные трещины, разрушение отдельных участков и вмятин. Верхняя часть ядра выше 7-го этажа имела сдвиг с поворотом до 30 см по часовой стрелке относительно нижней части и отклонения по вертикали. Разрушенные плиты перекрытий оказались в виде беспорядочного пакета внизу в форме шатра вокруг ядра.
Рис. 73. Повреждение ядра жесткости в зоне 5—7 этажей здания
Части колонн верхнего яруса с подъемниками и обрывками тяг лежали на обрушившейся плите 16-го этажа, также с поворотом по часовой стрелке, а остальные колонны, разбитые на части, оказались между плитами перекрытий (рис. 74).
Рис. 74. Разрушение обрушившихся плит, возводимых методом подъема перекрытий
Рабочие чертежи и расчеты несущих конструкций дома как в стадии эксплуатации, так и в стадии подъемно-монтажных работ соответствовали требованиям нормативных документов.
По данным физико-механических испытаний бетонов было отмечено соответствие фактической прочности бетона колонн и перекрытий проектной прочности. В то же время неудовлетворительное качество бетонирования отдельных участков ядра жесткости, а также повышенное содержание углерода в арматурной стали колонн, хотя и повлекли снижение качества несущих конструкций, однако они не могли явиться причиной обрушения дома.
Проведенные расчеты показали, что отклонение колонн от вертикали не является причиной обрушения дома, так как при наличии раскрепления плит с ядром жесткости и фактических величинах вертикальных нагрузок, составляющих до 50% расчетной величины, отклонение колонн до 25 см от вертикали при отсутствии поперечных сил не могло исчерпать несущую способность каркаса здания.
Обрушение строящегося здания произошло вследствие разрушения каркаса, состоящего из колонн трех ярусов общей высотой 32,18 м и 16 цельных на этаж плит перекрытий, нахолящихся по одной или попарно в пакете на разных отметках. Разрушение каркаса произошло в результате потери несущей способности части колонн, расположенных по внешнему контуру каркаса в пределах отметок 24,05—18,13 м (на уровне 8—7 этажей) под действием значительной горизонтальной силы, возникшей во время опускания пакета в результате перекоса и смещения пакета.
Основной причиной обрушения каркаса дома №37 явилось нарушение исполнителями отдельных операций технологического процесса монтажных работ, носящих циклический, многократно повторяемый характер, выразившееся в несвоевременной установке и удалении металлических клиньев между ядром жесткости и плитами перекрытий, а также в частичной отсутствии деревянных" клиньев в захватных гнездах, фиксирующих грузовые тяги подъемников.
Отсутствие деревянных фиксирующих клиньев в захватных гнездах плит, а также наличие стальных клиньев в зазоре между опускаемым пакетом плит и ядром жесткости подтверждается показаниями свидетелей.
Согласно принятой технологии перемещение плит перекрытий допускается производить после освобождения перемещаемых перекрытий от раскрепляемых с ядром жесткости стальных клиньев. Перекос опускаемого пакета плит 9—10 этажей мог произойти при наличии "препятствий" в виде стальных клиньев, оставшихся в зазоре между ядром жесткости и плитой. При перекосе плит отдельные грузовые тяги подъемников могли высвобождаться из захватных гнезд воротников, что вполне вероятно при отсутствии фиксирующих деревянных клиньев. Нагрузка от высвободившихся грузовых тяг могла перераспределиться между оставшимися в защемлении грузовыми тягами и перегрузила последние.
По мере опускания пакета плит перекос увеличивался, что вызвало резкое возрастание нагрузки на грузовые тяги и привело к последовательному разрыву тяг. Следствием этого явились поворот плиты и удар пакета плит по колоннам. Причем наибольшие нагрузки пришлись на колонны, максимально удаленные от ядра жесткости, которые разрушились в первую очередь. Это повлекло за собой падение как опускаемого пакета, так и трех вышележащих пакетов плит. Плиты при падении разрушили колонны, нанесли косой удар и одновременно вызвали поворот ядра жесткости в пределах отметок 18,13—12,21 м. Далее наступило разрушение остальной части каркаса.
Вывод. Нарушение технологического процесса при опускании плит перекрытий, а именно не удаленные вовремя металлические клинья, установленные в зазоры между ядром жесткости и опускаемыми плитами, в то время как деревянные клинья не были установлены в захватные гнезда, фиксирующие грузовые тяги подъемников, вызвало обрушение 16-этажного жилого дома в г. Ереване.
Итак, одни клинья не были убраны, а другие не были поставлены — опять та самая мелочь, которой мы привыкли не придавать большого значения и из-за которой возникают и происходят аварийные ситуации.