5月27日安徽銅陵市才發生了房屋垮塌事故,這不到一周的時間,廣西龍州又發生的同樣的事故。
作為一級注冊結構工程師,職業習慣讓我第一時間收集現有的資料,簡要分析事故的原因。
從視頻資料上看,這次倒塌的房屋是2層樓的臨街商鋪,而且并非是常見的上面住宅下面底商——底框磚混結構。這棟樓下面是一家文具店,樓上不知道是什么功能,但通常來說可能是作為庫房和生活區。
按設計理念,這種兩層樓的商鋪多半是采用框架結構,非常簡單明了,傳力清晰的結構形式。而且框架結構豎向結構較少,在使用上能夠給予更大的空間。但從現場的照片和建筑年代,也不完全排除磚混結構的可能,對于磚混結構的商鋪來說,由于承重橫墻的存在,商鋪的開間不會很大。通常磚混結構商鋪的開間在4米左右就要設置一道橫墻,而框架結構可以做到8米多設置一顆框架柱。所以,其結構形式還待進一步的資料才能夠確定。
框架結構的模型
框架結構商鋪常見的平面布置
不過從現場圖片上看,這棟樓的樓板并非安徽銅陵倒塌小區那樣的預制樓板,而是現澆樓板,大家可以從下面的截圖中看到,即使樓塌了,但是樓板因為和周邊的結構梁/圈梁有現澆的鋼筋相連接,并沒有立即壓塌,而是“藕斷絲連”般的和其他結構構件連在一起。這就是現澆樓板比預制樓板更有利于抗震逃生的緣故,這樣“懸掛”著的樓板,能夠給建筑里的人,更多的逃生空間。
同時,在上圖中,我們還看到了一根斜著倒塌的結構梁,不過從其外觀上分析,其截面尺寸比較小,截面高度可能在300mm左右,很難認定這是一根框架梁,這種框架結構中的框架梁,其截面高度通常在500mm以上。我感覺這要么是圈梁,要么是懸挑出來的封邊梁。所以,不能通過這根梁就判斷這棟樓就是框架結構。
從倒塌的過程上看,最先發生變形的是招牌“現代”和“文具”中間的部分,也是隨后變形最大的部位。按建筑的布置來說,這里應該是有一堵分戶墻的,我估計是因為樓下的文具店把原本兩個獨立的店鋪打通了,也就是說可能下圖中我箭頭所指的分戶柱/墻被拆除,改變了受力體系,導致結構承重出現了問題,直至整體垮塌。
但這里有個問題,如果是框架結構,其承重的是框架柱,而拆除框架柱不是一件簡單的事情,需要專業的切割和破除的工具。這種二層的框架結構的框架柱截面尺寸400X400~600X600之間,且里面配置的鋼筋植筋也不小,常見的16mm~20mm。這意味著如果商家要拆除商鋪的框架柱,就需要專業的施工隊伍,并且弄出很大的動靜,才能完成。然而在這樣一個顯眼,且人流量密集,并且旁邊有其他商鋪經營的條件下,干這樣違法的拆除工作,幾乎可以肯定會被舉報。
框架柱的工法展示
所以,我還是懷疑這棟樓并非是框架結構,而是現在已經不常見的磚混結構的商鋪。而磚混結構的特性—橫墻較多,也給樓下商鋪改造提供了動機和理由。同時,磚砌體的拆除要比上述拆除鋼筋混凝土框架柱簡單得多。
砸錘拆除磚墻
另外,這棟樓在5秒內就完成了整體倒塌,并且連帶周邊一跨范圍同樣出現倒塌,這屬于典型的連續性的脆性破壞,讓我更加懷疑這是磚混結構的建筑了。
當然,還有一些倒塌的可能性,比如基礎或基礎下方的持力層出現問題,但事發后周圍的地面沒有出現變形和沉降,可以暫時排除這種可能性。再比如上方違章搭建加層,似乎也沒有看見,照片里屋面好像只搭設了一個簡易的彩鋼棚,這點荷載不至于讓樓出現整體倒塌。
更多的分享,待后續的信息補充了。
短時間內,連續兩個地區的老舊建筑出現倒塌,說明這已經不是偶然的事件了,對于絕大多數建筑來說,其使用年限還并沒有達到50年的標準。不管是因為擅自改變結構,還是客觀自然災害,對既有建筑的檢測、鑒定和加固已經迫不容緩了,放任不管,未來只會出現越來越多的類似事件。
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