二級結構：建筑施工時的裂縫分析
發布時間：2010-01-14 共2頁
三、鋼筋混凝土柱吊裝斷裂事故分析
（一）事故概況
某工程項目C列柱為等截面柱，長l2m；斷面為40Omm*6OOmm；采用對稱配筋，每邊為4業16，構造筋為2業12；混凝土強度等級為C20，吊裝時已達100%強度；柱為平臥預制，一點起吊；吊點距柱頂2m；剛吊離地面時，在柱腳與吊點之間離柱腳4.8m左右產生裂縫，裂縫沿底面向兩側面延伸貫通，最大寬度達1.3mm，使柱產生斷裂現象。
（二）事故原因分析
此事故的主要原因是：柱平臥預制吊裝，吊點受力與使用受力不一 致；吊點選擇不合理，吊裝彎矩過大，其抗彎強度和抗裂度不能滿足要求所造成。現予以分析驗算如下：
1、吊點選擇不符合吊裝彎矩MDm，最小的原則
柱子吊裝彎矩的大小與吊點位置密切有大而遭受破壞，其吊點選擇的原則：必須力求吊裝彎距最小。為此，對等截面柱，當一點起吊時，應使|Mmx|=|一MD|，即跨中最大正彎距語吊點處負彎距的絕對值相等。據此求得吊點位置距柱頂為0.293L（L為柱長）處。當L為12米時，吊點距柱頂應為0.293X12=3.5m.原吊點離柱頂為2m，故不符合吊裝彎矩最小的原則，吊裝時必然使跨中最大彎矩的絕對值大于吊點處負彎矩的絕對值，所以裂縫發生在跨中最大正彎矩的截面處。
2、柱子吊裝中抗彎強度不夠
現就按吊裝彎矩最小進行驗算，柱子平臥預制一點起吊，其抗彎強度也不能滿足要求。驗算結果如下：
（1）計算荷載g取鋼筋混凝土重力密度為25000N/m，則自重為0.4×0.6×25000=6000N/m；動載系數為1.3~1.5，取1.5，則計算荷載q=1.5×6000=9000N/m.
（2）計算簡圖
按吊裝彎短最小的原則，吊點離柱頂為3.5m，吊裝時柱腳不離地，柱子剛吊離地面近似于一根懸臂的簡支梁。
3、柱子吊裝中抗裂度不夠
按施工驗收規范規定，鋼筋混凝土構件在吊裝中受拉區裂縫寬度不大于w （三）經驗教訓從上述事故中，應吸取的經驗教訓如下：
（1）由于柱子吊裝受力與使用受力不一，故必須進行吊裝驗算。
（2）當吊裝受力與使用受力不一時，吊點選擇應符合吊裝彎矩最小的原則，以免吊裝彎矩過大而過受破壞。如在本例中，按吊裝彎矩最小的原則，確定吊點距柱頂為3.5m時，其跨中的正彎矩與吊點處的負彎矩的絕對值相等，均為55.125XlO.而按原吊點距柱頂為2m時，其跨中最大彎矩為103.68X1O.N.mm，最大彎矩截面距柱腳為4.8m處。由此可見，原吊點跨中正彎矩要比按吊裝彎矩最小的原則確定吊點跨中正彎矩大1.88倍。該柱在離柱腳4.8m處出現較大裂縫，產生斷裂現象，也證明了該截面處的吊裝彎矩最大。
（3）當吊裝受力與使用受力一致時，吊點的選擇應盡可能符合使用受力的要求，如簡支梁的兩吊點應靠近梁的兩端；懸臂梁的兩吊點應在梁的兩支座處。
（4）若經吊裝驗算，抗彎強度和抗裂度不能滿足時，首先考慮翻身起吊。如本例采用翻超身吊時，則抗彎強度和抗裂度均可滿足，若翻身起吊仍不能滿足時，則可增加吊點，改一點起吊為二點起吊，以減小吊裝彎矩，或采取臨時加圊措施。
此外，為了便于就位、對中，確保吊裝安全，構件綁扎時務使吊鉤中心線對準構件重心；水平構件吊裝兩點綁扎時，應分別用兩根吊繩；且對等截面構件，還要求兩吊點左右對稱，兩根吊繩長短一致；吊繩水平夾角應大于等于60.不得小于45.；嚴禁斜吊和起重機負荷行駛。
（一）事故概況
某工程項目C列柱為等截面柱，長l2m；斷面為40Omm*6OOmm；采用對稱配筋，每邊為4業16，構造筋為2業12；混凝土強度等級為C20，吊裝時已達100%強度；柱為平臥預制，一點起吊；吊點距柱頂2m；剛吊離地面時，在柱腳與吊點之間離柱腳4.8m左右產生裂縫，裂縫沿底面向兩側面延伸貫通，最大寬度達1.3mm，使柱產生斷裂現象。
（二）事故原因分析
此事故的主要原因是：柱平臥預制吊裝，吊點受力與使用受力不一 致；吊點選擇不合理，吊裝彎矩過大，其抗彎強度和抗裂度不能滿足要求所造成。現予以分析驗算如下：
1、吊點選擇不符合吊裝彎矩MDm，最小的原則
柱子吊裝彎矩的大小與吊點位置密切有大而遭受破壞，其吊點選擇的原則：必須力求吊裝彎距最小。為此，對等截面柱，當一點起吊時，應使|Mmx|=|一MD|，即跨中最大正彎距語吊點處負彎距的絕對值相等。據此求得吊點位置距柱頂為0.293L（L為柱長）處。當L為12米時，吊點距柱頂應為0.293X12=3.5m.原吊點離柱頂為2m，故不符合吊裝彎矩最小的原則，吊裝時必然使跨中最大彎矩的絕對值大于吊點處負彎矩的絕對值，所以裂縫發生在跨中最大正彎矩的截面處。
2、柱子吊裝中抗彎強度不夠
現就按吊裝彎矩最小進行驗算，柱子平臥預制一點起吊，其抗彎強度也不能滿足要求。驗算結果如下：
（1）計算荷載g取鋼筋混凝土重力密度為25000N/m，則自重為0.4×0.6×25000=6000N/m；動載系數為1.3~1.5，取1.5，則計算荷載q=1.5×6000=9000N/m.
（2）計算簡圖
按吊裝彎短最小的原則，吊點離柱頂為3.5m，吊裝時柱腳不離地，柱子剛吊離地面近似于一根懸臂的簡支梁。
3、柱子吊裝中抗裂度不夠
按施工驗收規范規定，鋼筋混凝土構件在吊裝中受拉區裂縫寬度不大于w （三）經驗教訓從上述事故中，應吸取的經驗教訓如下：
（1）由于柱子吊裝受力與使用受力不一，故必須進行吊裝驗算。
（2）當吊裝受力與使用受力不一時，吊點選擇應符合吊裝彎矩最小的原則，以免吊裝彎矩過大而過受破壞。如在本例中，按吊裝彎矩最小的原則，確定吊點距柱頂為3.5m時，其跨中的正彎矩與吊點處的負彎矩的絕對值相等，均為55.125XlO.而按原吊點距柱頂為2m時，其跨中最大彎矩為103.68X1O.N.mm，最大彎矩截面距柱腳為4.8m處。由此可見，原吊點跨中正彎矩要比按吊裝彎矩最小的原則確定吊點跨中正彎矩大1.88倍。該柱在離柱腳4.8m處出現較大裂縫，產生斷裂現象，也證明了該截面處的吊裝彎矩最大。
（3）當吊裝受力與使用受力一致時，吊點的選擇應盡可能符合使用受力的要求，如簡支梁的兩吊點應靠近梁的兩端；懸臂梁的兩吊點應在梁的兩支座處。
（4）若經吊裝驗算，抗彎強度和抗裂度不能滿足時，首先考慮翻身起吊。如本例采用翻超身吊時，則抗彎強度和抗裂度均可滿足，若翻身起吊仍不能滿足時，則可增加吊點，改一點起吊為二點起吊，以減小吊裝彎矩，或采取臨時加圊措施。
此外，為了便于就位、對中，確保吊裝安全，構件綁扎時務使吊鉤中心線對準構件重心；水平構件吊裝兩點綁扎時，應分別用兩根吊繩；且對等截面構件，還要求兩吊點左右對稱，兩根吊繩長短一致；吊繩水平夾角應大于等于60.不得小于45.；嚴禁斜吊和起重機負荷行駛。
