СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

В апреле 1961 г. произошло обрушение каркаса, смонтированного из сборных железобетонных элементов. Здание имело десять этажей, из них девять над землей и один этаж подвальный. Конструкции здания состояли из сборного каркаса и наружных кирпичных самонесу­щих стен. Длина здания 56,6 м, ширина 21 м с сеткой колонн в поперечном направлении 6,55 + 6,4 + 6,55 м, шаг колонн в продольном направлении 6,1 м (рис. 1). Пол­ная высота здания 41 м.
Каркас представляет собой 10 железобетонных рам, расположенных поперек здания и состоящих из сборных элементов: колонн и ригелей (рис. 2). Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит размером 5,66X1,48 м.
По данным инженерно-геологических изысканий, ос­нованием для фундаментов здания являлись моренные суглинки с гравием и щебнем мощностью 2…5 м. Фунда­менты здания железобетонные монолитные из бетона марки М 300 в виде перекрестных лент.
Наружные стены кирпичные толщиной 51 см, запро­ектированы из семищелевых камней марок 100 и 75. Сое­динение сборных железобетонных элементов между собой предусмотрено на сварке с заделкой зазоров рас­твором и бетоном марок М 200…400.
В поперечном направлении расчетная схема была принята в виде 10-этажной рамы с жесткими узлами (рис. 3) и с колоннами, защемленными в фундаменте. В продольном направлении расчетная схема быала при­нята в виде рам, ригелями в которых должны были яв­ляться плиты перекрытий.

В апреле 1961 г. произошло обрушение каркаса, смонтированного из сборных железобетонных элементов. Здание имело десять этажей, из них девять над землей и один этаж подвальный. Конструкции здания состояли из сборного каркаса и наружных кирпичных самонесу­щих стен. Длина здания 56,6 м, ширина 21 м с сеткой колонн в поперечном направлении 6,55 + 6,4 + 6,55 м, шаг колонн в продольном направлении 6,1 м (рис. 1). Пол­ная высота здания 41 м.
Каркас представляет собой 10 железобетонных рам, расположенных поперек здания и состоящих из сборных элементов: колонн и ригелей (рис. 2). Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит размером 5,66X1,48 м.
По данным инженерно-геологических изысканий, ос­нованием для фундаментов здания являлись моренные суглинки с гравием и щебнем мощностью 2…5 м. Фунда­менты здания железобетонные монолитные из бетона марки М 300 в виде перекрестных лент.
Наружные стены кирпичные толщиной 51 см, запро­ектированы из семищелевых камней марок 100 и 75. Сое­динение сборных железобетонных элементов между собой предусмотрено на сварке с заделкой зазоров рас­твором и бетоном марок М 200…400.
В поперечном направлении расчетная схема была принята в виде 10-этажной рамы с жесткими узлами (рис. 3) и с колоннами, защемленными в фундаменте. В продольном направлении расчетная схема быала при­нята в виде рам, ригелями в которых должны были яв­ляться плиты перекрытий.
По проектному заданию здание было 4-этажным (с подвалом) Г-образной формы в плане. При разработ­ке рабочих чертежей форма в плане была принята пря­моугольной и число этажей увеличено до 10.
Общего проекта организации производства работ, а также совмещенного рабочего графика строительно-мон­тажных работ на строительстве не было. Был разрабо­тан только проект монтажа железобетонных конструкций, в котором были приведены перечень оборудования, схема монтажа, стройгенплан и график производства работ. В этом проекте было указано, что к сборке кон­струкций каждого последующего этажа можно присту­пать только после окончательного закрепления всех конструкций предыдущего этажа. Вместе с тем методы закрепления монтажных стыков и узлов, включая тех­нологию сварки, в этом проекте не были отражены.
Обращает на себя внимание нечеткость распределе­ния работ между подрядными организациями по замоно-личиванию монтажных стыков каркаса. Так, замоноли-чивание стыков колонн входило в обязанности одной организации, а замоноличивание узлов сопряжений ри­гелей с колоннами, плит с ригелями и плит между со­бой — в обязанности другой организации.
К моменту обрушения каркаса здания были полно­стью закончены работы по устройству фундаментов, почти полностью были возведены стены подвала, частич­но не были заполнены пазухи котлована. Полы в подва­ле не были сделаны, хотя засыпка фундаментов в под­вале частично осуществлена. Железобетонный каркас был смонтирован почти полностью на все 10 этажей зда­ния. Стыки колонн выполнены только частично, сварено только 50 % стальных накладок.
Осмотр разрушенных конструкций показал, что в це­лом ряде случаев сварка стыкав ригелей не была выпол­нена. Заполнение раствором стыков ригелей с колонна­ми произведено в основном только до 3-го этажа. По записи в журнале сварочных работ узлы сопряжения плит были сварены. Однако при осмотре было обнару­жено много узлов с несваренными стыками. Замоноли­чивание стыков плит не производилось. К кладке стен здания выше перекрытия над подвалом не приступали.
Обрушение каркаса произошло в продольном направ­лении; каркас после обрушения представлял собой гру­ду развалин. В результате обрушения каркаса стены под­вала оказались частично разрушенными; колонны были сорваны с фундаментов; анкерные болты срезаны в ос­новном в уровне верха подливки под опорные плиты колонн.
Фундаменты колонн не имели существенных повреж­дений, заметны лишь незначительные сколы бетона баш­маков.
Проверка проекта показала, что в поперечном на­правлении жесткость и прочность здания должны обес­печиваться поперечными рамами. Поверочный расчет рам выявил достаточную их прочность как в узлах, так и в линейных элементах при полном замоноличивании узлов сопряжения колонн и ригелей до укладки плит междуэтажных перекрытий, что соответствует принятой статической расчетной схеме поперечной рамы.
Схема каркаса
 
1. Схема каркаса
1 — железобетонные колонны;   2 — самонесущие   стены;   3 — сборные железобетонные  ригели;  4 — сбой­ные железобетонные плиты
Поперечный разрез каркаса
 
2. Поперечный разрез каркаса
1 — колонны; 2 — самонесущие сте­ньг  3 — ригель;   4 — стык   колонн; 5 — фундаментные      перекрестные ленты
 
Узлы соединений
3. Узлы соединений
а — деталь опирания плит между­этажных перекрытий на ригель; б — узел сопряжения ригеля с ко­лонной каркаса; 1 — ригель; 2 — плиты перекрытия; 3 — стальные закладные детали; 4 — колонны; 5 —самонесущая стена
 
В действительности плиты перекрытий укладывались до замоноличивания узлов рамы, и ригели работали на нагрузку от собственного веса плит как свободно лежа­щие балки. В этом случае расчетная схема поперечной рамы изменяется, в связи с чем возникают растягиваю­щие усилия в нижней плоскости ригеля на опорах, что в расчете и в проекте конструкций не нашло отражения. В этих условиях у концов ригелей со стороны воздейст­вия ветра (с наветренной стороны) образуются шар­ниры.

Добавить комментарий