内蒙古自治区乌审旗在建的第二实验小学建筑工地的报告厅支撑模板发生坍塌工程案例分析.docx

1、内蒙古自治区乌审旗在建的第二实验小学建筑工地的报告厅支撑模板发生坍塌工程案例分析工程案例分析专 业： 建筑与土木工程学 号： 姓 名： 一、工程概况新建的乌审旗第二实验小学总建筑面积为286686平方米，其中报告厅共计一层，层面结构为井字梁楼盖，结构高度9米，最大跨度为304米，建筑面积67840平方米。 该工程位于鄂尔多斯市乌审旗嘎鲁图镇。该工程由鄂尔多斯市勇泰热电集团有限责任公司出资兴建、中国建筑西北设计研究院有限公司设计、陕西榆林市荣岩地质勘探有限公司勘察、湖南星沙建筑有限责任公司承建、内蒙古合众监理有限责任公司监理，建成后拟捐赠当地政府使用。 二、事故发生情况2011年月日时分左右，内

2、蒙古自治区乌审旗在建的第二实验小学建筑工地的报告厅支撑模板发生坍塌。该报告厅模板支架半个月前已搭好，5月1日8时许开始水泥混凝土浇灌作业，大约浇注了三分之一面积时顶部突然倾塌，当时顶部有9人、地面有8人。本次事故共造成人死亡，人受伤。三、事故资料收集1.天气情况事故发生前十天，内蒙古自治区乌审旗地区主要是晴转多云天气，平均15摄氏度，没有出现雨雪天气。天气因素不影响，工程施工质量。2.水文地质资料经普查查明，内蒙古自治区乌审旗地区具有普遍供水意义的含水层有两个。第一个含水层是第四系潜水含水层，分布于东部、南部冲湖积平原，含水层由粉细砂组成，厚40-60米，水位埋深1-5米，是最具供水价值的含水

3、层。第二个含水层是白垩系承压水含水岩组，分布广泛，含水层由细至粗砂岩组成，厚160-170米，水位埋深6-30米，单位涌水量1升/秒米，是西部、北部的主要供水含水层。3.勘查资料 土层分布情况 细砂层：松散，稍湿饱和。厚度不均匀，层厚1.13.9m，地基承载力特征值90kPa。 细砂层：稍密，湿饱和。场地内均有分布，层厚0.33.8m，层底深度1.66.0m，地基承载力特征值120kPa。 细砂层：中密状态，饱和。场区内均有分布，厚度不均匀，层厚4.39.4m。层底深度6.014.0m，地基承载力特征值180200kPa。 砂岩层：全风化中风化层，地基承载力特征值230500kPa。4.公司资

4、质鄂尔多斯市勇泰热电集团有限责任公司资质及荣誉：注册资本：5亿元 成立时间：2009年5月份 资质：乌审旗勇泰房地产开发有限责任公司肆级开发资质(四级资质房地产开发企业可承担10万平方米以下（含）的开发项目)湖南星沙建筑有限公司资质注册资本：人民币伍仟叁佰肆拾陆万元整成立时间：2000-8-21主项资质：房屋建筑工程施工总承包壹级(一级企业：可承担单项建安合同额不超过企业注册资本金5倍的下列房屋建筑工程的施工： （1）40层及以下、各类跨度的房屋建筑工;（2）高度240米及以下的构筑物； （3）建筑面积20万平方米及以下的住宅小区或建筑群体。)增项资质：市政公用工程施工总承包壹级、机场场道工程

5、专业承包壹级、建筑装修装饰工程专业承包壹级、土石方工程专业承包贰级、地基与基础工程专业承包叁级、机电设备安装工程专业承包叁级内蒙古合众监理有限责任公司注册资本：200 万元 成立时间：2009年3月主项资质：乙级房屋建筑工程全部(可承担相应专业工程类别二级以下（含二级）建设工程项目的工程监理业务，1428层；2436米跨度（轻钢结构除外）；单项工程建筑面积1万3万平方米高度70120米建筑面积6万12万平方米；单项工程1428层。 ） 增项资质：乙级市政公用工程全部 5.施工供应材料模板支撑体系架管壁不足3毫米，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）3.1.2中规定，每

6、根脚手架钢管的最大质量不应大于25kg，宜采用48*3.5。6.和项目有关的资料本工程结构高度9米，最大跨度为30.4米。其模板支撑体系属于高大模板支撑系统。（高大模板支撑系统是指建设工程施工现场混凝土构件模板支撑高度超过8m，或搭设跨度超过18m，或施工总荷载大于15kN/，或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。四、调查取证1.经现场勘测发现，该工程模板支撑体系立杆垫板下铺宽度300毫米左右的竹胶板，没有设置扫地杆。同时，该工程存在梁底增加的承重立杆为假支撑，没有伸至地面；梁底承重扣件有部分为单扣件；。2.该工程模板支撑系统属于高大模板支撑系统。根据住房和城乡建设部有关模板工程及支撑体

7、系中混凝土模板支撑工程的标准（建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则），该工程属于超过一定规模危险性较大工程，应编制专项施工方案，并组织专家论证。调查发现，该工程无模板支撑体系专项方案，且未组织专家论证。3.监理单位未要求施工单位编制专项施工方案，未阻止施工单位的违规行为。五、验证计算：垫板尺寸300*300mm2,地基承载力120KPa, 支撑钢管48*2.5，支撑体系 如图所示 荷载及计算参数：（实际监测值与标准值相近）1. 模板自重标准值0.35KN/m2 2. 支架自重标准值0.75KN/m23. 砼自重标准值24 KN/m2 4. 钢筋自重标准值 梁1.5 KN/m2 板1.1

8、KN/m2 5. 振捣砼对水平模板产生的荷载标准值2.0 KN/m2 6. 施工人员及设备荷载标准值均布活荷载1.0 KN/m2 7. 方木参数：弹性模量E=9500 N/mm2，抗弯强度设计值f=13 N/mm2，抗剪强度设计值T=1.4N/mm2，截面尺寸50*100 mm28. 支撑钢管参数：弹性模量E=206000 N/mm2，抗弯强度设计值f=205 N/mm2，截面尺寸48*2.5，（一）梁底模板验算1.模板承受荷载计算钢筋混凝土梁自重线荷载：q1=25*0.85*1=21.25KN/m模板自重线荷载：q2=0.35*0.85*（2*1+0.3）/0.3=2.28 KN/m活荷载标

9、准值（集中荷载）：P1=（1+2）*0.3*0.85=0.765KN则均布恒荷载：q=1.2*（21.25+2.28）=28.236 KN/m集中活荷载：P=1.4*0.765=1.071KN2.模板截面参数截面惯性矩：I=bh3/12=85*1.8*1.8*1.8/12=41.31cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=85*1.8*1.8/6=45.9 cm33.内力计算及简图支座反力：N1= N2=(ql+p)/2=(28.236*0.3+1.071)/2=4.771KN跨中最大弯矩：M=ql2/8+Pl/4=28.236*0.3*0.3/8+1.071*0.3/4=0.398KN.m最大挠

10、度值：=2(0.667*0.398*106*150*0.625*75)/EI=0.951mm 4.抗弯强度验算：模板抗弯强度计算值：f=M/W=0.398*106/(45.9*103)=8.7N/mm2模板抗弯强度设计值：f=15 N/mm2可知ff,故模板抗弯强度满足要求。5. 抗剪强度验算：模板截面抗剪强度计算值：T=VS/(Ib)=3V/(2bh)=3*4771/（2*850*18）=0.468N/mm2其中s为剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩模板截面抗剪强度设计值：T=1.4 N/mm2可知TT,故模板抗剪强度满足要求。6. 挠度验算：模板最大挠度计算值：=0.951mm小于挠度限

11、值300/250mm故，模板挠度满足要求。（二）梁底支撑方木验算1.方木的截面参数：截面惯性矩：I=bh3/12=5*10*10*10/12=416.67 cm4截面抵抗矩：W= bh2/6=5*10*10/6=83.33 cm32. 内力计算按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值按最不利分配的弯矩和，计算公式如下：均布荷载：q=4.771/0.85=5.613KN/m最大弯矩：M=0.1ql2=0.1*5.613.0.85*0.85=0.406KN.m最大剪力：Q=0.6ql=0.6*5.613*0.85=2.863KN最大支座反力：N=1.1ql=1.1*5.613*0.

12、85=5.248KN3. 抗弯强度验算：方木抗弯强度计算值：f=M/W=406000/83330=4.87 N/mm2方木抗弯强度设计值：f=13 N/mm2，可知ff,故方木抗弯强度满足要求。4. 抗剪强度验算：方木截面抗剪强度计算值：T=VS/(Ib)=3V/(2bh)=3*2.863*1000/(2*50*100)=0.859 N/mm2方木截面抗剪强度设计值：T=1.3 N/mm2可知Tf,故钢管抗弯强度不满足要求。4. 挠度验算：钢管最大挠度计算值：=2*（0.5*200*100*0.667*1050000+1050000*150*0.5*（100+175）/(EI)=3.0mm小于

13、挠度限值700/150mm与10mm故，钢管挠度满足要求。（四）梁两侧支撑钢管扣件抗滑移验算纵向或横向水平杆与立杆相连接时，扣件的抗滑承载力公式：RRC其中，RC：扣件抗滑承载力设计值，取8.0KN R:纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=5.248KN RC=8KN故，单扣件抗滑承载力计算满足要求。（五）支撑立杆验算1. 支撑立杆承受荷载计算点处立杆模板自重：（0.425+0.2）2*0.35=0.137KN；支架自重：（0.425+0.35）2*0.75=0.45KN；混凝土自重：（0.425+0.2）2*0.1*25=0.98KN；振捣荷载：(0.425+0.2)2*2=0.781KN施工人员及设备荷载：(0.425+0.2)2*1=0.39KN梁底横杆的最大支座反力：5.248KN则，立杆所承受的竖向荷载：N=1.2*（0.137+0.45+0.98）+1.4*（0.781+0.39）+2*5.248=14.016KN点处立杆模板自重：（0.425+0.425）*（0.425+0.2）*0.35=0.186KN；支架自重：（0.425+0.425）*（0.425+0.35）*0.75=0.494KN；混凝土自重：（0.425+0.425）*（0.425+0.2）*0.1*25=1.328KN；振捣荷载：（0.425+