[分享]救灾转“追责”:维冠坍塌背后:设计违规、偷工减料、证书挂靠

发表于2016-02-22    1440人浏览    4人跟帖    总热度:840  

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核心提示
据中国地震台网正式测定:02月06日03时57分在台湾高雄市(北纬22.94度,东经120.54度)发生6.7级地震,震源深度15千米。据台湾媒体报道,台湾本岛多地震感明显,台南地区传出多栋大楼倒塌,持续搜救中。台南市在此次地震中受灾最重,共造成116人遇难,550人受伤。其中受灾最严重的台南永康维冠大楼,犹如豆腐渣一般不堪一击,死伤惨重,造成楼内114人遇难,1人失联。13日下午,维冠大楼的搜救工作告一段落。下一步工作重点已转入灾民收容安置、灾后重建及后续补偿救助等问题,相关追责工作也已经全面展开。

在倒塌的现场破损梁柱中,竟清楚可见用色拉油桶当支柱,建商偷工减料的证据非常明确。结构技师戴云发研判,所有921大地震造成楼塌的元素,包括U型建筑、单跨度、搭梁等,维冠金龙都有了。
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 烂楼他们盖的!建商、建筑师、承包商都是祸首。
台南地检署调查维冠金龙大楼倒塌有偷工减料之嫌,声押维冠负责人林明辉、建筑师郑进贵、张魁宝等3人获淮,住户也怒指商场的剪力牆遭打通。结构技师戴云发研判,所有921强震造成楼塌的元素,包括U型建筑、单跨度、搭梁等,维冠金龙都有了。
维冠金龙大楼因6日凌晨一场规模6.4的大地震应声倒塌,造成重大伤亡,至10日下午已有40馀人不幸罹难,仍有90多人受困在瓦砾堆底下待援。
据报导,台南地检署调查发现,维冠金龙大楼并非由签证建筑师张魁宝设计,有违反法规借牌给他人申请建照的事实。另外,大楼结构计算书和配筋详图明显不符,在梁柱接头箍筋的数量竟然比结构计算书短少50%,造成梁柱接头强度严重不足,影响耐震,有偷工减料之嫌。
检方认定林明辉、张魁宝及郑进贵涉及业务过失致死罪,8日晚间传讯3人到案后,以有串证之虞声押,台南地方法院9日下午召开羁押庭,晚间10时裁定羁押禁见。
 ▼ 受困者家属:我们心碎。
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还有灾民PO上照片,怒控商场承租户灿坤的蓝姓房东7年前将大楼A、B、C栋的1到4楼内部所有间隔牆和栋柱打穿,造成大楼住户必须在团圆夜生离死别。承租店面的灿坤3C日前发出声明,2004年11月承租维冠大楼1至3楼店面时,完全承接房东所提供的店面,没有做任何梁柱结构的整修或异动。并呼吁自己也是受灾户,盼检调釐清。
报导指出,结构技师戴云发表示,过去921大地震造成楼塌的元素几乎都可以在维冠金龙大楼再度看到。例如维冠金龙的建筑楼型是大U型,且採取单跨度设计,转角处为圆型,搭梁系统等设计,对建筑结构有不良影响。
戴云发认为,左右两侧的H栋和I栋,与正面的A栋到G栋的连结太脆弱;下层商场部份有许多柱面被敲掉打通,推测也可能影响了建筑结构。至于在施工品质上,南检发现梁柱接头箍筋部份数量竟比结构计算书少了一半;戴云发提醒,混凝土的强度是否足够也是观察的重点。
▼ 台南维冠金龙大楼坍塌现场。(图/记者李锺泉摄)
至于民众在现场发现柱子内竟然有沙拉油桶和保丽龙等材料,戴云发认为,在921地震之前所兴建的建筑物中不少「装饰用」柱子内填沙拉油桶。
他举例,在实际「承重结构用柱子」必须使用扎实的钢筋混疑土,但建筑师在设计时,可能为了建筑美观和考量实际结构安全,必须加粗柱子,但又不能过于沉重,因此在承重结构用柱的外圈再额外包覆加大装饰用料,通常都是沙拉油桶,使得柱子看起来粗壮。
戴云发指出,建筑物的装饰用柱使用沙拉油桶为内填材并非违法;921地震后新建筑的装饰用柱已不再使用沙拉油桶,而是使用宝丽龙加模板,不太可能承重结构用柱使用沙拉油桶,那就太夸张了。
▼ 维冠大楼E栋12楼发现1失踪者,疑维冠大楼E栋12楼一家三口。
▼ 维冠大楼F栋F14、G15。(示意图/记者杨雅琳製/请勿随意翻摄使用)
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从结构角度分析台湾地震维冠金龙大楼坍塌主因 



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图为 震后支离破碎的维冠金龙大楼
维冠金龙大楼,此建筑楼高17层,地震过后腰斩只剩下五层,从高处往下望,整栋楼就跟摔烂的豆腐一样支离破碎,200多名住户深夜家园被毁,受困瓦砾中。
虽已成功救出上百人,但目前已知一名10天大的女婴不幸身亡及一名中年男子身亡。现场消防人员表示这栋建筑在盖的时候有明显瑕疵,才会一震就塌。
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图为建筑技师看到永康维冠大楼倒塌外露的断裂钢筋,表面十分干净,质疑施工有明显瑕疵
“箍筋弯度应该135度才耐震,现场只有90度根本不够啊!”指着现场的断垣残壁,救灾人员越说越气。所谓箍筋,是在盖大楼时,捆绑主要钢筋的铁条,用来加固核心混凝土的围束效果。箍筋的间距、弯钩角度、弯钩长度、箍筋粗细等,攸关建筑物的耐震能力。921时就因为很多老旧建筑物,箍筋弯度只有90度容易脱钩而不耐震。
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另外,从现场的残骸可以看出,断裂处都是从钢筋续接器发生,显示这栋建筑物在盖的时候偷工减料,梁柱所用的混泥土握力根本不足,才会无法抵挡强震,一摇晃,就让房屋内柱子全断,整栋楼直接往东边永大路方向倾倒。

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图为梁柱内的色拉油桶
一般而言,装饰柱不具备负重功能,装填保丽龙、色拉油桶十分常见,无安全疑虑,以水泥灌浆反增加建物负荷,不过若这根破损的梁柱是重要支撑柱而非装饰柱,恐怕有偷工减料之嫌,有待后续追查究责。
据了解,当时盖大楼的维冠建设却早已倒闭。维冠的老板姓林,1989年成立维冠建设,资本额2500万,4年间先后盖了维冠龙殿、维冠金龙,但在盖维冠金龙时,公司爆发财务危机,勉强盖完,公司就垮了。因此维冠金龙质量很差,921就曾经受损,被判定是危楼。
8日晚10点,台南地方法院法官裁决将维冠大楼建设商维冠建设有限公司负责人林明辉及建筑师张魁宝、郑进贵等羁押。台南地方法院庭长表示,倒塌的维冠大楼“显然是有施工缺失的情形”。
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在当地媒体的一段视频中,台南地方法院庭长郭贞秀说:“东侧的箍筋数量,还有主筋的弯钩长度不足,相邻钢筋续接没有错开,显然是有施工缺失的情形。” 当地媒体报道称,台南市地方检察院表示,维冠金龙大楼的结构计算书与配置钢筋的图明显不符,梁柱接头箍筋的数量较结构计算书少50%,致使梁柱接头强度严重不足,影响耐震力,是这次大楼倒塌主因。
该视频中,在维冠金龙大楼现场的台南结构技师协会常务理事许守亮拿着一段钢筋弯钩解释说,维冠金龙大楼的弯钩只有90度,如果是按照台湾行业标准使用135度的弯钩,“那么整个柱子就不容易被撑开,现在用了90度之后,就整个柱子都破坏掉了。”
北京市建筑设计研究院副总工程师苗启松告诉记者,箍筋的主要作用是约束混凝土,提高柱的强度和延性,如果箍筋的数量不足,会降低柱的抗震性能,导致地震中建筑发生垮塌。对于相邻钢筋续接没有错开,他解释说,钢筋的接续在大陆一般称为“搭接”,两根钢筋的搭接处就像是两根绳子打的结,如果多个搭接处都处在同一个平面而没有错开,这个平面就会变得脆弱,发生地震时可能会从这个平面发生断裂。他分析说,箍筋的数量不足很可能是建筑时为了节约成本而为之,而接续处没有错开则是可能为了让工序更加方便。


那么作为我们结构工程师来讲,想必唯有更加深刻的理解抗震设计,重视抗震设计


以下是一些设计中常遇到的问题,提前各位工程师重视:

1 、3.4.1规定建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。结构的平面形状宜简单规则对称避免过多的外伸、内凹,以防止地震时产生大的震害,并应具有良好的整体性。在立面体型上宜简单,均匀变化,避免过多外挑内收,避免结构的侧向刚度和承载力突变。体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构对抗震极为不利。

2、 结构体系的要求:应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径,避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力和承载能力,具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。要有多道抗震防线,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位和产生过大的应力集中或塑性变形集中。

3、 楼电梯间对楼板产生较大削弱,布置时尽量避开端角和凹角。如果设计为纯框架结构,则楼电梯井一般不宜采用钢筋混凝土井筒。剪力墙井筒有极大的刚度,在纯框架结构中,一旦设了剪力墙,地震力几乎全部集中在井筒上,地基也不好处理。

4、高层建筑不宜错层,将层高不同的两部分合在一座建筑中,对抗震非常不利,应采用防震缝分开为两座单独的建筑。主楼与裙房关系要明确,分,要分得彻底(设防震缝);合,要联合得牢固,不宜采用主楼挑牛腿支承裙房屋面梁的方案,如果只考虑防震而无需考虑沉降时,主楼与裙房之间可不设防震缝。

5、 当主楼与裙房用沉降缝分开时,主楼基础的有效埋深只能从裙房地下室底板顶标高起计。,如果主楼、裙房基础标高相同,则主楼有效埋深为零,地震时将无侧限,所以主楼基础应加深1~2层以取得有效埋深。当地下室周围有连续短墙连接地下室墙与采光井挡土墙以形成侧限。

6、 在框架截面设计时,为保证框架强柱弱梁、强剪弱弯,框架梁柱截面设计内力必须调整,保证柱的承载力大于梁;受剪承载力大于受弯。一级框架按实配钢筋反算;二级框架可利用系数调整。

7、 在框架结构中,角柱的受力不利,为抗震安全,角柱的用钢量要适当增加。

8、 异型框架结构在地震作用下的性能比普通框架差。用于7度设计、10层以下的建筑。

9、 可用高强混凝土可柱截面的减小。

10、剪力墙部截面面积控制在底层楼面面积的5%~6%,剪力墙的墙肢长度不宜大于8M,最小墙肢截面高度为500MM。

11、剪力墙结构刚度过大,周期过短,地震力偏大,可采取如下措施调整剪力墙结构的刚度:1)优先采用6~8M的大开间方案减少剪力墙数量;2)减少剪力墙厚度;3)加大洞口宽度和高度,减少连当月截面;4)大墙肢用施工洞分为小墙肢。

12、剪力墙中的连梁跨度小,截面高度大,刚度过大,可采取如下措施控制连梁的刚度:1)加大洞口宽度和高度;2)考虑地震中允许连梁开裂,采用刚度折减系数β,β最小值为0.55。3)弯矩、剪力一般在中部楼层连梁最大,上、下层较小,所以可将中部楼层连梁弯矩、剪力调幅20%;

13、在地震作用下,墙肢端部钢筋是主要受力钢筋,由偏压、偏拉计算决定,当计算配筋时,交汇区域内尽量多配。

14、框架剪力墙是主要抗侧力结构,承担大部分地震力,剪力墙数量不能过少。剪力墙布置按均匀、分散、对称、周边的原则,优先布置在楼电梯间、恒载较大处、平面变化处和端部附近。防震缝两侧不要同时布置剪力。

15、框剪结构中剪力墙数量少,受力大,是抗震的主要构件,边框梁柱是墙在平面外加劲肋,使墙可以避免平面外屈服。

16、为保证地震时框架的安全,必须将框架承担的剪力予以放大。

17、筒体结构外筒采用密柱框筒时,为形成底层大入口,须通过转换层扩大柱距。

18、筒体结构层数多,高度大,整体性强,因此在顶部设置刚度很大的环梁对加强结构空间受力,减少结构侧移,提高抗震能力起很大作用。在中部楼层设置内外筒之间的刚性大梁,形成加强层。

19、设置转换层,目的是在建筑物的内部形成大空间,或在外围形成大入口,因此或多或少会使下层刚度削弱,对抗震不利。塔楼的转换层宜设在裙房的屋面层,并加大屋面梁板的尺寸和厚度。

20、减少偏心避免转换梁受到大的扭矩。

21、不宜采用梁搭梁的方法形成间接传力,必须直接支承。无柱支承的悬空剪力在地震中非常容易破坏。我国现行剪力墙抗震设计至少有四方面的不足。

第一,设计方法为基于承载力的抗侧力设计。震害和试验表明,建筑结构的倒塌,主要是由于结构构件的耗能能力和塑性变形能力小于所需的能力,而基于承载力的设计并不能保证剪力墙达到预期的塑性变形或延性要求。
第二,剪力墙的设计方法、构造措施,是以低轴压比剪力墙的试验研究为依据的。
第三,没有对剪力墙规定轴压比限值。剪力墙和柱都是重要的抗侧力竖向构件。剪力墙是片状构件,受力性能不如柱,其轴压比限值应比柱严。
第四,边缘构件的配箍量,只取决于是否加强区及抗震等级,与墙的受力状态无关。低轴压比墙出现受拉裂缝在前,压混凝土压酥在后,有比较多的斜裂缝,且开展较充分;高轴压比墙先是压区混凝土压酥剥落,破坏前才出现受拉裂缝,但没有开展。低轴压比墙端部纵筋先受拉屈服,而高轴压比墙端部纵筋先受压屈服。低轴压比墙屈服后的力-位移骨架线的水平段长、稳定,位移延性比超过5;高轴压比墙达极限承载力后承载;和迅速下降,骨架线没有水平段,位移延性比不到3。低轴压比墙有较好的耗能能力,而高轴压比墙的耗能能力较差。
整合自:网络、东森新闻云、土木论坛、茅洪斌的新浪博客等
筑龙结构小编整理
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