建筑施工现场临时建筑在风荷载作用下临时建筑破坏原因分析和对策.doc

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1、建筑施工现场临时建筑在风荷载作用下的破坏机理与对策 摘要 建筑施工现场临时建筑作为建筑工地工作人员的办公、生活用房，直接关系着建筑职工生命财产的平安，本文分析了几种常见临时建筑在风荷载作用下的破坏形态与破坏机理，以装配式轻钢构造活动房屋为例，提出了一些改良临时建筑构造平安性能的对策与措施。关键词 临时建筑，风载作用，平安Title DamageMechanismandSolution to Temporary buildingon ConstructionsiteunderWindLoad.Abstract Asworking andlivingplaceforconstructionstaf

2、f,thequality oftemporarybuildingonconstructionsiteconcerns theirarticleanalyzeddamagemodes andmechanismfor several typicaltemporarybuilding under windload.Meanwhileweproposedsomesolutions to improve safety for temporarybuilding,takinganexampleof assembledmobilehousebylight steel structure.KeyWords T

3、emporaryBuilding,WindLoad,Safety.建筑施工现场临时建筑搭设一般都较简陋，台风到来时，常有破坏与坍塌事故发生在，造成财产损失与人员伤亡。笔者通过调查各种临时建筑破坏时的形态，剖析其破坏机理，提出改善临时建筑构造性能的建议与设想。一、建筑施工现场临时建筑的一般构造施工现场临时建筑有砖混构造、装配式简易轻型钢构造、金属面夹心板又称彩钢复合板构造与其他简易构造扣件式钢管构造、竹构造等。下面简单介绍一下几种常见的构造构造。1、砖混构造。砖根底，空斗墙，简易钢屋架或木屋架，木檩条或钢管或轻钢檩条，石棉瓦或压型钢板、彩钢复合板屋面，多为单层建筑。屋面板用铁钉、铁丝或抽芯铆钉与

4、檩条连接，檩条、屋架、墙体间根本无连接。砖混构造是传统的构造形式，它的特点是墙体刚度大，发生事故时多表现为局部破坏，没有发生过整体倒塌，其缺点是材料的重复利用率低，施工速度慢，随着轻型建材的推广应用，这类临时建筑已被逐步淘汰。2、水泥珍珠岩复合板建筑。简易预制装配式轻型钢构造骨架，水泥珍珠岩复合板墙体，石棉瓦或压型钢板屋面，建筑层数一般不超过两层。此种建筑的特点是拆装比拟方便，造价低廉，可屡次重复利用，但其构件截面小、材料壁厚薄、节点刚度差、支撑体系薄弱，构造整体稳定性缺乏。目前用量较大，约占临时建筑总量的5060。3、彩钢复合板建筑。围护构造采用彩钢复合板或压型钢板，单层建筑一般无钢构造骨架

5、，直接由墙体与屋面板承重；二层建筑的底层有钢构造骨架，二层局部一般无骨架。无骨架彩钢复合板建筑的墙板通过槽铝用膨胀螺栓与根底连接，各板材之间采用铝型材与抽芯铆钉连接。此种建筑的特点是保温隔热性能好，安装拆卸方便，可重复利用，建筑外形美观，但造价较高且由于连接构造简单，板材的重复利用次数少，抵抗大风等灾害性天气的能力差。目前主要用于办公用房，亦有少数工地用于职工宿舍，约占总用量的30%左右。二、临时建筑在台风作用下的破坏形态建筑施工现场临时建筑在台风作用下的破坏形态与程度不尽一样，有的只是局部面板撕裂或破碎，局部构件或连接件翘屈或脱落，但未影响到构造平安，只要进展局部修理与加固或更换构件即可继续

6、使用；有的整个屋面发生位移，面板大面积破碎或掀掉，根本丧失使用功能，但还有修复可能；有的建筑物整体位移或变形过大，构造处于失稳状态，随时可能坍塌，根本不能修复；有的整体发生倒塌，面板破坏严重，构件与连接件变形严重甚至被拉断或在螺栓孔处被拉开，无法再修复利用。从临时建筑的破坏形态看可分为局部破坏与整体坍塌两大类。1、发生局部破坏事故的表现形式1屋面破坏：石棉瓦屋面大面积破碎掉落；压型钢板屋面铁钉从木檩条中拔出或压型钢板在固定点处撕裂；彩钢复合板屋面与墙板或檩条连接处铝型材铆钉孔撕裂或抽芯铆钉拉剪断；砖混构造的轻型屋架发生整体位移或倾覆甚至被掀掉。2墙板破坏：水泥珍珠岩复合板出现碎裂，混合构造的山

7、墙山尖塌落。2、发生整体坍塌事故的表现形式在风荷载作用下发生整体倒塌的临时建筑主要有水泥珍珠岩复合板建筑与无骨架的彩钢复合板建筑。水泥珍珠岩复合板建筑主要表现为构件变形与构造位移过大而破坏；无骨架的彩钢复合板建筑主要表现为连接破坏，板材散落。三、临时建筑各种破坏形态下的破坏机理分析调查中发现造成破坏的原因有多种，有的材料强度低，有的构造构造不合理，有的重复利用构件存在初始变形或损坏，笔者针对上面提到的几种破坏形态详细分析了其发生破坏机理。1、局部破坏机理分析1一些脆性板材如石棉瓦由于自身强度低，直接承受风吸力时在固定点处压碎，或因变形构件的挤压扭拉而碎裂。2屋面压型钢板过薄、固定点的垫圈尺寸过

8、小，强风作用下产生应力集中，造成屋面板开孔部位撕裂。3屋面板与檩条的连接件不可靠，风吸力作用下，有的木檩条上钉子被拔出，有的铝铆钉被拉断或从铝型材中拔出。4砖混构造中，檩条用砌筑在墙体中的铁丝帮扎或直接搁置在墙体上，台风到来时整个屋面发生水平位移或倾覆甚至被掀掉；山墙缺少圈梁或卧梁，强风作用下，造成山尖塌落。2、整体倒塌机理分析1水泥珍珠岩复合板建筑。此种建筑的构件截面小、型材壁厚薄、节点部位无连接钢板，构件与节点刚度均很差，强度储藏缺乏；同时缺乏竖向与水平支撑等保证构造空间刚度的技术措施，构造整体稳定性差，只能勉强承受使用荷载。在台风、龙卷风等恶劣环境条件下，很容易出现构件与节点的严重变形，

9、甚至发生构造整体扭转，引起构造破坏。2无骨架的彩钢复合板建筑。此种建筑的连接性能差，连接件强度低；构造空间刚度弱，缺少骨架承重体系。在大风作用下，连接各围护板材的铝铆钉被拉剪断或拔出，槽铝在膨胀螺栓孔处被撕开或与墙板连接的铝铆钉被剪断，构造的空间体系被瓦解，造成板块散落，发生整体坍塌。从以上分析可以看到，临时用房在大风作用下发生事故的主要原因有三个：节点强度与刚度差；构件强度差；整体稳定性差。四、提高临时建筑构造平安性能的对策装配式轻钢构造活动板房具有拆装方便，制作、安装与撤除速度快，构件重复利用率高、使用次数多，每次使用本钱低，技术经济效果明显，它将是今后建筑施工现场临时建筑开展的方向，现以

10、装配式轻钢构造活动板房为例，提出有效改善构造与构件性能的一些对策与措施，其他建筑可参考装配式构造的做法。1、提高连接部位的强度与刚度1采用螺栓提高连接件强度。淘汰以往常用的铆钉与铁钉的连接方式，制止使用钢丝帮扎，一律采用螺栓来连接各钢构件与固定围护面板，螺栓孔在构件制作时预留设置。钢柱与楼面梁、楼面主梁与次梁之间连接螺栓的性能等级建议取级，以减小变形，方便安装与撤除，提高使用次数。2采用节点板提高节点刚度。次梁与主梁、主次梁与柱、屋架与柱、柱与根底等承重构件之间采用螺栓通过节点板连接钢板来连接，连接钢板结实焊接在钢构件上，并满足刚度与强度要求。3提高面板固定点处的抗风性能。笔者发现大局部面板是

11、因为固定点处应力集中而破坏，所以必须防止与分散这些集中应力。采用压型钢板的可加大抗风垫圈的尺寸与厚度，增大受力面积，分散应力；采用金属面夹心板的可在面板螺栓孔内设置带法兰的尼龙套管，板面荷载通过尼龙套管传递给螺栓与檩条或其他构件，减小开孔处的局部压强，同时可防止螺栓安装过紧压扁面板。2、提高构件的强度与刚度1提高材料强度。围护面板应采用金属面夹心板或压型钢板等，不得使用石棉瓦、水泥珍珠岩复合板等易碎板材。冷弯薄壁型钢承重构件的截面与壁厚应通过设计计算，设计时应考虑屡次使用对构造的不利影响，配件的强度等级要匹配，节点部位的连接钢板与螺栓要适当提高要求。2制作安装单元提高构件刚度。为提高拆装速度、

12、构件性能与重复利用率，零星构件可以在工厂通过焊接或螺栓连接等形式组装成为标准安装单元构件。如楼面梁等承重构件可焊接为桁架，楼板可将木搁栅与木楼板制成拼装单元或以角钢为边框的砼小型预制板，门窗构件可连同周边的夹心板制成带钢框的标准单元。3加强维护与保养使构造与构件始终处于良好状态。临时建筑在构件装卸、运输、存储与安装、撤除过程中，要采取一定的保护措施，防止构件变形、损坏或锈蚀；在使用中特别在台风季节与安装作业开场前，应对构造与构件认真进展检查，发现损坏构件进展修理或更换，及时排除平安隐患。3、提高构造的整体稳定性1采用冷弯薄壁型钢作骨架改善构造的力学性能。设置钢骨架作为临时建筑的承重构造，主要靠

13、骨架来承当屋面、楼面与墙面传递的各种荷载。骨架采用冷弯薄壁型钢，可以减少自重与用钢量，降低造价。金属面夹心板墙体与屋面作为围护构造不起承重作用，其蒙皮效应可视为构造的平安储藏。2设置圆钢支撑体系提高构造空间刚度。虽然临时建筑的骨架能很好的承受竖向荷载，但在台风作用下水平位移往往较大，设置圆钢拉杆作为纵向、横向与水平支撑体系，可以提高构造的空间刚度与整体稳定性，有效地抵抗风荷载的水平作用力。圆钢是受拉杆件，其布置形式应采用“X形，拉杆与构件的夹角以接近45o为宜。其他临时建筑可参考装配式轻钢构造活动板房的要求采取必要措施。彩钢复合板建筑应设置装配式骨架；砖混构造可增设卧梁或砌筑钢筋砖圈梁来提高山尖墙的抗风能力，设置圈梁与预埋螺栓来提高砖墙与檩条屋架的连接强度；轻质围护板材、檩条、屋架等构件应采用螺栓连接，并满足装配式构造的性能要求。第 8 页