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从番禺厂房坍塌看设计之安全

“4·9”番禺厂房坍塌案引起了业界对安全生产的高度重视。从结果来看,番禺事故中厂房坍塌原因主要是施工违规,造成墙体的稳定性不够。为此,记者就厂房设计安全性问题采访了有关专业人士。

专业人士认为,番禺厂房中的设计中有个大型的钢结构,施工单位没有按照施工方案进行施工,造成墙体的不稳定而至坍塌。墙体的稳定性包括了高厚比的关系、建造的过程和连结的方式。墙的高度和厚度是有一定比例的,一般来说,最高的高度是建到4米。在建造过程中,就拿砌砖来说,不能一次砌得太高,1.2米一个界线,等干了后再砌,这样可以保持建造过程的稳定性。而番禺厂房在没有任何支撑的情况下,就起了一堵墙体厚度只有18厘米,长度140米、高度10.8米的墙。另一方面墙体与骨架的连结是非常重要的,连结得当,其稳定性就好。另外,在建造过程中,一些施工单位可能为了赶工期,没有严格按照标准而执行。柱子用摸板架起来后,用混凝土进行浇注,在柱子还没达到强度的时候,就将支撑的架子拆除,虽然这时柱子是立得起来了,但还没有达到强度,如果要加荷载,自然就会倒塌。设计人员认为,柱子浇注,水泥颗粒与水产生物理化学反应,一般在28天才能达到设计要求,这时的反应才能达到熟化,强度是够的。因此,番禺厂房的坍塌在以上几方面可能做得不足,造成墙体的不稳定性。

业内权威人士认为,结构布置是否合理,是设计好厂房和厂房安全性的关键。结构布置包括构件的布置,构件在一定的空间排列形成一定的空间,用一定的规则组合起来,包括结构与结构之间的连结、结构用什么材料、结构与各个杆件之间的几何关系、地基、土壤与构件的连结。比如,同一条柱子,在设计中,横摆、竖摆、直摆是非常有讲究和关键的。对于构件之间的连结,用绞结和用固结是不同,对结构的要求是不一样的。因此,在设计时,总体的布置是否合理,连结的方式是否正确,关系到设计的安全性问题。合理性包括了稳定性和受力状态要好,使用功能、力学性能要好,只有结构稳定了,材料才能发挥最好的作用。结构布置不合理,稳定性能也就不好。因此,结构布置合理是原则性的问题,也是厂房设计的关键。

另一个重要的因素是材料的安全性能。专家认为,材料的选用对于厂房的设计也十分重要。只有符合国家标准的材料,才能保证厂房的设计的合理和安全性。材料要体现其力学性能和化学性能,体现其外观和几何尺寸的关系。例如一个厂房,设计中的柱子或墙该受一定的力,如果材料达不到要求,那么合理的设计也不能完成。据记者了解,目前有些钢结构的材料不能达到要求,主要体现在材料的化学成分不稳定,含碳、磷等重要物质超标或不够,使钢材料的质量下降,并造成其可焊性等性能不好。而在钢材料中,力学性能是占主要成分的。

有了合理的结构布置和好的材料,施工技术与组织也关系到厂房安全性能。设计时,在图纸上已经标明了安全性能,要非常注意其安全性能。在加工、安装时要注意,构件在运输过程中要注意其,使其不至于有过大的变形,安装时要有可靠的措施保证,以保证构件的稳定性。施工顺序、吊装顺序等要严格执行。构件吊装的组织要严格,如何进、如何出要设计合理。有些工地在施工时,来什么构件就安装什么构件,没有注意构件互相之间的连结,这样就容易出问题。

专家认为,厂房设计中结构布置要合理、材料的选用要合理、施工技术和施工组织要合理完善,才能保证其安全性能。

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