事件背景
2020年3月7日晚19點左右，福建泉州鯉城區欣佳酒店突發坍塌事故。截止12日，已造成29人死亡。
圖 2 倒塌現場
在官方調查報告公佈之前，作為專業的結構工程師，我想根據已有的資料，發表一下對此次事故原因的分析，供大家交流討論。
聲明：以下分析中所有數據信息、圖片等均來自網絡，若有錯誤，歡迎指正。
01 項目概況
項目基本信息：本工程為四層鋼框架結構，柱距為8m，1~3層層高約6m，四層層高約3.5m。鋼柱與鋼樑均H性截面，材質為Q235B，樓板採用壓型鋼板混凝土樓板。基礎採用獨立基礎。於2014年建成使用。18年業主對1~3層進行了加建，加建樓面採用混凝土現澆樓板。2020年3月，在一期新的改造過程中，結構整天發生了倒塌。
圖 3 鋼柱平面佈置圖（源自結構檢驗鑑定報告）
圖 4 五層建築平面佈置圖
圖 5 二層建築平面佈置圖
圖 6 施工過程圖1
圖 7 施工過程圖2
圖 8 施工過程圖3
圖 9 加建結構檢驗鑑定報告
02 計算分析
根據以上信息，使用YJK結構分析軟件進行建模分析。
柱截面：按網絡曝光的鋼柱結構佈置圖，首層到頂層截面一致，材質Q235B
梁截面：按能夠滿足設計要求取值。
樓板：120mm壓型鋼板混凝土
恆載：4.0kPa
樓面活載：2.0kpa
（荷載規範根據使用功能不同，規定活載的不同取值，2.0kPa為住宅、宿舍、辦公樓等功能的取值要求，也是正常使用樓面的最小活載要求）
屋面活載：0.5kPa（按不上人屋面考慮）
牆體荷載：2.50kN/m.
改建夾層荷載暫不考慮。
基本風壓：0.8kPa（按全國基本風壓分佈圖取值）。地面粗糙度類別：A
地震參數：設防烈度7度，峰值加速度：0.15g，特徵週期：0.45s。（中國地震動參數區劃圖）
荷載組合分項係數：按當年的1.2、1.4取值。
圖 10 加建結構檢驗鑑定報告
圖 11三維計算模型
03 分析結果
圖 12首層結構應力比
從上圖可以看出：鋼柱的強度與穩定應力遠超1.0。中柱與下邊柱尤其嚴重。
圖 13X向地震作用下位移圖（mm）
從上圖可以發現，X向地震作用下水平位移為398mm,位移角1/54，遠超規範允許值，1/250。框架的X向剛度遠遠不夠。
以上情況為規範規定的荷載作用下的驗算結果。但按照發生事故時的情況來看，並沒有發生地震或者是大的颱風，且樓面活載可能也遠不到200kg/m²因此，為了探討事故的原因，又進行了第二輪計算分析：
活載取值：1.0kPa（荷載取值是在設計基準期內最大荷載的意義上確定的，作為隨機過程具有隨時間變異的特性）
不考慮風荷載，不考慮地震作用。
荷載分項係數均取值1.0。（為保證所設計的結構具有規定的可靠度而在設計表達式中採用的係數。可以簡單理解為：為了保證結構的安全儲備，對荷載取的放大係數。取1.0表示此處不取放大係數）
圖 14首層結構應力比
在如此寬鬆的條件下，仍然存在部分鋼柱無法滿足受力要求的情況。那至於為什麼建築現在才倒塌，很有可能是隔牆起到了一定的側向約束作用，甚至承擔了部分豎向荷載。
04 推斷
因此，根據以上計算以及抖音客戶的提供的施工過程圖片，作出以下推斷：
（真相待權威機構公佈，在不具備全面信息的情況下，只能說是推斷）
1）原設計框架柱採用熱軋窄翼緣截面，且樓層較高，甚至局部有穿層柱，鋼柱面外穩定存在嚴重問題。
2）X向框架樑截面非常小，側向剛度很弱。甚至角柱的樑柱節點處，沒有設置與X向框架樑下翼緣對應的加勁肋。（因為可能是會碰到Y向的螺栓）
3）Y向框架樑疑似與框架柱螺栓連接，且螺栓佈置在腹板範圍內。節點剛度無法保證。
4）Y向框架樑梁端下翼緣未設置隅撐或者豎向加勁肋，以約束梁端下翼緣在受壓狀態下的穩定。
5）首層中柱疑似為搖擺柱，增加了邊柱失穩的風險（這些在計算軟件中不會自動設置，需要人為調整，而根據我們工作中接觸的設計師來看，很多設計師沒有注意這個問題）。
05 疑問的解答
樓房倒塌以後，網絡上充斥了各種說法，針對網上較多的說法，此處做一下解答。
1) 用戶裝修砸了承重牆導致了事故。
解答：這種鋼結構為明顯的鋼框架結構，不存在承重牆。因此此類說法是大眾對承重牆的誤解而發出的。實際上也看到了一些官媒也採用了此類說法，畢竟媒體人不是專業人士，錯誤在所難免。
2) 業主於2018年違章加建了三層，為什麼還能使用至2020年？
解答：結構設計中，荷載取值、材料強度取值，都具備一定的安全儲備，另外還有很關鍵的一點，填充牆發揮了作用，為結構提供了很大的側向剛度，甚至結構的失穩形式可能是無側移失穩。無側移框架的穩定承載力約為有側移框架的數倍。
3) 為什麼在新的改造過程中發生了倒塌？
解答：結構在本身設計缺陷以及改造加建的重荷下，已經岌岌可危，從結構專業角度出發，結構已經處於臨界失穩狀態，在新的裝修過程中，鑿掉了部分隔牆，對建築的側向約束降低，直接導致了整體失穩破壞。
4) 增加夾層是不是絕對不能實施？
解答：作為設計師，當業主要求層高建的很高，或者頂層女兒牆建很高的時候，就需要格外注意了。當然，一般業主也會在前期向設計師交代清楚，為後期的改造裝修預留充分的荷載。本項目中層高6m，可以說業主的意圖是很明顯的，個人認為，在前期也跟設計師交代過荷載要求了，所以加建三層時沒有發生問題。一般業主不至於蠢到沒預留荷載直接四層變七層。當然，有時候不一定是蠢，而是膽大包天。現澆混凝土樓面不同於LOFT夾層，其重量是TD-LOFT專用夾層系統的6倍左右，重量遠遠不能忽視。
寫到最後：
建築，本應是人類的庇護所，是人與自然災害之間的屏障，可如今，卻成了災害本身。
專業的設計、專業的施工，對一棟建築的安全是最基本的保障。
建成後，遵循最基本的使用原則，切勿擅自隨意調整使用功能，更是業主應該堅守的底線。
轉載時請註明出處：喜鵲房屋（xiquefangwu）
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