[摘要] 无梁楼盖又坍塌的消息牵动着无数同行的心,为何近些年无梁楼盖集中坍塌?无梁楼盖结构安全度是多少?来看看经验丰富的结构工程师的观点。
无梁楼盖倒塌原因:
1.混凝土规范高估了板柱节点的抗冲切承载能力约16%,原因是迄今在国内的试验研究只是针对四周支撑的板在中心加载的试件,没有真正的板柱节点试验。
2.板柱节点的板的双层双向钢筋都不能过小,板下层的钢筋对板的局部抗弯強度影响较大,据我研究,下层不配钢筋的基础板柱的局部抗弯强度约比抗冲切強度低约10% ,而国标图集中的板柱节点图中只要求板下部钢筋直径不小于10mm,间距不大于200mm,当节点板厚较大时,其配筋率远小于最小配筋率要求,这样的板柱节点就相当于基础了,出现局部抗弯破坏就不足为奇了。
3.混凝土规范将同时传递冲切剪力和不平衡弯矩的公式放在附录中,导致部分设计人认为这种工况不重要而不進行计算。
4.施工回填土时的土荷载是局部荷载,加上机械荷载,原则上应该视为活载。考虑第3、4点,当一个板柱节点范围的一半有土,另外一半无土时,一半有土的范围的土的允许载荷只有全部有土时的允许值的三分之一。
综合:符合以上几点情况的无梁楼盖设计,其安全储备将仅为规范要求的0.85x0.90x2/3=0.51。
一位老专家这么说:
无梁楼盖的滥用就是结构设计原则的一种倒退,或是"结构投降主义"的典型!
一、结构的定性分析
1)类比:木结构及钢结构若用于小跨度建筑,从理论上讲也可做成无梁楼盖(木结构须采用胶合板),但若真有此建筑,必然成为反面典型(非常不合理),理由何在?若非外行一点就通!那么将材料换成(钢筋)混凝土,难道就合理了吗?
2)学过材料力学者对构件截面都有明确概念:受弯构件截面尽量做成工形丅形;金属结构构件普遍采用L,匸,工,囗等截面薄壁型材,或是做成空腹梁或桁架!从不采用实心矩形!
3)实践证明无梁楼盖滥用必出问题,必须严控并采取可靠的构造措施!
4)较好的替代方法:井式楼盖,现浇空心板,型钢混凝土。
二、设计方案的综合考虑:一个好的整体设计方案对于每个专业而言不一定是最佳方案,但各专业均不可突破底线,尽可能高出底线,不要走极端。
1)建筑师必须有点浪漫主义,独出心裁,异想天开,空中楼阁,海市蜃楼……尽管充分发挥想像空间,但最终必须依靠结构专业作为后盾。
2)结构师则必须脚踏实地埋头苦干,黙黙承受来自各方面的压力与折磨,要全力支持建筑师的创意与灵感。但是当发现建筑师走火入魔时必须竭力拉他一把,避免掉下悬崖。切忌迷失自我,忘记本专业的原则心甘情愿让他人牵着鼻子走,甚至反过来为不合理的情况挖空心思去进行辩护—实在是不可理解!
3)迁就其它专业的特殊需要,不合理的结构并非不可用;但反过来说,绝不能因为可用就成为合理,而且到处随便滥用!
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