钢结构雨棚为何容易坍塌?原因竟是设计遗漏导致后期加建

   日期:2024-08-01     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:365    
核心提示:那么,问题来了,钢结构雨棚为什么这么容易塌?做主体结构施工的时候,这个钢雨棚还没设计呢。钢结构雨棚设计遗漏这个大雨棚,就成为后期加建的钢结构雨棚了。按装修公司的搞法,在梁柱上打膨胀螺栓,后加一个钢板,最后把钢雨棚焊接在钢板上。钢结构雨棚结构平面图雨棚与原结构固结连接

那么,问题来了,钢结构雨棚为什么这么容易倒塌呢?钢结构雨棚一般都是后期加建的,但是你可能会问我,你确定重庆来福士的钢结构雨棚是后期加建的吗?青海某临街商铺的雨棚是后期加建的吗?我可以很不确定的回答你,很有可能是。当然后期加建并不是说施工分两次进行,有可能只是因为设计时没有仔细考虑,雨棚就变成了“后期加建”。这种事情我们结构师遇到过很多次,在主体结构施工时,钢结构雨棚还没有设计好,装修时装修单位介入设计雨棚,那就只能是后期加建了。

比如下面这个设计,雨棚就被“遗忘”了,等到主体结构用结构图完成了之后,才发现建筑图中多画了一个雨棚。

钢结构雨棚设计中的疏漏

这个大雨棚就变成了后期加装的钢结构雨棚了。按照装修公司的做法,在梁柱上装上膨胀螺栓,再加装一块钢板,最后把钢结构雨棚焊接在钢板上。画图也很简单,如下图所示。

钢结构雨棚结构平面图

我猜任何一个大学毕业的人都能把这个钢结构雨棚设计得“安全可靠,经济合理”,但那只是针对雨棚本身而言的。至于雨棚如何与原有结构连接,我猜很多有经验的工程师都无法保证“安全可靠”。如下图所示,必须是一个固结节点。但混凝土已经浇筑好了,需要固结,所以预埋板不能提前预埋,只能后期再加进去。

天篷与原有结构相连

我们需要慢慢分析。

第一,做悬臂梁要用锚栓吗?作为结构工程师,我脑子里的固有观念是,混凝土里的钢筋(锚栓也是钢筋吗?)如果要充分发挥钢材的材料强度,必须有30倍左右的锚固长度。然而锚栓通过一堆理论计算甚至实际测试数据支撑,把这个锚固长度降低到10倍左右,然后告诉我30倍一样安全。

要么是我学的混凝土结构理论有误,要么就是锚栓理论有问题,就算你拿出1+1=2的严谨推导数据给我看,我还是接受不了。《钢筋混凝土结构设计规范》GB 50367-2013第16.1.5条规定“抗震区承重结构使用锚栓时,应采用后扩底锚栓或专用倒锥粘结锚栓”,间接承认了锚栓计算理论不靠谱。条款解释第16.1.4条明确指出“普通膨胀锚栓在承重结构中的使用不断危害安全,这是大家多年来有目共睹的事实”。大意是:虽然锚栓是按照理论计算的,但“不断……不断”发生太多事故,这是大家多年来有目共睹的事实。 编纂这部法典的人要有多大的仇恨,才能在如此严肃的法典里用上如此文学化的句子。

这种严重违背自己结构理论,而且已经被大量实际事故证明是错误的东西,你敢用在重要结构上吗?我不敢。

第二,如果锚栓不管用,那植筋就管用了吧?别跟我说植筋有多靠谱。植筋受原结构截面尺寸限制较多,施工现场植筋基本都是乱七八糟的,根本就不管原结构构件尺寸能否满足,就直接在原结构构件上随便打。根据《混凝土结构钢筋设计规范》GB 50367-2013第15.2.4条规定,植筋间距最小要为5d,最小边距要为2.5d。植两根25钢筋,植筋平面尺寸至少要为250宽截面。悬挑梁主筋往往就是三四根25直径钢筋,对于普通住宅建筑来说,200厚的墙体是不够宽的。 另外,植筋深度也是致命伤,根据《混凝土结构钢筋设计规范》GB 50367-2013第15.2.2条规定,对于悬臂梁植筋,经过周密计算,钢筋直径、植筋平面尺寸足够,锚固深度为850mm,与一般结构柱植筋深度相比,植筋深度并不算大。

直径25悬臂梁钢筋埋置深度

甚至有人在200米厚的墙上种上两三根25的钢筋,按比例画个示意图,大家感受一下钢结构雨棚节点,打孔的工人如果偏差5度,孔底就钻到墙外了!

200宽度剪力墙配筋示意图

所以如果我复习一下,所有悬臂构件都会打穿原有结构,然后再做锚板。如下图所示

后埋式钢筋连接板节点背面带锚板

然后就轮到工地和施工公司叫板了,说这个设计太烂了,钻穿的话钢筋会断掉。然后就是各种讨价还价。最后我屈服了,说我改节点方案,给柱子做个钢套,然后用锚栓固定在柱子上,缝隙里再用结构填充材料填平。他们好像也不同意,要是不同意,那你自己想办法吧。反正我也不想不采取措施就用锚栓或者植筋。

第三,在这个节点还有一件非常棘手的事情要处理。现在的设计师非常喜欢使用箱形截面材料。然后他们就标注:全焊透焊接。他们从来没有想过,在施工现场,这四个字有多难。这里我们需要用另一个图。

雨棚钢结构施工方案(修改版)_钢结构雨棚节点_钢结构雨棚的构件分析

箱形截面现场焊接示意图

可以看出,设计要求焊缝形成框架(红色、黄色和绿色)钢结构雨棚节点,但实际上可能只是一个凹槽(红色和黄色),下表面的焊缝(绿色)比没有焊缝稍微好一些。

好了,以上任何一个环节出了问题,重庆来福士医院雨棚事故又要发生了。扩建是工程事故多发项目类型,悬挑结构是工程事故多发结构构件,钢结构是工程事故多发结构类型……扩建悬挑钢结构雨棚[慌],危险程度是30%的结构!

 
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