无梁楼盖事故照片引发的思考(二)——板柱节点连接的一些思考

上篇文章提到的问题,想必绝大多数设计人员都有答案了,很显然,北京和广东的无梁楼盖破坏是由竖向裂缝引起的,这个裂缝是受弯裂缝,而非剪切裂缝。这表明,这两起工程事故是首先受弯承载力不足,其次才有可能是别的原因。我们设想一下,当无梁楼盖板顶率先出现受弯裂缝,导致板有效高度h

0降低, 由h0变成了x0,裂缝继续开展,这时板的抗冲切高度也迅速下降,结构抗冲切能力开始不足,最终导致倒塌。即我们认为,北京和广东的无梁楼盖在倒塌时至少先出现受弯裂缝,其次才在受弯和受剪联合作用下,加速了结构的垮塌。

讲到这里,就不得不提一下无梁楼盖的板柱节点连接设计了。目前无梁楼盖的板柱节点连接设计,常见的有三种连接方式,第一种是斜柱帽,第二种是平托板,第三种是斜柱帽加平托板。北京西黄村无梁楼盖采用的是平托板,如下图所示:

无梁楼盖事故照片引发的思考(二)——板柱节点连接的一些思考

北京西黄村无梁楼盖板柱节点连接构造图

根据网上流传的帖子,据说广东中山市古镇镇海洲村的无梁楼盖也用的是平托板,小编从土木吧网站发出的帖子上找到的此工程的板柱节点连接设计如下图所示:

无梁楼盖事故照片引发的思考(二)——板柱节点连接的一些思考

广东中山市古镇镇海洲村的无梁楼盖板柱节点连接构造图

首先必须声明,因为上图来源于网上的帖子,未经严格核实,所以小编不能肯定此工程采用的板柱节点连接一定是平托板,只能假设采用的是这种连接方式。

坦率地说,小编并不喜欢平托板,因为根据直觉判断,柱与平托板的连接和平托板与地下室顶板的连接均是90度,很容易导致应力集中。如果采用斜柱帽,则效果要好得多,因为柱与平托板的连接和平托板与地下室顶板的连接均大于90度,对应力集中现象有很大的缓解。北京和广东的这两个无梁楼盖的破坏均是从柱与平托板的连接处,沿着柱身向上齐根断掉的,谁敢肯定不是应力集中引起的?当然,平托板也有很多成功的案例,斜柱帽也有坍塌的,均不能一概而论。仅从应力集中的角度上讲,小编更倾向于斜柱帽的节点连接方式。

对于以上两图所采用的平托板的连接方式,在平托板范围内应加强受弯纵筋和抗冲切箍筋的配置,建议构造措施如下图所示:

无梁楼盖事故照片引发的思考(二)——板柱节点连接的一些思考

平托板连接构造措施

小结

  1. 我们很多设计人员一提到板柱体系,首先想到的是加强抗剪承载力的构造措施,而对受弯承载力的设计认识不足,甚至有优化公司专门对无梁楼盖的纵筋进行优化,导致无梁楼盖受弯承载能力进一步恶化,表面上看,软件的计算结果是通过了,但施工时稍有风吹草动就会引起倒塌,北京西黄村无梁楼盖的倒塌就是一个活生生的被优化的例子。
  2. 慎重采用平托板的设计方案,尽量采用斜柱帽的板柱节点连接方式。


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