[分享]无梁楼盖计算要点

发表于2019-08-16    372人浏览    1人跟帖    复制链接  只看楼主

前言
2019年8月1日,南昌县《中骏●雍景湾》项目500平米无梁楼盖坍塌,目前官方已经公布最终原因。我们暂且先不讨论此次事故原因,而只是谈谈无梁楼盖结构如何设计。因此建筑结构杂志社特邀北京清华同衡规划设计研究院有限公司——徐珂,以2018年中山万科城无梁楼盖倒塌为例,谈谈自己亲身总结的无梁楼盖计算要点。
事故简要介绍
2018年11月12日下午13时50分中山市古镇镇海洲村万科某项目一期2标段发生地下室顶板无梁楼盖局部坍塌事故,坍塌面积约2000㎡。事故现场如下图:
无梁楼盖计算要点_1
官方初步通报
                         
中山市古镇镇官方微信“灯都古镇”通报:
2018年11月12日下午,位于古镇镇东岸西路的昇海豪庭一期2标段工程发生地下室顶板局部坍塌,无人员伤亡。
古镇住建、公安、安监、消防和医院等部门第一时间到现场进行应急处置和现场调查工作。经初步调查分析,坍塌原因是填土作业人员违反操作规程,且大型满载平板车停放不当,导致顶板过于集中荷载,造成局部坍塌。经专业人员利用生命探测装置实地勘察,确认该事故没有造成人员伤亡。
目前,古镇住建局已对该标段工程下发了停工通知书,要求该工地全面停止施工并进行安全隐患排查。下一步,将邀请省质检站对工程进行鉴定,并委托第三方权威专业检测机构对工程进行全面检测并出具检测报告。
网传有施工队伍被困、事故造成人员伤亡等,均为不实信息。警方提醒:广大网民不信谣、不传谣、不造谣,对于编造、传播谣言的,公安机关将依法查处。

个人分析
无梁楼盖地库坍塌不是头一回,2017年北京市一个在建地库发生坍塌事故,结果北京市绝大多数设计院在毫不了解事情原委和事故原因的情况下,接到一纸通知对近几年无梁楼盖设计行全面自查,然后上报结果。至于后续就不太清楚,当时不清楚查什么能自查出什么?
每个事故都有间接原因和直接原因,目前来看间接原因是重载货车压在无梁楼盖,顶板回填土施工及PC板运输车同时作用导致超载。直接原因还需要等待,但能否看到直接原因,则要看官方公布内容。
本次事故目前已有好事者,将一些设计情况做了透露,原文没有来源,估计是透露者怕暴露自己,这里摘录如下:
通过内部渠道拿到该项目结构图,该项目顶板设计条件如下:
柱网尺寸:7.8m*8.1m,柱尺寸:500x600mm。
结构形式:一阶矩形柱帽无梁楼盖,板厚:350mm。
柱帽尺寸:1.5m*1.5m*0.45m(不含板厚)。
柱、板混凝土强度:C30,钢筋强度等级:HRB400。
覆土厚度:约1.0~1.1m
配筋情况:配筋方式:双层双向拉通钢筋+局部附加钢筋
暗梁设置:无。       托板冲切箍筋设置:无
拉通筋:D18@200双层双向。托板范围附加面筋:D14@200~D20@200不等,大部分托板附加面筋D14@200。
托板大样:
无梁楼盖计算要点_2
  
无梁楼盖计算要点_3
     
个人觉得正式的通报文件往往顾及各方因素,不会将具体设计情况做详细介绍,像北京2017年地库坍塌事故在时隔10个月后公布,设计原因是设计工况下地下一层顶板部分板柱节点冲切作用效应设计值大于相应位置受冲切承载力设计值,不满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的相关要求;实际工况下地下一层顶板部分板柱节点冲切作用效应设计值大于相应位置受冲切承载力设计值,不满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的相关要求。”,这个结论对结构设计从业人员基本不会有困惑,但是工程事故对于设计人员而言,具体的设计参数远比文字更有说服力,所以有必要对中山古镇设计参数进行实际设计进行感受,稍微遗憾的是,目前在网上并未看到古镇项目坍塌后柱头破坏形态,无法判断具体坍塌演变过程。
本人在看到上述设计条件以及设计图纸后,第一个反应是拿出最近做过的无梁楼盖设计项目做一下对比,其中一部分有类似荷载情况,按照古镇工程数据计算,如果本人来设计,总结以下差异:
无梁楼盖计算要点_4
本人做无梁楼盖设计时,基本采用经验系数法,曾经用有限元计算过自己的项目,经验系数法按照优化设计原则确实存在配筋偏大的问题,有些同事也喜欢用工具软件计算,经常出现配筋比较节省的状况。但是个人对于北京地库坍塌事故调查处理情况通报中提到的:依据北京双圆工程咨询监理公司“车库顶板建议采用无梁楼盖体系(设计单位原先设计的为梁板体系)和独立车库的钢筋用量进行限额设计(由150-175kg/m2减为105-115kg/m2)”的车库优化设计意见。”表示难以理解。
我觉得经验系数法的好处是,计算方法简单,做个EXCEL表就可以,比用工具软件还方便。计算流程如下:
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个人很纳闷,经验系数法在很多手册上都有介绍,托板尺寸也有范围,古镇项目的设计尺寸小那么多?整整比本人习惯尺寸小一半,小一半也没啥,倒是算算冲切够不够呀!设计中有那么一句话:够的话尺寸再小也可以,差的话尺寸再大也不行!还有一句话:剪切不满足,弯曲拉压都白费
好事者在其文中还提到:该项目未设置暗梁,暗梁对于无梁楼盖的构造至关重要,可以协调面筋和底筋协同工作,还能起到部分冲切箍筋的作用个人认为应该是未设置抗冲切箍筋,跟暗梁无关,不要把核心问题和次要问题混淆。暗梁对于无梁楼盖有啥用?个人认为用处不大,板就是板,不是加点箍筋就能改变性质,主要是设计方法中杆系概念深重的自然反应。那为什么有些无梁楼盖要设置暗梁,因为是抗震设计需求,与前述不冲突。而且无梁楼盖与空心楼盖是两种结构体系,如果因为空心楼盖设置暗梁所以无梁楼盖就要设置暗梁,显然不了解两种结构体系的受力差异。
作者:徐珂

伸阅读——2018年11月12日中山万科城最终处理结
无梁楼盖计算要点_12
无梁楼盖计算要点_13
官方公示截图
根据报告调查结果,该事故未造成人员伤亡。
事故直接原因:
设计安全储备不足,对施工荷载不利工况考虑不足,防连续倒塌措施不强覆土施工超载导致托板与顶板交界处发生冲切破坏是地下室顶板坍塌的直接原因: 
1.设计荷载分项系数、板柱节点形状和尺寸、托板尺寸不符合相关规定。 
2.坍塌地下室顶板的柱上板带抗弯不满足承载力要求,顶板抗冲切不满足承载力要求。

事故间接原因:
1.设计单位未按照国家有关建设工程设计文件编制深度要求编制工程设计文件;未在施工图设计文件中向建设、施工单位充分说明设计意图,未就无梁楼盖施工、使用过程的荷载限值向各方责任主体单位进行技术交底。 
2.土石方施工单位未按照工程设计图纸施工,编制的专项施工方案不符合施工技术标准要求且未按专项施工方案组织施工。 
3.建设单位违法将基础土石方工程肢解发包,导致建设项目管理混乱;未按规定组织技术交底;在施工过程中,未履行质量安全管理职责,对多个施工单位同时施工未实施有效管理和总协调,以包代管,造成管理主体责任不明确。

建议处理:
1、施工总承包单位
对公司及项目负责人进行行政处罚;对公司注册建造师提请省住建厅对其停止执业资格一年的处罚;对公司及相关责任人进行处理。 
2、监理单位
对监理公司及总监理工程师进行行政处罚;对公司注册监理工程师提请省住建厅对其停止执业资格一年的处罚;对公司及相关责任人进行处理。 
3、设计单位
建议由市住建局提请省住建厅对注册结构工程师停止执业资格一年的处罚。 
4、土石方施工单位
工程队未按照工程设计图纸施工,编制的专项施工方案不符合施工技术标准要求且未按专项施工方案组织施工,对事故发生负有责任,建议进行行政处罚。 
5、建设单位
建设单位未按规定组织技术交底,在缺乏总承包单位技术把关和管理的情况下,未做好总协调管理,导致直接发包的土石方工程施工缺乏有效管控,造成覆土施工超载,对事故发生负有责任,建议对公司及其负责人黄某进行行政处罚。 
6、审图单位
建议对审查公司及其负责人和审图人员进行行政处罚;对公司注册结构工程师提请省住建厅对其停止执业资格一年的处罚。 
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 发表于2019-08-16   |  只看该作者      

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