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连廊坍塌!带你分析结构设计原因

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11 月 27 日上午 10 点左右,位于安徽省宿州市立医院新区, 门急诊楼和儿童病房楼 两栋楼之间的连廊在 装饰施工时发生局部脱落造成 坍塌, 现场碎砖块、钢架掉落一片狼藉。

11 月 28 日,宿州市住建局微博发布公告: 连廊坍塌!带你分析结构设计原因
从事故照片看出,住建局公告的事故直接原因基本合理: 连廊局部倾斜脱落 ,系 建筑材料(黄沙、水泥等)集中堆放、 荷载过大 所致。 但从结构设计人员角度看,事故原因中还是存在一些结构设计不合理的因素。
那么什么是连廊设计? 所谓连廊,是复杂高层建筑结构体系的一种,它一般指两幢或几幢高层建筑之间由架空连接体相互连接,以满足建筑造型及使用功能的要求。连接体即连廊。其跨度有几米长,也有几十米长。

1、钢连廊结构概述
从事故图片中看出,该连廊跨度约 10 米,坍塌范围的 连廊宽度约 9 米 (门洞高度约 2.1 米,一块墙砖尺寸为 1.2 米*1.2 米,连廊宽度方向共 8 块墙砖 ,从而计算出坍塌范围的连廊宽度约 9 米)。
连廊坍塌!带你分析结构设计原因 (上图是坍塌的连廊宽度有 8 块墙砖,宽度约 9 米
连廊在 10 米长*9 米宽范围内,只有四个铰接的支点。事故发生时,是由于三层的连廊钢梁外侧先脱落坍塌,随后由于重力作用将二层外侧的连廊钢梁也压垮坍塌。(两座混凝土结构之间的钢连廊,常规设计是 铰接节 ;如果是刚接节点,破坏时钢梁端部会有明显的屈曲变形)
连廊坍塌!带你分析结构设计原因 上图是二层、三层的连廊位置
从坍塌散落的钢梁看出,钢梁结构自身并没有发生 塑性变形 ,所以钢梁没有达到承载力极限。(钢梁的跨中和端部均没有明显的变形, 翼缘板和腹板 没有明显的 翘曲 )结构破坏最大可能,就是连廊钢梁与混凝土主楼结构的连接节点破坏。
连廊坍塌!带你分析结构设计原因 上图是没有明显变形的钢梁

2 、导致事故可能的结构原因分析 通过还原分析的就结果来看当时给出的根本原因为建筑材料局部堆载过大其实是外因,真正的核心问题,还是出于钢梁连接节点设计不合理,节点承载力不足是内因。核心问题: 连廊坍塌可能是由连廊钢梁与混凝土主楼结构的连接节点破坏引起的。
连廊坍塌!带你分析结构设计原因 常见的钢梁与混凝土结构连接节点
关于此类节点,有四个位置可能发生破坏,如上图所示。 连廊坍塌!带你分析结构设计原因 连廊坍塌!带你分析结构设计原因 连廊坍塌!带你分析结构设计原因 连廊坍塌!带你分析结构设计原因
植筋化学锚栓对现场施工要求高,需要进行相关试验验收,在受力较大的位置大面积采用容易出现问题。 本事故发生这种破坏的可能性最大。 后记:
在混凝土结构上支撑钢连廊,比较可靠的做法是,直接从混凝土结构上伸出几个牛腿,连廊钢梁直接与牛腿连接。或者采用钢牛腿,或者在钢梁下方增加托板,也能传递一部分梁端剪力。
连廊坍塌!带你分析结构设计原因 连廊坍塌!带你分析结构设计原因 连廊坍塌!带你分析结构设计原因 连廊坍塌!带你分析结构设计原因 ▲桥梁行业支撑超重荷载的钢牛腿 连廊坍塌!带你分析结构设计原因
在钢梁下方增加支托板


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