中华钢结构论坛 China Structure Forum

标题: 板式楼盖柱帽裂缝事故的原因分析 [打印本页]

作者: flurry 时间: 2011-11-25 13:59 标题: 板式楼盖柱帽裂缝事故的原因分析

单层框架，屋面板做的无梁楼盖实心板。
施工完成后即发现柱帽处有大量裂缝，且为普遍现象。原先用其他软件设计，现用STRAT进行计算复核，发现冲切不够，且原图的实际配筋相对与STRAT的计算数值偏小。请同行帮忙分析分析这种形态的裂缝到底属于什么原因造成的？
图一、“X向板面配筋计算值”（原图的配筋为12@100)

(引自佳构STRAT官方网站论坛, 链接:http://www.strat.cn/bbs/detail.asp?ID=2534)

附件: 1.jpg (2011-11-25 13:59, 35.2 K) / 下载次数 0
http://okok.org/attachment.php?aid=136889

作者: flurry 时间: 2011-11-25 14:01

图二、柱帽裂缝图（该图为向下俯视屋面，内框为柱区域，外框为柱帽区域。红色的线为描的裂缝走向图.）

附件: 2.jpg (2011-11-25 14:01, 164.74 K) / 下载次数 0
http://okok.org/attachment.php?aid=136890

作者: flurry 时间: 2011-11-25 14:01

管理员回复一：

这种结果，我们早就有预料，并在很多场合提醒过。这是现阶段板式楼盖设计中存在的问题，很典型。主要原因有如下几条：

1、一些软件，由于计算能力不足，计算速度慢，对板式楼盖的剖分密度不够。
  STRAT要求一个柱跨细分网格8~10格，实际工程中由于存在暗梁，实际剖分的密度往往达到10~15。
  而其他软件一个柱跨只有4~5网格，这严重影响计算精度。一些软件，网格剖分长度达到2m，还告诉工程师说“精度足够，因为软件有应力磨平技术”，这实质上是在“蒙外行”！
  最严重的是，根据“受力岛”设计理论，柱帽是受力主要部位，内力大，变化幅度大，因此STRAT对柱帽网格特别加密(一般柱帽的单元占整个楼盖的一半)。过粗的网格使柱帽分析严重失实，导致出现工程问题。


2、计算方法与最终配筋脱节。
  在受力岛理论提出之前，板式楼盖(空心板、实心板)按照等代梁法计算，钢筋非常大，非常不经济。在谢博士提出“受力岛”理论后，板式楼盖的配筋极大降低，显示料空心板、甚至实心板板式楼盖的经济优势。在多数大跨度、大荷载的情况下，能做到比普通梁式楼盖钢筋节省。
  “受力岛”理论的方法、观点逐渐被大家所接受，广泛用于实际工程。但是，现在问题走到了另外一个极端——已经认为板式楼盖配筋可以很小，不管用什么方法计算，只要配筋小，就是合理的、就是先进的！！
很典型的方法，是利用用实心平板(几乎除STRAT软件之外的所有软件，南方某软件号称算空心板，实际上仍是实心板的模式)算空心板。能考虑加厚的柱帽，但不能考虑暗梁(因为考虑暗梁网格剖分他们无法处理)。得到的配筋，仍套用传统的“柱上板带、跨中板带”的概念，将跨中板带的钢筋的一半，配到暗梁内。——这种得到的钢筋很小，甚至比STRAT精确分析的结果还小!
  要知道，“柱上板带、跨中板带”是基于简化的等代梁方法的，既然用板单元计算，就不存在使用“柱上板带"的基础了。这种处理，缺乏基本的依据。

  最关键的，这种方法使的柱帽配筋偏小。与STRAT精确分析的结果相比，几乎相差一倍。下图是一个典型的工程实例，图纸钢筋，就是用其它软件按上述方法处理的结果。柱帽钢筋基本上是STRAT计算、配筋方法的一半！很幸运的是，该工程甲方准备重新做设计。

作者: flurry 时间: 2011-11-25 14:02

管理员回复二：
一个工程的图纸(非STRAT计算、设计)

附件: 3.jpg (2011-11-25 14:02, 115.7 K) / 下载次数 0
http://okok.org/attachment.php?aid=136891

作者: flurry 时间: 2011-11-25 14:06

管理员回复三：
另外，从上面贴图看，STRAT配筋分布，好像也也不是多数工程所体现出来的分布规律、特点。请检查STRAT计算模型，或将模型发过来，我们帮助检查。

作者: flurry 时间: 2011-11-25 21:49

管理员回复4：
收到ewen1211的数据。
结构概况： 9mx9m柱网，实心平板厚230，中间1300x1300柱帽，厚度290。荷载不大，恒载1.0，活载0.7，板自重另算。

ewen的STRAT模型，仍然过于粗略。中间1300的柱帽，仅4块板单元，没有考虑柱截面域的影响，没有加附加梁。

STRAT重新建模如下。柱帽剖分长度加密，考虑截面域影响，包含柱截面的附加梁。

附件: 柱帽-1.png (2011-11-25 21:49, 33.4 K) / 下载次数 0
http://okok.org/attachment.php?aid=136896

作者: flurry 时间: 2011-11-25 21:50

管理员回复5：

STRAT计算得到的配筋云图如下(X向板顶)。按计算配筋，柱帽需要d18@100。

明显柱帽厚度不足，存在抗弯超限，并且抗冲切严重不足。

附件: 柱帽-2.png (2011-11-25 21:50, 42.48 K) / 下载次数 0
http://okok.org/attachment.php?aid=136897

作者: flurry 时间: 2011-11-26 01:10

提请注意：板单元的计算，与梁单元的计算有很大的不同。

梁是精确单元，一个梁柱构件，用一个单元算，和多个单元算，结果是相同。

板是近似单元，体现在其应力在单元内是直线。这样对于楼板，需要细分，及用多段直线，模拟弯矩的分布曲线。要达到工程“安全"的计算精度，需要达到一定的细分密度。

一般而言，板细分密度不足，将导致内力偏小，导致结构不安全！

作者: 紫金 时间: 2012-4-8 20:35 标题: 求版主联系方式

版主联系方式

作者: 紫金 时间: 2012-4-8 20:37 标题: 等待回信

我的邮箱是rzzjsw@163.com如果方便想和您交流

欢迎光临中华钢结构论坛 China Structure Forum (http://okok.org/)