保证结构安全案例！

     前言:   2021年下半年度,看到土木吧网站上全国不断发生工程安全事故的报道,心里很沉重,其中有的工程安全事故结构设计工程师如果尽到职责应该可以避免的.工程安全关系到人民生命,关系到国家财产安全.为了遏制工程安全事故的继续发生,有必要重提结构工程师的主要职责,保证工程结构安全,这就是写这篇文章的初心.

    本文介绍在2021年工程项目管理中保证工程结构安全的三个工程案例:

1:挑出雨蓬两端与主体结构连接案例:

2:悬臂构件案例之一.

3:悬臂构件案例之二.

文章仅供同行们参考,是否多此一举或者过于保守,希望提出批评与指导.

  

1:挑出雨蓬两端与主体结构连接案例:

工程概况:一个三层框架结构综合楼,底层东大门入口上面有一个挑出雨蓬,悬挑700mm,端头翻高800mm, 外挂石材.工程规模小,雨蓬结构设计只有一张雨蓬梁与雨蓬端板配筋图.当时工程管理根据此雨蓬端头竖板比较高,外又挂石材的具体情况,虽然雨蓬结构计算结论没有问题,但是还是要加强雨蓬两侧同主体结构的连接.详见以下介绍:           

 

照片一:大门雨蓬照片

   图一:大门雨蓬建筑立面图

图二:大门雨蓬建筑平面图         

            

    

                 

图三:大门雨蓬结构平面图

         

                  图四:大门雨蓬结构详图

        

          图五:二层大门雨蓬部位结构图

   雨蓬两端同主体结构连接:即在二层结构施工时候从D轴与E轴框架梁内上下增加3根14钢筋伸入雨蓬端头竖板,并且与端头竖板钢筋可靠拉接.详见以下照片:

照片二:D轴雨蓬端头竖板同主体钢筋拉结照片

照片三:E轴雨蓬端头竖板同主体结构钢筋拉结照片

点评:我的老师赵公裘经常跟我说:结构工程师不但要计算好基础、柱、梁,更应该重视构件之间的连接与构造措施.要有工程结构整体设计理念。我认为应该传承老一代结构设计工程师整体设计理念，认认真真地把工程上每个构件作为一个整体.处理好它们之间的连接。

本工程雨蓬端竖板高800mm，外又挂石材，从结构概念分析要强调雨蓬两侧同主体结构连接，使雨蓬结构与主体结构引成一个整体.建议:今后类似情况雨蓬两侧与主体结构连接图纸上要交代一下或者写个施工要求说明.

   2:悬臂构件案例之一.

工程概况:还是上面的一个工程,北立面中间一间二层三层墙体挑出,悬挑600mm,结构设计悬挑两端设置悬臂挑梁,悬臂挑梁的钢筋从内框架梁伸出,问题在第三层顶此处墙体到顶了,工程结构设计按照建筑图纸取消了悬臂挑梁，当时工程管理认为此处有挑出悬挑板加屋面悬挑外天沟,为了工程结构安全,施工时候三层顶跟下面一样设置了悬臂挑梁与东西横梁.详见以下介绍:

            

 

照片四   :工程北立面照片

注:北立面中间一间二三层挑出.

图六:工程二层三层北面局部平面图

(注:三层与二层不同的地方就是二层 ① ~ ② 轴之间有挑出雨蓬)

图七:工程屋面北面局部平面图

 

    

      图八:工程北面中间一间剖面图

  

下面介绍一下施工情况:

照片五: 工程三层顶悬臂挑梁东西横梁施工照片

点评:

    ⑴ :结构设计对于建筑设计要分析,在保证建筑美观外形使用功能满足的条件下,应该考虑采取更安全结构设计,确保工程结构安全.

    ⑵ 屋面有悬挑外天沟.外天沟的安全结构设计靠坡屋面钢筋混凝土板拉着,现在下面增设悬臂挑梁与东西横梁,下面托上面拉工程结构更安全.   

    ⑶ 工程中间一间三层东西北三边墙体伸到三层顶有个收头,按照建筑设计伸到坡屋面收头不是最好.     

3:悬臂构件案例二.

工程概况:一个七层框架结构车间工程,由于建筑设计屋面女儿墙顶向外悬挑800mm~1200mm,悬挑部分建筑设计采用钢构,工程管理认为:本工程主体结构寿命不少于50年,挂石材结构寿命不少于25年,为了使工程在使用寿命内少一点后遗症.比如墙面渗水等,考虑到施工可行性安全性屋面女儿墙顶挑出800mm部分钢构改为钢筋混凝土板,不足部分还是钢构.

详见以下介绍:

照片七:女儿墙顶挑出照片  

注:女儿墙顶挑出部分上盖铝板.

照片八:女儿墙做成后内照片

          

  照片九:女儿墙做成后内照片(每跨中间增设一个柱子)

图十三:屋面建筑平面图

    

图十四:屋面女儿墙建筑平面图

注:屋面女儿墙挑出最长1200mm.

           

图十五:屋面女儿墙结构方案剖面图之一

以上女儿墙结构设计女儿墙高1100mm,再在女儿墙顶向外悬挑800mm~1200mm,当时工程管理对于此结构方案提出以下建议:

1:女儿墙下框架柱断面缩小到400mmx300mm,伸至女儿墙顶.女儿墙顶向外悬挑1200mm地方,除了每跨框架柱伸上去以外,每跨中间框架梁上再伸一个柱子上去.

2:女儿墙顶沿着外墙增设一圈女儿墙压顶梁.

3:屋面女儿墙比较高,离地39m,挑出最长1200mm,施工难度大,危险性也大,所以挑出钢筋混凝土板长统一为800mm,挑出不足部分还是做钢构.

以上做的主要目的:增加女儿墙抗倾复的能力,平衡女儿墙挑出弯矩,提高整个女儿墙工程安全储备,与此同时保证施工安全.

         图十六:屋面女儿结构新剖面图

  注:以上是设计单位新女儿墙结构详图,施工时候女儿墙顶挑出部分考虑到施工可行性安全性统一为800mm.

  点评:

    1   :结构设计结构计算通得了,还必须从结构概念与经验分析辨别是否安全可靠,是否需要采取更安全的结构构造措施来保障.本工程结构概念分析总觉得抗倾复不足,挑出弯距存在不平衡,所以增加了框架柱与女儿墙压顶梁.

    2:本工程主体结构寿命不少于50年,挂石头结构寿命不少于25年,屋面女儿墙顶挑出部分改为钢筋混凝土板其中一个主要原因是为了工程使用时间内后遗症少一点.

    3:修改一方面要考虑工程结构安全可靠,另一方面也要考虑施工可行性安全性,离地39m,女儿墙顶挑出1200mm,施工困难也危险,所以钢筋混凝土板只挑800mm,不足部分还是钢构,确保工程施工安全.

总结:为什么会出现以上工程上问题?这跟目前现在的设计单位工程师到工地现场来解决问题的次数少了,工程项目构件之间连接处理采用标准图集加施工说明,一般不画图了有关.目前要求一般施工队伍来解决图纸上这些问题也不现实.我的建议学习与继承我老师老一代结构工程师以下三个好传统:

1:一心为工程服务的”工匠精神”:我们老师这一代人对于结构设计一生专心研究.真的做到工程设计不放过每一个工程细节处理交代.举一个例子:当时我们郊区工程项目大部分是多层框架结构,对于填充墙构造柱,他要求我们画”构造柱平面布置图与构造柱节点详图”,交代得清清楚楚的.想想现在,框架结构填充墙构造柱布置与做法,详见标准图集与施工说明,这样产生的后果:不同的施工队伍理解不同,做得五花八门.我们应该学习老师他们那种对待工作”工匠精神”,把每项工作做到精致.

2:项目跟踪精神.他指导的工程项目从设计开始到峻工验收,这期间他一直关心与跟踪,所以经常性深入工地了解情况,与设计单位施工单位共同协商研究解决工程上问题.当时这种风气很平常与融洽.那时他已经是教授级高工了,一点架子也没有.当时老师工作在市区,工程在上海南汇郊区,当时没有南浦大桥只有过江隧道,乘公共汽车过江来回一次起码一天时间,那时还没有车子接送.现在回想起来老师能够这样做真的太不简单太不容易.这种项目跟踪精神值得我们学习与继承.

3:他不但对工程如此,而且关心年轻工程师.那时八十年代改革开放,我工作单位上海南汇建筑设计院依靠上海华东建筑设计院合作做项目,当时我是建筑设计室主任,负责这项工作,赵老师就是这样认识的,从此他就是我的老师,手把手地教我,指导我们单位项目设计与管理,详情请看我写的一篇文章”整体结构设计理念的启蒙人-纪念赵公裘老师”(详见附录)以上他做的这一切都是无私的,并且影响了我一生的建筑结构生涯.我为什么写这一条?因为要学习与传承下去.