中學(xué)體育館坍塌不是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的錯(cuò)!
首先對(duì)11名遇難師生表示沉痛哀悼。
黑龍江一中學(xué)體育館發(fā)生坍塌的幾個(gè)問題分析:
1. 屋面頂蓋用什么「姿勢(shì)」掉下來?是平行扣到地面上,還是一角/兩角先砸下來?這么說大家能理解吧?我就用大白話了。
因?yàn)檎渲閹r堆在一頭,那么按理說應(yīng)該珍珠巖那一頭先壓下來。看報(bào)道沒看明白,和專業(yè)人士也沒解釋;蛟S他們只想抄個(gè)課本。不想解釋。
2. 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)既然成本不高,那么這個(gè)設(shè)計(jì)的隱含缺陷或風(fēng)險(xiǎn)是什么?(沒缺陷的話現(xiàn)在肯定都用這個(gè)設(shè)計(jì)了,還省錢。)類似網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的場(chǎng)館設(shè)計(jì)有沒有出過事故?
3. 網(wǎng)架掉下來會(huì)散開嗎?固定鋼材的連接處的材料可能被偷工減料嗎?
4. 頂棚是混凝土板嗎?一塊混凝土板大約多重?
看到這幾個(gè)的問題,試著解答一下。
首先說明一下,這個(gè)體育館頂棚是網(wǎng)架結(jié)構(gòu),支撐結(jié)構(gòu)是周邊混凝土框架結(jié)構(gòu),墻體是建筑填充砌塊墻,是很多小型體育館頂層常用的結(jié)構(gòu)形式。
1、網(wǎng)架因一側(cè)堆載造成破壞,應(yīng)該是先從堆載側(cè)某個(gè)桿件或某個(gè)節(jié)點(diǎn)球連接首先發(fā)生破壞,不再成為結(jié)構(gòu)體的一部分,引起剩余結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分配,在這個(gè)變化過程中。如果剩余結(jié)構(gòu)始終不能承受內(nèi)力重分配帶來的后果,剩余結(jié)構(gòu)就會(huì)持續(xù)發(fā)生某些桿件或節(jié)點(diǎn)的破壞,這個(gè)過程是不斷重復(fù)擴(kuò)散重復(fù)擴(kuò)散重復(fù)擴(kuò)散的過程,往往是非常迅速演變過程,除非有攝像、專業(yè)設(shè)備分別記錄每個(gè)桿件或節(jié)點(diǎn)的時(shí)間軸,是可以看出破壞的先后順序,否則就像這個(gè)體育館的破壞結(jié)果,看起來好像是整個(gè)一起掉下去。
如果剩余結(jié)構(gòu)能夠承受內(nèi)力重分配帶來的后果,剩余結(jié)構(gòu)就可能維持穩(wěn)定或安全狀態(tài),這在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中特別是大跨度結(jié)構(gòu)必須考慮的問題,一般會(huì)假設(shè)某些桿件發(fā)生破壞,來評(píng)價(jià)剩余結(jié)構(gòu)是否有安全儲(chǔ)備,這樣做是為了避免一個(gè)大跨度結(jié)構(gòu)因?yàn)橐粋(gè)桿件失效導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系坍塌。
事實(shí)上網(wǎng)架結(jié)構(gòu)即使是整體堆載,也不大容易發(fā)生整體平行扣下來的破壞,網(wǎng)架桿件看起來都是一樣的桿件,但是在受力狀態(tài)下,每根桿件所受內(nèi)力是有差別的,內(nèi)力差別導(dǎo)致每根桿件或節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力是不同的,這就決定破壞不會(huì)同時(shí)發(fā)生,下面請(qǐng)重復(fù)閱讀第1條第二句話以后內(nèi)容。
2、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)雖然在形式上與其它結(jié)構(gòu)不同,但其設(shè)計(jì)目標(biāo)和安全指標(biāo)與其它結(jié)構(gòu)形式是在規(guī)范層面是一致的,并不是說造價(jià)低就會(huì)降低安全標(biāo)準(zhǔn),在平面整體性上,網(wǎng)架要比做鋼梁支撐屋面更有優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)發(fā)生過很多事故,原因有很多,但很多事故都是因?yàn)槌d引起的,最多的是下暴雪加上融凍的情況,具體請(qǐng)自行搜索網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)比我記得多。超載這種事情放在任何結(jié)構(gòu)形式上,都會(huì)引起嚴(yán)重的安全問題,這就好比你一月掙1萬,每個(gè)月還房貸2000沒啥壓力,但是非讓你一月還2萬,不是說你受不了換你爹媽來就能受得了,萬達(dá)幾個(gè)小目標(biāo)也架不住現(xiàn)在的狀態(tài)。如果讓專業(yè)人員來說問題一定是基于結(jié)構(gòu)形式來談具體問題,而不是一概而論,可以確切地說,從專業(yè)角度出發(fā),采用網(wǎng)架形式?jīng)]毛病。
3、網(wǎng)架掉下來,一定會(huì)有某些桿件或節(jié)點(diǎn)是你所說的散開狀態(tài),但是很多桿件或節(jié)點(diǎn)還是在一起,你可以理解為一張紙發(fā)生多處撕裂,裂開的地方就是你所說的散開狀態(tài)。在結(jié)構(gòu)專業(yè)來說,設(shè)計(jì)是需要一張完整的紙才可以承載,現(xiàn)在變成好幾塊不相連的碎紙片,起不到承載能力。關(guān)于偷工減料的事不屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范疇,討論這個(gè)沒有意義,就好比你一天要吃三斤飯才能保證工作學(xué)習(xí)狀態(tài),結(jié)果你媽只給你吃一斤飯,還讓你每天去扛大包,那肯定是大力出奇跡。
4、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上面可以鋪任何種類和任何厚度的材料(這句話有點(diǎn)夸大),前提是針對(duì)性地進(jìn)行安全設(shè)計(jì)。網(wǎng)架上面鋪混凝土板還是輕屋面板都沒關(guān)系,只要你說清楚想鋪啥,鋪金磚都可以,正常的結(jié)構(gòu)工程師都會(huì)根據(jù)你提的要求,計(jì)算屋面荷載有多重,然后根據(jù)荷載情況以及現(xiàn)行國家規(guī)范要求,進(jìn)行合理的安全性設(shè)計(jì)。房子建好后,本來你說屋面就鋪一層金磚,鋪完后覺得不爽,非要再鋪三層金磚,這就跟結(jié)構(gòu)工程師的設(shè)計(jì)無關(guān)。這個(gè)學(xué)校體育館已經(jīng)使用26年,也算經(jīng)歷過風(fēng)吹雨打雪壓冰雹砸,扛了半年珍珠板,現(xiàn)在出事故非拉原設(shè)計(jì)出來喝茶?
最后聲明,以我的理解:按你的理解,我不是專業(yè)人士。
來源:徐珂微博

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