进行梁板结构布置设计的时候,应当考虑梁自身的刚度、支承构件的刚度、所承担荷载下的变形能力,以保证荷载按照设计路径传递。在结构梁板布置方案中,实际荷载的传递路径,如果不能按照设计路径传递的时候,将会产生不可控安全隐患。以下是在实际工程中遇到的两种梁板布置,因为各种原因,不能按照常规方案布置,如果不采取特别的加强措施,将会产生安全隐患,甚至影响正常的使用。
方案一
假定的荷载传递路径:荷载通过L1传递给L2,然后通过L2传递到TL1的端部,挑梁传递给竖向构件。如果TL1发生构件破坏,会引起L2、L1及周边楼板的破坏,其破坏与起因不相称。当按结构梁板变形协调,通过有限元方法计算,会发现两片剪力墙之间的板实际是按一块板发生变形的,因为L1、L2刚度不足,没有起到支座作用,随着楼板一起发生了竖向位移,实际的荷载传递路径与假定并不一致。该楼板方案应采取增设横向支承梁或按整块大板设计,并采取防裂措施。
方案二
假定的荷载传递路径:荷载通过L1传递给TL2和L2,然后通过L2和TL2传递到竖向构件。如果TL2发生构件破坏,会引起荷载转移,L2、L1及周边楼板的发生破坏,其破坏与起因不相称。当按结构梁板变形协调,通过有限元方法计算,结果发现因为TL2、L1刚度不足,也没有起到支座作用,随着楼板一起发生了竖向位移,实际的荷载传递路径与假定并不一样。该楼板采用不合理的内悬挑结构布置,且用于复杂异形楼板,形成了安全隐患,建议按整块大板进行设计。
当遇到此类设计方案的时候,应当首先调整方案布置,增加支承梁的冗余度,避免局部破坏的时候,产生连锁反应,导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。当因为各种原因,方案不能调整的时候,应当补充梁板变形协调计算,按照梁板实际的刚度及荷载传递路径采取加强措施。即使发生构件局部破坏的情况,也能保证结构安全。
以上两种梁板结构布置方案,涉嫌违反国家强制性条文:
《建筑抗震设计规范》第3.5.2-2条,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
《工程结构通用规范》第2.1.2条,结构体系应具有合理的传力路径,能够将结构可承受的各种作用从作用点传递到抗力构件。