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    新聞資訊

    帶拉桿雨篷事故發生的重要原因

    來源:本站2021-09-17 08:14:43
    和純懸挑雨篷一樣,帶拉桿的雨篷往往被設計成靜態系統。傳力路徑中某個環節出現問題,會對整個結構體系造成破壞,容錯能力差。超靜定結構體系的所有多種設防機制都無法形成,對設計或施工缺陷過于敏感,這是帶拉桿雨篷事故的重要原因。
    拉桿上下節點的強度問題是拉桿雨篷事故的最重要誘因。對于結構體系傳力水平的精確控制和拉桿角度等設計數據參數的合理采用,節點細節設計中的精細結構是減少甚至避免事故的重要手段。
    盡管拉桿角度、雨篷形式選擇、前出距離受建筑設計、主體結構設計等方面的制約較多,但不能完全自由選擇。但在其他條件無法自由決定時,加強自身理論水平(后埋件問題)和精細節點結構設計是加強結構安全的非常有效的手段,也是幕墻結構設計師完全可以控制的方法之一。以下是對帶拉桿雨篷的拉桿和耳板設置原則的討論和總結。
    上圖顯然是拉桿下拉點連接耳板與雨篷梁的連接焊縫拉出造成的。事故雨篷的挑選長度為10米,寬度約為13米,離地高度為4.8米。僅從圖片上分析,事故的直接原因是雨篷荷載大,拉桿下拉點耳板與雨篷梁連接焊縫承載力不足造成的焊縫損壞。經過進一步分析,事故原因有以下三個更深層次的原因:
    一、懸挑達到十米,使用拉桿雨篷已不太合適,常規拉桿不應超過六米(后埋件)至八米(預埋件)雨篷結構體系的選擇應優先選擇帶柱框架的雨篷。
    二、拉桿角度設計過小,拉桿斜拉角度應超過40度,在兼故受力的視覺美觀條件下,最好是40度至60度,事故雨篷估計為34度。雨篷下拉點位置確定后,確定雨篷拉桿承受拉力的垂直分量G,其軸向拉力為N=G/sin,拉桿拉力水平分量為F=GCtg。顯然,雨篷拉桿的傾角是決定拉桿拉力的重要因素。拉桿拉力隨著傾角的減小而迅速增加(如果有偏心距e,偏心距e也會隨著夾角的減小而增加)。拉桿下節點力學分析圖見圖1。
    三、拉桿耳板設計不合理,拉桿線軸方向明顯不通過耳板與鋼梁連接焊縫中心,會產生偏心矩,此時此焊縫除正常拉剪外,還有彎矩作用。圖2和圖3是正確和不合理的拉桿節點設計。拉桿下拉點節點應力分析如圖1所示。此外,除了常規焊縫或耳板強度損壞外,沒有設置側向加筋肋的耳板在強偏心彎距的作用下容易發生側向失穩損壞。拉桿下節點。
    4.雖然不是雨篷事故原因,但從照片上可以看出,拉桿節點的結構設計明顯過于單薄。在這個雨篷結構設計時代,GB50017《鋼結構設計標準》2017版雖然還沒有發布,但拉桿耳板和銷軸的計算還不夠成熟和完善。但GB50017《鋼結構設計規范》2003版除了銷軸和耳板的局壓和抗剪計算外,還明確確定了耳板孔的邊距。但事故照片中耳板銷軸孔邊距明顯偏小,也存在安全隱患。
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