1.本实用新型涉及钢筋混凝土无梁楼盖地下车库,尤其涉及对混凝土无梁楼盖地下车库超载坍塌预警的方法和结构。
背景技术:2.在建筑工程领域中,因超载产生的无梁楼盖地下车库坍塌,多有发生,例如,2017年北京某无梁楼盖地库坍塌、2018年广东中山市某无梁楼盖地库坍塌、等等,导致建筑工程界许多人认为无梁楼盖地库不安全,会整体坍塌,某些省份明文规定地下车库不许采无梁楼盖结构形式,需采用梁板结构。钢筋混凝土无梁楼盖结构,也叫板柱抗震墙结构,由钢筋混凝土柱、钢筋混凝土墙、楼盖等构件组成;因没有钢筋混凝土梁,所以叫无梁楼盖,楼盖分有柱帽和无柱帽两种,常用有柱帽楼盖,柱帽形式也有多种,无梁楼盖地下车库的周边钢筋混凝土挡土墙常常兼做抗震墙。还有非承重的装饰(材料)构件,例如防火隔墙等等,与本文无关。现行规范标准采用概率理论下的极限状态设计法,通过概率统计计算确定材料设计值,确定荷载效应分项系数;依据建筑的重要性确定结构重要性系数,各构件依据主次确定重要性系数,基本与结构重要性系数相同,要求各构件抗力设计值不小于荷载效应组合的效应设计值,通过各构件的安全性来保证结构整体安全性。在抵抗地震的设计中,有性能化设计,有强柱弱梁,强剪弱弯,耗能,大震不倒,等等概念设计,材料设计值确定时也有剪切强度保证率大于拉压强度的理念。无梁楼盖没有梁,也没有梁柱节点,抗震设计要求抗震墙承担100%地震力,房屋高度不大于12米时,各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20%。严重超载是不保证安全度的。包括高性能混凝土、高强钢筋、防遭受偶然作用时发生连续倒塌设计、等等研究,均保证一定的安全度等等。本行业技术人员一直致力于研究安全度,控制超载的概率;控制结构失效(破坏)的概率,控制大震不倒,认为极小概率的失效是可以接受的。针对钢筋混凝土无梁楼盖地下车库,没有梁,没有梁柱节点,覆土容易超载,我们通过数年的研究分析提出一种超载破坏不坍塌钢筋混凝土无梁楼盖地下车库的设计方法。
技术实现要素:3.为解决上述问题,本实用新型提供一种对混凝土无梁楼盖地下车库超载坍塌预警的预警结构,控制各构件的破坏顺序,使其超载破坏,失去使用功能时,车库不坍塌,并且车库的破坏伴随有显著的坍塌征兆。
4.本实用新型的目的是以下述方式实现的:对混凝土无梁楼盖地下车库超载坍塌预警的预警结构,预警结构为以下结构中的至少一种:
5.(一)(1)楼盖的端支座的钢筋充分锚固:楼盖的端支座的钢筋的水平方向锚固长度大于等于0.6倍基本锚固长度,竖直方向锚固长度大于等于15倍钢筋直径;(2)楼盖的中支座的钢筋充分锚固:中支座钢筋通长、焊接、机械连接或按受拉钢筋搭接,或者中支座两侧不同的多余钢筋同端支座向竖直方向弯折锚固或在水平方向充分锚固;(3)选用优良钢
筋及适当的配筋率:钢筋性能:总延长率≥9%,抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值≥1.25,屈服强度标准值不小于400mpa;配筋率0.2%~1.2%;(4)冲剪不先坏:支座,钢筋混凝土柱或钢筋混凝土墙处的抗剪、抗冲切承载力至少为按现行规范冲切计算公式的2倍,抗弯按现行规范执行不进行加强;楼盖的周边挡土墙的水平承载力满足:当周边挡土墙上方的楼盖的顶板不起水平支撑作用时,周边挡土墙仍不侧倒;同时符合上述条件,其它符合现行规范基本要求;
6.(二)在地下车库中支座和钢筋混凝土柱上设置高100~250mm的超载压碎点,预设压碎点的截面抗力弱于地下车库中支座和钢筋混凝土柱上的其它位置的截面抗力,并且超载压碎点的截面抗力满足规范要求,预设压碎点至少有一面与空气接触;
7.(三)堆积覆土处设的楼盖处设置为超载掉落楼盖,超载掉落楼盖周围与超载掉落楼盖连接的其他楼盖为楼盖结构b:超载到一定程度,超载掉落楼盖掉落,并且超载掉落楼盖与周围的楼盖结构b部分保持连接,从而形成空洞,空洞上的覆土掉落,形成塌陷预警。
8.中支座钢筋通长是指从中支座上两端伸向中支座的钢筋为一个钢筋;中支座钢筋通长、焊接、机械连接或按受拉钢筋搭接,是指,从中支座上两端伸向中支座的钢筋相互焊接、机械连接或者按受拉钢筋进行搭接;中支座两侧不同的多余钢筋同端支座向竖直方向弯折锚固或在水平方向充分锚固,是指,从中支座上两端伸向中支座的钢筋在中支座上:水平方向锚固长度大于等于0.6倍基本锚固长度,竖直方向锚固长度大于等于15倍钢筋直径;
9.楼盖的周边挡土墙的水平承载力满足:当周边挡土墙上方的楼盖的顶板不起水平支撑作用时,周边挡土墙仍不侧倒的具体措施为:加厚混凝土墙体,增加邻土侧的钢筋面积、在周边挡土墙垂直方向增设垂直方向混凝土墙或在周边挡土墙连接的顶板上增设水平受力的梁。
10.预设压碎点的截面抗力比地下车库中钢筋混凝土柱上的其它位置的截面抗力小至少10%。
11.预设压碎点的截面抗力弱于地下车库中钢筋混凝土柱上的其它位置的截面抗力,具体为:单位体积内,预设压碎点处的所有纵向钢筋的总纵向截面积比地下车库中钢筋混凝土柱上的其它位置处的所有纵向钢筋的总纵向截面积小至少10%;或预设压碎点处的砼强度比地下车库中支座和钢筋混凝土柱上的其它位置的砼强度小至少10%;或预设压碎点处预埋空心体或预埋强度比砼低的材料。
12.超载掉落楼盖为楼盖结构a,楼盖结构a与楼盖结构b的连接方式为:(1)在楼盖b侧的连接处,按现行规范的楼板开洞设计;(2)楼盖结构b侧的连接处,设有连接楼盖上部钢筋和下部钢筋的连接钢筋ⅰ,连接钢筋ⅰ为拉结钢筋,拉结钢筋钩住楼盖上下部钢筋的外层钢筋的纵横钢筋交点处;(3)楼盖结构a与楼盖结构b的连接处,在楼盖结构a侧的连接边中:有一条直接边的连接边能够承受楼盖a的重量;在楼盖结构a的剩余连接边设置为:在上层钢筋与下层钢筋间,混凝土内,预埋削弱混凝土抗剪承载力的材料,消弱的标准为,抗剪承载力低于其它处10%以上,同时满足不超载时现行规范标准的安全度。
13.能够承受楼盖a重量的直接边的连接边为:在混凝土厚度中间的1/3厚度范围内增加连接钢筋ⅱ,形成强连接。
14.在楼盖结构为长方体形状。
15.削弱混凝土抗剪承载力的材料为厚度为2~10mm的三合板、薄木板,削弱混凝土抗
剪承载力的材料斜向放置。
16.相对于现有技术,本实用新型不同于常用的预警:需要确定预警参数、需要专用的仪器设备、需要专业技术人员。由于会出现明显的弯曲、裂缝、掉落混凝土、掉落填土的现象,所以平民百姓,凭借生活常识即可知道:房子不能用了、要塌了。本发明在于先让车库失去使用功能(破坏),进而停止超载活动,除非故意破坏,否则在超载破坏形成预警时不会坍塌。本发明思路新颖,设计合理,成本较低,实施后,可减少人员伤亡,保护普通百姓生命安全。
附图说明
17.图1是无梁楼盖平面示意图;
18.图2是无梁楼盖剖面示意图;
19.图3是无梁楼盖边节点示意图;
20.图4是楼盖结构a下陷前示意图;
21.图5是楼盖结构a下陷后示意图;
22.图6是方案一无超载的剖面示意图;
23.图7是方案一严重超载的剖面示意图;
24.图8是钢筋混凝土柱水平剖示意图;
25.图9是钢筋混凝土柱竖向剖示意图;
26.图10是严重超载预设压碎点压碎破坏的竖向剖示意图;
27.图11是楼盖a与楼盖b连接处剖面示意图;
28.其中,1为钢筋混凝土柱,2为钢筋混凝土柱帽,3为钢筋混凝土顶板,4为钢筋混凝土预设破坏洞,5覆土,6为预设压碎点,7为钢筋,8为钢筋混凝土墙,9楼盖结构a,10楼盖结构b,11裂缝,12拉结钢筋,13三合板、木板等材料,14钢筋混凝土挡土墙。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本实用新型进行具体描述,有必要在此指出的是本实施例只用于对本实用新型进行进一步说明,不能理解为对本实用新型保护范围的限制,该领域的技术熟练人员可以根据上述本实用新型的内容做出一些非本质的改进和调整。
30.地下车库顶板覆土,先填部分,选用粉土、粉砂、细砂、中粗砂、粗砂、等等粘结力小的散体材料,在覆土过程中,有时会把材料都堆积到一处,造成超载,然后造成地下车库坍塌。
31.地下车库超载是渐进的,国家有绿化要求,纯地下车库顶板均需求覆土绿化,各地覆土厚度要求稍有不同,例如不小于1.2米、1.5米、3米、等等,以常见的双向8.0米柱网,1.5米厚覆土为例,一个柱网内覆土8.0x8.0x1.5=96方,重约96x16=1536kn(153吨),常用的2~10吨拉土车需70~15车,不常用的现有最大的50吨车也需要3车以上,地下车库顶板覆土荷载是一点一点加上的,一个项目的施工时间会持续数天至数十天,超载是一点一点超,由局部扩至大部分,随时可停止超载活动。后期使用也是一样,道路宽度的限值、转弯半径的限值、载重的随机性、等等,人类的活动是渐进的。
32.钢筋混凝土无梁楼盖地下车库结构,由钢筋混凝土柱1、钢筋混凝土墙8、楼盖3等
构件组成。楼盖与顶板、楼板是一个结构的不同名称。
33.位于车库周边起到挡土作用的墙为挡土墙,钢筋混凝土墙8包括钢筋混凝土挡土墙14,位于车库周边起到挡土作用的钢筋混凝土墙8为钢筋混凝土挡土墙14。
34.支座包括端支座和中支座,钢筋混凝土墙8、钢筋混凝土柱1都是支座中的一种。中支座包括钢筋混凝土柱1。
35.钢筋混凝土柱上段可以设有柱帽,当设有柱帽时,柱帽与楼盖3固定连接,柱帽可以为钢筋混凝土柱帽2。楼盖可以为钢筋混凝土顶板3。
36.如图1-图11所示,对混凝土无梁楼盖地下车库超载坍塌预警的方法,其特征在于:为以下方法中的至少一种:
37.(一)、(1)楼盖的端支座的钢筋充分锚固:楼盖的端支座的钢筋的水平方向锚固长度大于等于0.6倍基本锚固长度,竖直方向锚固长度大于等于15倍钢筋直径;(2)楼盖的中支座的钢筋充分锚固:中支座钢筋通长、焊接、机械连接或按受拉钢筋搭接,或者中支座两侧不同的多余钢筋同端支座向竖直方向弯折锚固或在水平方向充分锚固;(3)选用优良钢筋及适当的配筋率:钢筋性能:总延长率≥9%,抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值≥1.25,屈服强度标准值不小于400mpa;配筋率0.2%~1.2%;(4)冲剪不先坏:支座,钢筋混凝土柱或钢筋混凝土墙处的抗剪、抗冲切承载力至少为按现行规范冲切计算公式的2倍,抗弯按现行规范执行不进行加强;楼盖的周边挡土墙的水平承载力为:达到周边挡土墙上方的楼盖的顶板不起水平支撑作用时,周边挡土墙仍不侧倒的标准;同时符合上述条件,其它符合现行规范基本要求;使得超载到一定程度时,钢筋先出现拉伸,两支座或者支座与钢筋混凝土墙之间的楼盖中部下垂或/和楼盖出现肉眼可见裂缝,但钢筋混凝土墙和钢筋混凝土柱不倒塌或者坍塌;
38.(二)在地下车库中支座和钢筋混凝土柱上设置高100~250mm的超载压碎点,预设压碎点的截面抗力弱于地下车库中支座和钢筋混凝土柱上的其它位置的截面抗力,并且超载压碎点的截面抗力满足规范要求,预设压碎点至少有一面与空气接触;超载到一定程度时,压碎预设压碎点,压碎的混凝土掉落,形成塌陷预警;
39.(三)堆积覆土处设的楼盖处设置为超载掉落楼盖,超载掉落楼盖周围与超载掉落楼盖连接的其他楼盖为楼盖结构b:超载到一定程度,超载掉落楼盖掉落,并且超载掉落楼盖与周围的楼盖结构b部分保持连接,从而形成空洞,空洞上的覆土掉落,形成塌陷预警。
40.根据上述方法,对混凝土无梁楼盖地下车库超载坍塌预警的预警结构,预警结构包括以下结构中的至少一种:
41.方案一:如图3,楼盖的端支座的钢筋7充分锚固,不是现行规范、标准的0.4la或12d或0.35la(简支),la为钢筋锚固长度,d为钢筋直径),而是大于现有标准锚固长度,水平方向锚固长度a大于等于0.6la,竖直方向锚固长度b大于等于15d。中支座的钢筋也充分锚固或通长,中支座钢筋通长、焊接、机械连接或按受拉钢筋搭接,两侧不同的多余钢筋同端支座弯折锚固或水平充分锚固(≥la),不是现行常用的“伸入暗梁5倍钢筋直径,且伸到中线”。
42.具体的,中支座钢筋通长是指从中支座上两端伸向中支座的钢筋为一个钢筋;中支座钢筋通长、焊接、机械连接或按受拉钢筋搭接,是指,从中支座上两端伸向中支座的钢筋相互焊接、机械连接或者按受拉钢筋进行搭接;中支座两侧不同的多余钢筋同端支座向
竖直方向弯折锚固或在水平方向充分锚固,是指,从中支座上两端伸向中支座的钢筋在中支座上:水平方向锚固长度大于等于0.6倍基本锚固长度,竖直方向锚固长度大于等于15倍钢筋直径。
43.楼盖内的受力钢筋采用高强、高延伸率、高曲强比的建筑用钢筋,钢筋屈服强度标准值不小于400mpa、钢筋的总延长率≥9%小于25%、抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值≥1.25(小于2.0),屈服强度标准值不小于400mpa;钢筋弹性模量es=200000~215000n/mm2。适当的配筋率(0.2%~1.2%)。进一步确保,出现超载时,钢筋先出现拉伸。并且使超载时钢筋充分延伸,形成明显的楼盖中部下垂,楼盖上出现明显的裂缝,从而便于工作人员观察到坍塌前超载时的车库变化,工作人员能够及时停止超载活动,及时逃离,减少甚至避免人员伤亡。
44.在地下车库中支座,钢筋混凝土柱1或钢筋混凝土墙8处,大幅度提高无梁楼盖的抗剪、抗冲切承载力,如地下车库中支座,钢筋混凝土柱1或钢筋混凝土墙处的抗剪、抗冲切承载力为按现行规范冲切计算公式的2倍,抗弯按现行规范不得加强。例如:如图1,钢筋混凝土柱的柱网8米x8米,覆土厚1.5米,活荷载3.0 kn/m
2,
钢筋混凝土柱550x550mm,柱帽平面尺寸双向3000mm(柱帽底斜角边45
°
外扩200mm),混凝土强度等级c30,除柱帽以外楼板400mm厚,柱帽总厚400+300=700mm可符合现行规范要求,按现行规范冲切计算公式的不小于2倍计算,混凝土强度等级改为c40,柱帽厚度改为400+500=900mm,同时抗弯配筋按修改后的柱帽计算(变小)。也可采取其它加强措施,例如抗剪(冲切)钢筋(型钢)等等。进一步确保,超载时,钢筋先出现拉伸,不出现混凝土剪切或冲切破坏,突然坍塌。
45.如图1(右侧)在地下车库周边加强挡土墙的水平承载力,达到顶板不起水平支撑作用时仍不侧倒的标准。加强措施有,加厚混凝土墙体,增加邻土侧(挡土墙一侧有土一侧为室内,没有土,邻土侧是与土接触的侧)钢筋面积、在周边挡土墙垂直方向增设垂直方向混凝土墙、也可同时在周边挡土墙连接的顶板上增设水平受力的梁,等等。例如,层高3.5米,上部覆土厚1.5米,无地下水,附近无较大活荷载(不大于5.0kn/m2)时,周边挡土墙常用250mm厚,邻土侧配hrb400钢筋,竖向,直径12mm间距120mm,水平钢筋,直径12mm间距150mm。如果仅采用增加周边挡土墙厚度一项措施,需将周边挡土墙厚度从250mm增加到350mm,邻土侧竖向受力钢筋改为直径18mm间距100mm,其余可不变。避免超载时,周边挡土墙倒塌。
46.如图6不超载时,上述要求不违反现行国家规范标准,按此设计的无梁楼盖地下车库,挠度符合国家规范要求:跨度小于7米时,挠度c不大于1/200,跨度大于9米时,挠度不大于1/300,跨度在7~9米之间时,挠度不大于1/250,裂缝符合国家规范要求,不大于0.3mm。挠度裂缝均不明显,普通民用建筑及地下车库均如此。此时,钢筋的应力小于抗拉设计强度,大约是抗拉设计强度除以设计分项系数,设计分项系数约1.3~1.5。
47.随着荷载增加,钢筋应力增加,挠度裂缝增加,钢筋应力最大处逐渐达到抗拉设计值,荷载再增加,钢筋应力达到抗拉强度标准值,约为设计值的1.1倍,荷载再增加,钢筋应力最大处接近钢筋极限强度标准值,以hrb400e钢筋为例,极限强度标准值是设计值的1.5倍,荷载再增加,钢筋的较多处接近极限值。钢筋应力增加的过程中,钢筋应变(大约等比例)增加,钢筋延伸率增加;在此过程中裂缝、挠度大幅度增加。渐渐的达到严重超载时,如图7,挠度达到规范限值的10~35倍,9%的高延伸率钢筋可使挠度达到跨度的1/6,例如跨度8米,规范限值1/250为32mm,10~35倍为320~1120mm,人们包括非专业人员,均能看到危险;同
时,裂缝11也逐渐达到规范限值0.3mm的2~10倍,至0.6~3mm。0.05mm以下为肉眼不可见裂缝,0.2~0.3mm为明显裂缝,0.5mm裂缝,人们可在数米远看见,人们将看到严重裂缝,房子要塌了。明显的征兆,可停止超载活动。
48.高强钢筋使得超载裂缝比普通钢筋更大,高曲强比钢筋保证钢筋应力沿钢筋充分扩散,非超载时,楼盖底部钢筋的拉应力,跨中最大,支座处小于零,使得非超载时有较大差异的钢筋应力。混凝土楼盖内的上部钢筋也有大小的区别,逐渐的均接近或达到极限值,裂缝更多,超载至倒塌的过程更长,更明显;混凝土楼盖内的上部钢筋与楼盖底部钢筋对应。随着钢筋拉应力接近或达到极限值,支座处如不充分锚固,将会拔出,出现突然倒塌。同时,周边挡土墙的加强,避免因楼盖底部钢筋受拉而被拉倒,使其倒塌。适当的配筋率(0.2%~1.2%)保证钢筋充分伸长而不是混凝土压(挤)碎先破坏。
49.在逐渐超载的过程中,挠度的增加,将影响水平设备(供水管、消防喷淋管、暖气管、电缆桥架、通风管、等等)管道的安装(施工期),使用期间,将压坏设备管道,导致建筑破坏不能使用。
50.钢筋充分锚固、选用优良钢筋及适当的配筋率、冲剪不先坏、周边加强挡土墙的水平承载力、其它符合现行规范基本要求,这些条件的组合保证楼盖破坏不坍塌。这些条件缺一不可。现行规范仅要求单个构件的安全度,例如,楼盖抗弯安全度很高,符合现行规范,抗剪安全度刚刚符合规范,这时,不会出现上述预兆。习惯做法常常不能同时满足,或并非以此为目的的巧合,例如,以保证抗震整体性为目的的楼盖钢筋通长,或因温度应力而通长钢筋,等等。目前也有施工阶段加强观察预警的个别工程(非规范标准要求),均需要,经验丰富的专业技术人员、专业的工具或设备。然而,有的设计方案(施工图)专业人员也不能看出预兆,例如,不超载安全,超载时冲切破坏,挠度增加不多甚至不超规范标准,混凝土开裂(裂缝不超规范标准)即突然坍塌。本行业仍以控制不超载为主。
51.方案二:在地下车库中钢筋混凝土柱上设置预设压碎点6,超载到一定程度时,压碎预设压碎点,预设压碎点6的截面抗力弱于其它位置,或者说其它位置强于预破坏点6,并且此处的截面抗力满足规范要求,预设压碎点至少有一面,与空气接触。
52.在满足规范要求的前提下,单位体积内,预设压碎点6的所有纵向钢筋的总纵向截面积相比柱的其它钢筋混凝土柱位置处的所有纵向钢筋的总纵向截面积7更小、或砼强度更低,或预埋空心体或预埋强度比砼低的砖、木等材料。增加或减少10%即可,例如:柱截面500x500mm中间预埋边长160mm正方体三合板空心体。相差越大效果约明显,但可能成本越高。
53.预设压碎点6在高度方向上的尺寸为100~250mm,即预设压碎点6在高度方向上从最低点到最高点的距离为100~250mm。
54.如图10,控制预设压碎点在高度方向上的尺寸为100~250mm,超载后钢筋混凝土柱上预设压碎点6出现明显的混凝土破碎,部分荷载向周边钢筋混凝土柱或钢筋混凝土墙(如果布置有混凝土墙时)转移,卸掉部分荷载,破坏的柱仍然可以起支撑作用不完全破坏。由于混凝土压碎,出现明显的坍塌征兆,停止超载活动。另外由于预设压碎点至少有一面,与空气接触,使得压碎的混凝土掉落,方便工作人员观察到,能够及时停止超载活动,并且工作人员可以及时逃离,减少甚至避免人员伤亡。
55.现行规范不允许超载,不允许柱破坏,不允许柱压碎,也没有柱压碎的习惯做法,
常见设计有非此目的的薄弱点,例如,因抗震要求上下箍筋加密,等等。
56.方案三:堆积覆土处设特别连接楼盖:楼盖结构a9,其余叫楼盖结构b10,如图11,楼盖结构a与楼盖结构b的连接方式为,共四条,前三条需同时满足,第四条可选用:
57.1、在楼盖结构b侧的连接处也可以称为连接周边,按现行规范的楼板开洞设计。
58.2、楼盖结构b侧的连接处,设有连接楼盖上部钢筋15和下部钢筋16的连接钢筋12,例如:连接钢筋为拉结钢筋12,在纵横钢筋交点处钩住外层钢筋(外层钢筋为建筑业常用名词,混凝土楼盖或楼板内上部和下部钢筋均有两层,一个在上,一个下,不是平的钢筋网;外层钢筋指的上部的上层钢筋或下部钢筋的下层,靠近混凝土外的钢筋),拉结钢筋间距同每层钢筋的纵横钢筋交点的水平距离水平间距,拉结钢筋的直径依据上下层钢筋的直径大小及纵横钢筋交点处的剪力大小选用10~25mm的钢筋。
59.3、在楼盖结构a与楼盖结构b的连接处:在楼盖结构a侧的连接边中:有一条直接边连接边能够承受楼盖a的重量;在楼盖结构a的剩余连接边设置为:在上层钢筋与下层钢筋间,混凝土内,预埋削弱混凝土抗剪承载力的材料,消弱的标准为,抗剪承载力低于其它处10%以上,同时满足不超载时现行规范标准的安全度。
60.(4)能够承受楼盖a重量的直接边的连接边可以为:在混凝土厚度中间的1/3厚度范围内增加连接钢筋ⅱ,形成强连接,使得可以悬挂楼盖a的重量,楼盖a不掉落。悬挂楼盖a的重量,不掉落为标准,混凝土厚度为竖直方向;如:依据楼盖a的重量选用直径6~20mm间距100~300mm,长度为伸入楼盖a和楼盖b各1.2倍钢筋锚固长度,形成强连接,使其破坏后不掉落。
61.在上层钢筋与下层钢筋间,混凝土内,预埋削弱混凝土抗剪承载力的材料13,此材料就是楼盖a与楼盖b的分界线,也是混凝土竖向剪切裂缝破坏线,消弱的标准为,抗剪承载力低于其它处10%以上,同时满足不超载时现行规范标准的安全度。削弱混凝土抗剪承载力的材料13,可以为,厚度为2~10mm的普通三合板、薄木板13等等,一般斜向放置效果更好,如楼盖结构a为长方体形状,在剪力较大的三边设置,消弱的标准为,抗剪承载力低于其它处10%以上,同时满足不超载时现行规范标准的安全度,例如:如图1示例,钢筋混凝土柱的柱网8米x8米,覆土厚1.5米,柱帽以外楼板400mm厚,设楼盖结构a平面尺寸(双向)2000mm,在距钢筋混凝土柱较近的楼盖结构a的三边混凝土板内放置2.5mm厚三合板,高50mm,倾斜角60
°
,如图11中13。
62.楼盖a也可设计为多边形等其它形状,周边连接同上。楼盖结构a与楼盖结构b的连接处,在楼盖结构a侧的连接边中:有一条直接边的连接边能够承受楼盖a的重量,直接边的连接边为:在混凝土厚度中间的1/3厚度范围内增加连接钢筋ⅱ,形成强连接。
63.工程经验及常规设计是,楼盖a周边抗剪承载力较高,需要削弱方可实现方案三。
64.地下车库钢筋混凝土顶板3上设有覆土5,先填部分,选用粉土、粉砂、细砂、中粗砂、粗砂、等等粘结力小的散体材料,同时,如图1、图4。利用混凝土的剪切破坏脆性,超载到一定程度时,如图5,楼盖结构a出现混凝土断裂,进而钢筋断裂,楼盖结构a的连接边出现部分下陷掉落,上方的填土或者钢筋之间被压碎的混凝土从楼盖结构a下陷形成的空洞处下落,使得工作人员及时观察到这种现象,能够及时停止超载活动,并且工作人员可以及时逃离,减少甚至避免人员伤亡。
65.甚至,楼盖结构a下陷形成明显的空洞4,由于楼盖结构a至少一处与周围的楼盖结
构b相互之间为强连接,所以楼盖结构a不掉落,如图5,空洞上方的填土从空洞掉落,使得无法增加车库顶板上方的填土,从而不能继续超载,进而保证无法严重超载,保证不坍塌。预设破坏的板洞周边的连接符合现行规范要求,保证不超载时建筑的安全性(即,常规设计),在此条件下,弱化抗剪承载力,或者,相邻混凝土采取加强措施(加强配筋),在符合规范的前提下,使得交接处最弱,最先破坏,达到超载到一定程度卸荷的目的。
66.上述方法中,所有“征兆”出现,均会使车库失去使用功能(破坏),需要局部或整体返工或拆除重建,如非故意,不会继续超载活动。
67.上述方法,可依据具体情况在同一工程中只选择一种、二种、或全选。每种方法,可每处均设,也可仅在超载可能性大处设,例如依据施工组织意向(方案),确定各位置超载的可能性,选择设置位置;也可依据后期改造的可能性等因素,在平面中有选择的设置(如图1)。在同一工程的同一处,只选一种,且同时保证不发生另两种。
68.图中钢筋配置方式及大小、数量,依据实际情况确定,图中仅为示意。
69.本实用新型思路新颖,设计合理,成本较低,实施后,可减少人员伤亡,保护普通百姓生命安全。本实用新型不涉及爆炸、人防、罕遇地震、等突发事故,未涉及地基与基础,但安全度与现行国家规范标准相比,未降低,基础如果采用与顶板相同的无梁楼盖,需按本发明方案一的思路加强。本实用新型内容,其目的或要达到的效果为:如非故意,在超载破坏形成预警时不会坍塌,由于形成预警时,车库已经发生破坏,形成预警后,超载活动停止,所以不会发生坍塌行为,所以本技术的结构能达到“超载破坏不坍塌”的效果,但不能避免破坏。
70.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,应当指出,对于本领域的及任何熟悉本技术领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型整体构思前提下,根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,及作出的若干改变和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围。