管道与钢梁碰撞,离谱操作堪比拆房!

教育   2024-12-23 17:42   上海  

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本文转载自公众号:愚公解构 

在结构交流群里,看到了一些令人震惊的操作:为了让管道通过,施工人员竟然直接将钢梁截短变矮!工人一开始想用这种简单粗暴的方式,快速解决钢梁与管线冲突的问题,但施工到一半时可能意识到了危险性,或者被制止,没有继续干下去。

不言而喻,这种做法非常不可取,究竟有多危险,我们就展开聊一聊,最好的处理方式又是什么呢?首先非常感谢“nvslch结构空间”公众号博主提供的素材案例。

“截矮”后的影响

假定这个钢梁的规格是HN450x200。下面通过截面惯性矩这个参数来对比一下,这个参数直接关系到结构的刚度、承载能力,数值越大代表越强。

  • • 梁高450mm:

  • • 如果钢梁的高度截矮1/3,变成300mm,

可以发现钢梁高度虽然只小了1/3,钢梁的应力和挠度,却会增大到原来的2.5倍

如果使用荷载上去的话,这个位置的结构梁板随时就可能会垮塌掉。转念一想,如果是做现场加固鉴定,这岂不是要冒着生命危险在工作嘛?

钢梁的高跨比

为了避免进入“知识的诅咒”,先介绍一下钢梁的高跨比,“高跨比”指钢梁高度与跨度之比,这个比例决定了钢梁的承载力与刚度是否合理匹配。

有资料给出了一张关于高跨比的经验取值表格,较为方便地根据跨度来估算钢梁的高度:

构件典型类型次梁主梁
普通钢梁18-2013-15
组合梁22-2516-18
蜂窝梁20-2715-18
钢桁架15-1812-15
一般也就是次梁考虑楼板共同作用,按照组合梁设计,主梁是否也可以呢?大家如果感兴趣,后面再展开聊一聊。

高跨比的推导

如何得到钢梁最经济的承载力与刚度匹配,下面就以钢次梁为例,根据其中的逻辑关系来推导一下。

钢的最大特点就是强度高,刚度相对弱一些。所以对于钢梁,起到决定性限制作用往往是挠度的要求。为了逻辑表达更清晰一些,抓主要矛盾,就不罗列繁琐的推导过程了,式中的数值也取了一些常用值。

  1. 1. 挠度限值要求:

  1. 2. 最大的挠度的计算

  1. 3. 弯矩设计值的计算

  1. 4. 钢梁的应力计算

  1. 5. 一系列推导后的高跨比与钢梁应力的关系:

, ,代入上式,就会得到:

这样一推导,就比较清楚,表格中的数值是怎么得出的了。设计的时候,考虑应力比、位移限值等控制指标,就比较容易找到钢梁合适的规格尺寸。

“奇葩”操作为什么会出现呢?

“钢梁截矮”这么极其危险的破坏操作,为什么会出现呢?主要还是以下的因素叠加到了一起:

  1. 1. 专业知识不足:施工人员缺乏结构力学和施工规范的基本常识。

  2. 2. 施工管理混乱:项目施工缺乏严格监管,导致这么严重的违规操作发生。

  3. 3. 设计与施工脱节:管道与钢梁冲突问题未在设计阶段解决,后期修改又没有走正规流程,现场施工人员耍“小聪明“随便应付。

怎么做,才合适呢?

处理钢梁与管道出现冲突时,有规范且安全的方法可供选择:

  1. 1. 绕梁:调整管道的走向,避开钢梁。

  2. 2. 补强+开洞:经过专业计算,可以在钢梁上合理开洞,并进行补强处理(如加装加强板)。

  3. 3. 增加支撑结构:如果钢梁必须修改,也可通过增加辅助支撑结构来分担荷载。

如果设计阶段就发现了这种冲突的问题,还可以采用蜂窝梁或者钢桁架梁来走管线。

小结

说实话,看到这种"截矮"钢梁的事实,真的让人很无语:“师傅,您这也太冒险了,简直是不要命了啊!”

这种做法完全违背了钢梁设置的安全初衷,就像是在人的头顶上,留下了一颗“定时炸弹”。这是因为没有结构安全常识,还是抱着"应该没事"的侥幸心理呢?

最后非常感谢“nvslch结构空间”公众号的博主nvslch提供的素材案例。

读者朋友们,您是否也遇到过这样类似情况呢?欢迎一起分享交流讨论。

来源:愚公解构 公众号,如有侵权请联系我们。



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