地下車庫冷卻水管的坍塌事故分析

地下車庫冷卻水管的坍塌事故分析 地下車庫冷卻水管的坍塌事故分析

前段時間發(fā)生的地下車庫冷卻水管道坍塌事故導致人員傷亡，根據(jù)現(xiàn)場調查報告可知：直接原因是“膨脹錨栓和安裝錯誤導致支架強度不足，致使空調冷卻水管道坍塌”。由此可見，錨栓的正確設計與安裝至關重要。

施工現(xiàn)場

兩根冷卻水管道為DN700螺旋焊管，管道采用門式吊架支撐，門式吊架采用膨脹螺絲與大梁連接，門式吊架材料與施工圖如下。

坍塌現(xiàn)場

管道坍塌起點為3號支架，隨后2號支架、4號支架相繼脫落，1號支架、5號支架損壞變形。

錨栓失效

事故報告提到錨栓失效的判斷原因：錨栓承受重力荷載，但由于水荷載的不均勻分布性，導致錨栓受力為非均勻荷載。所安裝的錨栓不同步受力，有些錨栓受力較大，超出其屈服強度范圍值；隨著管內水流動沖擊性，導致管內產生振動，使錨栓承受一定量的附加彎矩，因此加速了錨栓的失效。

事故判斷

通過上述的案例可知：

* 錨栓所安裝的位置沒有發(fā)生混凝土基材破壞；

* 錨栓發(fā)生的是斷裂破壞，而沒有發(fā)生拔出破壞；

*錨栓的安裝尺寸為M10，膨脹型錨栓；

*支吊架3號的位置處于管道彎折處，即水荷載突變位置；

*支吊架2號、3號、4號基本同步失效。

綜上判斷可知，管道坍塌除了錨固承載力不足的原因外，錨栓還應按“冗余設計”（Redundant Design)理論進行設計。

冗余設計

什么是“冗余設計”？即在冗余非結構系統(tǒng)中，當某一個錨固點發(fā)生過度滑移或失效時，假定荷載可以同步傳遞至相鄰的錨固點，而不發(fā)生失效和不影響錨固件的正常使用功能。

如下圖所示，當錨固點3和4發(fā)生超載或位移量過多時，所承受的荷載可同步傳遞至錨固點1和2，或錨固點5和6，避免坍塌，確保構件的整體安全性和穩(wěn)定性。

規(guī)范體系

我國現(xiàn)行《混凝土結構后錨固技術規(guī)程》JGJ 145 -2013沒有涵蓋錨栓的“冗余設計”方法，因此建議后續(xù)的規(guī)范修編應增加此內容，確保非結構構件的安全。

綜上可知，對于管道支吊架的錨固設計，除了考慮其極限承載力設計外，還應按“冗余設計”對構件的安全性進行判斷，防止和避免由于某個錨固點的失效導致整體的坍塌。同時，錨栓產品及性能的選取也至關重要。

本文標題：地下車庫冷卻水管的坍塌事故分析
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