發(fā)表本文的本意及內(nèi)容是分析推測以往工程事故的原因，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，用以改進(jìn)今后的的工程設(shè)計。畢竟無梁樓蓋還是有人在設(shè)計的。
1. 板式樓蓋與梁式樓蓋哪個更經(jīng)濟(jì)？
先來分析板式樓蓋與梁式樓蓋的傳力路徑。板式樓蓋：板— 柱帽 — 柱；梁式樓蓋：板— 梁 — 柱（忽略柱周邊直接板傳柱部分）。由上導(dǎo)荷圖的對比可知，三角形的任意兩條邊之和大于第三邊。板式樓蓋比梁式樓蓋的傳力更直接一些，傳力路徑也更短一些。基于傳力路徑最短的概念推測，板式樓蓋也應(yīng)較梁式樓蓋更經(jīng)濟(jì)一些。
2. 普通梁板結(jié)構(gòu)是延性破壞，板式樓蓋屬于脆性破壞。
工程事故的幾個無梁樓蓋確實是脆性破壞的。上文中也分析屬于彎剪破壞，即先由于縱筋配置不足引起受彎裂縫，裂縫發(fā)展進(jìn)而引起沖切破壞。其破壞特征符合“少筋梁”的脆性破壞特征。從倒塌的工程事故樓蓋配筋也可以看出來。800厚柱帽配置頂筋18@200+ 14@200，配筋率約為0.25%，剛剛滿足最小配筋率。在彎矩及剪力均很大的柱帽，構(gòu)造配筋顯然有點不妥。那么我們柱帽為何不能設(shè)計成“適筋梁”呢。通過設(shè)計完全可以做到延性破壞。
普通梁板結(jié)構(gòu)的延性破壞：普通梁板結(jié)構(gòu)由于存在較高截面的框架梁，在支座形成塑性鉸后框架梁仍很大的承載力，調(diào)幅后的框架梁仍屬于適筋梁的破壞特征，破壞時已經(jīng)有很大的裂縫及撓度，即延性破壞。分析梁板結(jié)構(gòu)的延性破壞原因：框架梁配置了足夠多穿過框柱的頂部縱筋和梁底部縱筋，梁端設(shè)置了加密箍筋，使支座處能形成塑性鉸，穿過柱子的梁底部縱筋的因素可能更為關(guān)鍵。支座形成塑性鉸后框架梁仍有很大的承載能力和變形能力，這也許就是普通梁板結(jié)構(gòu)不易連續(xù)倒塌的原因。
由于板式樓蓋取消了截面較大的框架梁改為在柱頂設(shè)置柱帽，其受力特點是柱帽一定區(qū)域內(nèi)內(nèi)力很大，跨中板帶及柱上板帶跨中內(nèi)力均較普通梁板結(jié)構(gòu)小。通過配置足夠多的柱帽頂縱筋及板底穿過框柱的防墜落筋（上文中防倒塌筋，覺得墜落更合適）也可以形成塑性鉸，但由于板式樓蓋板厚一般相對于框架梁截面小很多，跨中柱上板帶配筋一般只能承受柱帽處很小一部分的調(diào)幅，如果柱帽處完全形成塑性鉸，板帶無法承受調(diào)幅之后的荷載，此時結(jié)構(gòu)基本就破壞掉。板式樓蓋的破壞形式也不能算是脆性破壞。在板底設(shè)置通過柱子的防墜落筋，即使樓蓋破壞后，由于防墜落筋的作用頂板不會完全倒塌下來。
板式樓蓋也有一定的延性，延性確實不如梁板結(jié)構(gòu)，防連續(xù)倒塌不如梁板結(jié)構(gòu)。個人覺得可以通過增設(shè)框架明梁，增設(shè)一定的剪力墻來阻止板式樓蓋的連續(xù)倒塌。
3. 板式樓蓋柱周易發(fā)生脆性的沖切破壞。
再來看一下大家說的脆性的沖切破壞（剪切破壞）。鋼筋混凝土構(gòu)件在彎距、剪力共同作用下，主要的破壞形式是先在彎剪區(qū)域出現(xiàn)斜裂縫，隨著荷載增加，裂縫向上擴(kuò)展，未開裂的部分的正應(yīng)力和剪應(yīng)力迅速增加。當(dāng)正應(yīng)力與剪應(yīng)力組合后的主應(yīng)力出現(xiàn)拉應(yīng)力，且大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時，出現(xiàn)斜拉破壞，既是沖切破壞（剪切破壞）。
沖切破壞（剪切破壞）依據(jù)其開始出現(xiàn)裂縫的位置不同，可以分為兩種破壞形式：（1）.首先由于柱頂因彎矩作用而首先出現(xiàn)垂直裂縫，隨著荷載增加，垂直裂縫逐漸發(fā)展，并隨著主拉應(yīng)力方向改變而傾斜，裂縫成頂寬下細(xì)特征。即彎剪斜裂縫（彎剪破壞）。（2）. 裂縫首先出現(xiàn)在中和軸附近且大致與中和軸成45度斜角，隨著荷載增加，裂縫垂直于主拉應(yīng)力方向發(fā)展。裂縫中間寬，兩頭細(xì)，即腹剪斜裂縫（剪切破壞）。9月8號文中總結(jié)工程事故的破壞模式多屬于第一種破壞形式。
根據(jù)沖切破壞機(jī)理，延遲或避免沖切破壞的措施：1. 加大柱頂縱筋配置數(shù)量，延遲柱頂抗彎裂縫發(fā)生；2.在柱帽內(nèi)配置箍筋及彎起鋼筋；3.柱帽尺寸設(shè)置的盡量大，預(yù)留足夠多的沖切富裕，做到剪強(qiáng)于彎。
4. 施工的因素是工程事故主要因素。
我在上文也提到， 2017年以來的板式樓蓋地下車庫接連坍塌事故引起大家對板式樓蓋的廣泛討論。那么2017年之前的幾十年里也做了很多板式樓蓋，為何沒有發(fā)生接連的坍塌事故？是現(xiàn)場施工措施及施工方法在2017年發(fā)生改變了么？據(jù)我所知2017年前后，施工單位的施工措施及施工方法并沒有改變。
也有同行列舉說有柱帽分次澆筑，柱帽留置水平施工縫是主因，柱帽留置水平施工縫的僅是個例，并非所有工程事故均存在此現(xiàn)象，不應(yīng)歸為一個主要因素。
關(guān)于施工期間超載，有幾個工程事故施工期間確實超載了。難道2017年之前的施工都不存在超載現(xiàn)象，2017年之后才存在大量施工超載現(xiàn)象。據(jù)我了解這么多年現(xiàn)場往車庫頂板堆土的方式方法并沒有怎么變化。為何2017年之前的超載引起破壞就少呢？
施工因素有可能是引起部分工程事故的主要因素，不是所有工程事故倒塌的主要因素。
5. 多數(shù)同行強(qiáng)烈反對板式樓蓋，仍然覺得梁式樓蓋更安全。
如下圖兩個結(jié)構(gòu)布置方案，柱跨度及頂板覆土荷載均一致，頂板均為300厚。方案1長跨設(shè)置400X800框架梁，短跨框梁400X600的截面；方案2取消明梁，柱頂設(shè)置500高錐形柱帽+2.4X2.8X0.3托板的柱帽（如柱帽圖示）。兩個結(jié)構(gòu)布置方案的總混凝土量基本一樣，設(shè)置柱帽的混凝土量略高一點點。設(shè)計條件基本相當(dāng)?shù)那疤嵯�，舉例來分析一下梁板結(jié)構(gòu)與板式樓蓋在柱周邊受力情況。
（1）分析柱周邊總的沖切承載力（或剪切）。兩個結(jié)構(gòu)布置方案框架柱跨度一樣，頂板受荷一樣，忽略混凝土自重差異影響，柱四周邊總的剪力基本一致。假如板式樓蓋方案2在600厚托板內(nèi)設(shè)置400X600的暗梁，柱根部梁截面實際400X1100高，縱筋箍筋與方案1中框架梁保持一致。對比可知，除兩個方向暗梁抗剪，板式樓蓋在400寬暗梁以外的柱帽混凝土仍能抵抗很大的一部分剪力。方案2的抗剪能力明顯比方案1大很多。從抗剪承載力來說，板式樓蓋柱帽的極限抗剪（沖切）應(yīng)比梁板結(jié)構(gòu)中框架梁的極限抗剪大很多。由此板式樓蓋應(yīng)較梁式樓蓋更不易發(fā)生沖切破壞。
（2）柱頂區(qū)域縱筋抗彎承載力對比分析。假如方案1梁板結(jié)構(gòu)中的框架梁彎剪均已達(dá)到極限承載，假如方案2板式樓蓋的暗梁配筋同方案1中框架梁配筋，方案2在柱周邊梁截面1100高，比方案1中800高框架梁截面高300。相同配筋時，1100高的梁抗彎承載力應(yīng)比800高框架梁更大。另外400梁寬范圍以外柱帽也配置了不少頂筋，綜上得到板式樓蓋柱帽的極限抗彎能力應(yīng)較梁板結(jié)構(gòu)中的框架梁更大。
（3）實際內(nèi)力分布分析。通過軟件計算。相同荷載、跨度的情況下，通過增設(shè)柱帽，柱周邊柱帽應(yīng)力水平相對梁板結(jié)構(gòu)中的梁應(yīng)力水平小很多，跨中應(yīng)力水平也較梁板結(jié)構(gòu)小很多。梁板結(jié)構(gòu)柱頂處梁應(yīng)力基本是無梁樓蓋柱帽應(yīng)力的2 -3倍關(guān)系。下圖中紅筆圈處柱頂、跨中應(yīng)力對比。應(yīng)力水平低的結(jié)構(gòu)形式更容易保證結(jié)構(gòu)安全的，通過合理設(shè)計板式樓蓋能得到更大的極限承載。
由以上幾點總結(jié)，板式樓蓋破壞時的延性及防連續(xù)倒塌特性確實比梁板結(jié)構(gòu)要差；對于的柱頂沖切承載力，通過增設(shè)暗梁箍筋（建議柱帽范圍內(nèi)均設(shè)箍筋或拉筋），對比方案圖中板式樓蓋極限抗沖切承載力應(yīng)較普通梁式樓蓋的框架梁極限抗剪大很多；板式樓蓋通過增設(shè)柱帽，能得到更均勻的應(yīng)力分布，能同時減小柱頂及跨中應(yīng)力極值。柱周柱帽應(yīng)力水平比梁式樓蓋的框架梁應(yīng)力水平更低，通過配置足夠的柱帽頂部縱筋，能獲得較梁板結(jié)構(gòu)中框架梁更高的極限承載力。
關(guān)于增加板式樓蓋的延性及防連續(xù)倒塌的設(shè)想�？刹捎妹髁�+柱帽的結(jié)構(gòu)布置方案3（仍屬板式樓蓋受力特性），此結(jié)構(gòu)方案的導(dǎo)荷方式為：大部分荷載直接通過柱帽傳給柱，有一小部分荷載通過梁再傳柱。優(yōu)點是，通過增設(shè)明梁，樓蓋的延性及防連續(xù)倒塌會很好多；缺點是，增設(shè)明梁以后導(dǎo)荷路徑會更為復(fù)雜，有限元算法的導(dǎo)荷跟實際導(dǎo)荷是否一致很關(guān)鍵。
