【钢结构·探讨】从齐齐哈尔屋顶坍塌事故说起，结构设计师应该重视这个问题

3、装修施工可能不规范，野蛮装修施工，破坏原有结构，或者拆除承重墙等，导致原结构承载力降低。

4、原结构的施工可能不规范，或者存在明显的施工缺陷，比如，材料强度不达标，偷工减料，材料以次充好等。钢网架结构杆件多、节点多，部分位置可能存在施工缺陷等。

5、使用阶段，业主使用可能不规范。业主要求额外增加较多吊挂荷载（比如重型灯具），额外增加夹层等。

6、原建筑的屋面钢结构设计的安全冗余度可能偏低。对钢网架结构+混凝土屋面板，这种结构形式认识不足，对预制混凝土屋面板和水泥基保温层的自重荷载、检修荷载等估算不足，设计时片面追求“最低用钢量”，安全冗余度可能偏低。

（1）钢网架结构是轻型大跨度的结构体系，其对超载比较敏感。钢网架结构+混凝土屋面板（结构层或保温层），活荷载只有0.5KN/m2；但是坡屋面的施工平整度稍微差一点，或者施工时结构自然挠度，局部多浇筑一点点混凝土，就会大大超过设计的恒荷载。即使局部只多浇筑了3公分混凝土结构层或找平层（坡屋面施工成型厚薄不均匀肉眼看不出来），其自重0.75KN/m2，也超过了不上人屋面的活荷载0.5KN/m2，施工阶段混凝土浇筑超载的可能性非常大，自重超载对结构影响非常大。

（2）钢网架结构，每根杆件都是受力杆件，一根杆件破坏退出工作，周边杆件很难承担某根杆件退出工作导致的额外荷载。往往是某一根杆件或某个节点破坏，导致大面积整体结构失效坍塌。钢网架结构设计软件自动计算，受力大的杆件截面大，受力小的杆件截面小，多数杆件的安全冗余度都不高，多数杆件也就保留20%左右安全冗余度。但是在混泥土浇筑极易超载、装修面层容易超载、检修容易超载、施工缺陷、不利天气等多种因素下，某一根杆件极易突破这20%的安全冗余度。某一根杆件或节点破坏，会导致连锁反应大面积破坏坍塌。

设计时，应该重视这种结构形式的特殊性，针对钢网架+混凝土楼板的结构，保留更多的安全冗余度。

但是二十多年前，这种结构形式在北方建筑中普遍采用，现在应该怎么办呢？

结构工程领域，同样的多次事故、总结经验、纠正补救也曾发生过。

几年前，哈尔滨、无锡相继发生了高架桥垮塌事故，主要原因都是大货车超载，单边行驶，导致独柱墩位置桥板倾覆坍塌。事故原因，是大货车超载单边行驶，但是作为结构设计人员，大家普遍认为，可能有1%的事故技术原因是：设计规范有点落后时代了（不是设计师个人原因），没有考虑到新时代道路运输的复杂性，极限超载情况有可能发生，独柱墩有其自身的局限性，还可能再次发生同类事故；正因为大家发现了这个技术问题，全国各地都开始加固改造单柱桥墩，增加桥墩的侧向支撑。 

写在最后的建议：

近些年，我国发生了多起钢结构屋面坍塌事故，尤其是老旧建筑物的钢结构屋面坍塌事故占比较高。建议对超过20年楼龄的大跨度钢结构屋面，建立常态化的检查制度，每隔3年进行检查、评审、验收，建立相关档案资料，发现问题及时补救，避免此类事故再次发生。