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1、钢结构建筑事故分析材料事故案例（3Om跨钢架扭曲事故）1.工程事故概况某铸造车间,长54m,宽84m,宽度方向为一个30m跨两个27m跨。30m跨钢屋架下弦节点悬挂吊车,屋架上弦杆选用L200x125x14,后代换为L200X110X14,下弦杆选用L1801014o当屋架及屋面板施工完毕后,现场发现有个别屋架的竖腹杆有明显的倾斜现象,随即进行调查和测量。在所测的210个上弦节点中,上弦节点相对下弦节点有不同程度的偏移,其中大于100m的点有3个，60-100mm的点有4个40-60mm的点有25个,20-40mm的点由8个，5-20mm的点有90个,不符合规范要求的点占所测点的80%o最大偏
2、移125mm,在屋架端部上弦节点，相应的该屋架的另一端向另一侧偏移59mm（图1）整桶屋架呈扭曲状态，其他屋架亦规律性地呈扭曲状。经观察,偏移没有发展。2 .事故原因对该设计计算书的复核表明,计算正确,且事故发生时屋架荷载仅达设计荷载的40%,排除了屋架因强度不足而发生扭曲；同时,经测查,屋架吊装时使用T形扁担梁,满足了吊装要求,且加工、刮作钢屋架的平台及胎具也均合格,不会引起屋架扭曲。事故的主要原因是屋架堆放方式不标准造成的。按规范要求,钢屋架堆放时应直立,两个端头须用固定支架固定,相邻两个钢屋架应隔以木块,相互绑牢。据调查,该钢屋架堆放时确实采用了直立方式,但没能严格按规定执行,而是将钢屋
3、架一端靠在一堆屋面板上,另一端没有侧向支撑,钢屋架间没有拉紧捆绑,结果使钢屋架逐个挤压,造成了屋架的扭曲变形,这种变形没有因为卸载而消失,表明钢屋架已经发生塑性变形。如果在施工安装过程中能按有关施工规定施工,问题仍能得到及时解决。但在支撑系统安装时油于各钢屋架扭曲程度不同,屋架间距亦各不相同,纵向系杆、水平支撑、垂直支撑非长即短,无法安装。本应对该屋架及时进行矫正,但施工人员为完成工期,没有执行有关规定,而是将纵向的杆件,多截少补的焊在屋架上,错过了避免事故的机会。同时经检查发现有80%的屋面板未按规定施行点焊。3 .事故处理根据钢屋架实际情况,如不处理继续使用发生更大的事故,这是因为：1)屋
4、盖系统在屋架平面外是一个可变体系的倾斜使屋盖系统整体性更差屋盖有可能发生整体失稳。(2)屋架扭曲、屋面板安装不对中使得上弦杆处于受压受扭状态,节点平面外受力使得轴心压杆变成压弯杆件,有可能造成杆件失稳破坏。由于事故发现时屋面板已施工完毕,而工期要求又很紧,无法将屋面板拆下对钢屋架进行矫正,为此在原有屋架上采取加固措施：Q)增加纵向杆件。为使屋盖系统接近空间结构提高屋盖系统的承载力,加强屋盖系统的纵向刚度,防止屋盖整体失稳,在屋架的端部和屋脊处,沿厂房纵向增设垂直支撑,垂直支撑与每棍屋架相应位置的纵向系杆的节点板连接,采用现场放样下料、螺栓连接的办法既保证了加固安装,又不需在屋架受力杆上施焊,且
5、施工难度也不大。(2)对屋面板采取补焊措施。由于原来的施工没有保证屋面板的三点焊,为此要求对屋面板进行补焊,做到四点焊,以增加上弦平面外的刚度,将偏心产生的弯矩分配给屋面板。因当时没有下弦悬挂荷载，构件应力仅达到设计值的40%,在上弦杆件上施焊是可以的。焊接方法采用沿上弦杆纵向施焊,使上弦杆截面的削弱减至最小。(3)加强悬挂吊车的辅助梁,使得下弦刚度有所提高。利用辅助梁,将水平荷载传至横向水平支撑,进而传至柱顶。加固于1990年底实施完成,屋架的扭曲及偏移在加固前后均无变化,在厂房生产运行时,采用了逐级加载进行观测,无偏移发展,经半年的运行观测,亦未发现偏移的增加。该厂房使用至今,荷载已达到设计荷载,未发生异常情况,证明加固是成功的。
