管桁架工程遭雪载塌落事故鉴定与分析

- 2019-03-29-

管桁架工程雪载塌落事故

某公司仓库,跨度40m,总长90m。下部为钢筋混凝土柱,柱距6m,上部为两端简支轻钢桁架,材质为Q235钢。桁架截面由三根D60X3.0的钢管组成。其中上弦一根,下弦两根,弦杆之间为D32x2.5钢管腹杆,截面高度600mm。屋脊处增加为900mm, 桁架下部设水平拉筋两道。屋面板为50mm厚彩色夹心钢板,檩条为角钢和圆钢组成的格构式构件,四周围护墙为砖砌体。该仓库于2003年6月建成,没有经过正规设计,由施工队凭借经验制作,建成后一直未投入使用,2004年12月月由于下雪导致该仓库屋面结构整体塌落。

1、调查检测

经过现场检测发现,该仓库14榀轻钢桁架全部倒塌破坏,桁架均在离支座约10mm的位置压屈变形落地。设置在桁架两端支座之间用于承担桁架水平推力的拉筋均未破坏,仓库一侧排架柱及墙体被桁架拉向内侧倾斜。各杆件焊接处未发现焊缝破坏,屋面檩条也完好无损。

 

2、计算分析

根据模拟分析的计算结果可知:该格构式轻钢桁架截面高度过小,超应力现象严重。特别是在距支座12m左右的区段内,截面高度仅为600mm,刚度过小。该区段内最大竖向位移达到572mm. 远大于规范的允许范围,该部位恰恰是最先发生破坏落地的区段。桁架截面几何布置不合理,上弦受压杆件仅为一根D60X3.0 钢管,而下弦受拉杆件为两根D60X3.0 的钢管,必然导致上弦杆件稳定不足,最大稳定计算应力达到允许应力的28倍。另外,绝大多数腹杆截面太小,稳定和强度也不满足要求。檩条支座绝大多数位于上部杆件的非节点位置,使得桁架杆件变为压弯构件,也促使上弦杆发生失稳。

该工程虽然在投入使用后未立即发生倒塌,主要归于屋面荷载很小,仅有自重及风荷载,其他活荷载很小,一旦施加少量屋面活荷载即会导致工程事故。虽然本次雪荷载没有超出荷载规范规定数值,但是该结构还是发生了整体倒塌事故。

 

3、结论

该项目未进行严格的结构分析和设计,存在严重设计不合理现象,桁架截面高度过小,拉压杆位置颠倒,稳定承载力严重不足。

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