鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故鑒定案例及原因分析
作者：百檢網(wǎng) 時間：2021-11-30 來源：互聯(lián)網(wǎng)
一、工程概況
某廠區(qū)內(nèi)三棟結(jié)構(gòu)形式基本一致的鋼結(jié)構(gòu)門式剛架，跨度為30m，柱距為6m，長度為72m，建筑面積均為2250 m2。設計基準期為50年，建筑高度為12.250m，防火設計建筑分類為二類，耐火等級為二級。非承重外墻采用100mm厚玻璃棉夾芯壓型鋼板，屋面采用角馳Ⅲ型夾芯板，保溫層為100mm厚玻璃棉。建筑的重要性及安全等級為丙類二級，抗震設防烈度為六度，地震分組為第二組（0.05g），基本風壓0.35kN/ m2，B類地面粗糙度，基本雪壓0.45 kN/m2。該工程屋面恒荷載為0.3 kN/m2（包括屋面板及檁條自重），屋面活荷載為0.50kN/ m2。墊層采用C15混凝土，其余為C30混凝土，鋼筋采用HPB235、HRB335級鋼筋。剛架采用10.9級大六角頭摩擦型高強螺栓連接，地腳螺栓采用Q345B鋼，其它錨栓為Q235鋼。
該工程在鋼柱、鋼梁吊裝基本完成時，遭遇暴風雨天氣，三棟鋼結(jié)構(gòu)廠房相繼沿剛架平面外整體倒塌。
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二、現(xiàn)場檢測與鑒定
1、現(xiàn)場基本情況調(diào)查
根據(jù)對工程現(xiàn)場的勘察，三棟廠房的基礎已經(jīng)全部施工完畢，其中兩棟廠房的鋼柱、鋼梁、縱向水平系桿全部安裝就位，另一廠房水平系桿尚未安裝就位。三棟廠房的柱間支撐、屋面支撐、屋面檁條、屋面拉條、抗風柱均未安裝。在事故現(xiàn)場均發(fā)現(xiàn)有已斷裂的φ8～φ14的鋼絲繩用于臨時固定鋼架。根據(jù)現(xiàn)場情況，廠房倒塌均沿著剛架平面外方向，鋼柱、鋼梁扭曲變形（見圖1），鋼筋混凝土獨立基礎混凝土破壞（見圖2）。
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2、檢測結(jié)果
現(xiàn)場對鋼筋混凝土獨立基礎的混凝土強度，鋼柱、鋼梁的尺寸規(guī)格等進行了檢測，具體情況如下：
（1）獨立柱基礎尺寸：基礎頂截面為矩形截面550mm×550mm，符合設計要求；
（2）柱基礎混凝土強度：混凝土強度均達到30MPa，符合設計要求；
（3）地腳螺栓：螺栓規(guī)格為M24，地腳螺栓間距為200或240mm，符合設計要求；
（4）鋼柱截面：采用變截面焊接工字型截面，斷面為300×(380～930)×10×8，符合設計要求；
（5）鋼梁截面：采用變截面焊接工字型截面，斷面為300×(730～964)×10×6，符合設計要求；
（6）鋼柱與鋼梁連接為高強度螺栓連接，連接完好，未發(fā)現(xiàn)破壞現(xiàn)象；
（7）獨立柱基礎頂面與鋼柱之間的二次澆筑尚未完成。
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三、氣象資料
根據(jù)當?shù)貧庀缶痔峁┑臍庀筚Y料，當日的*高溫度為31.7℃，*大風速為15.0米/秒，風向為西南，降水量為19.4毫米。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）的相關(guān)條文，該風速下的換算風壓為0.14kN/m2。
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四、事故原因分析
根據(jù)該工程的檢測結(jié)果，當日*大風速產(chǎn)生的風壓遠小于當?shù)氐幕撅L壓值，而且廠房維護結(jié)構(gòu)尚未安裝，受風面積較小，可以排除所承受風荷載超過工程設計值的原因，而且該工程所用材料的尺寸規(guī)格、混凝土強度等級均滿足設計要求，可以排除用材不當?shù)脑颉?/p>
從倒塌廠房的構(gòu)件安裝情況看，鋼柱、鋼梁及水平系桿基本安裝完畢，但柱間斜向支撐尚未安裝，且此時柱腳底板與基礎頂面間尚有空隙，二次澆筑尚未完成，因此鋼柱在剛架平面外抵抗側(cè)向彎矩能力較小，在遭遇側(cè)向（平面外）大風時，剛架結(jié)構(gòu)沿平面外倒塌，雖然結(jié)構(gòu)上設有纜風繩，但從現(xiàn)場情況看，纜風繩已經(jīng)破壞，其提供的抗側(cè)向力有限，未能阻止結(jié)構(gòu)的倒塌。
而根據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102：2002）第8.2.5條，剛架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝順序宜先從靠近山墻的有柱間支撐的兩榀剛架開始，在剛架安裝完畢后應將其間的檁條、支撐、隅撐等全部安裝好，并檢查后以此為起點，向房屋的另一端順序安裝。這三棟廠房正是由于未按照相關(guān)標準要求，采取了錯誤的安裝順序而導致了事故的發(fā)生。
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