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        某鋼結(jié)構(gòu)廠房整體倒塌事故的檢測(cè)鑒定研究

        2021-05-27 09:35:28安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站安徽合肥230031
        安徽建筑 2021年5期
        關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)檢測(cè)

        錢(qián) 健 (安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測(cè)站,安徽 合肥 230031)

        1 引言

        近年來(lái),我國(guó)建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展,特別是工業(yè)建筑很大程度上促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)由于具有布置靈活、節(jié)省費(fèi)用、施工快捷等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)建筑中。但在很多縣城區(qū)域由于設(shè)計(jì)、施工操作不規(guī)范,出現(xiàn)諸如倒塌類事故也不在少數(shù)。本文通過(guò)某鋼結(jié)構(gòu)廠房整體倒塌事故,對(duì)其事故原因進(jìn)行了相關(guān)分析。

        2 概述

        該廠房采用單層鋼結(jié)構(gòu),平面幾何尺寸(長(zhǎng)×寬)為14.5m×48m,縱向9道軸線,廠房縱向共計(jì)8榀三角鋼屋架,南端第一開(kāi)間屋面檁條設(shè)置在原有結(jié)構(gòu)屋面梁上部。該工程無(wú)地質(zhì)勘察資料,無(wú)正規(guī)設(shè)計(jì)圖紙,施工單位無(wú)相應(yīng)資質(zhì),建設(shè)過(guò)程無(wú)相關(guān)質(zhì)量控制資料等,居民張某(原告)個(gè)人出資建設(shè),高某(被告)于2018年10月10日以包工包料形式承包施工,2018年10月15日主體結(jié)構(gòu)完工。一層平面布置示意圖及鋼屋架桿件布置示意圖,如圖1、圖2所示,結(jié)構(gòu)體系及布置調(diào)查見(jiàn)表1所示。2019年1月31日,該鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)生倒塌。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查看:廠房北端1軸屋架及圍護(hù)結(jié)構(gòu)向廠房?jī)?nèi)傾斜(未倒塌);其余軸線屋架整體向廠房?jī)?nèi)部倒塌,鋼屋架上弦桿上折、母材撕裂破壞(破壞部位鋼屋架相鄰直腹桿間未設(shè)置斜腹桿,網(wǎng)格為四邊形),下弦桿支座部位出現(xiàn)母材撕裂現(xiàn)象,A軸、B軸圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分倒塌,A軸、B軸屋架支承鋼管柱均出現(xiàn)不同程度的傾斜或倒塌。

        結(jié)構(gòu)體系及布置調(diào)查 表1

        3 檢測(cè)依據(jù)

        《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)

        《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2017)

        《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GB51022-2015)

        《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50621-2010)

        《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》(GB50661-2011)

        《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50 144-2008)

        國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)荷載、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等

        4 工程施工質(zhì)量抽查

        4.1 支撐系統(tǒng)桿件布置

        現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐系統(tǒng)桿件的施工布置情況進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果匯總見(jiàn)表2所示。實(shí)測(cè)該工程支撐系統(tǒng)桿件及屋面檁條拉條、撐管布置不符合圖集及技術(shù)規(guī)范要求,未能形成完整、穩(wěn)定的支撐體系。

        結(jié)構(gòu)支撐桿件布置匯總表 表2

        4.2 鋼屋架支承鋼管柱截面尺寸

        現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該鋼結(jié)構(gòu)廠房剛架主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行檢測(cè),按照《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344—2004)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抽樣檢測(cè)的最小樣本容量要求,廠房鋼屋架支承構(gòu)件施工采用成品圓鋼管柱,采用超聲波測(cè)厚儀、游標(biāo)卡尺、鋼尺等對(duì)鋼管柱截面尺寸進(jìn)行檢測(cè)。選用一次計(jì)數(shù)抽樣方案,結(jié)果匯總見(jiàn)表3所示。

        鋼屋架支承鋼管柱截面尺寸檢測(cè)結(jié)果匯總表 表3

        4.3 鋼屋架桿件布置等檢測(cè)

        鋼屋架采用三角屋架,上、下弦桿及腹桿施工均采用C型鋼;屋面、墻面檁條均采用矩形鋼管;桿件節(jié)點(diǎn)連接施工方式為現(xiàn)場(chǎng)焊接(節(jié)點(diǎn)未設(shè)置綴板),實(shí)測(cè)焊縫長(zhǎng)度在30mm~60mm之間;下弦桿節(jié)點(diǎn)間最大間距為1200mm。各榀鋼屋架施工均存在部分節(jié)點(diǎn)相鄰直腹桿間未設(shè)置斜腹桿的情況,網(wǎng)格為四邊形,未能形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)受力體系。

        屋面部分檁條支座施工未設(shè)置在屋架上弦桿節(jié)點(diǎn)處,對(duì)屋架上弦桿產(chǎn)生附加應(yīng)力,改變了屋架桿件受力模式,對(duì)屋架的整體承載能力產(chǎn)生不利影響。

        4.4 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

        采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件 PKPM2010,恒荷載 0.30kN/m,屋面活荷載0.50kN/m,鋼柱、鋼屋架、檁條均采用Q235B。

        驗(yàn)算結(jié)論表明:鋼柱、鋼屋架、檁條承載能力不符合標(biāo)準(zhǔn)要求,柱間支撐、屋架支撐設(shè)置不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

        5 工程坍塌原因分析

        根據(jù)提供的相關(guān)材料、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果以及結(jié)構(gòu)復(fù)核結(jié)論綜合分析,該工程發(fā)生倒塌事故的主要原因?yàn)椋孩黉撐菁躡~c、l~m節(jié)點(diǎn)間網(wǎng)格未設(shè)置斜腹桿,屋架局部形成不穩(wěn)定體系,影響結(jié)構(gòu)整體承載;②鋼柱、鋼屋架、檁條承載力不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求;③拉條、隅撐、柱間縱向支撐、屋架水平支撐、縱向剛性系桿均未設(shè)置,結(jié)構(gòu)未形成完整、穩(wěn)定的支撐體系,不符合規(guī)范要求;④屋面部分檁條支座未設(shè)置在屋架上弦桿節(jié)點(diǎn)處,對(duì)屋架上弦桿產(chǎn)生附加應(yīng)力,改變了屋架桿件受力模式,對(duì)屋架的整體承載能力產(chǎn)生不利影響;⑤鋼屋架節(jié)點(diǎn)桿件連接部位角焊縫長(zhǎng)度較小,不符合規(guī)范要求。

        6 結(jié)語(yǔ)

        廠房倒塌問(wèn)題對(duì)社會(huì)人民財(cái)產(chǎn)安全都會(huì)造成極大的影響,近年來(lái)相關(guān)案件也受到各地方部門(mén)的高度重視,且不同倒塌事故的原因錯(cuò)綜復(fù)雜。因此,進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定,并分析事故原因尤為重要,同時(shí)強(qiáng)調(diào)按照建設(shè)工程工序和規(guī)范設(shè)計(jì)施工對(duì)結(jié)構(gòu)安全的重要性,從源頭上防止倒塌事故發(fā)生。

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