二、輕鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生事故的主要原因
(一)輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計原因
(1).結(jié)構(gòu)形式選擇不合理, 桿件截面匹配不合理,忽視構(gòu)件初彎曲、初偏心和次應(yīng)的
影響,設(shè)計時.荷載低算和漏算或荷載組合不當(dāng);
(2)、材料選擇不合理;
(3)、計算方法選擇、假設(shè)條件、電算程序有誤未能發(fā)現(xiàn);
(4)、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算后,不經(jīng)復(fù)核就進(jìn)行材料代換,導(dǎo)致超設(shè)計值強(qiáng)度構(gòu)件出現(xiàn);
(5)、圖紙錯誤或不全。如尺寸標(biāo)注混亂,設(shè)計說明不清,對材料、工藝要求、施工程
序及特殊要求部位有遺漏;
(6)、節(jié)點構(gòu)造有誤,細(xì)部考慮不全面。
(二)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的加工原因
(1)、管理混亂,不同規(guī)格、鋼號、材質(zhì)材料混雜使用;
(2)、構(gòu)件下料尺寸有誤,構(gòu)件長細(xì)比不符設(shè)計要求;
(3)、網(wǎng)架桿件剖口未打、對接時焊縫不加襯管或不按設(shè)計要求焊接;
(4)、連接高強(qiáng)螺栓不合格;
(5)、構(gòu)件加工有缺陷,螺栓球孔角度偏差大;
(6)、焊縫質(zhì)量差,焊角尺寸未達(dá)到設(shè)計要求;
(三)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的網(wǎng)架安裝原因
(1)、地面拼裝時支撐點不均勻,受力不合理,拼裝時誤差積累,個別桿件錯誤,導(dǎo)致受力改變,造成網(wǎng)架或個別桿件變形。
(2)、焊接工藝、焊接順序有誤,產(chǎn)生焊接應(yīng)力,導(dǎo)致變形。
(3)、整體吊裝時,吊點選擇不合理,沒有對吊點進(jìn)行反力驗算、桿件超應(yīng)力驗算、撓度驗算、對超應(yīng)力處進(jìn)行必要加固措施。
(4)、整體吊裝時,各吊點起升速度不同,位移、高差超過允許范圍,導(dǎo)致變形、破壞。
(5)、施工方案選擇錯誤,沒有根據(jù)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式、現(xiàn)場施工條件合理選擇方案,安裝時不能形成幾何不變體系,導(dǎo)致變形、破壞。
(6)、網(wǎng)架支座預(yù)埋件、預(yù)埋螺栓或柱頂偏移較大,就位困難,強(qiáng)迫就位,導(dǎo)致改變支座
受力條件,桿件變形。
(7)、安裝人員粗心大意,桿件位置、球角度有誤。
(8)、上弦支撐時,誤差積累過大,導(dǎo)致支座位移,腹桿與支撐面相碰。
(四) 輕鋼結(jié)構(gòu)的門式剛架安裝原因
(1)、較長構(gòu)件運輸、堆放時墊放不平整,長時間放置,導(dǎo)致變形、扭曲。
(2)、預(yù)埋螺栓位置不正,安裝時沒有復(fù)測、沒有校正,導(dǎo)致柱、梁變形、扭曲,鋼架整體垂直度、平面彎曲超差。
(3)、梁柱端板孔位不對應(yīng)、錯位,安裝時端板沒有對正,螺栓緊固時沒有按順序緊固。
(4)、現(xiàn)場焊接時沒有按焊接規(guī)程操作或焊工技術(shù)問題,導(dǎo)致焊縫不飽滿或有氣泡、夾渣、微裂縫。
(5)、安裝時沒有詳細(xì)、認(rèn)真領(lǐng)會圖紙,導(dǎo)致個別構(gòu)件位置錯誤。
(6)、安裝前沒有按工程實際情況制定詳細(xì)施工方案、進(jìn)行技術(shù)交底,導(dǎo)致工序顛倒等現(xiàn)像。
(7)、施工不按順序進(jìn)行,鋼架沒有形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)進(jìn)行下道工序施工,導(dǎo)致整體失穩(wěn)。
(8)、鋼柱剛接插入式柱基時,混凝土達(dá)不到強(qiáng)度或柱腳固定不牢,進(jìn)行上部構(gòu)件安裝,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。
(五)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用及其他原因
(1)使用荷載超過設(shè)計荷載。
(2)使用環(huán)境變化。
(3)基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降。
(4)自然災(zāi)害。
三、輕鋼結(jié)構(gòu)建筑事故實例
工程實例一:某工廠,跨度31.5米,長78米,上弦支撐正放四角錐螺栓球網(wǎng)架,在主廠房屋頂網(wǎng)架施工期間的主體結(jié)構(gòu)突然整體坍塌,造成重大事故。
現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn):不少下弦桿件斷裂、彎曲,部分高強(qiáng)螺栓斷裂,腹桿壓曲、螺栓彎曲或斷裂較普遍,球桿連接斷裂,網(wǎng)架支座墜落。
原因分析:(1)、加工原因,材料管理混亂,沒有對進(jìn)場材料進(jìn)行必要的檢測,個別桿件含碳量偏低、個別高強(qiáng)螺栓強(qiáng)度達(dá)不到合格標(biāo)準(zhǔn);
(2)、施工原因,施工不按照施工組織設(shè)計進(jìn)行施工是造成網(wǎng)架整體塌落的主要原因。網(wǎng)架安裝時先整體吊裝,然后由一端向另一端高空散裝。拼裝形成穩(wěn)定單元體系時,沒有對完成部分網(wǎng)架支座位移、撓度進(jìn)行觀察、測量,沒有對網(wǎng)架支座調(diào)整和固定,沒有對網(wǎng)架跨中做必要支撐就進(jìn)行高空散裝、屋面施工,導(dǎo)致網(wǎng)架個別螺栓緊固不到位,網(wǎng)架撓度大,整體尺寸變化,桿件及螺栓球節(jié)點受力與設(shè)計工況不符,節(jié)點螺栓剪切力過大,螺栓斷裂,導(dǎo)致網(wǎng)架坍塌。
支座處腹桿與螺栓球連接時,個別螺栓孔不對應(yīng),采用簡單焊接,其承載力僅達(dá)到設(shè)計值的40%左右。
施工沒有按程序、規(guī)范進(jìn)行,因工程工期緊,在網(wǎng)架主體沒有完工、支座沒有焊接的情況下,屋面施工班組開始進(jìn)行屋面作業(yè),屋面荷載加大,加速了網(wǎng)架的整體坍塌。
工程實例二:某工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)為門式鋼架,長120米,寬72米,跨度24米,三聯(lián)跨結(jié)構(gòu),檐高12米,柱距6米,柱腳為鉸接,主體鋼架施工期間,突然整體倒塌,導(dǎo)致已安裝部分主體結(jié)構(gòu)倒塌變形,起重機(jī)械被砸。
原因分析:(1)、設(shè)計原因,因主要考慮節(jié)約成本,梁、柱截面相對較小,沒有充分考慮施工荷載的影響,導(dǎo)致個別構(gòu)件失穩(wěn)壓曲整體坍塌。對于這種大跨度剛架,施工階段設(shè)計非常重要,要適當(dāng)考慮到施工組織的不合理性性。另外對于這種大跨度剛架,中柱采用搖擺柱 ,雖說規(guī)范沒有禁止,但在實際工程中是不可取得,這樣設(shè)計對梁的平面內(nèi)、平面外穩(wěn)定都很不利,尤其是在施工階段,整個結(jié)構(gòu)的支撐系統(tǒng)不完整,中柱剛接就顯得意義重大。
(2)施工原因,從施工上分析吊車梁都已經(jīng)安裝上了,但整個支撐系統(tǒng)卻極不到位,系桿和隅撐都沒有安裝。由于支撐不完整,造成了設(shè)計狀態(tài)與實際狀態(tài)的巨大差異,尤其體現(xiàn)在平面外計算長度上。安裝兩跨后應(yīng)及時校正、安裝好檁條和支撐----剪刀撐,水平支撐,隅撐,形成一整體框架.也就是說,其倒塌前的狀態(tài),是處于不穩(wěn)定狀態(tài),這時候不需要有太大的橫向力,就足以使其徹底傾覆。
四、結(jié)語
輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑工程是一項非常復(fù)雜的建筑工藝,在設(shè)計的階段,要考慮到加工制作、施工安裝階段的不利因素,在加工、施工階段,也要考慮到設(shè)計階段的各種設(shè)計假設(shè),各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān),相互考慮周到。這就要求由專業(yè)的輕鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑公司做到合理、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計、施工交底,預(yù)防輕鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量事故發(fā)生。