一、项目及事故概况
某有色金属厂平炉车间钢结构除吊车梁采用铆接外,其余均为焊接结构。 车间浇注跨度22 m,炉跨度27.5 m,配料跨度18 m(图1)。
事故发生前首先倒塌的是B柱86轴与90轴之间的24m支架,该支架掉落到90轴柱一端的工作平台上,仍在86轴柱另一端。 在支撑架上。 由于B轴支架不仅支撑炉跨和原料跨上的屋盖结构,而且还支撑B轴以上的墙体,由于支架损坏,跨86至90轴上的屋架、炉跨度和配料跨度被浇注。 ,钢筋混凝土屋顶板、墙板全部倒塌。 8号炉跨度36 m的B轴支架和跨度18 m的C轴支架变形严重,但未倒塌。 B轴支架在发生变形时支撑炉跨的顶部结构和铸造跨轴84-86。 当上述结构倒塌时,分布在各个柱(第86至90轴)上的部件被损坏并变形。 8号炉段的氧气管道也被损坏。 房屋结构损坏了 A 至 B 跨度起重机的浇筑。 倒塌结构及部分受损厂房面积2430平方米。

平炉厂房结构倒塌时,室外温度-26℃,风速7m/s,倒塌现场屋顶积雪厚度0~8m,屋顶积雪厚度原料跨度屋顶在35cm以内,平炉车间屋顶实际上没有灰尘堆积(事故发生前几天房屋已经清理过灰尘)。 8号平炉区桥式起重机位于事故发生时的炉跨处,浇注起重机上悬挂着空罐。 2. 事故原因分析
事故原因调查初步结论是,实际施工时,90轴柱上未放置技术设计图纸规定的支撑板,导致下弦支撑节点螺栓发生剪切破坏。平炉车间主厂房B轴第84-90轴支架。 造成屋顶结构部分倒塌。
1、经过进一步调查分析,找到大量证据证明井盖塌陷是金属冷脆性损伤造成的,主要包括:
(1)支架螺栓已锚固时间较长(5年以上)。 在此期间,支架上的载荷可能明显超过事发时的载荷多次。 前面说过,事故发生前几天,车顶的灰尘刚刚被清理干净。 事故发生时车顶积雪荷载相当小,低于设计荷载。
2)模拟屋架锚固连接进行承载能力试验。 使用了 6 个直径为 20 m 的螺栓。 螺栓连接在 53 吨处失效。 相当于10个螺栓的损坏载荷约为88t,超过了事故发生时的实际载荷。 12%。
3) 如果发生螺栓剪切和随后的屋架倒塌,顶弦(靠近柱的节间)应在三个螺栓剪切之前弯曲并失效。 上纵梁通过这三个螺栓固定在柱上,此处弯矩最大。 但当上纵梁损坏时钢材脆性破坏与构件,其弯矩比最大值小30%。 这种损坏源于脆性,并且杆没有任何变形。 它可能是由倒塌结构的意外撞击造成的。
4)事故发生时气温很低,为-26℃,且持续时间较长。 这是平炉车间建成以来冬季的最低气温。
(5) 下弦节点工作应力较高,平均为780 kg/cm2; 节点板边缘应力为/cm2。
(6)负温下断杆及下弦节点连接件冲击韧性低,低至0.64 kg/cm2
(7)卫星框架下弦节点制作时没有采取结构措施,甚至没有采取必要的防止脆性破坏的措施(节点角间隙实际上只有0~10mm,应不小于50°)毫米根据规格)。

2、同时发现下弦过早断裂(1)具有脆性特征。 垫块断口裂纹表面有明显的人字纹,裂纹分布在下表面和最大边缘应力区。
(2)剪切螺栓时螺栓孔边缘无挤压痕迹。 支架两端钻有相同形状的孔。 同一个连接试件拉断后,孔边缘有明显的挤压痕迹。
(3)两端支撑垫向下弯曲,86轴一端16~18毫米,90轴一端单向62毫米。 弯曲角度实际上反映了支架在工作场所支撑板上的跌落情况。 阻碍其运动。 螺栓剪断后(下弦不折断),屋架落下时,屋架9轴端部即支撑垫应平整。
(4)90轴柱节点金属被端支撑垫下缘划伤。 这些划痕表明端部轴承垫的运动对柱腹板施加了紧密的挤压,只有当下弦断裂并且肘板像三铰拱一样产生侧向推力时才会发生这种情况。 横向推力为170t钢材脆性破坏与构件,整个屋架落下时支撑垫不可能挤压柱腹板。
90轴柱上支架螺栓锚固能力降低的原因是在下弦断裂的情况下找到的。 下弦断裂后,支架必然下沉,必然产生支架支撑节点的旋转,造成螺栓同时承受拉力和剪力的复杂工况。 在这种复杂的应力作用下,钢材的抗力立即下降。
1. 由此我们可以得出结论:
如果支架下弦不发生脆性破坏,B 轴支架就不可能发生倒塌。 然而,当90轴立柱没有支撑板时,支架倒塌的威胁仍然存在。 在有支撑板的情况下,B轴支架下弦的断裂可能不会对车间屋顶造成损坏,并且支架可以像三铰拱一样工作而不会掉落。
目录:(更新中)
钢结构施工事故分析(一)重大事故案例“吊车梁钢材先天性裂纹”
钢结构建筑事故分析(二)材质事故案例(30m跨钢架扭转事故)
钢结构建筑事故分析(三)脆性断裂事故案例(某车间屋顶因冷脆而倒塌)
钢结构建筑事故分析(四)疲劳破坏事故案例
钢结构建筑事故分析(五)失稳事故案例
钢结构建筑事故分析(六)腐蚀事故案例
钢结构建筑事故分析(七)火灾事故案例


