鋼結構建筑事故分析材料事故案例（30m跨鋼架扭曲事故）1.工程事故概況某鑄造車間,長54m,寬84m,寬度方向為一個30m跨,兩個27m跨。30m跨鋼屋架下弦節(jié)點懸掛吊車,屋架上弦桿選用L200×125×14,后代換為L200×110×14,下弦桿選用L180×10×14。當屋架及屋面板施工完畢后,現場發(fā)現有個別屋架的豎腹桿有明顯的傾斜現象,隨即進行調查和測量。在所測的210個上弦節(jié)點中,上弦節(jié)點相對下弦節(jié)點有不同程度的偏移,其中大于100m的點有3個，60-100mm的點有4個40-60mm的點有25個,20-40mm的點由8個，5-20mm的點有90個,不符合規(guī)范要求的點占所測點的80%。最大偏移125mm,在屋架端部上弦節(jié)點，相應的該屋架的另一端向另一側偏移59mm（圖1）整榀屋架呈扭曲狀態(tài)，其他屋架亦規(guī)律性地呈扭曲狀。經觀察,偏移沒有發(fā)展。2.事故原因對該設計計算書的復核表明,計算正確,且事故發(fā)生時屋架荷載僅達設計荷載的40%,排除了屋架因強度不足而發(fā)生扭曲；同時,經測查,屋架吊裝時使用T形扁擔梁,滿足了吊裝要求,且加工、刮作鋼屋架的平臺及胎具也均合格,不會引起屋架扭曲。事故的主要原因是屋架堆放方式不標準造成的。按規(guī)范要求,鋼屋架堆放時應直立,兩個端頭須用固定支架固定,相鄰兩個鋼屋架應隔以木塊,相互綁牢。據調查,該鋼屋架堆放時確實采用了直立方式,但沒能嚴格按規(guī)定執(zhí)行,而是將鋼屋架一端靠在一堆屋面板上,另一端沒有側向攴撐,鋼屋架間沒有拉緊捆綁,結果使鋼屋架逐個擠壓,造成了屋架的扭曲變形,這種變形沒有因為卸載而消失,表明鋼屋架已經發(fā)生塑性變形。如果在施工安裝過程中能按有關施工規(guī)定施工,問題仍能得到及時解決。但在支撐系統安裝時,由于各鋼屋架扭曲程度不同,屋架間距亦各不相同,縱向系桿、水平支撐、垂直支撐非長即短,無法安裝。本應對該屋架及時進行矯正,但施工人員為完成工期,沒有執(zhí)行有關規(guī)定,而是將縱向的桿件,“多截少補”的焊在屋架上,錯過了避免事故的機會。同時經檢查發(fā)現有80%的屋面板未按規(guī)定施行點焊。3.事故處理根據鋼屋架實際情況,如不處理繼續(xù)使用發(fā)生更大的事故,這是因為：1)屋蓋系統在屋架平面外是一個可變體系的傾斜使屋蓋系統整體性更差屋蓋有可能發(fā)生整體失穩(wěn)。(2)屋架扭曲、屋面板安裝不對中使得上弦桿處于受壓受扭狀態(tài),節(jié)點平面外受力使得軸心壓桿變成壓彎桿件,有可能造成桿件失穩(wěn)破壞。由于事故發(fā)現時屋面板已施工完畢,而工期要求又很緊,無法將屋面板拆下對鋼屋架一一進行矯正,為此在原有屋架上采取加固措施:(1)增加縱向桿件。為使屋蓋系統接近空間結構,提高屋蓋系統的承載力,加強屋蓋系統的縱向剛度,防止屋蓋整體失穩(wěn),在屋架的端部和屋脊處,沿廠房縱向增設垂直支撐,垂直支撐與每榀屋架相應位置的縱向系桿的節(jié)點板連接,采用現場放樣下料、螺栓連接的辦法既保證了加固安裝,又不需在屋架受力桿上施焊,且施工難度也不大。(2)對屋面板采取補焊措施。由于原來的施工沒有保證屋面板的三點焊,為此要求對屋面板進行補焊,做到四點焊,以增加上弦平面外的剛度,將偏心產生的彎矩分配給屋面板。因當時沒有下弦懸掛荷載,構件應力僅達到設計值的40%,在上弦桿件上施焊是可以的。焊接方法釆用沿上弦桿縱向施焊,使上弦桿截面的削弱減至最小。（3)加強懸掛吊車的輔助梁,使得下弦剛度有所提高。利用輔助梁,將水平荷載傳至橫向水平支撐,進而傳至柱頂。加固于1990年底實施完成,屋架的扭曲及偏移在加固前后均無變化,在廠房生