钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理?

2021/10/15
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摘要

结构体系不合理造导致坍塌,峨眉山市某公司在搭建罩棚施工过程中,发生一起因局部坍塌,造成7名施工人员坠

    结构体系不合理造导致坍塌,峨眉山市某公司在搭建罩棚施工过程中,发生一起因局部坍塌,造成7名施工人员坠落,1人当场死亡,6人受伤
事故罩棚基本情况

    根据事故调查技术组专业人员现场勘查,罩棚为轻钢桁架结构,单跨最大长度约29.5米,钢柱高10.8米,矢高2.68米,总面积约2015.92平方米(详见事故现场平面图)。

钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理?

钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理?
钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理?
    罩棚坍塌区域横向三跨共计约15.5米,纵向柱距约29.5米,垮塌面积约457.25平方米。东南方向2根钢质立柱倒塌(1根为圆型钢柱、1根为矩形格构式钢柱),4榀桁架垮塌折断。

    现场清点坍塌区域掉落的采钢瓦93片,透明玻璃纤维瓦约30片。未坍塌区域桁架上还有集中堆载的彩钢瓦约40片,透明玻璃纤维瓦约60片。

    罩棚主要用材:钢柱为直径330mm空心钢管,桁架结构上下弦杆、拉杆为直径40mm镀锌钢管,腹杆为直径10mm圆钢,檩条为80mm×40mm矩管。构件连接采用现场焊接方式。
事故直接原因

    经调查,造成本次事故的直接原因是:施工单位组织劳务人员在主体基本完工、集中堆载彩钢瓦的罩棚桁架上方作业(铺装彩钢瓦、进行檩条焊接),由于罩棚自身结构体系不合理,施工工艺和施工组织不科学,致使钢立柱偏心受压,桁架结构失稳,钢柱下无有效连接,预埋钢筋受剪脆断导致倾覆,造成局部坍塌,使未采取任何安全防护措施的7名作业人员从约13米高处坠落,酿成伤亡事故。

根据事故现场勘查,事故原因具体分析如下:
钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理? 
钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理?
1.罩棚的自身结构体系严重不合理。

结构体系没有任何柱间支撑、屋面水平支撑;钢柱下端没有可靠的连接措施(柱下钢板用4根直径10mm圆钢锚入基础,为无效锚固,应采用地脚螺栓连接),钢柱上端与屋面桁架没有可靠措施相连接,导致该钢柱和屋面桁架共同组成了几何可变体系,该垮塌罩棚自身不能形成一个稳定的结构体系。项目负责人对建筑结构体系没有最基本的常识。
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2.结构承载力、稳定性严重不足。

经使用钢结构设计软件3D3S建模分析验算,该桁架杆件强度验算结果超过规范限值14.21倍,稳定验算超过欧拉临界应力,违反《钢结构设计标准》7.1节和7.2节关于钢结构设计强度和稳定性的要求,坍塌桁架上堆放了约90片彩钢瓦(30片叠放的有3处),透明玻璃纤维瓦约30片,重量达6000公斤以上。
 
3.构件连接采用焊接方式,焊接工艺粗糙。

经现场勘验,失稳倒塌钢质立柱基础采用点焊方式与钢筋连接,焊缝长度和厚度均不满足规范要求;垮塌区域桁架杆件连接焊缝不饱满,未能有效连接。通过观察现场垮塌桁架中上弦、腹杆、下弦连接焊缝,焊接处构件锈蚀情况较为严重,局部弦杆构件已锈穿,且由于弦杆原材料壁厚较薄,导致弦杆的现场对接施焊会对母材造成一定程度的损伤,从而进一步降低构件的设计强度值,在钢柱失稳倒塌拉动桁架往下掉落的过程中,从中部焊接薄弱和锈蚀较为严重部位断裂。
钢罩棚失稳坍塌!结构体系不合理?
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