钢结构工程事故统计、分析教学报告—中冶建筑研究总院.ppt

2007年7月，南京浦口60m 跨厂房钢屋盖安装坍塌事故。在进行屋顶钢架吊装施工中发生意外倒塌。从41轴向31轴钢结构桁架( 共8 榀) 由西向东依次倒塌，造成造成2 人死亡、8 人受伤。 案例分析2：钢结构厂房安装坍塌事故 * 钢结构厂房安装坍塌事故 南京浦口区某60m跨厂房钢屋盖安装坍塌 事故现场 * 该厂房长300m、宽60m，建筑总面积为18000平方米。事故导致8榀屋顶钢架倒塌，倒塌面积占施工总面积的五分之一，约3600平方米。 事故的主要原因：钢排架安装过程中屋盖部分钢桁架间仅安装了纵向系杆和檩条，未安装上下弦间的水平剪刀撑，未形成稳定的结构区格单元，导致60m 跨钢桁架发生平面外失稳而整体坍塌。 钢结构厂房安装坍塌事故 * 近年来大大小小的钢屋架施工事故不断发 生，事故主要原因： 1） 施工方案不合理，无相关施工验算 钢屋架施工是一项技术性很强、精度要求高的工作，必须由具备专业资质的施工单位和丰富施工经验的安装人员完成，还要制订出详细合理的施工方案和完备的施工组织设计，并进行必要的施工阶段验算，特别是结合安装方法和吊装机械特点的吊装验算。 钢屋架安装事故原因分析 * 2 ）结构安装阶段状态与设计成型状态不一致 安装阶段钢桁架之间的连系撑和剪刀撑直接决定了大跨度钢桁架的平面外稳定性，其安装的最少数量应有必要的计算复核 3） 不按设计图纸和要求施工 采用滑移法安装网架时，为了方便滑移，将支座预埋锚栓切掉，滑移结束后将支座底板与柱( 梁) 上的预埋板焊死，从而改变了边界条件，导致个别杆件弯曲。安装螺栓球节点网架时，由于个别杆件长度加工不精确或螺栓孔端面、角度误差较大，螺栓放不进去，而将杆件焊到球体上。 钢屋架安装事故原因分析 * 4 ）拼装时偏差过大 胎架或拼装平台不合规格即进行桁架结构拼装,使单元体产生偏差，最后导致整个桁架结构的累积误差很大。 杆件或单元体和整个桁架拼装后有较大的偏差而不修正，强行就位或强行吊装，造成杆件弯曲或产生很大的次应力。 钢屋架安装事故原因分析 * 5 ）对焊缝收缩和焊接次应力处理不当 焊条不符合规定或不考虑湿度及温度变形。 焊接工艺、焊接顺序错误，产生焊接封闭圈，造成焊接应力很大，杆件或整个网架变形。 钢屋架安装事故原因分析 * 某学校体育馆为3 层框架结构, 顶部采用正放四角锥碳钢螺栓球网架,钢网架为下弦支撑，建筑总高度为20.10m, 总长度69.4m, 总宽度6.4m, 建筑面积13 520 m2 。 钢网架为正放四角锥碳钢螺栓球网架, 在网架的四周采用钢结构焊接有悬挑4.4m左右的倒四棱台斜立面造型。 在竣工1 年多以后, 遭受狂风并夹杂暴雨冰雹天气, 致使钢网架顶棚由北向南掀起大部分, 飞落至西边100 多米远的停车场。 案例分析3：恶劣天气导致的工程事故 * 现场调查发现, 体育馆钢网架从体育馆北端向南面掀起, 1-8轴间的钢网架全部掀起, 在7-8轴线间折断, 飞落至体育馆南边约112m。 恶劣天气导致工程事故  网架倒塌照片 网架支座连接破坏 * 事故原因分析： 气象资料： 根据当地气象局提供的气象资料, 当日该地区出现雷雨大风天气, 极大风速达15.1m/s , 降雨量达31.7mm, 冰雹最大直径2mm。 该工程所处的特殊地理位置：凹字形的山谷口状地形,屋面特有的倒四棱台造型使得该钢网架承受了较大的风荷载。 恶劣天气导致工程事故 * 事故原因分析： 设计图纸中钢网架支座钢板与预埋钢板之间的焊缝尺寸明显偏小, 不满足设计规范要求。 钢网架工程部分支座的焊缝连接存在明显缺陷。 部分支座连接有漏焊现象。 部分螺栓球与支座连接焊缝也存在明显缺陷。 这些都严重影响了网架在负压风荷载作用下的结构安全。恶劣天气时发生了钢网架破坏事故。 恶劣天气导致工程事故 *  结论与建议 引发钢结构工程事故的主要原因： 设计阶段选型不合理、计算错误、对结构荷载和受力情况估计不足、不满足设计规范要求、安全裕度过低。 施工方案不合理，无相关施工阶段验算。 制作和安装阶段的连接（焊缝）质量差， 钢材质量低劣，支撑和结构刚度不足。 违反施工规程，不按图纸施工。 *  结论与建议 引发钢结构工程事故的主要原因： 结构安装阶段状态与设计成型状态不一致。 拼装时偏差过大，累计误差不满足规范要求。 对焊缝收缩和焊接次应力处理不当，引起结构变形。 极端恶劣天气以及使用维护阶段的火灾。 *  结论与建议 设计阶段对策： 严格执行国家颁发的设计与施工规范和 标准。加强设计的审查制度。 设计应回归“适用、经济、美观”的 原则。 设计要选择合理的结构形式，充分考虑最不利的荷载组合，对结构进行优化时，要保