舒興平—冰雪災(zāi)害對鋼結(jié)構(gòu)工程破壞案例分析1教學(xué)文案

1、舒興平2008冰雪災(zāi)害對鋼結(jié)構(gòu)工程破壞案例分析1鋼結(jié)構(gòu)工程破壞的典型實例鋼結(jié)構(gòu)工程破壞的典型實例 一：輸電塔及通信塔在本次雪災(zāi)中的破壞輸電塔及通信塔在本次雪災(zāi)中的破壞 二：門式剛架輕型房屋在本次雪災(zāi)中的破壞門式剛架輕型房屋在本次雪災(zāi)中的破壞 三：桁架及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在本次雪災(zāi)中的破壞桁架及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在本次雪災(zāi)中的破壞 輸電塔及通信塔在本次雪災(zāi)中的破壞：輸電塔及通信塔在本次雪災(zāi)中的破壞： 受嚴重冰雪災(zāi)害影響，南方各省多處高壓輸電塔及移動通信塔倒塌。鐵塔的破壞情況基本上都是從中間彎倒，塔頸部發(fā)生扭折，角鋼斷裂，下半截還正常，上半截從中間耷拉。 電線裹冰鐵塔倒塌電線裹冰鐵塔裹冰鐵塔耷拉鐵塔耷拉鐵塔倒塌鐵塔倒

2、塌門式剛架輕型房屋在本次雪災(zāi)中的破壞：門式剛架輕型房屋在本次雪災(zāi)中的破壞： 2008年南方冰雪災(zāi)害中，南方各省大面積輕型門式剛架廠房倒塌或發(fā)生不同程度破壞。許多剛架垮塌，部分剛架梁與剛架柱斷開，屋面檁條扭屈嚴重，屋面板與檁條脫離，剛架柱柱腳被拔出，有些廠房已經(jīng)完全破壞，經(jīng)濟損失慘重。有些廠方組織人員上屋面除雪，所以廠房并未倒塌，但整個廠房已明顯傾斜，多處梁、柱及屋面檁條產(chǎn)生扭曲變形 。廠房垮塌廠房垮塌廠房垮塌屋面垮塌剛架垮塌剛架垮塌剛架垮塌檁條撓曲柱腳拔出梁柱扭曲梁柱扭曲鋼梁撓曲 桁架及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在本次雪災(zāi)中的破壞桁架及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在本次雪災(zāi)中的破壞 本次雪災(zāi)中鋼桁架及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)破壞的主要原因還是因為

3、雪荷載過大，超出規(guī)范規(guī)定的荷載取值，以至結(jié)構(gòu)構(gòu)件在過大雪載作用下?lián)锨鷩乐?，甚至扭曲，從而引起結(jié)構(gòu)的局部垮塌或整體垮塌。桁架變形桁架變形桁架變形桁架變形桁架變形桁架垮塌桁架垮塌桁架垮塌桁架垮塌桁架垮塌 事故發(fā)生的原因是多方面的，雖然特大冰雪，凍雨是偶然性的誘發(fā)因素，但是設(shè)計、制作、安裝等過程中所留下來的安全隱患卻是事故發(fā)生的內(nèi)在原因。 1、根據(jù)有關(guān)人員的實地測量數(shù)據(jù)，本次南方冰雪災(zāi)害中屋面雪荷載達到70-120kg/m2，這就造成了設(shè)計荷載與實際荷載的較大差值，從而也就給結(jié)構(gòu)留下了較大的安全隱患。 2、同時，關(guān)于雪荷載的不均勻分布問題在本次雪災(zāi)事故中得到了充分體現(xiàn)，其具體的取值還有待進一步研究。

4、 一、設(shè)計條件與實際不符合設(shè)計條件與實際不符合 1、許多門式剛架的中柱都是按照搖擺柱設(shè)計的，但是實際的構(gòu)造卻沒有做到鉸接，而是一種半剛性連接，這樣便會導(dǎo)致中柱頂部承受巨大彎矩而破壞。 2、一些變截面構(gòu)件的設(shè)計不合理，剛度突變太大，在剛度突變處容易產(chǎn)生破壞。 3、檁條設(shè)計未考慮扭轉(zhuǎn)，但因為屋面荷載并未通過檁條的剪切中心，所以會使檁條產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。 二、結(jié)構(gòu)選型、計算簡圖不合理結(jié)構(gòu)選型、計算簡圖不合理 1、很多設(shè)計人員由于缺乏經(jīng)驗等原因，在選取屋面板型，厚度，自攻螺釘?shù)臄?shù)量時往往照搬其他工程的樣本，這就造成了設(shè)計與實際的脫節(jié)。 2、許多鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的設(shè)計深度遠沒達到施工圖的標準，圖紙節(jié)點構(gòu)造不詳，于是施

5、工單位隨意選用節(jié)點做法，造成許多隨意性從而產(chǎn)生質(zhì)量隱患。 三、面板系統(tǒng)無設(shè)計，節(jié)點構(gòu)造不合理面板系統(tǒng)無設(shè)計，節(jié)點構(gòu)造不合理 在鋼結(jié)構(gòu)廠房中經(jīng)常出現(xiàn)的制作方面的問題有：除銹馬虎，未達到等級要求；或者是先對鋼板進行除銹，加工完畢后直接涂裝，造成油漆不久就出現(xiàn)返銹，剝落；構(gòu)件噴涂時漆膜厚度不均勻，內(nèi)部表面普遍厚度不夠；油漆前雜質(zhì)未清除干凈。四、制作方面制作方面 國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)市場混亂，鋼結(jié)構(gòu)工程的施工更是隨意性太大，不遵守操作規(guī)程的情況比比皆是： 1、端板安裝存在初始變形，對節(jié)點的剛性有較大影響； 2、安裝用臨時支撐措施不到位，造成構(gòu)件在吊裝過程中變形過大或失穩(wěn)損壞； 3、柱腳錨栓偏位，絲扣保護不好，

6、造成柱腳板標高偏差大，錨栓受彎大，產(chǎn)生較大初應(yīng)力； 4、現(xiàn)場焊縫質(zhì)量差； 5、屋面板縱向焊縫處所要求的膠狀密封劑未裝，自攻螺釘少打，自攻螺釘頭部下沒有安裝橡膠墊，造成屋面漏水等。 五、安裝方面安裝方面 從本次雪災(zāi)的受損情況看，最輕的是檁條撓曲變形，屋面板起伏，這與業(yè)主在冰雪災(zāi)害天氣時所采取的措施不無關(guān)系。比如有的企業(yè)在開始下雪不久即組織人員到屋面掃雪，除冰；有的在屋面板上開洞卸去部分積雪，是變形回彈，避免了屋面塌落；有的用腳手架對檁條臨時支撐，約束了檁條的繼續(xù)變形。當然，也有屋面上人過多反而引起屋面系統(tǒng)的更大變形，甚至引起坍塌的。六、使用及維護方面使用及維護方面 本次冰雪災(zāi)害所引起的工程事故很

7、多部門和企業(yè)都把其列入了自然災(zāi)害。然而，我們應(yīng)當盡量尋找自身原因，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，做到防范為主，并遵守以下原則： 1、建議荷載規(guī)范對屋面活荷載和雪荷載的取值有所調(diào)整； 2、對于塔架構(gòu)件應(yīng)適當加大其裹冰荷載取值，考慮裹冰荷載不均勻性的影響，或采取有效的抗冰防災(zāi)措施； 3、設(shè)計人員應(yīng)嚴格遵守規(guī)范要求，不能因為降低造價而隨意降低設(shè)計指標； 4、應(yīng)當通過行業(yè)協(xié)會等積極提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造、施工等技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平； 5、加強設(shè)計資質(zhì)、制作安裝資質(zhì)的管理，加強政府部門的監(jiān)督管理； 6、開展事故原因分析和預(yù)防工作，建立鋼結(jié)構(gòu)事故專家系統(tǒng)，提高應(yīng)對類似災(zāi)害天氣的能力和措施。 本報告引用了有關(guān)資料及文獻，楊波、毛健宇、彭力、鄒浩、蕭超雄、陳林、徐國際等同學(xué)參加了本次冰雪災(zāi)害調(diào)查的資料收集及整理工作，在此一并向他們表示感謝。 本次事故應(yīng)該引起鋼結(jié)構(gòu)業(yè)內(nèi)人士的積極關(guān)注，尋找自身原因，努力減少持續(xù)、高速發(fā)展對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)