摘要：本文針對某鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房倒塌事故，通過現(xiàn)場檢查和內(nèi)力計算對該廠房的倒塌事故進行了全面分析，并對當前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工給出了合理建議。
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu) 倒塌 內(nèi)力計算
一、引言
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各地新建廠房的數(shù)量迅速增長，鋼結(jié)構(gòu)因其施工速度快、 用量省、適應(yīng)性強等優(yōu)點越來越多地被應(yīng)用于工業(yè)建筑領(lǐng)域，隨之也出現(xiàn)了眾多鋼構(gòu)公司，但由于無序的競爭，在建設(shè)過程中，不規(guī)范的設(shè)計制造和施工使得各種事故屢見不鮮，本文介紹了一起鋼結(jié)構(gòu)廠房的倒塌事故，并分析了廠房倒塌的原因。
二、工程概況
某生產(chǎn)車間為單層四跨輕鋼廠房，屋面采用壓型鋼板檁條為冷彎薄壁型鋼檁條，屋架為變截面H型鋼梁門式剛架，跨度為35m，總長80m。廠房建筑面積約為11200㎡。原設(shè)計檁條為連續(xù)Z型檁條，而施工當中，將其施工為簡支檁條，連續(xù)鋼梁在中間支座處也被施工為鉸接，已投入使用2年，業(yè)主在使用期間又在檁條上增加了消防噴淋。
三、破壞情況
該廠房建成投入使用僅2年多, 就因屋面氣樓內(nèi)積灰嚴重，在一場大雪的作用下造成屋架主梁整體失穩(wěn)，導致結(jié)構(gòu)整體倒塌。
四、現(xiàn)場檢測
該廠房在施工過程中未按照圖紙施工，連續(xù)的鋼梁及檁條支座處均被做成鉸接；屋架之間未設(shè)水平支撐；局部焊縫存在缺陷，如焊縫高度不夠，焊縫出現(xiàn)裂紋撕裂現(xiàn)象；部分屋蓋檁條直接放在上弦桿的中間，未放于桁架節(jié)點上，局部鋼柱腹板扭曲；鋼梁明顯扭曲、折斷；鋼梁與柱連接節(jié)點拉開；屋面檁條扭曲彎折；彩鋼板部分塌陷。
五、結(jié)構(gòu)計算
（一）主結(jié)構(gòu)驗算
為分析廠房倒塌原因，選擇一榀鋼架進行驗算復核，考慮到在中間支座，鋼梁為鉸接，故僅取中間跨鋼梁并按照兩端簡支考慮進行計算，荷載選用倒塌當日實際荷載進行計算，恒荷載為0.25KN/㎡ ，雪荷載為0.285KN/㎡ ，噴淋荷載等效為0.02 KN/㎡，采用PKPM軟件對屋架的承載力和穩(wěn)定性進行了分析。計算結(jié)果如下，其中梁單元1截面為：（H600*240*6*12）；梁單元2截面為：H550*200*6*12 ；梁單元4截面為：（H550*200*6*8），梁單元3、5、6與之對稱，為了計算方便，在PKPM運算中統(tǒng)一取為H600*240*6*12。
PKPM計算的一部分結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)：
Nfr=1，Ntw=1，GDx=0.4861E+05>20*0.4358E+03，該層X向滿足整體穩(wěn)定要求，不需要考慮P-Δ效應(yīng)；
Nfr=1，Ntw=1，GDy=0.3406E+06>20*0.4358E+03，該層Y向滿足整體穩(wěn)定要求，不需要考慮P-Δ效應(yīng)；
樓層抗剪承載力、及承載力比值：
X向承載力0.3836E+04，Y向承載力0.1438E+05Ratio_Bu:X,Y1.00：1.00
在當時雪荷載的作用下，梁中最大彎矩271.92mm遠超過了受彎構(gòu)件的撓度容許值L/400=87.5mm，導致整個屋蓋破壞主要是撓度過大，主鋼梁失穩(wěn)破壞。
�。ǘ┐谓Y(jié)構(gòu)驗算
該檁條為跨度為8.1m的簡支檁條，截面為Z200*70*20*2.5 ，中間設(shè)有兩道拉條，使用結(jié)構(gòu)力學求解器，求出檁條在兩個方向的彎矩。
由于懸吊水管荷載存在偏心，按照《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018-2002）5.33考慮雙力矩B按照跨中彎矩相等原則，將分水管集中荷載等效為均布荷載，大小為0.1KN/m ；查《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018-2002）附表A.4 得到B=0.009KN/㎡，由《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB50018-2002）附表A.2得到φbx=0.53
跨中截面
強度 σ=Mx/Wx+My/Wy+B/Wω=127.4Mpa
