轻钢结构工程事故分析

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1、2007全国轻型钢结构技术研讨会论文集轻钢结构工程事故分析孟繁昕朱若兰(上海通用金属结构工程有限公司)提要：本文结合近年来的一些轻钢结构工程事故，从设计、制作、安装、使用等方面分析了事故的原因，以资各方参考，从而避免事故的再次发生。关键词：轻钢结构事故分析THEANALYSISoFACCIDENTSINLIGHTSTEELSTRUCTURESAbstract：Someaccidentsinli曲tsteelsuⅥcturesareanalyzed．ReasonsfortheseaccidentsareeValuatedfromdesign，fabrication

2、，installationandutilization．Preliminaryrecommendationsarepresentedforthedesignandconsnllctionofthistypeofbuildingstodecreasetheproportionofdisaster．Keywords：li曲tsteelstmctures：accidentanalysis1前言近年来，轻钢结构由于其自重轻，建设周期短，适应性强，外表美观，造价低，易维护等优点而倍受投资者的青睐。各类钢结构公司也随之兴起，在国外轻钢结构厂商的带动下积极发展我国自己的轻钢结

3、构体系。但是轻钢结构行业迅猛发展背后的隐忧却容不得一点忽视：各类工程质量事故不断出现、行业恶性竞争不断、直接导致了钢结构行业的不健康发展。轻钢结构是近年我国各类钢结构中发展最快的，它主要指用轻型板材作围护结构的门式钢架轻型房屋结构(简称“轻钢”)和压型钢板拱壳屋盖。这两种结构的特点是承载力储备较低，特别是拱形屋盖对半跨雪荷载很敏感；再加上设计人员参差不齐、制作人员参差不齐、安装人员参差不齐；使得一些工程从设计阶段就开始存在隐患，加上制作、安装阶段的粗制滥造，最终导致建筑物倒塌，给人民生命和经济财产造成了巨大损失。图12轻钢结构事故案例国内近几年来轻钢结构事故频发

4、，1996年9月9日广东省湛江市的台风造成数万平方的轻钢厂房受损、1996年12月3l在鞍山暴风雪中有1．8万m2拱形屋面倒塌、1998年1月23日的大雪使得杭州、萧山等地约6万m2轻钢厂房倒塌、2004年8月12日夜登陆浙江温岭的台风“云娜”造成了大面积厂房倒塌(其中绝大多数是轻钢厂房)、2005年威海的特大暴风雪又造成了大量轻钢厂房受损⋯⋯还有许多大大小小的轻钢工程事故被悄无声息的隐藏了起来。这些轻钢结构事故的主要特点是结构局部或整体失稳、甚至整体坍塌。以下是最近几年收集的一些轻钢结构工程事故的资料。2．1风荷载造成的破坏一31l一图2Z007全同轻型钢结构

5、技术研讨会论文集图3一打；．．。．．．。．．．．L图52．2雪荷载造成的破坏图7图9图4图6．312一图8图10孽2007全旧轻掣锏结构技术研讨会论文集2．3安装过程事故图11图13图15图17—313一图12图14图16图182007仝IK】4斧，魁钏结构妓术研讨会论文期图19图22．4材料采购不当产生的事故图23图25314图20图22图24图262007全国轻型钢结构技术研讨会论文集2．5使用不当产生的事故图27根据工程事故调查，轻钢结构中常见的工程质量事故主要集中在以下方面：(1)主体刚架或屋面梁失稳倒塌；(2)檩条、墙梁的屈曲；(3)屋面板被风掀起；(

6、4)屋面板锈蚀、漏雨；(5)沉降不均匀。3事故原因事故发生的原因是多方面的，虽然有台风、大雪等是偶然性的诱发因素，但是设计、制作、安装等过程所留下的隐患却是事故发生的内在原因。3．1设计方面随着近几年轻钢结构的发展，钢结构公司如雨后春笋、相应的钢结构设计人员也多了起来，但是对于钢结构工程的设计经验和水平却普遍较低，认为只要有设计软件就可以进行钢结构工程的设计施工了。可是这样的设计却常常犯一些最基本的概念错误。设计方面的问题主要集中在以下几个方面：3．1．1结构选型、计算简图不合理为数不少的单位设计的门式刚架，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，斜梁用竖放式端板与砼柱

7、中的预埋螺栓相连，形成刚接，目的是想节省钢材和降低造价。在厂房中，的确是有用砼柱和钢桁架组成的框架，但此时梁柱只能铰接，不能刚接。因为混凝土是一种脆性材料，在连接部位，它的抗拉、图28抗冲切的性能很差，在外力作用下很容易松动和破坏。钢梁和砼柱的连接应当设计为铰接，且应当将两者一起整体建模做受力分析。因为钢梁的刚度较小，不能满足排架结构将钢梁做为刚性系杆的假定。还有些设计是在钢梁端部增加一截短钢柱，短钢柱底部与砼柱铰接。殊不知这样的短柱底部会产生巨大的水平剪力。图29的工程事故便是这种情况。还有的钢结构公司在门式刚架设计好之后，又根据业主要求将钢柱换成砼柱，而梁截

8、面不变。由于连接不同，构