钢管脚手架坍塌事故原因分析和安全预防.pdf

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1、燕钢管脚手架坍塌事故原因分析和安全预防谢鸿卫唐光暹李云谢京伟1．广西建工集团第一建筑工程有限责任公司南宁530001；2．广西大学土木建筑工程学院南宁530004摘要：以某一实际工程脚手架坍塌事故为例，通过现场调查并结合有限元模拟，采用事故树分析理论对脚手架坍塌事故原因进行了较为全面的分析，并结合坍塌事故的诱因，提出了脚手架坍塌事故的安全预防措施。关键词：钢管脚手架；坍塌；事故诱因；安全预防；安全措施中图分类号：TU755．2文献标志码：BDOI：10．14144／j．cnki．jzsg．2016．03．024CauseAnalysisofSteelPipeScafoldCollapseAc

2、cidentandSafetyPrecautionXlEHongwei’TANGGuangxian’·LIYun’XlEJingwei1．GuangxiConstructionEngineeringGroupNo．1ConstructionEngineeringCo．．Ltd．Nanning530001；2．CollegeofCivilandArchitecturalEngineering，GuangxiUniversityNanning5300041工程概况现断裂破坏情况。某在建工业标准化厂房建筑面积15512m，为7层框2)扣件破坏情况：本工程所用扣件主要包括直角扣架结构建筑，建筑高度4

3、3．4m。外架采用扣件式钢管落地件、旋转扣件和对接扣件。现场勘查发现，立杆的对接扣脚手架，选用48mmx3mm钢管搭设，搭设高度45m，件在受力过程中未破坏，其余形式扣件均有破坏情况。立杆纵距1．2133．，立杆横距0．9m，步距1．8m，连墙件两步3)荷载堆载情况：坍塌后的钢管脚手架上还有成堆的三跨布置。2015年3月26日，在钢管外脚手架的拆除过程中钢管以及成堆竹胶板，西边最多处有85根成堆钢管，中部发生坍塌事故，导致3死7伤的较大安全事故，对社会造成约有50根成堆钢管。了极大的负面影响。外架坍塌现场如图1所示。4)连墙件破坏情况：脚手架坍塌时，连墙件在荷载作用下被拉出，另一侧角落有连墙

4、件的钢管散落在地上。从现场连墙件破坏处的痕迹可以看出，部分连墙件被拆除后并未设置临时连墙件，连墙件数量过少。2．2材料送检现场随机抽取钢管及扣件进行检验，其力学陛能指标检验情况如表1、表2所示。图1外架坍塌现场全景表1钢管力学、工艺性能检验结果2事故现场调查与分析检验项目技术要求检验结果判定2．1破坏情况现场查勘外径D／(mm±mm)48．3+0．548．12合格从现场可以看出，整个脚手架坍塌主要发生在厂房壁厚a／(mm4-ⅡlH1)3．6+O．362．94不合格南面的整排脚手架，现场钢管呈现蜷曲的破坏形态，连墙屈服强度／MPa≥235240合格抗拉强度／MPa≥370355不合格件均遭到破

5、坏。厂房东、西面的脚手架整体未发生坍塌，但由于受到南面脚手架坍塌的影响，中下部产生较大的位移，最大距离外墙3m。具体情况如下[1。]。表2旋转扣件力学、工艺性能检验结果1)钢管破坏情况：钢管脚手架采用西48mm×3mm检验项目技术要求检验结果判定搭设，事故发生部位的破坏主要呈现为弯曲或弯折，未出P=7kN时。5．986．046．146．08抗滑性能／△≤7．006．245．925．845．891T合格LqlP=10kN时O．420．40O．360．32，△≤O．50O．38O．420．400．34抗破坏性能P=I7kN时，各部2位不得破坏、、6发生断裂不合格2016．3．BuildingC0

6、nsfructi。n田谢鸿卫唐光暹李云谢京伟：钢管脚手架坍塌事故原因分析和安全预防通过表1、表2可知，钢管的壁厚达不到原设计方案中按西48mm×3mm验算的要求，旋转扣件的抗破坏性能指标不合格。2．3有限元模拟分析通过Midas软件进行建模分析，在实际整体建模情况下，未考虑结构受钢管堆载的竖向荷载作用，此时各竖向杆件并没有出现屈服现象，架体保持完好。脚手架实体模型如图2所示。图2脚手架实体模型图3脚手架坍塌事故树考虑结构受钢管堆载的竖向荷载作用，当脚手架顶部根据布尔代数简化得到60组割集，且都是最小割集：出现较小位移30mm时，出现第1个连墙件被破坏，第1个Kl={X1X6X9}，K2={X

7、2．6．X9}，K3={3X6．．，连墙件被破坏后，荷载与变形传递到较近的连墙件上。随}，⋯一，K6o={．I2．X8}。着位移进一步增加到70mm时，第2个连墙件被破坏，往下3．2求解事故树最小径集的连墙件依次被破坏且破坏呈变直径蜷曲破坏形态，最终将图3中的逻辑门进行调换，有：导致整个结构被破坏。连墙件数量的减少加大了竖向构件T’=11’1+11’2+11’3XlX5十xl1lX12十x6)(8。计算长度，