某轻钢门式刚架厂房在暴风雪中整体倒塌事故研究

《某轻钢门式刚架厂房在暴风雪中整体倒塌事故研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、某轻钢门式刚架厂房在暴风雪中整体倒塌事故研究　　摘要：通过对某双跨门式刚架厂房在雪荷载作用下发生突然整体倒塌事故进行调查分析，及利用PKPM中STS门式刚架设计软件，得出结构的设计、施工以及构造处理等方面因素是引起该厂房整体倒塌的主要原因；从而提出了门式轻钢结构设计与施工方面应注意处理的问题，以提高结构整体可靠度。关键词：门式刚架；整体倒塌；稳定；设计与构造；STS中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：0引言随着改革开放以来我国经济地飞速发展，各地新建厂房的数量增长迅速,由于钢结构的自重轻、跨度

2、大、可塑性强、施工周期短和可重复利用性好等特点被广泛地应用。随之也出现了许多钢构公司，但是由于无序的竞争，在设计建造过程中出现了许多不规范的设计、施工等现象，并由此产生了各种缺陷,给社会的生命财产造成了重大损失。本文介绍了一起轻钢厂房倒塌事故,并对倒塌原因进行了分析，从而提出了门式轻钢结构设计与施工方面应注意处理的问题，以提高结构整体可靠度。41工程概况及倒塌情况分析1.1工程概况某厂房为30m跨双跨轻钢门式刚架厂房，柱距9m，C型钢檩条（Q235），檩距1200mm，工字型刚架梁(Q345)，屋盖标

3、高H＝6.850m，屋盖坡度5%，拉条道数n1=2，无吊车，总建筑面积约5400mm2，抗震设防为7度（0.1g）。2005年12月21日，该厂房发生突然整体倒塌。发生倒塌时屋面积雪厚度约800mm（折算降水量，相当约0.4kN/mm2的屋面均布活荷载）。1.2倒塌情况分析该工程倒塌的过程为：檩条发生较大的弯曲和侧曲变形，使刚架梁的上翼缘受到了较大的侧向拉力，在较大竖向荷载和侧向拉力共同作用下，刚架梁也发生了较大的弯曲和侧曲失稳破坏；在加上刚架梁中柱端部在负弯矩作用下梁下部破坏严重，最终导致刚架梁整体

4、失稳，最终使刚架柱破坏，结构整体对称倒塌。2设计验算设计参数：柱距9.0m，屋盖标高H＝6.850m，屋盖坡度5%，檩距d=1200mm，拉条道数n1=2，檩条规格C220mm×65mm×20mm×2.5mm，卷边角度90°。永久荷载标准值：0.2kN/m2；可变荷载标准值：屋面活荷载取0.5kN/m2，雪荷载取0.45kN/m2，风荷载取0.654kN/m2[1]，体型系数按边缘取1.4，地面粗糙度取B类。2.1刚架梁设计验算取边跨的一榀门式刚架进行验算，其刚梁截面如图5所示，截面的几何特征为：Wx

5、=1.37×106mm4,，Ix=3.44×108mm4，fv=180N/mm2，fy=310N/mm2。图5刚架梁截面Fig.5Thecrosssectionofthebeam该工程采用门式刚架结构，所有的梁与柱、柱与基础均采用刚接处理。在内力分析时，对于刚架在恒、活、风及地震等荷载作用下的内力计算采用PKPM中STS钢结构计算软件进行计算[7]；得到的弯矩、剪力、轴力包络图如下图1-3所示。2.1.1刚架梁强度验算[5]刚架梁端部为最不利截面，由图1—3可知：N=52kN，V=81.5kN，M=4

6、22.6kN﹒m截面的几何特征为，Wx=1.37×106mm4,，Ix=3.44×108mm4,fv=180N/mm2,fy=310N/mm2a、梁抗剪承载力设计值Vd梁截面的最大剪力为Vmax=81.5KN,考虑到本设计仅在支座处有加劲肋，即按hw/a=0计算，因中间没有加劲肋，所以所以fv’=[1-0.64(-0.8)]fv4=[1-0.64×(0.8503-0.8)]×180=174.21kNVd=hwtwfv’=480×8×174.21=668.97kNVmax=81.5KN＜Vd=668.9

7、7kN，满足要求。b、梁抗弯承载力设计值Me腹板受压区高度：由于得；所以得，即梁腹板不屈曲全部有效。从而可得按有效截面计算的梁抗弯承载力设计值：Me=Wef=Wxf=1.37×106×310=424.7kN.mc、弯剪压共同作用下的验算：由于V=81.5KN4