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某仓储库倒塌原因分析 吕鹏 赵建国 辽宁省建设科学研究院 辽宁沈阳 110005 东北大学设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110013 摘要:本文根据对一个工程实例的分析,提出在大跨度门式刚架轻型房屋结构设计和施 工过程中应注意的一些问题，并且指出目前国内建筑市场存在的一些不良现象。 关键词：大跨度门式钢架 、 轻钢结构施工、雪灾、钢构件破坏变形 中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 随着近年来钢结构的应用广泛,钢结构设计也日趋成熟,门式刚架轻型房屋结构形式有 着自重轻、使用空间大,施工工期短等特点在厂房、仓库、展厅等建筑物上得到广泛应用. 但是由于此类结构设计经验不多,特别是大跨度轻钢门式刚架结构的设计仍不够完善,而且 我国现阶段钢结构施工队伍的施工质量也参差不齐,因此门式刚架轻型房屋结构在使用中存 在或出现的结构可靠性隐患和结构安全性问题也日渐增多。 2、工程概况 2007年3月4 日沈阳市普降暴风雪,降雪期间某仓储库房出现大面积坍塌。此仓储库房 于2006年8月开工建设,2006年12月完工,2007年1月投入使用。该仓储库房主体结构为 轻钢门式刚架,层数一层,基础形式为独立基础。轻钢门式刚架跨度为45m,设计柱距为7.5m, 纵向全长为75.8m, 屋面坡度为 1/10, 檩条采用冷弯薄壁型钢(C型)，屋面、外墙均采用 压型钢板作围护面，柱脚设计为铰接。 3、原因分析 在2007年3月4 日沈阳市普降暴风雪过程中,有多数建筑物的结构安全可靠性均遭到破 坏,有的建筑物甚至出现坍塌,在此次原因分析过程中首先对现场实际损坏情况进行勘查; 其次从结构设计环节入手进行分析及结构验算,再次对现场实际情况的勘查及分析,发现施 工过程中是否存在问题,最后分析暴风雪(不可抗力)在此次坍塌事故中所起的作用。 3.1 对该仓库现场实际损坏情况介绍 通过现场情况实际调查分析该仓储库出现以下结构破坏问题: 1) 该仓库8-11轴屋顶全部塌陷。 2) 11轴门式刚架倒塌，斜梁与抗风柱连接处开焊,斜梁发生严重扭转、弯曲等失稳变 形。 3) 8-11轴屋顶大部分檩条发生严重扭转、弯曲等失稳变形。 4) 1-5轴南部部分屋面板塌陷变形，部分檩条发生严重扭转、弯曲等失稳变形。 5) 8、9、10轴与A轴交接处三根钢柱柱脚发生拔出破坏，部分发生超过 1.5 m 的水 平位移。 (具体部位见现场实际受损情况平面示意图) 3.2 该仓库原设计参数(部分与本文有关的计算参数) 3.2.1 基本风压: 0.45kN/m2 基本雪压: 0.45kN/m2 3.2.2 屋面恒载: 0.30kN/m2 活 载: 0.30kN/m2 3.2.3 刚架采用Q345-B钢,抗风柱采用Q345-B钢,其它所有钢材均采用Q235-B钢。 3.3 现场实际受损情况调查图，见图1。 3.4 原结构验算及复核(以下计算以单榀刚架为算例进行验算分析) 3.4.1 验算软件: PKPM结构计算软件2007.3版 3.4.2 荷载取值: 1) 屋面彩板自重为0.3 kN/ m2 2) 檩条加拉条自重为0.07 kN/m 3) 檩条水平间距 1.5 m （坡向间距1.507 m） 4) 活荷载取雪荷载0.45kN/ m （见原设计总说明）2 3.4.3 单品刚架平面外稳定验算结果如下:(以下数据后带有*****说明该项结果不满足规 范要求) 1) 单榀刚架钢柱强度及平面外稳定验算: 考虑屈曲后强度强度计算应力比 = 2.402 抗剪强度计算控制组合号: 8, V= -234.77 抗剪强度计算应力比 = 0.609 平面内稳定计算最大应力 (N/mm) = 656.522 平面内稳定计算最大应力比 = 2.118 平面外稳定计算最大应力 (N/mm) = 790.772 平面外稳定计算最大应力比 = 2.551 门规CECS102:2002腹板容许高厚比 [H0/TW]