钢结构工程施工质量验收规范.pptx

2004年6月24日由韩国客商投资建设的青岛城阳区某高尔夫球练****场建成不到一个月,当时在风力仅为5级时,-,钢桁架突然发生了整体倒塌,在当地造成了很坏的影响。该结构的纵向钢桁架在柱顶、距顶部1/3处设置了通长的水平桁架,形成沿南、北方向两片各自独立的钢桁架,在风力仅为5级时两片独立的钢桁架分别沿东、西方向发生整体倒塌。这是一起典型的由于设计不当而造成的恶性工程事故。事故倒塌原因分析:桁架计算高度为18m,柱距为12m,柱子的计算单元如图1所示,将桁架所受风荷载折算为集中荷载施加在柱上,风荷载作用计算简图如图2所示。图1原结构纵向桁架计算单元图2风荷载计算简图依据建筑结构荷载规范,及sap2000分析,:ω0::,:(图2)(1)桁架风荷载转化为柱子集中荷载:在18m处产生的集中荷载为F1=;在12m处集中荷载为F2=;如图2所示;(2)纱网风荷载转化为柱子均布荷载,纱网计算宽度为12m,,;(3)圆钢管柱截面自身承受的风荷载,考虑顺风向风振,,;(4)圆钢管柱在18m处均布风荷载:Q1=+=(KN/m);圆钢管柱在10m处均布风荷载:Q2=+=(KN/m)。风荷载体型系数:根据荷载规范:圆柱、;由于柱子两侧所挂的纱网镂空,产生的风荷载很小,:;;计算风压:事故倒塌原因分析----按原设计方案分析:(1)采用有限元结构分析软件sap2000建立桁架计算模型,得到图2所示风荷载作用下桁架顶点平面外最大侧移为214(mm);(2)取柱顶侧移允许值:H/150=120(mm),桁架侧移远超出了允许值;(3)在柱顶产生很大侧移影响下,桁架柱脚处产生很大的倾覆力矩,导致结构发生整体瞬间倾覆。图3桁架结构变形前图4桁架结构变形后改进设计后的分析——按独立柱设计。(1)相比原整体框架,除去连接的纵向连接桁架,将柱子设计为单根格构柱;(2)格构柱之间采用柔性钢索在纵向进行拉结,分担到钢柱的风荷载就会降低至很小;(3)采用有限元结构分析软件sap2000进行计算,得到顶点最大侧移仅为12(mm),仅为原设计1/10,低于允许侧移值:H/150=120(mm);(4)改进后采用单根格构柱,格构柱之间采用柔性钢索在纵向进行拉结设计方案,整体结构不会发生倾覆。计算简图如图5所示。单根格构柱图5格构柱采用柔性钢索拉接柔性钢拉索改进设计后的分析——按独立柱设计。图6风荷载计算简图风振系数风荷载体型系数风压高度变化系数ω0:基本风压计算单根格构柱的风压:图6所示,单根格构柱所受风荷载包括:(1)纱网风荷载转化为柱子均布荷载,纱网计算宽度为12m,,;(2)圆钢管柱截面自身承受的风荷载,考虑顺风向风振,,;(3)圆钢管柱在18m处均布风荷载:Q1=+=(KN/m);圆钢管柱在10m处均布风荷载:Q2=+=(KN/m)。图7风荷载变形图事故倒塌原因分析:格构柱长细比不满足规范设计要求,所有格构柱均发生折断破坏!事故倒塌原因分析:柱脚处的焊缝均为虚焊,不满足焊接工艺要求,柱脚焊缝发生破坏