В 1962 г. на строительстве главного корпуса цеха хо­лодного проката металлургического завода во время монтажа железобетонных кровельных плит по фонарям (рис. 42) произошло обрушение двух стальных стро­пильных ферм пролетом 30 м по осям 36—37 пролета X—Ш с фонарными конструкциями и железобетонными кровельными плитами размером 1,5X12 м (23 шт.).
Проект стальных конструкций цеха холодного прока­та разработан специализированным институтом, конст­рукции изготовлены заводом металлоконструкций.

В 1962 г. на строительстве главного корпуса цеха хо­лодного проката металлургического завода во время монтажа железобетонных кровельных плит по фонарям (рис. 42) произошло обрушение двух стальных стро­пильных ферм пролетом 30 м по осям 36—37 пролета X—Ш с фонарными конструкциями и железобетонными кровельными плитами размером 1,5X12 м (23 шт.).
Проект стальных конструкций цеха холодного прока­та разработан специализированным институтом, конст­рукции изготовлены заводом металлоконструкций.
К моменту обрушения были смонтированы следую­щие конструкции: колонны по ряду Ш—X до оси 40, по ряду У по оси 35 и 38—40; фермы, фонари и все железо­бетонные плиты покрытия в пролетах У—X, X—Ш, Ш—Я до оси 35, в пролете Я—У по оси 34, в пролете X—Ш фермы и фонари по осям 36 и 37, а плиты по фермам в осях 35—36 от ряда Ш до фонаря (за исклю­чением одной плиты); бортовая плита фонаря и все пли­ты по фонарю, одна плита у фонаря по фермам в осях 36—37 от ряда Ш; связи по нижнему поясу у ряда Ш в осях 35—36; распорки по конькам ферм в осях 35—36 и 36—37 (рис.43).

 

42. Цех холодного проката
1 — стальные фермы; 2 — шальные колонны; з — железобетонные плиты по­крытия;  4 — подкрановые балкн; 5 — распорки. 

Штриховкой показана часть покрытия, смонтированная до момента аварии

 

Основной причиной обрушения являлась недопусти­мая перегрузка стропильных ферм по оси 36 в пролете X—Ш плитами фонаря (8 шт.) на фонарные конструк­ции в осях 36—37. Это подтверждается дополнительны­ми расчетами и характером деформаций обрушенныхферм. Перегрузка для фермы по оси 36 в пролете X—Ш плитами фонаря в осях 36—37 образовалась вследствие отсутствия временных связей или уложенных плит кровли по ферме на оси 36 в осях 35—36 от фонаря к ряду X, что является нарушением предусмотренных проектом монтажа, технологии и порядка укладки кровельных плит.
Проектом монтажа конструкций цеха предусматри­валось следующее: устойчивость смонтированных конст­рукций обеспечивается одновременной постановкой по­стоянных и временных связей по колоннам; устойчивость каждой вновь установленной на колонны стропильной фермы обеспечивается достаточным числом правильно расставленных расчалок; общая последовательность монтажа покрытия соблюдается такая, чтобы в любой момент монтажа смонтированная часть покрытия пред­ставляла собой пространственно закрепленную связями, устойчивую и неизменяемую схему. Не исключена необходимость постановки по фермам дополнительных рас­порок и связей.
Этим проектом предусматривались также порядок и направление укладки сборных железобетонных плит по­крытия (рис. 44): сначала по верхнему поясу фермы в направлении от опоры фермы к ноге фонаря симметрич­но; затем по фонарю от конька к краю также симмет­рично.
 По проекту монтаж плит на фонаре допускается толь­ко после укладки и заварки плит на обоих участках фермы от фонаря до опорного узла. В результате допу­щенного отступления свободная длина сжатого верхнего пояса фермы по оси 36 превысила допускаемую нормами величину и он потерял устойчивость.
Строительно-монтажный трест рассчитал устойчи­вость верхнего пояса стропильной фермы при фактической загрузке фермы с учетом имеющихся связей к моменту обрушения (рис. 45). Верхний пояс рассматривался как сжатый стержень 1—2—3—4—5, закрепленный в точках 1, 4 и 5. При этом учитывалось, что в узле 2 жесткость из плоскости этого условного стержня весьма незначи­тельна по сравнению с жесткостью основного сечения, т. е. в этой точке имеется упругий шарнир. В расчетах были рассмотрены несколько схем работы стержня. При всех схемах расчета верхнего пояса фермы было уста­новлено, что фактическое напряжение в нем почти вдвое превосходит предельное (критическое), что явилось при­чиной потери устойчивости верхнего пояса и привело к обрушению фермы.
Созданию условий, при которых оказалась возмож­ной происшедшая авария, способствовали следующие обстоятельства:
нарушение технологии монтажа конструкций и кро­вельных плит в осях 35—36 в пролете X—Ш, где отсут­ствовали временные связи или плиты кровли, на участ­ке от фонаря к ряду X, обеспечивающие устойчивость верхнего пояса фермы.
отставание строительных работ по ряду У, где не произведена обратная засыпка котлована и не уложены пути под башенный кран П—У, вследствие чего оказа­лось невозможным передвигать кран на стоянку, с кото­рой он должен был монтировать плиты в пролетах Х—Ш от фонаря к ряду X в осях 36—37.

 
45. Расчетная схема верхнего пояса фермы
а —схема фермы; б — фактическая схема работы сжатого стержня 1—2—3— 4—5; в — расчетная схема стержня 1—4

 

Комиссия, обследовавшая аварию, предложила про­извести повторное изучение проекта монтажа конструкций цеха холодного проката со всеми бригадирами и ин­женерно-техническими работниками всех монтажных управлений, обратив особое внимание на правильность последовательности монтажа, обеспечивающую устойчи­вость конструкций, проверить крепления связей и при­варку плит по всему цеху, устранить обнаруженные де­фекты и отступления от проекта и особенно тщательно проверить состояние фермы оси 35 в пролете X—Ш в связи с возможным повреждением ее при аварии. Было предложено также вменить в обязанность мастера перед началом смены проверять знания бригадиров требова­ний проекта монтажа, относящихся к сменному за­данию.