Данные химического и механического испытания металла

По данным химических и механических испытаний можно сделать вывод, что исследованный металл толщи­ной 30…32 мм является преимущественно кипящей ста­лью наиболее низкого качества и соответствует группе А без гарантированного химического состава.
Сталь отличается резко выраженной ликвацией по содержанию углерода и серы, причем в отдельных точках вблизи места предполагаемого очага разрушения содер­жание углерода было 0,38…0,4 %, что подтверждено хи­мическим анализом и проверкой микроструктуры. Такая сталь отличается повышенной хладноломкостью по срав­нению со сталью с гарантированным химическим соста­вом и не пригодна для сварных конструкций, работаю­щих в условиях отрицательных температур. Произведен­ный поверочный расчет фермы по оси 31 показал, что она имела максимальное напряжение в поясе от факти­ческих нагрузок около 103 МПа вместо 210 МПа, что составляет примерно 50 %.

Читать далее

Процесс обрушения галереи обогатительной фабрики

Галерея № 1 строилась в два этапа — один наклон­ный пролет от корпуса обогащения был закончен строи­тельством и введен в эксплуатацию в сентябре 1963 г., остальные три пролета, в том числе один 18 м и два 24 м, и консольный участок, а также фундаменты под метал­лические конструкции были выполнены и сданы под мон­таж в период с ноября 1963 г. по март 1964 г.
Монтаж металлических и сборных железобетонных конструкций начат в апреле и окончен в мае 1964 г.
По данным гидрометеослужбы горно-обогатительного комбината, в день обрушения галереи температура на­ружного воздуха была —10°С, ветер отсутствовал. В мо­мент обрушения в галерее работники обогатительной фабрики производили работы по наладке и сборному пус­ку ленточного конвейера № 1.

Читать далее

Осмотр конструкций обрушившейся и сохранив­шейся части галереи

При осмотре конструкций обрушившейся и сохранив­шейся части галереи установлено:
все стальные конструкции пролетного строения в осях 28—29 в связи с обрушением сильно деформирова­лись, имеют многочисленные разрывы в элементах кон­струкций и в соединительных косынках и не подлежат восстановлению. Другие конструкции этого пролетного строения (железобетонные, асбестоцементные, деревян­ные и др.) полностью разрушены. Верхние пояса глав­ных ферм разорваны у одной фермы в двух, а у другой в трех местах; нижние пояса разорваны у одной фермы в трех, а у другой в четырех местах. Эти разрывы имеют структуру хрупкого разрушения. Разрывов монтажных швов не обнаружено;

Читать далее

Недостатки, допущен­ные в проекте при изготовлении конструкций и их мон­таже

Комиссия, выезжавшая на место для выяснения при­чин аварии, установила следующие недостатки, допущен­ные в проекте при изготовлении конструкций и их мон­таже:
при расчете конструкций приняты маловероятные со­четания полезных нагрузок (равномерная полезная на­грузка по всей площади галереи была суммирована с нагрузкой от оборудования на этой же площади), что при-пело к увеличению расчетных усилий в элементах ферм и к излишнему запасу прочности в этих элементах;

Читать далее

Освидетельствование обрушившихся конструкций

Комиссия, обследовавшая обрушение, установила: увеличение массы фактически установленных конструк­ций и материалов примерно на 14%; качество электро­сварных работ при изготовлении и монтаже металличе­ских конструкций удовлетворительное и соответствует требованиям прокета; все примененные заводом металли­ческих конструкций профили металла для галереи № 1 имеют сертификаты, подтверждающие качество металла, заданное проектом; металлические конструкции изготов­лены в основном из полуспокойной стали ВСтЗпс, отдель­ные элементы изготовлены из спокойной стали ВСтЗсп; расчет металлических конструкций галереи произведен общепринятыми методами, существенных расхождений между расчетами, представленными проектной организацией, и проверочными не установлено. В расчетах инсти­тута отсутствовала проверка опорного раскоса попереч­ной фермы при его эксцентричном прикреплении в узлах. Проведенные комиссией проверочные расчеты показали, что в этом случае в раскосе имеет место значительное перенапряжение.
Проверкой также установлено, что нагрузки, действу­ющие в момент аварии, составляла 73 % расчетных.

Читать далее

Результаты химического анализа

Результаты химического анализа показали:
сталь уголков верхнего пояса по содержанию угле­рода, марганца, серы, фосфора и кремния соответствует марки стали СтЗкп;
сталь уголков нижнего пояса по содержанию углерода (0,23…0,25 %) и серы (0,06%)\’ отвечает требованиям действовавшим в то время ГОСТ 380—50 и ГОСТ 380—57 для стали марки СтЗ кипящей, поставлявшейся для несварных конструкций, и не отвечает требованиям, предъявляемым к стали, поставляемой для сварных кон­струкций, согласно которым содержание углерода не должно превышать 0,22 % и содержание серы—0,055 %.

Читать далее

Недостатки, допущенные при монтаже конструкций

Недостатки, допущенные при монтаже конструкций:
замечены два случая образования трещин, которые были устранены заваркой, без анализа причин возникно­вения; одна из трещин возникла в верхнем поясе сохра­нившейся фермы пролетом 30 м по оси 31, вторая — в верхнем поясе обрушившейся фермы по оси 26, причем сечение пояса во время аварии в этом месте разрушено не было;
обнаружено несколько случаев небольших погнутос­тей элементов пояса;
из-за несовпадения отверстий для болтов в опорах болты были заменены сваркой;

Читать далее

Основная причина аварии галереи

Комиссия установила, что основной причиной аварии явилась недостаточная несущая способность опоры 0-2 (включая поперечную ферму) при фактической нагруз­ке к моменту аварии. Эта нагрузка составляла 73 % рас­четной. Следствие ряда неудачных конструктивных ре­шений этой опоры: эксцентрическое прикрепление опор­ных подкосов, одностенчатое сечение элементов верхнего и нижнего поясов и средних раскосов фермы, исключав­шей возможность четкой передачи усилий в опорных уз­лах фермы— она находилась в состоянии, близком к предельному.
 

Читать далее

Причина обрушения конст­рукций пролетного строения конвейерной галереи

Было установлено, что причиной обрушения конст­рукций пролетного строения конвейерной галереи являет­ся разрыв уголков 200X200X16 нижнего пояса главной фермы из-за хрупкого разрушения стали, к тому же по­ставленной заводом с отступлениями от требований ГОСТов.
Этому разрыву также способствовало низкое качест­во заводских сварных швов в месте разрыва и наличие концентратов напряжений в стыках при принятом кон­структивном решении узлов ферм сварной конструкции.
Учитывая, что конструкции галереи изготовлены из стали со значительными отступлениями от требований ГОСТа и действующего в настоящее время СНиП, воп­рос о возможности использовать стальные конструкции сохранившейся части галереи мог быть решен после тщательного исследования качества стали в конструк­циях и обследования состояния конструкций и их узлов.

Читать далее

Несущая способность сооружения

В настоящее время несущую способность конструк­ций определяют на основе учета упругопластических де­формаций, базирующегося на использовании пластичес­ких свойств стали. Несущая способность сооружения, определенная исходя из этого положения, не всегда обе­спечивает его прочность, поскольку при действительной работе конструкций возникновение и развитие пластиче­ских деформаций не всегда возможны. При этом может произойти хрупкое разрушение металла при напряжени­ях, которые в 2—3 раза меньше расчетных (40…60 МПа)\». Следует иметь в виду, что явления хрупкого разрушения усугубляются сложными условиями работы материала сварных конструкций, возникающими в результате не­равномерного нагрева и деформаций при сварке. Эти технологические факторы, в особенности при сварке сор­таментов больших толщин, вызывают появление объемных напряжений (двух- и даже трехосных), тогда как в клепаных конструкциях трехосные напряжения вообще никогда не имеют места.
 

Читать далее