В ноябре 1960 г. произошло обрушение пролета гале­реи конвейеров склада сырых материалов металлурги­ческого завода, предназначенной для транспорта руды от вагоноопрокидывателя на склад. По проекту галерею должны были оборудовать четырьмя ленточными кон­вейерами с шириной ленты 1200 мм и четырьмя перегру­зочными самоходными тележками.
Галерея имела внутреннее сечение 18—6 м, общую длину между осями Л и X 113 м и состояла из трех про­летов 41,5 + 30 + 41,5 м (рис. 67). Пол галереи находился на отметке 16 м.

В ноябре 1960 г. произошло обрушение пролета гале­реи конвейеров склада сырых материалов металлурги­ческого завода, предназначенной для транспорта руды от вагоноопрокидывателя на склад. По проекту галерею должны были оборудовать четырьмя ленточными кон­вейерами с шириной ленты 1200 мм и четырьмя перегру­зочными самоходными тележками.
Галерея имела внутреннее сечение 18—6 м, общую длину между осями Л и X 113 м и состояла из трех про­летов 41,5 + 30 + 41,5 м (рис. 67). Пол галереи находился на отметке 16 м.
Конструкция галереи состоит из продольных стальных ферм пролетами 41 и 29 м и высотой 6,5 м, на которые опираются поперечные фермы пролетом 18 м с шагом 6 м и продольные стены галереи, состоящие из двух вол­нистых асбестоцементных листов с минераловатным утеп­лением толщиной 40 мм. Кровля и пол галереи запроек­тированы из сборных железобетонных плит. Плиты кровельного покрытия опираются на стальные прогоны, уложенные по стропильным фермам. Плиты перекрытия на отметке 16м опираются непосредственно на попереч­ные фермы перекрытия с шагом 6 м. Часть перекрытия на отметке 16 м обрушившегося пролета под приводны­ми станциями была запроектирована в монолитном же­лезобетоне.
Покрытие и нижнее перекрывание галереи утеплены пенобетоном плотностью 600 кг/м3, толщиной 100 мм. Галерея отапливается, расчетная температура не менее 5°С.
Основными несущими конструкциями галереи явля­ются продольные фермы по осям 26 и 31 пролетами 29 и 41 м, опирающиеся на стальные колонны посредством литых опор балансированного типа. Фермы сварные с треугольной решеткой. Пояса фермы Н-образного сечения.
В проекте КМ принят материал конструкций — мар­теновская сталь марки СтЗ с дополнительными гарантия­ми в отношении текучести предельного содержания серы и фосфора, а также требованиям ГОСТа в отношении предельного содержания углерода. Сталь также должна удовлетворять требованиям по ударной вязкости при от­рицательной температуре. В соответствии с действовав­шими в то время «Нормами и техническими условиями проектирования стальных конструкций» (НиТУ 121-55)\’ требование об испытании стали на ударную вязкость бы­ло снято проектной организацией.
Укрупнительная сборка конструкций и монтаж про­изводились на строительстве с февраля по май 1960 г. Галерея была сдана в эксплуатацию в мае 1960 г. с двумя смонтированными конвейерами типа РЛК-5 и РЛК-5А. В день аварии в галерее работал один конвей­ер РЛК-5.
Согласно данным метеостанции, температура наруж­ного воздуха в день аварии была зарегистрирована в 14 ч 12,2°С; в 20 ч 18,9°С. Максимальная скорость ветра была 8 м/с. Весь день наблюдался снегопад, а в 18 ч на­чалась метель. Снеговой покров на покрытии галереи был незначителен. Обрушение участка галереи между рядами С и X произошло внезапно.
Стальная ферма по оси 31 между рядами С и X (рис. 68) обрушилась и имела разрывы по нижнему поясу в четырех местах около узлов № 12/13, 13/14, 14 и 15 и по верхнему поясу также в четырех местах. Около узлов № 4, 6 и 7 сечение верхнего пояса разрушено полностью, около узла № 2 наружная полка пояса и стенка разру­шены полностью, внутренняя полка пояса разрушений не имеет.

Опорный башмак по ряду С фермы соскользнул с ба­лансира, скользнул по ветви колонны, повредил ее и по­вис на высоте 9 м, опираясь на ветвь колонны. Другой конец этой первой части фермы упал нижним поясом на землю, а верхним—\’На выступающую конструкцию под­земной галереи. Опорная стойка фермы и нулевая па­нель верхнего пояса отломились и упали в сторону оси 26. После обрушения первая часть фермы (без опорной стойки и нулевой панели верхнего пояса) незначительно сместилась в сторону от своей проектной оси 31. Общая длина первой части фермы, считая от опорного узла до обрыва верхнего пояса, составляла 22 м. Вторая часть фермы (средняя) лежала верхним поясом на выступаю­щей части подземной галереи. Нижний пояс фермы ока­зался в подземной галерее. Длина второй части фермы по верхнему поясу — около 6 м. Третья часть фермы дли­ной 12 м по верхнему поясу сместилась с проектной оси и развернулась в плане.

67. Фасады, разрезы и план конвейерной галереи
1— стальные продольные фермы галереи; 2 — стальные колонны; 3 — поперечные стальные фермы; 4 — покрытия из железобетонных
ферм; 5— асбестоцементные плиты

68.   Стальная   ферма между   рядами С—Х по оси 31  (а)   и   по оси  2С  (б)

 

Ферма на оси 26 между рядами С и X обрушилась в результате разрыва верхнего и нижнего поясов фермы. В стенке сварного двутавра нижнего пояса фермы наблю­далось частичное расслоение металла вдоль прокатки. Концы фермы (нижние пояса) смещены от оси 26 к оси 31 на 5…6 м. Подвески к нижним узлам фермы погнуты, скручены и частично отломлены. Остальные узлы фермы повреждений не имели.
Нижний опорный башмак колонны на оси 31 по ряду С остался на фундаменте. Верх фундамента смещен в сторону ряда Р так, что между грунтом и фундаментом со стороны ряда X образовался зазор около 100 мм. Ан­керные болты не разрушены. Между гайками и шайбами анкерных болтов ветви колонны со стороны ряда X обра­зовался зазор в 10 мм. Ветвь колонны, обращенная в сторону обрушившегося пролета, погнута нижним опор­ным башмаком фермы С — X — 31, часть полки ветви срезана. На полке ветви колонны образовались трещины, которые распространились до стенки ветви колонны. Все элементы решетки колонны, восходящие слева вверх на­право, считая от оси С до оси X, кроме самого верхнего, потеряли устойчивость и выпучивались как в плоскости колонны, так и из ее плоскости. Опорная плита нижнего балансира упавшей фермы осталась на колонне, швы и болты сохранились.
Колонна на оси 26 ряда С осталась в проектном по­ложении и повреждений не имела, кроме откола угла верхней плиты со стороны оси 31. Ферма пролета Р— С осталась в проектном положении. Нижняя плита балан­сира рухнувшей фермы С — X — 26 осталась на колонке.
Портальные связи между колоннами ряда С имеют следующие разрушения: один элемент вырван полнос­тью, характер излома хрупкий, второй элемент имеет помятую полку уголка, обращенную в сторону ряда X; третий элемент выпучен из плоскости портала в сторону ряда Р; у четвертого элемента погнута полка уголка; пя­тый, шестой и седьмой элементы вырваны. Ветвь порта­ла, обращенная в сторону ряда Р, не повреждена. Связи между ветвями порталов повреждены незначительно (по­гнуты отдельные элементы).
Колонна по оси 26 ряда X сорвана с фундамента. Башмак колонны сместился вдоль ряда X в направлении от оси 26 к оси 25 на 1 м. Анкерные болты частично сре­заны и погнуты. Гайки сорваны, а нарезка на них среза­на. Верх колонны наклонился в сторону оси 31 и опира­ется на обрушенные конструкции. Ствол колонны не де­формирован и видимых повреждений не имеет. Нижняя плита балансира фермы С-—X — 26 осталась на головке колонны. Верхняя плита балансира фермы сброшена на рядом стоящую этажерку для циклонов вентиляции.
Колонна на оси 31 ряда X упала на выступающую из земли часть подземной галереи. Башмак ветви колон­ны, обращенный в сторону обрушенного пролета, сорван с фундамента. Вторая ветвь колонны около башмака разрушена по всему сечению. Башмак ее остался на фундаменте. Верх колонны упал в сторону оси X наружу от обрушившегося пролета. Нижняя плита балансира ос­талась на оголовке колноны, а верхняя плита и катки балансира отброшены в сторону от разрушевшегося про­лета. Портальные связи между колоннами ряда X разру­шены. Элементы частично порваны, остальные изогнуты и скручены.
Узлы фермы по оси 31 между рядами С и X (см. рис. 78) имеют следующие разрушения.
Узел № 2. Разрушена нулевая панель вблизи узла непосредственно около узловой фасонки с хрупким изло­мом. .Элементы решетки фермы в узле повреждений не имеют.
Узел № 4. Пояс фермы выгнут из плоскости фермы наружу. Вертикальная наружная полка пояса фермы имеет сквозной разрыв по всему сечению. Стенка пояса также разрушена по всему сечению до сварного шва («раскрытая трещина). Внутренняя полка пояса разру­шений не имеет.
Узел № 5. Пояс изогнут в плоскости фермы наружу от оси галереи. Оба вертикальных листа пояса фермы выпучены.
Узел № 6. Хрупкий излом верхнего пояса, при этом внутренний вертикальный лист пояса искривлен. Раскос 6—13 деформирован, внутренний вертикальный лист его лопнул. Наружный вертикальный лист и горизонтальный лист раскоса деформированы без следов разрушения. Стойка 6—14 изогнута под углом 90° в сторону ряда X вертикальные листы ссчо-ния лопнули, а стенка, изо­гнулась.
Узел № 7. Хрупкий из­лом верхнего пояса около узловой фасонки фермы. Раскосы и стойки, входящие в узел, не повреждены.
Узел № 9. В этом узле срезана опорная стойка.
Узел № 11. Изогнута подвеска в плоскости фермы в сторону ряда С.

 

69. Разрушение узла № 13/14

 

Узел № 12. Подвеска к узлу отломлена по целому металлу, за исключением наружного листа, который отломлен по сварке.
Узел № 12/13. Хрупкое разрушение нижнего пояса по наружному листу сечения, выкол металла снизу в месте примыкания подвески.
Узел № 10. При обрушении узел № 10 ушел в землю с наружной стороны стены выступающей части подзем­ной галереи. После извлечения узла на поверхность об­наружено, что кусок нижнего пояса фермы от узла № 10 до разрыва в узле № 11 изогнут в плоскости фермы. В месте изгиба верхняя кромка вертикального листа вы­пучилась. Подкос 6—13 разорвался около узловой фа­сонки. Стойка 13—5 и раскос 13—4 разрывов не имеют. Узел № 13/14 (рис. 69). Разрыв пояса фермы по все­му сечению на расстоянии 200 мм от оси подвески. Под­веска выломлена по сварке и частично по целому метал­лу. Наружный вертикальный лист пояса имеет фигурный разрыв по всему сечению. Внутренний вертикальный лист имеет поперечный разрыв. В 30 мм от грани стенки образовалась продольная трещина, идущая через угол примыкания стенки подвески до отверстия болта. Вид трещины свежий, без следов потемнения или ржавчины.. Угол внутреннего вертикального листа пояса в месте разрыва отогнут наружу от оси фермы на 60…70 мм. Фа­сонки, прикрепляющие стойку фермы к поясу, отломлены хрупко по целому металлу.
Узел № 14. Хрупкий излом по всему сечению, вклю­чая узловые фасонки. Подкосы и стойки решетки отлом» лены. Все разрывы произошли по целому металлу.
Узел № 15. В этом узле произошло хрупкое разруше­ние пояса по всему сечению с выколами, подвеска отлом­лена.