Из обрушившихся конструкций были отобраны об­разцы металла для производства химических и механи­ческих испытаний. Учитывая, что свойства металла ухуд­шаются с увеличением толщины проката, исследованию подвергалась в основном универсальная и листовая сталь толщиной 30 и 32 мм, из которой изготовлялись наиболее ответственные несущие пояса конструкции. Как отмечалось выше, все изломы металлоконструкций были хрупкими.

Были рассмотрены следующие возможные причины обрушения конструкций:
потеря несущей способности подкоса в плоскости опо­ры. Как уже отмечалось, это предположение не подтвер­ждается ни расчетом, ни материалами обследования;
потеря несущей способности стойки фермы вследствие эксцентрического опирания стеновых панелей на перо одного из уголков. Несмотря на значительные перенапря­жения, большинство членов технического совета счита­ют, что это предположение не подтверждается материа­лами обследования;

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 %.

Обрушение конвейерной галерии было предметом специального рассмотрения в Госстрое СССР. Было установлено, что пролеты конвейерной галереи обру­шились вследствие недостаточной несущей способности металлической опоры, которая деформировалась при нагрузке, достигшей всего лишь 73 % расчетной, при воздействии на нее незначительных дополнительных горизонтальных сил, возникших при пуске транспор­тера.
При монтаже металлоконструкций галереи допуще­но смещение опорных плит поперечных ферм против опорных плит продольных ферм и колонн, что не обес­печило качественной сварки швов в узлах сопряжения этих плит.

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;

В начале 1965 г. на строительстве дробильно-обогатительной фабрики произошло обрушение двух проле­тов конвейерной галереи, соединявшей корпус мелкого дробления с силосным складом дробленого магнезита.
Длина галереи по горизонтальной проекции состав­ляет 45,3 м (рис. 73). Пролетные строения галереи бы­ли запроектированы в виде стальных разрезных ферм, стены — из асбестоцементах щитов, утепленные шла­коватой. Кровля и полы приняты по сборным железо­бетонным плитам, утепленным шлаковатой и мине-раловатным войлоком.

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;

Детальная проверка показала, что деформации ниж­ней распорки не имели катастрофического характера и не могли привести к обрушению пролетных строений.
Наличие этих деформаций можно объяснить ударами обрушившихся железобетонных конструкций. Самым слабым местом в чертежах КМД опоры было прикреп­ление отдельных ветвей опорных подкосов к узловым фасонкам. Каждая ветвь подкоса прикреплена двумя фланговыми швами длиной по 200 мм с катетом 8 мм.

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.

 

В январе 1965 г. произошло обрушение пролетного строения 48-метрового пролета между осями 28—29 конвейерной галереи склада агломерата агломерацион­ной фабрики металлургического завода.
Конвейерная галерея склада агломерата располо­жена на территории агломерационной фабрики метал­лургического завода между перегрузочными станциями № 1 и 2. Галерея состоит из семи пролетов с размерами (от перегрузочной станции № 2 в сторону перегрузочной станции № 1) 36+36 + 36 + 48 + 48 + 36+36, общей дли­ной 276 м (рис. 74). Высота галереи от уровня отметки головки железнодорожных путей до конька покрытия составляет 18,6 м с отметкой иола галереи, равной 12,15 м. Высота пролетного строения галереи (от верха опор до конька покрытия) составляет 8,6 м. Ши­рина галереи в осях равна 11 м, а с учетом ограждаю­щих конструкций — около 13 м (рис. 75)