Разрушение конструкции мостика на 4-м этаже

Разрушение конструкции мостика на 4-м этаже на­чалось с одного из узлов крепления подвесок к коробча­той балке. Продольный сварной шов, соединяющий швеллеры балки, разрушился, и нижние полки швелле­ров деформировались. В результате этого гайка с шай­бой, закрепляющая верхнюю подвеску, проскочила через образовавшееся отверстие. То же самое произошло и в других узлах крепления. Так как мостик 2-го этажа был подвешен к мостику 4-го этажа, то он обрушился одно­временно с верхним мостиком. После исследования от­печатков от удара мостиков о пол, а также обломков конструкций сделан вывод, что первым разрушился узел 9УЕ крепления подвески к средней коробчатой балке мостика 4-го этажа. На рис. 84 показан этот узел в раз­рушенном состоянии.
Для выяснения причин аварии мостиков и их состоя­ния в момент обрушения группа специалистов Нацио­нального бюро стандартов (НБС) США провела рассле­дование с использованием обломков мостиков. Были рассмотрены также рабочие чертежи конструкций, тех­нические условия и другие документы, а также показа­ния свидетелей обрушения и приведены детальные лабо­раторные исследования материалов, образцов конструк­ций и отдельных узлов мостиков из этих материалов.

Разрушение конструкции мостика на 4-м этаже на­чалось с одного из узлов крепления подвесок к коробча­той балке. Продольный сварной шов, соединяющий швеллеры балки, разрушился, и нижние полки швелле­ров деформировались. В результате этого гайка с шай­бой, закрепляющая верхнюю подвеску, проскочила через образовавшееся отверстие. То же самое произошло и в других узлах крепления. Так как мостик 2-го этажа был подвешен к мостику 4-го этажа, то он обрушился одно­временно с верхним мостиком. После исследования от­печатков от удара мостиков о пол, а также обломков конструкций сделан вывод, что первым разрушился узел 9УЕ крепления подвески к средней коробчатой балке мостика 4-го этажа. На рис. 84 показан этот узел в раз­рушенном состоянии.
Для выяснения причин аварии мостиков и их состоя­ния в момент обрушения группа специалистов Нацио­нального бюро стандартов (НБС) США провела рассле­дование с использованием обломков мостиков. Были рассмотрены также рабочие чертежи конструкций, тех­нические условия и другие документы, а также показа­ния свидетелей обрушения и приведены детальные лабо­раторные исследования материалов, образцов конструк­ций и отдельных узлов мостиков из этих материалов.
Эти исследования в свою очередь дополнялись расче­тами напряженно-деформированного состояния, целью которых являлось определение характера работы пеше­ходных мостиков иод нагрузкой. Установлено, что уси­лие от постоянной нагрузки, передающееся на узел креп­ления подвески для мостика 4-го этажа, составляет 73 кН. Для более точного вычисления усилия от посто­янной нагрузки, действующего в момент разрушения кон­струкции, специалисты НБС отобрали среди обломков элементы этой конструкции и взвесили их. Фактические постоянные нагрузки оказались на 8 % выше, чем в рас­четах. В основном эта разница получилась за счет мас­сы бетонного покрытия мостика, устройство которого до­пускалось техническими условиями, но не предусматри­валось в проекте. Таким образом, в действительности величина усилия, передающегося на узел 9УЕ от посто­янной нагрузки, составила 81 кН.
Узел соединения коробчатой балки с подвеской после обрушения
 
84.   Узел   соединения   коробчатой балки с подвеской после обрушения 1 — стержень; 2 — коробчатая бал­ка
 
В соответствии с действующими в Канзас-Сити стро­ительными нормами пешеходные мостики должны рас­считываться на временную нагрузку 4,79 кПа, Таким образом, расчетное усилие от временной нагрузки в ти­повом узле 9УЕ мостика 4-го этажа должно было сос­тавить 108 кН.
Конкурс танцев снимался телевизионной камерой и сохранилась видеозапись, воспроизводящая мостик 2-го этажа за 10…15 мин до обрушения. В момент обруше­ния на мостиках находилось 63 чел. В основном люди сконцентрировались на южной половине и восточной сто­роне нижнего мостика (на уровне 2-го этажа). Усилие в узле 9УЕ в конструкции верхнего мостика от воздейст­вия временной нагрузки составило всего 9,3 кН (расчет­ная нагрузка 108 кН). Узел 9УЕ должен был рассчиты­ваться на сумму постоянных и временных нагрузок 181 кН, а с учетом коэффициента запаса 1,67 он должен был выдержать усилие 302 кН.
Действительное усилие, действующее на узел 9УЕ, составило, по оценке экспертов, с учетом фактической массы конструкции 90 кН. Таким образом, выяснилось, что в момент обрушения этот узел и все остальные узлы на переходном мостике 4-го этажа выдерживали менее половины той нагрузки, на которую они должны быть рассчитаны в соответствии с действующими нормами. Например, на узел 8УЕ передавалось, по оценке экспер­тов, усилие 95 кН.

Добавить комментарий