В 1968 г. в Лондоне вследствие взрыва газа произошло частичное обрушение 24-этажного крупнопанельного здания с поперечными несущими стенами. Здание сооружено из панелей двух видов: железобетонных панелей перекрытий и неармированных несущих стеновых панелей. Взрывом газа на 18-м этаже были выбиты несущие угловые, несущие фасадные стеновые панели, служившие опорой для конструкций вышележащих этажей.
Обрушившийся крупнопанельный 15-этажный одно-секционный жилой дом на 89 квартир с техническим подпольем и размерами в плане 18,8X18 м при высоте этажей 2,7 м строился по типовому проекту.
Несущими конструкциями здания являются внутренние поперечные железобетонные стеновые панели толщиной 14 см, на которые опираются панели перекрытий сплошного сечения толщиной 14 см. Стеновые панели запроектированы из тяжелого бетона: для нижних трех этажей — из бетона марки М 300 с усиленным армированием, с 4-го по 6-й этаж — также из бетона марки М 300 с конструктивным армированием и с 7-го по 15-й зтаж — из бетона марки М 200. Панели перекрытий для всех этажей — из бетона марки М 200. Цокольные несущие панели толщиной 18 см — из бетона марки М 300.
В результате установлено, что в процессе строительных работ были допущены значительные отступления от проекта: кольцевая арматура была уложена в количестве, значительно меньшем проектного; толщина стенок в отдельных случаях составляла 15,5… 16 см вместо 18 см. Качество бетона, уложенного в сооружение, признано удовлетворительным.
С наружной стороны уцелевшей части стенки силоса № 7 была вскрыта кольцевая арматура в штрабе высотой 3,5 м. Эквивалентное сечение установленной арматуры составило 82 % проектного.
В 1962 г. произошло обрушение металлических конструкций покрытий при их монтаже на строительстве сборочно-сварного цеха машиностроительного предприятия. В результате изучения проектно-технической документации и состояния работ по монтажу конструкций, осмотра обрушившихся конструкций, проведения расчетов и испытаний материалов, а также опроса очевидцев аварии и непосредственных руководителей монтажных работ было установлено следующее.
Остановимся несколько подробнее на вопросах проектирования стальных конструкций из трубчатых и других замкнутых профилей. Этими вопросами много занимаются как научные (например, ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР), так и проектные (ЦНИИПроект-стальконструкция Госстроя СССР и др.) организации.
По данным д-ра техн. наук В. А. Балдина (ЦНИИСК им. Кучеренко), применение экономичных профилей (тонкостенных, холодногнутых, замкнутых и др.) приведет к существенному снижению расхода металла в строительных конструкциях. С возрастанием прочности материалов на первый план выдвигаются вопросы общей и местной устойчивости, что вызывает для стержневых конструкций необходимость перехода на пространственные жесткие сечения, такие как трубчатые, треугольные, коробчатые и другие замкнутые профили (рис. 52). Следует отметить, что трубчатые сечения наиболее рациональны для строительных конструкций.
Установлено, что причиной аварии явилось разрушение стыковых соединений элементов нижнего пояса одной из ферм, вызвавшее обрушение остальных ферм. Согласно поверочному расчету болтового соединения нижнего пояса поставленные болты не обеспечивают восприятия не только расчетных, но и фактических на день аварий нагрузок.
В данном случае имеют место прямые нарушения указаний типового проекта о необходимости расчета и конструирования болтового соединения.
В декабре 1964 г. в коксохимическом цехе металлургического завода произошло обрушение трех пролетов стального моста под конвейер.
Стальной мост имеет длину 112 м и состоит из четырех пролетов: один пролет длиной 22 м и три—по 30 м каждый (рис. 70). Мост связывает главный корпус с перегрузочной станцией.
С одного конца мост имеет неподвижную опору (со стороны галереи), другой конец имеет катковую опору на перегрузочной станции. Пролеты мостов опираются на три металлические колонны высотой 3,6…11 м.
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.
Установлено, что при проектировании стыков трубопроводов такой конструкции не учитывались дополнительные напряжения вследствие изгиба при утолщении стенки и эксцентриситета на участке стыка. Между тем дополнительные напряжения при изгибе стенки трубы на участке стыка в результате взаимодействия внутреннего давления измененного сечения трубы могут достигать значительных величин. Эксцентриситет стенки трубы в стыке также может служить причиной появления больших дополнительных напряжений в том случае, когда трубопровод находится под воздействием осевых нагрузок (вызванных температурными деформациями и при перераспределении окружных напряжений по методу Пуассона). В результате вычисления на ЭВМ максимальное напряжение у края внутреннего шва составило 474 МПа. тогда как предел прочности стали, гарантируемый фирмой-поставщиком, составляет 413 МПа.
По данным технического заключения по обследованию моста, составленного мостоиспытательной станцией Союздорнии в 1963 г., фактические усилия при поднятии домкратом низовой балки были на 8,1 % больше проектных, верховой балки — на 12—12,6% при допускаемой по проекту величине отклонения ±5 %.
По окончании строительства в мае 1962 г. мост был освидетельствован и испытан мостоиспытательной станцией и в декабре 1962 г. принят во временную эксплуатацию. Отдельно мост в постоянную эксплуатацию Государственной комиссией не принимался. В октябре 1963 г. Государственная приемочная комиссия приняла мост в постоянную эксплуатацию.