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.

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.

 

Анализируя обрушение металлических конструкций прядильно-ткацкой фабрики, целесообразно остановить­ся на отдельных принципиальных вопросах.
Главным направлением повышения технического и экономического уровня строительства как на ближайшее время, так и на перспективу является внедрение облег­ченных конструкций и эффективных материалов в целях обеспечения снижения веса зданий.
Одновременно с задачей внедрения легких кон­струкций и эффективных материалов должна быть обес­печена их долговечность и огнестойкость.

Поперечные второстепенные конструкции (поперечные фермы, связи по верхним поясам ферм покрытия гале­реи, балки перекрытия, элементы фахверка) обрушились вместе с основными конструкциями, сильно изогнуты и скручены. Разрывы имеются только в отдельных местах.
Изломы произошли по целому металлу, около узлов в местах концентрации напряжения. Все заводские и мон­тажные сварные стыки и соединения решетки и поясов фермы не разрушены. Все изломы и разрывы свежие, без потемнений и без следов ржавчины.
Проектом было предусмотрено болтовое крепление верхних балансирных плит к фермам (шесть болтов диа­метром 25 мм на каждую плиту). В процессе монтажа ввиду несовпадения отверстий болты были заменены сварными швами. На опоре С —31 фермы С — X—31 сварные швы после обрушения срезались и отсутствовал провар.

В результате рассмотрения представленных материа­лов установлено следующее:
принятая проектным институтом схема несущих кон­струкций галереи соответствует обычно применяемым схемам сооружений такого типа и возражений не встре­чает;
расчеты несущих конструкций галереи выполнены в соответствии с действовавшими в то время технически­ми условиями, причем при проверке расчетов отступле­ний от технических условий и ошибок не обнаружено; нагрузки определены в соответствии с принятыми реше­ниями строительной части, технологическим заданием и требованиями СНиП;

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;