Обрушение покрытия печного отделения цементного завода

В 1973 г, произошло обрушение покрытия печного отделения цементного завода. Обрушились конструкции на площади около 1000 м2. В результате обрушения ос­тановились три вращающиеся печи.
Печное отделение, примыкающее к складу клинкера, представляет собой трехпролетное здание с пролетами по 12 м, состоящее из двух температурных блоков об­щей длиной 144 м (рис. 50).
Несущими конструкциями являются металлические стропильные и подстропильные фермы и колонны. Ко­лонны изготовлены из двух спаренных швеллеров № 30. Продольная устойчивость температурных блоков обеспе­чивается горизонтальными и портальными связями. За­водские соединения металлических конструкций свар­ные, монтажные — на болтах.

Анализ состояния обру­шившихся конструкций и нагрузок за весь период

Обрушение описываемых несущих конструкций по­крытия были рассмотрены научно-техническим советом ЦНИИПроектстальконструкции. Анализ состояния обру­шившихся конструкций и нагрузок за весь период по­казал:
при имевших место в течение двух зимних периодов (1970/71 и 1971/72 гг.) снеговых нагрузках и отсутствии утеплителя максимальные напряжения в конструкциях покрытия не превышали 140 МПа при расчетном сопро­тивлении металла 210 МПа. Таким образом, нагрузки не превышали расчетных и не могли являться причиной аварии;

Конструктивные мероприятия, устраняющие или ослабляющие концент­рацию напряжений в сварных соединениях

При разработке новых и переработке действующих типовых проектов сварных стальных конструкций, при проектировании сварных конструкций, на которые отсут­ствуют типовые проекты, а также при разработке черте­жей КМД в целях уменьшения опасности хрупкого раз­рушения металла в конструкциях в процессе их монта­жа и эксплуатации рекомендуется в дополнение к требо­ваниям НиТУ 121—55 предусматривать конструктивные мероприятия, устраняющие или ослабляющие концент­рацию напряжений в сварных соединениях в соответст­вии с «Конструктивными мероприятиями по предупреж­дению хрупкого разрушения сварных стальных конструк­ций», также приложенными к письму.

Строительство конвейерной галереи склада агломера­та

Строительство конвейерной галереи склада агломера­та началось в марте 1962 г. и закончено в сентябре 1962 г. Галерея в осях 25—32 в сентябре 1962 г. была сдана в эксплуатацию с оценкой выполненных строи­тельно-монтажных работ на «хорошо».
При выполнении строительно-монтажных работ по возведению галереи технический надзор за строитель­ством со стороны заказчика осуществлялся УКСом ме­таллургического завода, однако журнал по техническо­му надзору отсутствовал, никаких записей в адрес под­рядчика и монтажного управления нет, а акты на скрытые работы по возведению фундаментов оформле­ны только в сентябре 1962 г., т. е. за пять дней до сдачи галереи в эксплуатацию. Авторский надзор за строи­тельством галереи не осуществлялся.
С июня 1963 г, по январь 1965 г. галерея эксплуати­ровалась нормально.

Читать далее

Детальные лабораторные исследования для определения несущей способности элементов соединений

При отсутствии обоснованной аналитической модели, с помощью которой можно было бы определить несущую способность элементов соединений, было решено прове­сти детальные лабораторные исследования. Программа исследований предусматривала испытания двух элемен­тов: балки коробчатого сечения с нагрузкой, идентичной аналогичным балкам в конструкции мостика, а также узла соединения подвески с коробчатой балкой. Резуль­таты испытаний приведены на рис. 85. Здесь в графиче­ской форме показаны зависимость между несущей способностью (пределом прочности) конструкции узла сое­динения и площадью сварного шва. На рисунке показаны два вида результатов проведенных испытаний. Первые относятся к образцам, изготовленным НБС, вто­рые — к образцам, взятым из конструкции неразрушен­ного мостика. Средняя линия, проведенная по центру точек отдельных экспериментов, а также полоса, вклю­чающая 95 % этих точек, показаны на рисунке по дан­ным испытаний НБС. Точки результатов испытания об­разцов, взятых из конструкции неразрушенного мостика, падают более круто в пределах расчетной полосы.

Читать далее

Покрытия производственных и общественных зданий

К наиболее повторяемым авариям следует отнести обрушения металлических конструкций покрытий про­мышленных зданий, а также конвейерных галерей.
Наибольшее число обрушений металлических конст­рукций покрытий произошло в процессе их монтажа в основном из-за грубых отступлений от проектов, а так­же вследствие низкого кчества изготовления и монтажа конструкций. Следует также отметить, что наибольшее число аварий произошло со стальными конструкциями зданий, ограждающие конструкции (покрытия и стены) которых выполнялись из сборного железобетона.

Учет дополнительных нагрузок

Проектировщики и научные работники считают целе­сообразным включение в нормативные документы по проектированию требований об учете дополнительной нагрузки от пыли. Называются даже значения этой на­грузки— не менее 10 Па. С этим нельзя согласиться. В современных условиях единственно правильным явля­ется устройство фильтров, исключающих выделение пы­ли, а также, как отмечалось выше, создание специаль­ной службы по контролю за эксплуатацией покрытий.

Непосредственные причины аварии

Возможны следующие непосредственные причины аварии: обрушение фонарей пролета П — У из-за нару­шения неизменяемости конструкций в связи с отсутстви­ем вертикальных связей; к таким же последствиям мог­ло привести искривление элементов фонарей (аналогич­ные искривления обнаружены в сохранившейся части здания); разрушение стенки ригеля фонаря по оси 23 пролета П—К в коньковом узле из-за выполненного не по проекту защемления стенки (напряжение 330 МПа); разрушение закрепления крайней ноги фонаря к верти­кальной фасонке по оси 22 пролета П—К (напряжение 360 МПа); .разрушение заводского стыка ригеля фонаря пролета У — Я на оси 22, выполненного без заварки по­лок ригеля (напряжение 270 МПа), при этом полиостью отсутствовали вертикальные связи по фонарю; не исклю­чено обрушение из-за недостаточного опирания железо­бетонных плит покрытия.

Определение условий хрупкого излома строительных сталей при низких температурах

Определение условий хрупкого излома строительных сталей при низких температурах являлось одной из тем комплексной научно-исследовательской проблемы «Со­вершенствование методов расчета строительных конст­рукций и оснований сооружений с целью более полного использования свойств материалов и создания основных условий для проектирования более эффективных конст­рукций и оснований сооружений», разработанной в рам­ках стран — членов Совета Экономической Взаимопомо­щи (СЭВ)
Результаты исследований, проведенных ЦНИИСК им. Кучеренко, показывают, что наиболее эффективным способом повышения стойкости строительной стали про­тив хрупкого разрушения при пониженных температурах является термическая обработка.
Это преимущество термически обработанной стали подтверждается не только стандартными испытаниями ударных образцов, но, что более важно, и при испытани­ях по методикам, воспроизводящим с большей полнотой реальные условия нагружения металлоконструкций в эксплуатации.

Читать далее

Осмотр конструкций обрушившейся и сохранив­шейся части галереи

При осмотре конструкций обрушившейся и сохранив­шейся части галереи установлено:
все стальные конструкции пролетного строения в осях 28—29 в связи с обрушением сильно деформирова­лись, имеют многочисленные разрывы в элементах кон­струкций и в соединительных косынках и не подлежат восстановлению. Другие конструкции этого пролетного строения (железобетонные, асбестоцементные, деревян­ные и др.) полностью разрушены. Верхние пояса глав­ных ферм разорваны у одной фермы в двух, а у другой в трех местах; нижние пояса разорваны у одной фермы в трех, а у другой в четырех местах. Эти разрывы имеют структуру хрупкого разрушения. Разрывов монтажных швов не обнаружено;

Читать далее