Для выявления причин аварии было проведено несколько расследований. Основной вывод одной из комиссий заключается в том, что разрушение произошло в связи с подвижной штормовой волной отдельных камней массой 16…20 т, уложенных в основании крепления откосов. После смещения этих камней слой бетонных блоков деформировался и был разрушен.
Проверкой проекта каркаса здания установлено, что в процессе монтажа устойчивость каркаса в поперечном направлении была бы обеспечена при условии полной сварки и заделки бетоном узлов рам с отставанием не более чем на один этаж. В продольном направлении устойчивость каркаса зависела от устойчивости колонн и прочности узлов соединений плит между собой и с ригелями.
Поверочный расчет показал, что даже при полной заделке всех узлов каркас мог бы воспринять ветровую нагрузку не более 100 Н/м2.
В связи с тем что плиты были уложены насухо, они не могли воспринять крутящих моментов ригеля, и продольная жесткость системы монтируемых конструкций зависела в действительности только от продольной устойчивости колонн.
Расчетная проверка прочности коридорных, участков поперечных стен, выполненных в зимних условиях в соответствии со всеми требованиями проекта, показывает, что прочность их в стадии оттаивания (при нулевой прочности раствора) оказывается значительно ниже требуемой СНиП.
Следует отметить, что указания по производству работ в зимних условиях, приведенные в типовом проекте, являются весьма неудачными, так как они, с одной стороны, рекомендуют вводить в раствор такое малое количество противоморозных добавок (5 % массы воды за-творения), которое не может обеспечить набор этим раствором прочности в зимних условиях, а с другой стороны не требуют устройства временного усиления или разгрузки коридорного участка поперечной стены на период оттаивания в соответствии с требованиями СНиП II-2-81 «Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования».
Характер разрушения стенок силосного корпуса свидетельствует об отсутствии монолитности конструкций и низкой прочности бетона во многих местах стенок силосов. В некоторых силосах и звездочках при производстве работ происходили сплошные горизонтальные срывы; бетон на высоте 4,3…5 м был смят на 30…60 см по высоте и разрушен. В сохранившихся частях стенок силосов № 301 и 308 в местах срывов бетон легко можно было разобрать руками. Это объясняется повреждением бетона в процессе его схватывания скользящими формами вследствие срыва и нарушения структуры бетона.
Обрушившаяся часть покрытия была восстановлена по ранее разработанному и осуществленному проекту, который предусматривал следующие мероприятия, направленные на повышение общей пространственной жесткости конструкции:
через каждые три пролета в направлении 12-метрового пролета произведена разрезка конструкции путем устройства двух диафрагм на спаренных колоннах сечением 40X60 см;
увеличена жесткость бортовых элементов в направлении 12-метровых пролетов в местах их примыкания к колоннам путем устройства утолщений у колонн до 40см с постепенным уменьшением на протяжении 1,5…20 см, с укладкой по расчету верхней арматуры, образующей рамное соединение с колоннами;
В целях обеспечения нормального режима работы печей с доведением съема клинкера до проектного необходимо было восстановить полный объем керамических и других видов теплообменников, а также заменить барабанные холодильники колосниковыми, что своевременно не было сделано.
Цементная пыль, выбрасываемая через аэрационные поперечные фонари над горячей частью печей, особенно интенсивно откладывалась на кровле между фонарями и снаружи фонарей. Толщина этих отложений достигала 70…80 см; очистка же кровли от пыли производилась нерегулярно и недостаточно интенсивно. Большие отложения цементной пыли были обнаружены на сохранившейся части покрытия вблизи аэрационных фонарей. По данным ряда измерений, средняя плотность цементной пыли в ее многодневных наслоениях составляла 1,6…1,7т/м3.
В 1972 г. произошло обрушение металлических конструкций покрытия главного производственного корпуса кузнечного цеха автомобильных запасных частей.
Главный производственный корпус одноэтажный, размером в плане 126,5X168,5 м, имеет один пролет шириной 30 м, высотой 14,4 м и четыре пролета шириной по 24 м, высотой 12,6 (рис. 61). Каркас здания был выполнен из сборных железобетонных колонн с шагом 6 и 12м, металлических подстропильных и стропильных ферм с фонарями. Покрытие состоит из железобетонных сборных плит с утеплителем в виде пемзовой засыпки, цементной стяжки и рулонной кровлей. Плотность пемзовой засыпки в проекте принята 700 кг/м3, толщина — 10 см. Стены самонесущие из природного камня.
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)
В 1981 г. во время конкурса танцев произошло обрушение двух подвесных переходных мостиков в помещении гостиницы «Хоятт-Редженси» в Канзас-Сити. К моменту аварии мостиков гостиница находилась в эксплуатации в течение года. Гостиница состоит из трех основных частей: 40-этажного здания, блока, где размещаются ресторан и зрительный зал, а также зала, представляющего собой помещение без колонн размером в плане 36X44 м и высотой 15 м. .Три подвесных переходных мостика пересекали это помещение на высоте 2-го, 3-го и 4-го этажей и связывали здание башенного типа с рестораном и зрительным залом (рис. 83).
Переходной мостик на уровне 3-го этажа расположен отдельно и подвешен непосредственно к фермам покрытия. Переходной мостик 2-го этажа подвешен к мостику 4-го этажа, а последний — к фермам покрытия. Каждый пешеходный мостик состоял из четырех пролетов длиной по 9,1 м. Один конец мостиков приварен к металлическим пластинкам, заделанным в стене, а другой опирался на подвижной башмак.