某门式刚架轻钢结构厂房施工阶段倒塌事故分析

张凯静 周建文

(1.中南建筑设计院股份有限公司，湖北 武汉 430071; 2.湖北省建筑科学研究设计院股份有限公司，湖北 武汉 430071)

1 概述

门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房中一种常见的结构形式。这类结构形式的最大特点是：自重轻，抗震性能好，工业化程度高，施工周期短等。

本文针对一起门式刚架结构厂房施工阶段的倒塌事故[1-3]，根据现场的破坏情况，结合第三方取样检测、结构计算等对钢结构厂房倒塌原因进行深入分析，并提出施工建议。

2 工程事故概况

某大型钢结构厂房建筑面积约5 500 m2，主体结构为双坡门式刚架轻钢结构。钢结构厂房纵向长82.4 m(13跨)，横向长70.0 m(10跨)，最大柱距：7.0 m。屋脊梁顶结构高度：10.884 m，屋檐梁顶结构高度：8.0 m。基础采用柱下管桩基础，经计算一柱一桩，承台间设置基础梁。基础混凝土强度等级为C30，钢梁、钢柱、檩条钢材采用Q345，预埋锚栓、系杆支撑均采用Q235。屋面采用压型钢板作为围护结构，屋面梁采用H型变截面钢梁，屋面系统由C型钢檩条及十字交叉圆钢组成，柱截面采用H型实腹柱。2019年11月17日晚，该工程已安装部分整体倒塌。倒塌现场如图1～图4所示，刚架布置如图5～图7所示。

为分析刚架坍塌事故发生的原因，对现场进行了检测和技术鉴定。

表1 现场安装情况调查

从表1可以看出，结构抗风柱、隅撑未安装，水平支撑未安装完，柱脚处未进行二次浇筑。根据气象资料，事发当时，风速较大，极大风速达到13.3 m/s(6级风)。建筑倒塌方向为L轴向A轴方向(见图1)。倒塌现场，钢结构构件与基础短柱连接处混凝土多处开裂，部分混凝土破碎(见图2)、地脚螺栓拔出、弯曲变形、锚栓螺母脱落、部分锚栓断裂；……