貴州鋼結構受損程度和倒塌原因分析

貴州鋼結構作為一種承重結構，由于其自重輕、強度高、塑性及韌性好、抗震性能優越、工業裝配化程度高、綜合經濟效益顯著、造型美觀以及符合綠色建筑等眾多優點，深受建筑師和結構工程師的青睞，被廣泛應用于各類建筑中。但鋼結構自身的一些弱點，例如：耐火性能差、對荷載比較敏感、易腐蝕等，使得世界范圍內的鋼結構建筑事故屢有發生‘1 -胡。2008年初，我國南方地區遭受雪災，給許多鋼結構建筑帶來了嚴峻的考驗。本文對某商務城內多個鋼結構建筑(其中3個倒塌)進行了雪災后檢測與鑒定，分析其受損程度和倒塌原因。

1 工程概況

本項目為某商務城展覽館，共9個區，平面布置見圖1。建筑建于2003年，總面積約為13 205H12，

建筑高度為10. 200～15. 228 m。

貴州房屋結構形式基本相同，工程結構形式為鋼管混凝土柱及門式剛架結構。屋面雙坡，坡度約為1/20，最大坡長84.5 m，其中鋼梁與鋼柱為剛接，鋼柱柱腳與基礎為鉸接，鋼架結構主材及輔材均采用Q235 B級鋼材;檁條采用Q235 -A級鋼材并做鍍鋅處理;采用M20，10.9級(Pk =155 kN)摩擦型連接高強螺栓;屋面工程采用0.5 mm厚V460型彩鋼板。建筑倒塌前后的狀態如圖2、圖3所示。

2檢測內容

2.1現場軸網、層高及構件尺寸復核

經現場檢測，軸網尺寸、層高及構件尺寸均符合設計要求，誤差在正常范圍之內。

2.2 鋼構件變形檢測

1)鋼梁撓度測量：現場對結構鋼梁進行了撓度檢測抽查。抽查檢測發現，部分鋼梁撓度超出允許撓度值L/400(L為梁長度)，見圖4。

2)鋼柱垂直度測量：采用變形測量中投點法對鋼柱進行測量，測定鋼柱頂點相應底部的偏移值，所圖4鋼梁產生撓度測各柱均有一定傾斜，其中部分柱傾斜率超出允許值H/1 250(H為柱高度)。

2.3 地基承載力檢測

現場對部分基礎進行了開挖檢測，結果表明：基礎形式和埋深均合理，柱腳螺栓符合設計要求，基礎混凝土強度符合設計值C30要求。

2.4 主要鋼構件力學性能分析

現場對已倒塌的鋼結構構件進行取樣，分析其力學性能，包括屈服強度、抗拉強度、伸長率、冷彎性能、沖擊韌性及硬度。結果表明，各項指標均達到設計時所用鋼材的性能指標。

構件材料各項力學性能實測值和標準值見表1。

2.5 焊縫探傷檢測

檢測人員對主鋼梁端頭與連接板及托板等關鍵連接部位焊縫進行了抽樣探傷檢查。檢查發現部分焊縫不合格，焊腳尺寸達不到設計要求。應滿焊的部位采取點焊，焊縫不飽滿，出現咬邊、焊瘤等現象，個別焊縫出現裂縫。