贵州钢结构受损程度和倒塌原因分析

贵州钢结构作为一种承重结构，由于其自重轻、强度高、塑性及韧性好、抗震性能优越、工业装配化程度高、综合经济效益显著、造型美观以及符合绿色建筑等众多优点，深受建筑师和结构工程师的青睐，被广泛应用于各类建筑中。但钢结构自身的一些弱点，例如：耐火性能差、对荷载比较敏感、易腐蚀等，使得世界范围内的钢结构建筑事故屡有发生‘1 -胡。2008年初，我国南方地区遭受雪灾，给许多钢结构建筑带来了严峻的考验。本文对某商务城内多个钢结构建筑(其中3个倒塌)进行了雪灾后检测与鉴定，分析其受损程度和倒塌原因。

1 工程概况

本项目为某商务城展览馆，共9个区，平面布置见图1。建筑建于2003年，总面积约为13 205H12，

建筑高度为10. 200～15. 228 m。

贵州房屋结构形式基本相同，工程结构形式为钢管混凝土柱及门式刚架结构。屋面双坡，坡度约为1/20，最大坡长84.5 m，其中钢梁与钢柱为刚接，钢柱柱脚与基础为铰接，钢架结构主材及辅材均采用Q235 B级钢材;檩条采用Q235 -A级钢材并做镀锌处理;采用M20，10.9级(Pk =155 kN)摩擦型连接高强螺栓;屋面工程采用0.5 mm厚V460型彩钢板。建筑倒塌前后的状态如图2、图3所示。

2检测内容

2.1现场轴网、层高及构件尺寸复核

经现场检测，轴网尺寸、层高及构件尺寸均符合设计要求，误差在正常范围之内。

2.2 钢构件变形检测

1)钢梁挠度测量：现场对结构钢梁进行了挠度检测抽查。抽查检测发现，部分钢梁挠度超出允许挠度值L/400(L为梁长度)，见图4。

2)钢柱垂直度测量：采用变形测量中投点法对钢柱进行测量，测定钢柱顶点相应底部的偏移值，所图4钢梁产生挠度测各柱均有一定倾斜，其中部分柱倾斜率超出允许值H/1 250(H为柱高度)。

2.3 地基承载力检测

现场对部分基础进行了开挖检测，结果表明：基础形式和埋深均合理，柱脚螺栓符合设计要求，基础混凝土强度符合设计值C30要求。

2.4 主要钢构件力学性能分析

现场对已倒塌的钢结构构件进行取样，分析其力学性能，包括屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性及硬度。结果表明，各项指标均达到设计时所用钢材的性能指标。

构件材料各项力学性能实测值和标准值见表1。

2.5 焊缝探伤检测

检测人员对主钢梁端头与连接板及托板等关键连接部位焊缝进行了抽样探伤检查。检查发现部分焊缝不合格，焊脚尺寸达不到设计要求。应满焊的部位采取点焊，焊缝不饱满，出现咬边、焊瘤等现象，个别焊缝出现裂缝。