一、管桁架雪載塌落事故
某公司倉庫，跨度40m，總長90m。下部為鋼筋混凝土柱，柱距6m,上部為兩端簡支輕鋼桁架，材質為Q235鋼。桁架截面由三根D60X3.0的鋼管組成。其中上弦一根，下弦兩根，弦杆之間為D32x2.5鋼管腹杆，截面高度600mm。屋脊處增加為900mm, 桁架下部設水平拉筋兩道（見圖1）。屋面板為50mm厚彩色夾心鋼板，檁條為角鋼和圓鋼組成的格構式構件，四周圍護牆為磚砌體。該倉庫於2003年6月建成，沒有經過正規設計，由施工隊憑藉經驗製作，建成後一直未投入使用，2004年12月月由於下雪導致該倉庫屋面結構整體塌落。
1、調查檢測
經過現場檢測發現，該倉庫14榀輕鋼桁架全部倒塌破壞，桁架均在離支座約10mm的位置壓屈變形落地（見圖2）設置在桁架兩端支座之間用於承擔桁架水平推力的拉筋均未破壞，倉庫一側排架柱及牆體被桁架拉向內側傾斜。各杆件焊接處未發現焊縫破壞，屋面檁條也完好無損。
2、計算分析
根據模擬分析的計算結果可知：該格構式輕鋼桁架截面高度過小，超應力現象嚴重。特別是在距支座12m左右的區段內，截面高度僅為600mm，剛度過小。該區段內最大豎向位移達到572mm. 遠大於規範的允許範圍，該部位恰恰是最先發生破壞落地的區段。桁架截面幾何佈置不合理，上弦受壓桿件僅為一根D60X3.0 鋼管，而下弦受拉桿件為兩根D60X3.0 的鋼管，必然導致上弦杆件穩定不足，最大穩定計算應力達到允許應力的28倍。另外，絕大多數腹杆截面太小，穩定和強度也不滿足要求。檁條支座絕大多數位於上部杆件的非節點位置，使得桁架杆件變為壓彎構件，也促使上弦杆發生失穩。
該工程雖然在投入使用後未立即發生倒塌，主要歸於屋面荷載很小，僅有自重及風荷載，其他活荷載很小，一旦施加少量屋面活荷載即會導致工程事故。雖然本次雪荷載沒有超出荷載規範規定數值，但是該結構還是發生了整體倒塌事故。
3、結 論
該項目未進行嚴格的結構分析和設計，存在嚴重設計不合理現象，桁架截面高度過小，拉壓桿位置顛倒，穩定承載力嚴重不足。
二、輕鋼桁架雪載塌落
某廠房主體結構採用單層單跨雙坡輕型鋼結構。跨度24m ，廠房總長度90m，柱距6m， 柱腳剛接簷口高度 7.5m。屋面坡度1:10.柱截面為H型鋼，屋面平行弦桁架的弦杆為20a槽鋼，腹杆為50X3等邊角鋼，焊接組成。為節省用鋼量並降低桁架高度，桁架兩端設水平拉筋，來承擔水平推力，（圖3）檁條為卷邊 形鋼，屋面採用50mm彩色夾心鋼板。該廠房於2004年10月竣工，但未投入使用， 2005年12 月15日，該廠房在一次降雪過程中發生整體倒塌。
1、 調查檢測
氣象資料表明，事故發生當天的降雪總量為28.5mm, ，最大積雪厚度為150mm，大風力為6級。依據《建築結構荷載規範》的規定，華北地區的積雪密度為130kg/m3. 可以計算出150mm，積雪所對應的荷載為0.195KN/m2。沒有超出荷載規範的規定值0.20KN/m2. 6級風對應的最大風速為13.8m/s，依據荷載規範可以計算出對應風壓力為0.119KN/m2.遠小於荷載規範規定值0.30KN/m2。上述情況表明，事故發生時廠房所承擔的風荷載、雪荷載都低於荷載規範的規定值，屬於正常範圍。
經過現場勘測發現，該工程的屋面鋼桁架在屋脊處整體對摺塌落至地面（見圖4）。南側縱向牆體及鋼柱向內傾斜彎折約30°兩端山牆也發生了嚴重破壞。
用於承擔屋面桁架水平推力的拉筋（1Φ18 ），原設計為兩端焊接，但在施工過程中，施工單位為方便安裝，改為花籃螺絲連接，通過拉鉤與節點板連接.現場發現多數拉鉤被拉直（見圖5）。桁架杆件之間的焊縫連接存在長度不足問題，個別部位點焊連接，同時也存在嚴重焊接缺陷。
針對花籃螺栓拉鉤被拉直的問題，現場隨機割取了4段拉筋和4個未被拉直的花籃螺栓拉鉤，在實驗室進行了極限承拉力試驗，試驗數據見下表 ，拉筋的最小屈服拉力68KN,拉鉤的最小極限承拉力為27.5 KN ，即承載能力由拉鉤確定.
1、 計算分析
經過計算分析，拉筋的計算拉力如下：僅在恆荷載作用下，水平拉筋的計算內力為22.3N.拉鉤不會破壞；在荷載規範規定的荷載組合作用下，水平拉筋的計算內力為66.9Kn.是拉鉤承載能力的 2.43倍；在恆荷載和事故當日風、雪荷載組合作用下，水平拉筋的計算內力為51.1Kn ，是拉鉤承載能力的1.86倍。另外，如果水平拉筋和拉鉤的承載能力足夠，柱和桁架樑的承載力、剛度、穩定性均滿足規範要求。
可以看出，由於拉鉤的承載能力過低，僅能承擔車間自重及少量活荷載，活荷載稍有增加，即會使拉鉤達到極限承載力，必然導致拉鉤被拉直。失去水平拉筋的約束作用後，桁架即失去了水平方向的約束，使上弦的壓力驟然變大，從而喪失穩定性，最終導致屋面塌落。屋面塌落過程中產生向廠房內的拉力，使得邊柱及牆體向內傾倒。
3、結 論
施工單位擅自更改設計，用承載力較低的拉鉤連接替代焊接連接，使屋面桁架水平拉筋不能承受規範規定的荷載作用。
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