某廠房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋坍塌事故分析與處理

劉明寶，馬 萍，李咀安

（1.山東建筑大學(xué)，山東 濟(jì)南 250101；2.山東建固特種專業(yè)工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000；3.山東建筑大學(xué)鑒定檢測中心有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

0 引言

與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、重量輕、施工周期短、可裝拆等優(yōu)點(diǎn)，近年來大量應(yīng)用于高層建筑、大跨度公共建筑、工業(yè)廠房（包括輕型鋼屋蓋）［1］。對于高層建筑或大跨度公共建筑，建設(shè)人員普遍比較重視，嚴(yán)格控制質(zhì)量，具有較高的安全度，一些中小型工業(yè)廠房因?yàn)檫^度追求低成本，往往千方百計地降低用鋼量，加之施工隊伍水平良莠不齊，構(gòu)件加工及安裝過程中造成大量質(zhì)量缺陷，由此造成的事故屢見不鮮。統(tǒng)計分析表明，在鋼結(jié)構(gòu)事故中，工業(yè)廠房及普通輕型鋼屋蓋所占比例最高，達(dá) 53.2 %［2］，這是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房和普通輕型鋼屋蓋方面應(yīng)用最多，因此有必要對此類結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的分析研究。本文介紹一個典型的廠房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋坍塌事故的檢測鑒定、分析及處理實(shí)例，通過現(xiàn)場、實(shí)驗(yàn)室檢測和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算，分析事故發(fā)生的原因，并從設(shè)計、施工、使用等方面提出了避免事故發(fā)生的建議。重新設(shè)計鋼屋蓋，選擇巖棉夾芯彩鋼板作為屋面板，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進(jìn)行指標(biāo)控制，保證結(jié)構(gòu)安全度。

1 工程概況

山東省某公司車間采用混凝土框排架結(jié)構(gòu)，總建筑面積為 1 330 m2，共兩層，首層采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，層高 5.8 m；二層為大空間，軸線尺寸 26 m×24 m，采用鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，混凝土柱支承，主梁采用實(shí)腹式 H 型鋼制作，跨度 24 m，對稱雙坡，坡度 5 %，柱頂標(biāo)高 16.30，柱距分別為 5.25 m×2+4.75 m×2+6 m。H 型鋼梁截面尺寸700×300×10×12，采用 Q345 鋼，屋脊處設(shè)拼接節(jié)點(diǎn)，全螺栓連接，M 20 高強(qiáng)螺栓性能等級 10.9 級；支座節(jié)點(diǎn)設(shè)置 2M24 地腳錨栓，但未進(jìn)行明確的構(gòu)造設(shè)計。沿屋脊處設(shè)置一道通長系桿，采用φ89×3.5 圓管，系桿與兩側(cè)女兒墻墻體相連；2～3 軸間設(shè)置水平交叉支撐，采用φ20 圓鋼制作，支撐結(jié)構(gòu)材質(zhì)均為 Q235 鋼。屋面板選用鋼骨架輕型板，設(shè)計屋面做法選用建筑圖集。屋蓋結(jié)構(gòu)平面布置如圖1 所示。

圖1 屋蓋結(jié)構(gòu)平面布置（單位：mm）

該工程建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為 7 度（0.10g），設(shè)計地震分組為第三組，建筑場地類別為 II 類，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，框架抗震等級為三級，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為 50 年。設(shè)計采用基本風(fēng)壓為 0.45 kN/m2，地面粗糙度 B 類，基本雪壓為 0.35 kN/m2，非上人屋面活荷載0.3 kN/m2（荷載范圍＞60 m2時）。

該車間于 2013 年 3 月完成主體結(jié)構(gòu)的施工，已投入使用多年，2019 年 4 月 3 日晚 8 時許，該建筑物二層鋼結(jié)構(gòu)屋蓋發(fā)生整體坍塌，事發(fā)時天氣多云、微風(fēng)，無極端天氣狀況。

2 現(xiàn)場破壞形態(tài)

現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，所有鋼梁均從柱頂混凝土牛腿支座處脫離墜落，所有鋼梁支座處地腳錨栓均被剪斷（見圖2）；柱頭混凝土保護(hù)層不同程度損壞（見圖3），混凝土柱身未見明顯異常；鋼梁墜落后，除東側(cè) 1 榀鋼梁（5 軸）外，其余 3 榀鋼梁的屋脊拼接節(jié)點(diǎn)均已完全脫開，高強(qiáng)螺栓多數(shù)已缺失，端板外伸部分彎折變形（見圖4）；現(xiàn)場所有鋼梁基本保持平直狀態(tài)，未發(fā)現(xiàn)鋼梁出現(xiàn)側(cè)彎、扭曲、翹曲等現(xiàn)象，如圖5 所示。

圖2 支座處地腳錨栓剪斷

圖3 柱頭混凝土保護(hù)層損壞

圖5 鋼梁外觀

3 現(xiàn)場檢測

3.1 結(jié)構(gòu)布置

屋面鋼梁布置及水平支撐設(shè)置與設(shè)計相符，該水平支撐結(jié)構(gòu)布置不完整，交叉支撐與鋼梁交接處缺少剛性系桿，圓鋼交叉支撐張緊時，沒有受壓系桿承擔(dān)交叉支撐的水平分力，支撐系統(tǒng)不但不能為鋼梁提供有效的側(cè)向約束，還將造成鋼梁平面外受拉，降低鋼梁的整體穩(wěn)定承載。采用激光測距儀及鋼卷尺對鋼結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行測量，鋼梁跨度、柱距等與設(shè)計相符。

3.2 構(gòu)件截面尺寸

采用鋼尺、游標(biāo)卡尺及金屬測厚儀對屋面鋼梁、剛性系桿、水平支撐的截面尺寸進(jìn)行檢測，結(jié)果表明構(gòu)件截面尺寸偏差能夠滿足 GB 50205－2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》［3］及相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)的要求，符合設(shè)計要求。

3.3 連接構(gòu)造

檢查鋼梁屋脊的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，5 軸鋼梁下翼緣連接端板處發(fā)生端板撕裂破壞，上翼緣節(jié)點(diǎn)處尚有1個高強(qiáng)螺栓相連，其余鋼梁屋脊節(jié)點(diǎn)均已分離，大多數(shù)節(jié)點(diǎn)處高強(qiáng)螺栓已破壞脫落（見圖6），節(jié)點(diǎn)連接用高強(qiáng)螺栓性能等級為 8.8 級，與設(shè)計圖紙中 10.9 級不符，部分螺栓墊片設(shè)置不符合 GB/T 1231－2006《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》的規(guī)定，個別螺栓單側(cè)墊圈數(shù)目多達(dá) 5 個。其余構(gòu)造如螺栓布置、螺栓數(shù)目、節(jié)點(diǎn)板尺寸等與設(shè)計相符。

圖6 破壞的高強(qiáng)螺栓

支座處預(yù)埋鋼板未設(shè)置錨筋與設(shè)計圖紙不符。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查復(fù)原支座構(gòu)造如圖7 所示，鋼梁支座底板與柱頭間懸空，鋼梁與墊板間、墊板與預(yù)埋鋼板間均未可靠連接，鋼梁支座與混凝土柱不能緊密接觸，支座構(gòu)造不能保證鋼梁與混凝土柱可靠連接。

圖7 支座構(gòu)造復(fù)原

3.4 焊縫質(zhì)量

對鋼梁焊縫進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)焊縫表面有明顯氣孔、夾渣等外觀質(zhì)量缺陷。采用超聲波探傷儀對鋼梁與端板連接焊縫進(jìn)行無損檢測，未發(fā)現(xiàn)焊縫內(nèi)部存在未焊透、未熔合等缺陷，焊縫質(zhì)量滿足 GB 50205－2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求。

3.5 屋面建筑做法

按照建筑專業(yè)圖紙，屋面建筑做法由內(nèi)到外依次為①鋼骨架輕型板；②20 mm 厚 1∶3 水泥砂漿找平層；③1.2mm 厚聚氨酯防水涂料隔汽層；④最薄 30 mm 厚 LC5.0 輕集料混凝土 2 % 找坡層；⑤60 mm 厚硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料；⑥20 mm 厚 1∶3 水泥砂漿找平層；⑦聚氯乙烯防水卷材；⑧10 mm 厚低標(biāo)號砂漿隔離層；⑨20 mm 厚 1∶3 水泥砂漿面層。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，屋面實(shí)際建筑做法與圖紙不符，由內(nèi)到外依次為：①鋼骨架輕型板；②30 mm 厚水泥砂漿找平層；③單層防水薄膜；④5 mm 厚水泥砂漿保護(hù)層。現(xiàn)場提取一塊較完整的鋼骨架輕型板屋面后，對鋼骨架輕型板及建筑面層分別稱重并除以板的面積，得到板的恒荷載代表值，稱重結(jié)果明細(xì)如表1 所示。

表1 稱重結(jié)果明細(xì)

4 鋼材材性試驗(yàn)

分別在坍塌屋蓋鋼梁的翼板、腹板上現(xiàn)場取樣，加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣后，在萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行鋼材力學(xué)性能試驗(yàn)；采用直讀光譜儀對鋼板進(jìn)行材質(zhì)化學(xué)分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：①鋼材屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度均不滿足 Q345 鋼的要求，但能滿足 Q235 鋼的要求；②鋼材化學(xué)元素含量結(jié)果符合 Q235 鋼的要求。

5 結(jié)構(gòu)驗(yàn)算分析

因結(jié)構(gòu)設(shè)計說明中無屋面恒荷載信息，無法判斷原結(jié)構(gòu)模型輸入是否與建筑做法一致，故屋面恒荷載以現(xiàn)場實(shí)際稱重結(jié)果為準(zhǔn)，屋面計算時應(yīng)考慮支撐系桿的自重，屋面恒荷載取值 1.37+0.03=1.40 kN/m2。

針對事故可能的原因，考慮圖紙要求、支座約束條件、現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)和材料試驗(yàn)結(jié)果等要素設(shè)計了三種工況，按照原圖紙設(shè)計時的相關(guān)規(guī)范 GB 50009－2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》［4］、GB 50017－2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》［5］和 CECS 102∶2002（2012 版）《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》［6］，對屋蓋鋼梁進(jìn)行建模驗(yàn)算分析，計算軟件選用中國建筑科學(xué)研究院建研科技股份有限公司編制的 PKPM 系列軟件。

5.1 工況一：支座約束按混凝土柱實(shí)際剛度計算確定

鋼梁為 H700×300×10×12，Q345 鋼；高強(qiáng)螺栓性能等級 10.9 級。

二層混凝土柱高 10.5 m，柱截面尺寸 500 mm× 500 mm，設(shè)計強(qiáng)度等級 C30，柱側(cè)向剛度為 0.186 kN/mm，支座的水平約束可忽略不計，鋼梁支座約束條件可取為豎向固定、水平釋放。

計算結(jié)果表明，按圖紙設(shè)計條件下，原設(shè)計屋面鋼梁：① 鋼梁應(yīng)力比超限，最大應(yīng)力比為 1.26，超限幅度26 %；② 鋼梁跨中撓度為 215.6 mm＞L/250=96 mm（鋼梁跨度L=24 m），遠(yuǎn)超規(guī)范限值；③ 屋脊拼接節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓設(shè)置應(yīng)為 12 個 M30，原圖紙設(shè)置為 10 個 M 20，高強(qiáng)螺栓數(shù)量及規(guī)格均不足；節(jié)點(diǎn)板厚度應(yīng)為 28 mm，原圖紙設(shè)置為 16 mm，節(jié)點(diǎn)板厚度不足；因此節(jié)點(diǎn)承載力不滿足規(guī)范要求。

5.2 工況二：支座約束按固定鉸支座考慮

按圖紙設(shè)計條件計算得到的計算結(jié)果超限情況令人驚訝，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)計人員并沒有意識到主鋼梁設(shè)計存在問題，進(jìn)一步分析表明，設(shè)計時極有可能采用了錯誤的支座約束條件。

將工況一的支座約束改為三向固定鉸支，重新進(jìn)行驗(yàn)算。計算結(jié)果表明，在這種條件下，原設(shè)計屋面鋼梁承載力、變形、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造是滿足規(guī)范要求的。在這種約束條件下，鋼梁對支座的反力是巨大的，不但對支座設(shè)計有很高的要求，對支承混凝土柱的側(cè)向剛度也有很高的要求。如此細(xì)長的混凝土柱要提供如此大的反力時其水平變形量是以米計的，鋼梁將以發(fā)生不適宜承載的過大變形而破壞?？梢娺@種這種錯誤的假定約束條件造成了結(jié)構(gòu)安全的假象。

5.3 工況三：支座約束按混凝土柱實(shí)際剛度計算確定

綜合鋼材力學(xué)性能試驗(yàn)和鋼材材質(zhì)化學(xué)分析試驗(yàn)的結(jié)果，鋼梁實(shí)際采用的鋼材強(qiáng)度等級為 Q235，取fy=215 N/mm2，高強(qiáng)螺栓性能等級為 8.8 級。事故發(fā)生時無異常天氣狀況，活荷載不計。

計算結(jié)果表明，按實(shí)際檢測結(jié)果驗(yàn)算，原設(shè)計屋面鋼梁：①鋼梁應(yīng)力比超限，最大應(yīng)力比為 1.47，超限幅度 47 %；②鋼梁跨中撓度為 165.4 mm＞L/250=96 mm，遠(yuǎn)超規(guī)范限值；③屋脊拼接節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓設(shè)置應(yīng)為 12 個 M30，原圖紙設(shè)置為 10 個 M20，高強(qiáng)螺栓數(shù)量及規(guī)格均不足；節(jié)點(diǎn)板厚度應(yīng)為 28 mm，原圖紙設(shè)置為 16 mm，節(jié)點(diǎn)板厚度不足；因此節(jié)點(diǎn)承載力不滿足規(guī)范要求。

6 坍塌原因分析

計算分析結(jié)果表明，主鋼梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時沒有考慮與下部支承結(jié)構(gòu)的共同作用，支座約束條件選用錯誤，造成原設(shè)計圖紙鋼梁強(qiáng)度、剛度及屋脊節(jié)點(diǎn)承載力均不滿足設(shè)計規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)安全度嚴(yán)重不足；屋面支撐體系設(shè)置不合理，不能為鋼梁提供穩(wěn)定的支撐作用。

現(xiàn)場檢測及材料試驗(yàn)結(jié)果表明，現(xiàn)場實(shí)際安裝的鋼梁材料強(qiáng)度等級及高強(qiáng)螺栓的性能等級均低于設(shè)計文件的要求，高強(qiáng)螺栓連接副墊片設(shè)置不合理，材料、構(gòu)配件、連接構(gòu)造等方面的質(zhì)量缺陷進(jìn)一步降低了屋蓋結(jié)構(gòu)的安全度。

坍塌后鋼梁較為平直、完整的外形表明鋼梁本身未發(fā)生失穩(wěn)破壞；由鋼梁支座約束條件可知，鋼梁端部所受支座約束很小，即支座地腳錨栓所受水平力較小，鋼梁支座錨栓不會首先破壞；因此可以認(rèn)為，鋼梁在屋脊連接節(jié)點(diǎn)首先發(fā)生了破壞。

在屋面較大的荷載作用下，鋼梁發(fā)生并一直保持著嚴(yán)重超限的豎向變形，由于屋脊拼接節(jié)點(diǎn)承載力嚴(yán)重不足，節(jié)點(diǎn)區(qū)域的應(yīng)力集中及各種缺陷的長期存在，使節(jié)點(diǎn)承載力不斷降低，在外伸端板處高強(qiáng)螺栓超過自身的極限承載力后失效，屋脊節(jié)點(diǎn)斷裂，鋼梁沿強(qiáng)軸方向發(fā)生彎折破壞墜落，鋼骨架輕型板隨之墜落、拉拽其余鋼梁依次破壞，進(jìn)而引起鋼結(jié)構(gòu)屋面整體坍塌。

7 對事故的思考

7.1 節(jié)點(diǎn)連接

本工程屋蓋鋼梁采用實(shí)腹式 H 型鋼截面，屋脊節(jié)點(diǎn)連接采用端板外伸式高強(qiáng)螺栓連接，該節(jié)點(diǎn)形式大量應(yīng)用于 20 世紀(jì)九十年代末開始大量推廣的輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)受力時存在微小轉(zhuǎn)動，屬半剛性節(jié)點(diǎn)，要滿足剛接的計算假定，有明確的的適用條件，協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) CECS 102∶2002（2012 版）《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》及國家標(biāo)準(zhǔn) GB 51022－2015《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》［7］均指出，輕型房屋屋面板適合采用壓型鋼板，即控制屋面恒荷載值。2012 年修訂的協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)及2015 年開始實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)均對輕型門式剛架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)剛度做出了明確要求，目的是保證連接節(jié)點(diǎn)的剛度，使計算假定與實(shí)際條件相符，避免過大屋面荷載使節(jié)點(diǎn)變形影響結(jié)構(gòu)承載。

常用壓型鋼板屋面重量因構(gòu)造、板厚、填充物容重等而異，恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值范圍（0.2～0.5）kN/m2，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在主梁計算時取 0.3 kN/m2，檁條計算時取 0.5 kN/m2，恒荷載與活荷載之比約為 0.5～1.5。本工程選用的鋼骨架輕型板建筑做法按原設(shè)計統(tǒng)計重量達(dá)到了 2.4 kN/m2，為活荷載取值的 8 倍，即使按照現(xiàn)場實(shí)際稱重的統(tǒng)計值 1.4 N/m2，與活荷載的比值也達(dá)到了 4.6 倍，不再是輕鋼屋面，已經(jīng)不適合采用此節(jié)點(diǎn)形式，換言之，當(dāng)選用這種連接形式時就為結(jié)構(gòu)安全埋下了隱患。

7.2 支座約束

鋼梁起坡后，在屋面荷載、自重等豎向荷載作用下對下部支承混凝土柱產(chǎn)生水平推力，混凝土柱抵抗鋼梁的水平變形趨勢，因此應(yīng)該考慮鋼梁與下部支撐結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作?？紤]屋蓋設(shè)計有時是獨(dú)立進(jìn)行的，實(shí)踐中往往會簡化計算，可將邊界條件作為彈性約束，根據(jù)支承結(jié)構(gòu)的支承形式、數(shù)量、支撐點(diǎn)處沿坐標(biāo)系三個方向的剛度確定邊界條件，這樣可以近似地看作考慮了鋼梁與下部結(jié)構(gòu)間的共同工作。這樣處理計算結(jié)果比較符合實(shí)際，計算工作量也不大。

JGJ 7－2010《空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》［8］對網(wǎng)架與下部結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作及邊界約束條件提出了明確要求，此原則也同樣適用于采用下部支承結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋。目前的結(jié)構(gòu)分析電算程序種類齊全，功能也比較豐富，也可將鋼梁與下部支承結(jié)構(gòu)作為一個整體進(jìn)行計算分析。

7.3 使用安全

工況三使用階段的計算結(jié)果表明，在實(shí)際荷載工況下，主鋼梁撓度為 165 mm（L/145），遠(yuǎn)大于設(shè)計規(guī)范變形允許值 96 mm（L/250）；按 GB 51008－2016《高聳與復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)檢測與鑒定標(biāo)準(zhǔn)》［9］，主鋼梁以過大變形評定的安全性等級為 du 級，即危及安全，必須及時采取措施。從坍塌后鋼梁的端板變形情況判斷，屋脊拼接節(jié)點(diǎn)外伸端板均已發(fā)生了明顯的彎折變形。

在基于建筑物全生命周期房屋安全管理制度中，使用階段是房屋安全管理的重要一環(huán)，也是時間延續(xù)最長的階段，但據(jù)調(diào)查，我國既有建筑的使用和維護(hù)現(xiàn)狀不容樂觀，普遍存在重建設(shè)輕維護(hù)的現(xiàn)象。本案例中的鋼梁發(fā)生的過大的撓度、節(jié)點(diǎn)異常變形是長期存在的，如果有效實(shí)施了建筑物使用安全管理制度，以上異?，F(xiàn)象完全可以早發(fā)現(xiàn)早處理，從而避免整體坍塌事故。

8 結(jié)構(gòu)處理

8.1 鋼結(jié)構(gòu)屋蓋

坍塌后的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋已無法使用，應(yīng)重新設(shè)計更換，基于原結(jié)構(gòu)設(shè)計在體系選擇、支座約束條件等存在的問題，新設(shè)計選用實(shí)腹式 H 型鋼梁加巖棉夾芯彩鋼板屋面的方案，按混凝土實(shí)際剛度確定支座約束進(jìn)行主鋼梁結(jié)構(gòu)計算，完善了支座節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，屋面支撐系統(tǒng)設(shè)計時，在兩個柱開間內(nèi)設(shè)置水平支撐系統(tǒng)，保證鋼梁的整體穩(wěn)定，系桿采用φ114×3.5 圓管，水平支撐采用φ20圓鋼。新屋蓋結(jié)構(gòu)平面布置如圖8 所示，支座節(jié)點(diǎn)如圖9 所示。

圖8 新屋蓋結(jié)構(gòu)平面布置（單位：mm）

圖9 支座節(jié)點(diǎn)（單位：mm）

8.2 支承混凝土結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)屋蓋坍塌時墜落在二層混凝土樓面上，沖擊造成部分構(gòu)件破損。經(jīng)檢測，5～9/E～G 軸線區(qū)域混凝土板底存在不規(guī)則裂縫，部分板底混凝土破損脫落，鋼筋彎折；5～9/E 軸混凝土梁側(cè)面存在斜裂縫，裂縫寬度約為 1 mm。對破損的樓板采取置換混凝土加固法處理，新澆筑混凝土強(qiáng)度等級提高一級；對混凝土梁裂縫采用壓力注漿法處理，并采用粘貼鋼板法補(bǔ)強(qiáng)。

鋼結(jié)構(gòu)屋蓋墜落時拉拽混凝土柱頭，造成柱頭混凝土脫落，結(jié)合后期新屋蓋預(yù)埋的要求，對混凝土柱頭采取置換混凝土加固法處理。

9 結(jié)語

本文對使用階段坍塌的某廠房鋼結(jié)構(gòu)屋蓋進(jìn)行了現(xiàn)場檢測和鑒定分析，對相關(guān)設(shè)計及使用安全問題進(jìn)行思考，重新設(shè)計了鋼屋蓋，并對坍塌造成的構(gòu)件損傷進(jìn)行了加固處理，通過分析，可得到如下結(jié)論。

1）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計既不是深奧莫測，也不是任何人都可以從事的工作。設(shè)計人員應(yīng)該具有力學(xué)概念，系統(tǒng)地進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)知識學(xué)習(xí)，具備獨(dú)立進(jìn)行驗(yàn)算的能力，不能完全依賴電算程序，選擇的計算模型必須與實(shí)際情況相符。

2）鋼骨架輕型板屋面建筑做法相比輕鋼屋面自重大，對拼接節(jié)點(diǎn)剛度有較高要求，鋼屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計不宜選用輕型門式剛架結(jié)構(gòu)的端板拼接節(jié)點(diǎn)。與之對應(yīng)，選擇端板拼接節(jié)點(diǎn)時則不宜選用鋼骨架輕型板屋面，建議選用彩鋼板屋面。

3）計算分析結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員支座約束條件選用錯誤，造成原設(shè)計圖紙鋼梁承載力（包括節(jié)點(diǎn)承載力）、變形均不滿足設(shè)計規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)安全度嚴(yán)重不足，是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因；屋面支撐體系設(shè)置不合理，不能為鋼梁提供穩(wěn)定的支撐作用，不符合規(guī)范要求。

4）現(xiàn)場檢測及材料試驗(yàn)結(jié)果表明，現(xiàn)場實(shí)際安裝的鋼梁材料強(qiáng)度等級及高強(qiáng)螺栓的性能等級均低于設(shè)計要求，高強(qiáng)螺栓連接副墊片設(shè)置不合理，材料、構(gòu)配件、連接構(gòu)造等方面的質(zhì)量缺陷進(jìn)一步降低了屋蓋結(jié)構(gòu)的安全度，也是造成坍塌事故的重要原因。

5）應(yīng)加強(qiáng)房屋使用安全管理，建立正常的檢查、維護(hù)、維修管理制度，定期對房屋進(jìn)行安全評估，必要時進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性鑒定，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保房屋安全。Q