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大批波纹拱壳屋顶倒塌的事故分析及其安全改进措施

作者:杰达钢构 点击:499次 时间:2023-07-07 14:26

波纹拱壳屋顶最早于二战期间在美国出现,当时主要用于军事建筑,例如战斗机库和营房等。这种屋顶因其低廉的造价、快速的施工速度和良好的使用效果受到了越来越多用户的青睐,逐渐扩大了使用范围。然而,由于结构本身存在的问题,波纹拱壳屋顶也造成了严重的事故隐患。近年来,国内发生了多起波纹拱壳屋顶倒塌的事故,引起了工业界的高度关注。为了分析这些倒塌事故,了解波纹拱壳屋顶的成型工艺和施工方法是非常必要的。

本文主要讨论了大批波纹拱壳屋顶倒塌事故的原因分析及相关的安全改进措施。在分析中指出,波纹拱壳屋顶的设计理论存在局部稳定问题,成型工艺中参数设置和操作技术不当也会影响屋顶的稳定性。为了提高波纹拱壳屋顶的安全性,需优化设计理论、强化成型工艺控制、加强质量监督,并提升从业人员的技能水平和安全意识。通过这些改进措施,可以预防波纹拱壳屋顶倒塌事故的发生,保障人们的生命财产安全。

一、波纹拱壳屋顶的成型方法和施工工艺

波纹拱壳屋顶的成型方法和施工工艺主要包括以下几个步骤:

1)直槽板冷弯成型:使用幅宽为(600~914)mm,板厚为(0.6~1.6)mm的彩色镀锌钢板卷材,通过直板机辊轧成截面形状为直槽板。

2)弯板成型:根据建筑物的实际跨度和设计矢跨比,使用弯板机将翼缘和腹板轧成褶皱,形成拱体。

3)地面锁边成组:为了增加拱板的抗扭刚度,避免在吊装过程中的损坏,将3条单福拱板在地面用波纹屋顶封边机连成一组,并根据场地及吊装条件连接成若干拱板。

4)吊装就位:使用起重设备将成组的拱板吊装就位,并用自攻螺丝固定,每两组拱板就位后使用自动爬行锁边机连成整体。

二、事故分析

尽管波纹拱壳屋顶发生倒塌事故的原因很多,但笔者认为这些倒塌主要是由于设计理论和成型工艺存在问题所造成的。

1)设计理论:波纹拱壳屋顶的设计一般采用国外引进的软件结合国内的钢结构设计规范进行。然而,国外计算机软件中对于结构的局部稳定问题并没有充分考虑,在结构截面演算时通过有效宽度予以考虑。

2)成型工艺:在波纹拱壳屋顶的成型工艺中存在着一些问题。首先,直槽板的冷弯成型过程中,如果对板材加工和辊轧过程的参数控制不当,会导致板材弯曲度不一致,从而影响拱壳的整体稳定性。其次,在弯板成型过程中,如果弯板机的设置不准确或操作者技术不熟练,容易导致板材过弯、变形或应力集中,从而减小了拱壳的承载能力。此外,地面锁边成组和吊装就位的工艺也需要严格控制,以确保拱板连接牢固和整体稳定。

三、安全改进措施

为了提高波纹拱壳屋顶的安全性,可以采取以下改进措施:

1)改进设计理论:优化波纹拱壳屋顶的结构设计,考虑局部稳定性问题,并结合国内实际情况进行计算和验证,确保设计符合国内的钢结构设计规范。

2)优化成型工艺:加强对成型工艺的控制和管理,确保直槽板冷弯成型和弯板成型的参数设置准确,操作者技术熟练,避免板材过弯、变形或应力集中等问题。

3)强化质量监督:在生产过程中加强质量监督,对波纹拱壳屋顶的材料、工艺和施工进行严格检查和验收,确保产品质量符合标准要求。

4)加强培训和安全意识:提高从业人员的技能水平和安全意识,加强培训,确保操作人员熟悉工艺流程,并严格按照相关规范和操作规程进行操作。

结论

波纹拱壳屋顶倒塌事故是由设计理论和成型工艺存在问题所导致的。为了提高波纹拱壳屋顶的安全性,需要改进设计理论,优化成型工艺,并加强质量监督和培训,以确保产品质量和施工安全。只有这样,才能避免波纹拱壳屋顶倒塌事故的发生,保障人们的生命财产安全。