北京某轻钢结构厂房的超载事故以及加固处理

某轻钢结构厂房的超载事故以及加固处理1 工程事故概况北京某乳品厂改扩建工程中采纳轻钢结构厂房。厂房沿纵向中线分为两大部分。一部分有夹层，下部为生产车间，上部为办公用房，另一部分没有夹层，全部为生产车间。立面图如图所示。图 3-14 立面图与计算简图 厂房占地 50M×132M,由 15 榀 25M×2 跨门式钢架组成。每两榀钢架的间距从六米到十米不等，厂房的檐高为 7.6 米，屋顶的标高为 9.1 米。厂房的其中的一跨带有夹层。该工程不设吊车。柱与梁的截面均采纳焊接工字钢。下层夹层柱出于装修的方便考虑采纳箱形截面钢采纳 Q235.工程屋面的设计活荷载为 0.4KN／㎡,恒荷载为 0.3 KN／㎡，雪荷载为 0.4KN／㎡，楼面荷载为 3.5 KN／㎡，活荷载为 2.0 KN／㎡。考虑北京地区的基本风压为 0.35 KN／㎡，8度抗震设防。图 3-21 所示为结构平面图。根据以上的计算条件，采纳 ALGOR91 进行计算，计算模型以平面结构 10 米柱距的单榀钢架为准。荷载组合为：① 1.2 恒+0.85×1.4(活+风); ②1.2 恒+1.4 活;③1.2 恒+1.4 风; ④1.2 恒+1.3地震.实际计算表明,结构受第一种荷载组合控制.根据上述的设计要求,取 14 轴钢架为计算钢架,该钢架的最大的应力为 212Mpa＜215 Mpa 发生在第三段梁上。最大挠度为 70／25000=l／357,满足最大挠度 l／200 的要求,所设计的截面是安全且十分经济的.2.事故原因及分析该工程在 1998 年 4 月建成即将投入使用时在工程验收中发现:(1)由于实际使用的需要,建设单位擅自的改变原设计要求，将本应从地面通过的电缆桥架改换到从纵向钢架的顶端通过。这段的电缆的重量约为 400 KN／m，相当于增加该段梁上集中荷载恒荷载 1.2×9.8×0.4×L，其中，L 相当于两榀钢架中线的间距。这样做，严重的超出了设计要求。在验算中发现，大多数梁的应力和变形在法律规范许可的范围内但是有两榀钢架的应力超出，即六轴钢架和 14 轴钢架。这时的验算的结果如下表。边柱 中柱 第一段梁 第二段梁 第三段梁 最大应力（Mpa）最大柱顶位移（mm）最大挠度（mm）-156.2 -41.9 -160.5 -130.0 -230.4（-148.4） （-39.8） （-152.4） （-123.5） （-218.9） 6.11（5.80） 5.52（5.24） - - - - - 70.2（67.0） 注1.柱的应力为考虑整体稳定以后的计算的结果。注2.括号内的数字为 6 轴钢架的结果。 从表中可以看出，梁的强度已经严重的不能满足安全的要求，但是刚度尚可。所以必...