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11月18日早上7点35分左右,吉林白城市滑冰馆突然发生坍塌。项目于2018年6月开工建设,2019年12月27日投入使用,至今不满5年。当地已成立事故调查组,进一步调查事故发生原因。
2017年5月,白城市政府网站公布了对该滑冰馆建设的行政许可决定书:新建滑冰馆一座,建筑面积为7077.16平方米,可以满足短道速滑、花样滑冰、冰壶等体育项目室内比赛的需要。
2022年发布的《白城市文化广播电视和旅游局整改报告》显示,白城市滑冰馆建设项目于2018年6月开工建设,2019年末完工,完成投资54556768.73元。
据相关新闻报道,工作人员介绍,事故原因初步判断为屋顶钢结构变形,施工质量可能存在一定问题所致。
从网络有限的信息可知,该项目屋顶采用钢结构拱桁架方案。
仔细看可以发现,桁架上弦有多道横向支撑,竖向也有较多支撑;而桁架下弦从下图施工过程图片来看没有横向支撑,而从上面建成的图片来可,横向支撑就算有也很弱。
理论上有这个可能性,拱桁架与普通桁架下弦受压不同,拱桁架下弦也会受压,面内支撑足够,面外支撑明显比面内弱很多。
但如果是屋顶钢结构失稳变形大,一般也会是局部坍塌导致整体破坏,如下图类似工程。
但该项目一端直接垮塌。
常规桁架支座设计,会考虑一端固定,一端滑动,滑动端可以释放水平变形,如该项目的拱桁架支座水平侧推变形、温度应力等。
如果设计按常规采用滑动支座设计,有人可能会说,钢桁架跨度不大,水平变形不大,一般支座可以满足变形要求,而且支座也会有水平限位措施。
设计、施工都按正常流程操作,那当然不会有问题,有没有可能,极端情况桁架水平变形超出了支座范围?又或者支座安装偏位,一榀桁架滑落带动连续性倒塌。初步分析是有这个可能性的,支座整体性破坏确实很少见。
如果设计采用了固定支座设计,两端固定,则拱桁架水平推力、温度变形等需要支座硬扛,正常设计施工也是可以的,支座端可以设置钢骨连接,柱内也可以设置型钢与钢桁架刚接。
但是,如果支座仅在混凝土梁上埋件连接,拱桁架水平推力或事发当天低温天气,都有可能导致支座破坏,从而出现一侧支座整体式坍塌。
钢结构一般都是具有一定延性的,从现场图片来看,基本上是一侧整体坍塌,看起来像是一侧钢结构与支座整体拉断式脆性破坏,支座的问题概率比较大。钢屋顶下弦压杆失稳可能会是设计失误,但也不至于导致整体式坍塌破坏,如果支座足够安全,就算中间钢桁架变形大,两端也会掉在支座上。
调查的重点应该还是支座的设计及施工是否规范。