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煤棚(料棚)结构典型问题及案例

发布于:2023-07-31 13:40:31 来自:建筑结构/结构资料库 [复制转发]

01 引言

钢结构网架煤棚(料棚)作为一类工业仓储建筑在大型封闭场所的应用越来越广泛,特别是随着近年来环保力度的不断增大,各大型煤矿、焦化、冶炼、电力、水泥、石油化工等企业对大体量堆煤、全封闭结构的要求也不断提高。因此,大跨度网架结构以其空间大、质量轻、灵活多样、快速施工等特点作为煤棚(料棚)使用,得到了广泛的认可。然而随着该结构的快速发展与大量应用,各种煤棚(料棚)垮塌事故也屡有发生。

2021年9月10日,四川省成都市某企业 防尘降噪棚发生局部垮塌 ,造成4人死亡、18人受伤

2021年3月31日,山东省青岛市某企业 网架垮塌 ,造成1人死亡、7人受伤

2019年6月8日,内蒙古鄂托克旗棋某煤企 储煤棚网架垮塌 ,造成3人死亡、1人受伤

2018年8月12日,四川省峨眉山市某企业 罩棚局部垮塌 ,造成5人当场死亡,2人受伤

2018年4月6日,山西省长治某煤企 储煤棚网架垮塌 造成4人死亡

2018年3月2日,山西省长治市某煤企 环保棚式钢结构网架发生垮塌,造成3人死亡,3人受伤

2018年1月4日,安徽省六安市某企业 仓储棚因降雪发生垮塌,造成3人死亡,7人受伤

……

这一幕幕触目惊心的事故背后,企业付出了生产线停产或人员伤亡的惨重代价,造成了巨大的损失,也产生了恶劣的社会影响。本文结合相关工程案例,对煤棚(料棚)结构存在的相关问题做一个简单介绍,希望能够引起大家足够的重视,避免类似事故再度发生。


02 煤棚(料棚)结构典型问题

通过大量的工程实践、试验结果以及事故调查, 煤棚(料棚)等网架结构主要存在以下几点问题

1)设计内容不全面 。未严格按照相关设计标准规范进行设计,例如:设计时抗风等级不足,檐口、周边等局部风荷载敏感区域构造措施不当;未采用正规设计或改扩建前未经过结构现状安全评估等;

2)施工过程及监管制度不规范 。施工过程中材料不合格、不正规施工、加工安装不规范等问题,例如:杆件弯曲超过规范要求,高强螺栓连接不足,焊缝质量差,安装时存在较大偏差强行就位,随意增加或减少杆件及支座等;

3)使用环境影响 。煤棚(料棚)结构在长时间的环境腐蚀、温度和风荷载反复作用下,结构和材料自身将不可避免地产生损伤积累和性能退化、甚至导致结构破坏;

4)使用维护不当 。随意增加荷载、日常管理维护不到位、物料随意堆压对造成支座或杆件的变形破损、未及时发现既有缺陷损伤或处理不当造成次生灾害等。


03  煤棚(料棚)结构检测鉴定典型案例

案例一 

某电厂干煤棚屋盖结构形式为正放四角锥螺栓球节点钢网架结构,网架下部为钢筋混凝土柱支承,柱间设有混凝土墙。煤棚南北向总长度216m,东西向总宽度103m。其鉴定结果表明:

(1)由于钢筋锈蚀、局部碰撞或施工质量,导致柱及剪力墙混凝土胀裂及不同程度剥落、破损;

(2)①部分支座倾斜、偏心;②支座螺帽未拧紧;③支座锚栓螺杆预留长度不够,无可靠连接;④部分支座螺栓为单螺帽,与设计不符;⑤支座加劲肋板弯曲变形等;

(3)①杆件缺失,杆件与支座连接处断开;②杆件纵向开裂;③杆件弯曲变形,④杆件与螺栓球连接套筒松动等;

(4)①檩条弯曲变形;②檩托开裂、断开;③檩条与檩托连接螺栓缺失、松动,无可靠连接;④檩托连接处节点板变形;⑤屋面板局部破损、缺失、脱开、变形等;

(5)经验算,上部网架结构1500余根杆件承载力不满足国家现行标准的要求。

     

结构内景

     

支座倾斜、偏心

     

杆件与支座连接处断开

     

杆件与下弦球节点连接处套筒未拧紧

     

杆件纵向断裂

     

杆件端部纵向断裂

     

杆件变形

     

  檩托与节点连接处断裂

     

屋面板凹陷变形

     

结构计算结果

案例二 

某电厂干煤棚为混凝土-钢结构体系。干煤棚下部采用钢筋混凝土结构,网架结构为正放四角锥螺栓球节点形式,干煤棚结构东西向总长度为146m,南北向跨度为74.5m。其鉴定结果表明:

(1)混凝土结构构件主要存在以下损伤:由于钢筋锈蚀,导致混凝土胀裂及不同程度剥落,部分柱箍筋严重锈蚀甚至锈断;②碰撞或施工质量原因导致柱混凝土局部破损、剥落、露筋;③混凝土浇筑质量差,骨料露出。

(2)网架杆件主要存在以下损伤:杆件局部锈蚀严重,个别杆件锈穿,同时其他杆件还存在连接套筒松动、杆件弯曲变形等损伤;

(3)围护系统主要存在以下损伤:①天沟处屋面板普遍严重锈蚀,局部锈穿破损;②部分区域内次檩均整体失稳、变形;③屋面主檩与次檩、以及主檩与网架间无可靠连接。

(4)经验算:网架结构近200根杆件承载力不满足国家现行标准的要求。同时,屋面檩条的承载能力严重不满足国家现行标准的要求。

     

结构内景

     

混凝土柱锈蚀严重,箍筋锈断

     

杆件锈蚀穿孔

     

   杆件连接套管松动

     

部分区域檩条整体失稳、变形

     

   檩条无可靠连接

     

围护结构局部风揭破坏

     

结构计算结果

案例三 

某钢厂干煤棚于1995年建成,整体为三心圆柱面网架结构,杆件采用正放四角锥形式布置,南北向跨度75.7m,东西向长度97.5m,高度30.1m。其鉴定结果表明:

(1)部分杆件截面尺寸与设计值不符; 

(2)部分节点连接错位、与螺栓球点焊;

(3)杆件局部变形;

(4)杆件与节点连接施工质量差,部分杆件连接套筒缺失、松动;

(5)个别支座与墙架连接处焊缝开裂;

(6)经验算:该网架主体结构约60根杆件承载力不满足国家现行标准的要求。

     

结构内景

     

 部分节点连接错位、与螺栓球点焊

     

杆件与节点连接施工质量差

     

 部分杆件连接套筒缺失、松动

     

支座与墙架连接处焊缝开裂

     

结构计算模型


04  结语

煤棚(料棚)结构复杂又身处高空,日常的维护及维修工作难度较大;同时由于其结构的集成性,部分杆件的损伤若没能及时发现处理,可能会导致突然性整体垮塌。2000年初,某电厂建成使用仅4年,跨度70.68米,长124.5米的钢网架干煤棚,在2分钟内便自西向东突然整体垮塌。 因此建议使用单位应加强日常维护保养,争取做到安全隐患早发现、早整治 。对于使用时间较长、大风大雪频发区域、改扩建及已发现存在较大损伤的结构建议进行全面排查,制定多种整治措施,以保证结构的安全使用。


附:部分煤棚(料棚)结构项目业绩

项目名称

年份

武钢炼铁厂干煤棚厂房等四厂房结构检测鉴定

2010

鄂尔多斯鑫聚源化工有限公司鑫聚源煤棚检测

2016

伊金霍洛旗宏达煤业有限责任公司钢结构储煤棚检测鉴定

2019

丰南钢铁原料场 3# 烧结料库网架结构安全性鉴定

2020

江西大唐国际抚州发电有限责任公司干煤棚网架结构安全鉴定项目

2020

华能(苏州工业园区)发电有限责任公司煤场封闭改造原有干煤棚检测

2020

江西大唐国际抚州发电有限责任公司干煤棚网架结构安全鉴定

2020

新天钢联合特钢有限公司烧结厂、炼铁厂原料料棚结构及烧结厂竖炉 料场厂房结构鉴定项目      

2021

山西通才工贸有限公司原料场料棚结构可靠性鉴定

2021

鑫聚源物流配送中心储煤棚及 202 栈桥钢结构安全性检测鉴定

2021

府谷县宝河煤业有限责任公司储煤棚检测鉴定评估

2021

府谷县汉基新叶煤业有限公司环保型储煤棚检测鉴定评估

2021

武钢钢电公司老干煤棚网架结构可靠性鉴定

2021

新天钢联合特钢有限公司烧结厂、炼铁厂原料料棚结构结构鉴定项目

2021

广钢干煤棚厂房结构安全性与抗震鉴定

2021

包钢仓储中心料场封闭大棚结构可靠性鉴定

2021

山西通才工贸有限公司原料场料棚结构可靠性鉴定

2021

天津国能津能热电有限公司一期煤棚结构可靠性检测鉴定

2022

广州中电荔新热电有限公司干煤棚检测鉴定

2023

大唐湘潭发电有限责任公司 1 号煤场干煤棚检测

2023


撰稿|贾占坤

编辑|于英俊

审核|王    玲

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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