JYM钢结构厂房位于斗门区龙山工业园,属于门式刚架结构(全钢结构)厂房,2008年投入使用。经实地量测,结构纵向长度为72 m(6 m×12)、横向宽度为48 m(24 m×2),檐口高度9 m,屋面采用压型钢板。厂房有吊车,牛腿上部、下部的柱间钢管支撑均设置在厂房端部的第二开间,厂房端部的第一开间设置钢管刚性系杆。根据GB 50009—2001,设计基本风压为0.85kPa,地面粗糙度为B类。“天鸽”强台风过境,厂房的山墙垮塌,该建筑屋面板、围护墙板等围护结构缺损面积超过50%,风灾破坏等级为局部倒塌,其破坏特征是:
(1)承重结构:门式刚架结构(全钢结构)厂房山墙面积大,进而纵向水平风荷载大,但是山墙平面外刚度小,承载能力薄弱,纵向水平风荷载传递到结构体系时往往由柱间支撑来承担。本项目柱间支撑和屋面水平支撑没有设置在受力最大的端部区,而是设在第二开间。山墙的风荷载水平力在第一到第二榀屋架之间通过刚性系杆传递,刚性系杆先出现压杆失稳破坏,导致山墙倒塌破坏,见图3.2.2-1。由于刚性系杆受压破坏,山墙处第一榀刚架的角部H型刚架柱平面外稳定性出现问题,平面外弯曲破坏,产生很大的塑性变形,吊车梁垮塌,见图3.2.2-2。摇摆柱为平板式铰接柱脚,在山墙垮塌过程中弯曲破坏,柱脚螺栓拉断破坏,见图3.2.2-3。山墙垮塌时H型刚架梁产生很大的平面外弯曲破坏,见图3.2.2-4。由于上柱的截面变小,山墙处第一榀刚架的中间H型刚架柱上柱平面外稳定性出现问题,平面外弯曲破坏,见图3.2.2-5。由于柱间支撑没有设在端区,屋面端区刚性系杆、檩条产生压杆稳定破坏,见图3.2.2-6。
(2)围护结构的支承构件:檩条与门式刚架的连接性能较好。山墙的风荷载水平力在第一到第二榀屋架之间传递时,导致屋面檩条压杆破坏,见图3.2.2-6。
(3)围护结构:单层压型钢板长方向搭接处破坏,屋面、墙面压型钢板与檩条连接破坏,见图3.2.2-1。
图3.2.2-1 厂房山墙垮塌
图3.2.2-2 山墙角柱根部弯曲破坏
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图3.2.2-3 山墙摇摆柱脚螺栓拉断破坏
图3.2.2-4 山墙刚架梁平面外扭曲
图3.2.2-5 山墙刚架中柱的上柱平面外弯曲破坏
图3.2.2-6 屋面端区刚性系杆、檩条产生压杆稳定破坏
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