煤棚（料棚）结构典型问题及案例

煤棚（料棚）结构典型问题及案例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