建筑鋼結(jié)構(gòu)工程事故原因分析及預(yù)防措施_第1頁
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文檔簡介

PAGEI建筑鋼結(jié)構(gòu)工程事故原因分析及預(yù)防措施摘要近幾年來,鋼結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用越來越廣泛,鋼結(jié)構(gòu)由于其重量輕,塑性韌性好,強度高,抗震性能優(yōu)越,已成為中國建筑行業(yè)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的新寵。本文采用了理論論述與工程實踐相結(jié)合,對我國鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工事故原因進行了研究和探討。首先,在文章開始闡述鋼結(jié)構(gòu)工程存在的質(zhì)量問題,建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點等方面的基礎(chǔ)理論,接著以鋼結(jié)構(gòu)工程施工事故項目為實例,對鋼結(jié)構(gòu)工程事故項目進行全面分析,最后并對我國鋼結(jié)構(gòu)工程施工事故原因理提出了預(yù)防措施。關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);工程事故;預(yù)防措施目錄內(nèi)容摘要 I引言 11緒論 21.1鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量管理現(xiàn)狀 21.2鋼結(jié)構(gòu)工程存在的質(zhì)量問題 21.2.1人員,即人員的素質(zhì) 21.2.2機械 21.2.3材料 31.2.4方法,即施工工藝或施工方案 31.2.5環(huán)境 31.3研究的主要內(nèi)容 32建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點分析 42.1鋼材材質(zhì)均勻 42.2鋼材的塑性和韌性好 42.3鋼結(jié)構(gòu)強度高、自重輕 42.4鋼結(jié)構(gòu)建筑與砼建筑相比結(jié)構(gòu)占有面積少 42.5鋼結(jié)構(gòu)的制造周期短、施工速度快 42.6鋼結(jié)構(gòu)造型美觀,可塑性強 52.7鋼結(jié)構(gòu)建筑符合可持續(xù)發(fā)展政策 53建筑鋼結(jié)構(gòu)工程事故案例及其原因分析 63.1工程事故案例一 63.1.1事故原因分析 63.1.2事故結(jié)論 83.2工程事故案例二 83.2.1事故原因 94建筑鋼結(jié)構(gòu)事故的預(yù)防措施 124.1首先認真做好鋼結(jié)構(gòu)工程的深化設(shè)計 124.2扎扎實實做好鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工質(zhì)量的監(jiān)控 124.3嚴、準、細控制鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù) 135結(jié)論與展望 155.1結(jié)論 155.2展望 15致謝 16參考文獻 17PAGE16引言隨著近年來中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,中國的建筑行業(yè)突飛猛進,結(jié)構(gòu)形式也趨于多樣化。由于鋼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕、塑性好、施工周期短等優(yōu)點,越來越受到結(jié)構(gòu)工程師的青睞。目前,鋼結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)用于車間廠房、體育場館等大跨度建筑物,而且在高層建筑中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用,例如上海金茂大廈、上海環(huán)球金融中心等。然而隨著鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,鋼結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生也更為頻繁。鋼結(jié)構(gòu)事故發(fā)生的原因很多,有設(shè)計和施工過程中的人為失誤,還有設(shè)計中未考慮到的不能人為控制的意外荷載(如火災(zāi)、爆炸、汽車撞擊等)的作用都可能導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)事故的發(fā)生。鋼結(jié)構(gòu)事故的類型主要有兩種:一是結(jié)構(gòu)并未發(fā)生倒塌,只是出現(xiàn)了超過允許范圍的變形和位移,部分構(gòu)件喪失承載能力,梁柱等連接處出現(xiàn)開裂松動等現(xiàn)象;二是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌的整體事故,可能是建筑物的整體倒塌破壞也可能是建筑物局部倒塌破壞。第一種情況基本可以保證結(jié)構(gòu)的安全,然而結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生倒塌,其影響不容忽略。隨著鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的廣泛應(yīng)用和相應(yīng)的災(zāi)難性事故的頻繁發(fā)生,為防止事故發(fā)生,對鋼結(jié)構(gòu)工程事故原因進行深入研究并制定防御措施,也具有十分迫切的現(xiàn)實意義。1緒論1.1鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量管理現(xiàn)狀目前,中國的工程逐步推廣新材料和新工藝。由于鋼結(jié)構(gòu)的方便快捷,大型建筑,車間和天橋的應(yīng)用越來越廣泛。隨著鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)質(zhì)量管理的逐步完善,越來越多的鋼結(jié)構(gòu)被用于大型建筑領(lǐng)域。然而,近年來,建筑鋼結(jié)構(gòu)事故也逐年增多,值得我們深思。本文將分析鋼結(jié)構(gòu)事故案例的成因,為材料的建設(shè),連接和安裝,防腐和防火提出合理可行的預(yù)防措施。國內(nèi)有大量鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)安裝廠家和施工企業(yè),產(chǎn)品,技術(shù)和管理水平參差不齊。一些廠家和施工企業(yè)沒有嚴格遵循國家標準進行生產(chǎn),安裝和施工。市場的責任方并不嚴格,導(dǎo)致鋼鐵。結(jié)構(gòu)工程存在潛在的安全隱患,可能直接導(dǎo)致工程施工事故。施工企業(yè)的質(zhì)量和內(nèi)部管理模式對鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)含量高。在設(shè)計,制造和安裝方面要求嚴格和精確。特別是大中跨網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要用于公共建筑和工業(yè)廠房。有很多人聚集,有許多有價值的設(shè)備和設(shè)施。結(jié)構(gòu)更安全可靠。如果發(fā)生事故,尤其是重大事故,可能會造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。大量的理論分析,實驗和數(shù)十年的工程實踐測試表明,鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性極高,這也是其在世界各國長期推廣和應(yīng)用的重要原因。近年來也發(fā)生了由鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕,火災(zāi)等引起的事故。這些事故的統(tǒng)計值得深思。1.2鋼結(jié)構(gòu)工程存在的質(zhì)量問題影響鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的因素很多,但總結(jié)起來無外乎人員、機械、材料、方法、環(huán)境五個方面。1.2.1人員,即人員的素質(zhì)人是生產(chǎn)活動的主體,人的技術(shù)水平,思維動力和工作態(tài)度在質(zhì)量形成過程中起著決定性的作用。質(zhì)量控制過程中的人員包括與項目直接相關(guān)的人員,如設(shè)計師,技術(shù)人員,建筑工人,操作工,質(zhì)量檢查員,公司經(jīng)理等,以及與項目間接關(guān)系的其他人員,如作為人力專家。,財務(wù)人員,宣傳人員等,也就是說,公司的所有員工都對項目的質(zhì)量有直接或間接的影響。1.2.2機械現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不是純手工制品,人們使用各種先進的專用機械來建造。因此,機械的先進程度也決定了鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量。例如,大多數(shù)現(xiàn)代加工廠都引入了數(shù)據(jù)切割和數(shù)控鉆孔設(shè)備,以提高零件的質(zhì)量。自動化機械或生產(chǎn)線用于組裝和焊接,以減少人為因素對焊接過程質(zhì)量的影響。這些先進的機械設(shè)備適用于鋼結(jié)構(gòu)。工程質(zhì)量的形成穩(wěn)定性起著重要作用,因此衡量鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)資質(zhì)的最重要方面是該企業(yè)擁有多少和什么樣的先進加工機械。系統(tǒng)中是否有機械機器在維護,維護和使用等法規(guī)中可以看到加工機械對鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的重要性。1.2.3材料人員素質(zhì)高,機械先進。沒有合格的材料,合格的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不能加工。因此,該材料在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)中非常重要。鋼結(jié)構(gòu)依賴于鋼的機械性能來承載主要負荷。如果沒有材料的控制,鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量就無法討論。鋼結(jié)構(gòu)材料的主要控制是化學(xué)成分,力學(xué)性能,熱處理方法,材料的幾何偏差和合理的儲存。1.2.4方法,即施工工藝或施工方案由于各種建筑設(shè)計的要求在設(shè)計和施工方法上有所不同,各企業(yè)的層次和偏好不同,沒有完全統(tǒng)一的施工方法,因此每個具體項目必須有所不同。處理技術(shù)或施工計劃,每個項目采用的工藝路線與質(zhì)量的形成有直接關(guān)系。因此,對于公司而言,技術(shù)人員的技術(shù)質(zhì)量決定了工藝路線的水平,這也決定了形成。最終產(chǎn)品的鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量水平。1.2.5環(huán)境影響鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的環(huán)境因素很多,包括與溫度,濕度,風,水,電和灰塵等所有運營場所相關(guān)的自然和客觀條件。它與鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有直接或間接的關(guān)系。需要采取措施確保鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,以滿足環(huán)境條件。其次,用于建筑鋼結(jié)構(gòu)的能源,如電力和切割氣體,保證穩(wěn)定,否則將導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定或不合格。再次,工作場所環(huán)境,即場地應(yīng)清潔,無塵,道路暢通,組織良好,為工程質(zhì)量的形成創(chuàng)造有利條件。1.3研究的主要內(nèi)容本文采用了理論論述與工程實踐相結(jié)合,對我國鋼結(jié)構(gòu)工程項目施工事故原因進行了研究和探討。首先,在文章開始闡述相關(guān)的基礎(chǔ)理論,主要包括鋼結(jié)構(gòu)工程存在的質(zhì)量問題,建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點等方面的基礎(chǔ)理論,為后續(xù)的研究提供了理論基礎(chǔ)。最后,以鋼結(jié)構(gòu)工程施工事故項目為實例,對鋼結(jié)構(gòu)工程事故項目進行全面分析并對我國鋼結(jié)構(gòu)工程施工事故原因理提出了預(yù)防措施。

2建筑鋼結(jié)構(gòu)的特點分析2.1鋼材材質(zhì)均勻鋼才的機械性能符合力學(xué)計算的的假設(shè)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)接近各向同性,材料波動范圍小,是一種理想的彈性材料,在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)幾乎完全彈性,實際應(yīng)力狀態(tài)和工程力學(xué)計算結(jié)果更加一致。2.2鋼材的塑性和韌性好在正常情況下,鋼結(jié)構(gòu)不會因過載而突然斷裂。鋼可以重新分布局部峰值應(yīng)力,使應(yīng)力變化平緩,只增加應(yīng)變值。同時,由于鋼的良好的可塑性和韌性,對動態(tài)載荷的適應(yīng)性強。在地震作用下,結(jié)構(gòu)的彈塑性變形可以更多地吸收地震能量,從而大大提高了鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能。從地震破壞調(diào)查可以看出,即使在震中附近的高強度區(qū)域,全鋼結(jié)構(gòu)的地震破壞也很輕。2.3鋼結(jié)構(gòu)強度高、自重輕鋼結(jié)構(gòu)具有高強度,鋼結(jié)構(gòu)柱與混凝土結(jié)構(gòu)相比具有小的橫截面積,從而增加了建筑物的有效使用面積。與用于建造大負荷的高或重結(jié)構(gòu)相比,典型的高層鋼結(jié)構(gòu)柱的橫截面積與高混凝土結(jié)構(gòu)柱的橫截面積相比減少了近一半。鋼結(jié)構(gòu)重量輕,約為混凝土建筑物自重的1/2至3/5,高度相同。結(jié)構(gòu)自重減小,減少了結(jié)構(gòu)的固有振動周期,降低了地震力,降低了結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)力。此外,結(jié)構(gòu)重量的減少還可以降低基礎(chǔ)的成本。這種優(yōu)勢在南部的軟土地區(qū)尤為明顯。2.4鋼結(jié)構(gòu)建筑與砼建筑相比結(jié)構(gòu)占有面積少鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)僅為同一鋼筋混凝土建筑面積的28%。鋼結(jié)構(gòu)的使用可以將使用面積增加4%-8%,這實際上增加了建筑物的使用價值并增加了經(jīng)濟效益。例如,北京長富文明家居中心(26層純鋼框架系統(tǒng))采用鋼結(jié)構(gòu),鋼柱截面僅450*450mm,層數(shù)和柱網(wǎng)及其類似的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),柱截面約900*900mm左右。如果根據(jù)增加的使用面積計算4%,對于一個50,000平方米的建筑物,它相當于增加約200平方米的使用面積,價值相當可觀。2.5鋼結(jié)構(gòu)的制造周期短、施工速度快大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)在工廠生產(chǎn)并通過焊接或螺栓連接運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝。它可以全天候運行。由于鋼結(jié)構(gòu)本身可以承受結(jié)構(gòu)載荷和結(jié)構(gòu)載荷作為剛性結(jié)構(gòu),因此在施工期間不需要支撐模具并拆除模具,從而不僅降低了成本而且大大加快了結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的施工速度約為混凝土結(jié)構(gòu)的1.5倍。2.6鋼結(jié)構(gòu)造型美觀,可塑性強與其他形式相比,鋼結(jié)構(gòu)可以大大超出結(jié)構(gòu)的約束,創(chuàng)造多種形式的空間和形象,產(chǎn)生輕盈靈巧、通透的效果。斜線、曲線作為鋼結(jié)構(gòu)建筑一種常用的造型手段,創(chuàng)造出許多新奇、優(yōu)美的建筑形象,他們強大的造型潛力很難與磚混結(jié)構(gòu)相匹配。2.7鋼結(jié)構(gòu)建筑符合可持續(xù)發(fā)展政策鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)是一個綠色環(huán)保的建筑行業(yè)。它對資源和能源的利用相對合理,其環(huán)境破壞相對較小。這是解決環(huán)境問題的突破口。鋼是一種具有高回收價值的材料,廢料可以回收利用。對于相同尺寸的建筑物,鋼結(jié)構(gòu)施工期間有害氣體的排放僅為混凝土結(jié)構(gòu)的65%。鋼結(jié)構(gòu)為干式結(jié)構(gòu),很少使用砂,石,土,水泥等散裝物料,從根本上避免了粉塵飛揚,廢物堆積和噪聲等污染問題。正是由于其優(yōu)越的特性和經(jīng)濟優(yōu)勢,它被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和民用建筑,并取得了良好的綜合經(jīng)濟效益,如各類工業(yè)廠房,大跨度場地,多層,高上升建筑物和各種高層建筑,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑,油罐,海上石油平臺和其他殼結(jié)構(gòu)等特殊結(jié)構(gòu)。

3建筑鋼結(jié)構(gòu)工程事故案例及其原因分析3.1工程事故案例一某有色金屬廠平爐車間的鋼結(jié)構(gòu)除吊車梁為鉚接外,均為焊接結(jié)構(gòu)。該車間澆注跨22m,爐子跨27.5m,配料跨18m。事故發(fā)生前首先塌落的是B列第86-90軸之間的24m托架,該托架在90軸柱子的一端墜落在工作平臺上,在第86軸柱的另一端仍然是在柱子的支托架上。由于B軸托架既支撐爐子跨和原料跨上的屋蓋結(jié)構(gòu),又支撐B軸上部的墻體,隨著托架的破壞,澆注跨、爐子跨、配料跨在第86~90軸的屋架,鋼筋混凝土屋面板以及墻板全部倒塌。8號爐子上跨度為36m的B軸托架和跨度為18m的C軸托架嚴重變形,但未塌落。B軸托架在發(fā)生變形的情況下支撐著爐子跨和澆注跨第84-86軸的屋蓋結(jié)構(gòu)。在上述結(jié)構(gòu)墜落的時候,分布在個別柱列(第86~90軸)的構(gòu)件被破壞、變形,8號爐子區(qū)段的氧氣管道也被破壞,屋益結(jié)構(gòu)砸壞了A~B跨的澆注吊車。倒塌的結(jié)構(gòu)和部分損壞的廠房的面積為2430平方米。平爐車間結(jié)構(gòu)倒塌時,室外氣溫為-26℃,風速為7m/s,倒塌地點屋面積雪厚度0-8cm,原料跨屋面積雪層厚度在35cm以內(nèi),平爐廠房屋面實際上沒有積灰(出事前數(shù)日已清掃了屋面積灰)。8號平爐區(qū)的橋式吊車在出事時位于爐子跨,在澆注吊車上吊著空罐。出事處平爐車間的剖面3.1.1事故原因分析事故原因調(diào)查最初的結(jié)論是:由于實際施工中,90軸柱沒有放置技術(shù)設(shè)計圖中規(guī)定的支托板,導(dǎo)致平爐車間主廠房B軸第84-90軸托架下弦支座節(jié)點螺栓剪切破壞造成屋蓋結(jié)構(gòu)部分倒塌。3.1.1.1屋蓋倒塌由于金屬冷脆破壞引起的原因(1)托架的螺栓已錨固很長時間(超過5年),在此期間,托架上的荷載顯然可能有多次超過事發(fā)時的荷載。正如前所述,在出事前數(shù)日剛清掃完車間屋面的灰塵,發(fā)生事故時車間屋面的雪荷載相當小,且小于設(shè)計荷載。(2)進行了檢驗?zāi)M屋架錨固連接的承載能力試驗,采用6個直徑為20mm的螺栓,螺栓連接在53t時破壞,相當于10個螺栓的破壞荷載為88t左右,超過出事時實際荷載的12%。(3)在螺栓剪斷和隨后屋架倒塌的情況下,在三個螺栓剪斷之前,上弦桿(在靠近柱子的節(jié)間)應(yīng)該彎曲和破壞。上弦杄用這三個螺栓錨固在柱子上,此處彎矩最大。但上弦杄破壞時,其彎矩較最大值小30%,這種破壞起源于脆性,桿件沒有任何變形。它或許是由于塌落結(jié)構(gòu)偶然的沖擊造成的。(4)事故發(fā)生時氣溫很低,為-26℃,并且持續(xù)時間長。這是自平爐車間施工以來任何一個冬季所未曾出現(xiàn)過的低溫。(5)下弦節(jié)點的工作應(yīng)力相當高,平均為780kg/cm2;節(jié)點板邊緣應(yīng)力為1280kd/cm2。(6)斷裂桿件和下弦節(jié)點連接件在負溫下金屬的沖擊韌性低,低到0.64kg/c2。(7)在制作星架下弦節(jié)點時沒有采取結(jié)構(gòu)措施,甚至連防止脆性破壞的必要措施也沒有(節(jié)點角鋼之間的縫隙實際只有0-10mm,按規(guī)范要求應(yīng)不小于50mm)。3.1.1.2同時發(fā)現(xiàn)證實下弦提前斷裂的事實(1)脆性特征,墊斷裂的板裂面上有清楚的人字形圖案,裂縫分布在下表面及最大的邊緣應(yīng)力區(qū)。(2)在剪斷螺栓時螺栓孔邊緣沒有受擠壓的痕跡,在托架兩端鉆有同樣形狀的孔,在同樣的連接試件上拉斷后孔邊緣有明顯的受擠壓痕跡。(3)兩端支座墊板向下彎曲,在86軸一端彎起16-18mm,在90軸一端一個方向彎起62mm,彎曲角度事實上是反映了托架墜落在工作場地支座板阻撓其移動的程度。在螺栓剪斷(下弦無斷裂)后,屋架下墜時在90行處屋架端即支座墊板應(yīng)該是平的。(4)90軸柱節(jié)點金屬被端部支座墊板下部邊緣擦傷。擦傷表明了端部支座墊板的移動對柱子的腹板產(chǎn)生了緊緊擠壓的作用,這只可能發(fā)生在下弦折斷后,托架像三鉸拱一樣產(chǎn)生橫向推力作用的情況下。橫推力為170t,在整個屋架墜落時支座墊板對柱子腹板的擠壓是不可能發(fā)生的。在下弦斷裂的情況下找到了90軸柱子上托架螺栓錨固能力降低的原因。在下弦斷裂后,托架將不可避免地下沉,必然產(chǎn)生托架支座節(jié)點的轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致螺栓既受拉又受剪的復(fù)雜工作狀況,在這種復(fù)雜應(yīng)力下鋼材抗力立即下降。3.1.2事故結(jié)論托架下弦不發(fā)生脆性破壞就不可能發(fā)生這次B軸托架的倒塌但在90軸柱沒有支托板的情況下托架倒塌的威脅依然存在。在有支托板的情況下,B軸托架下弦的斷裂可能不至于導(dǎo)致車間屋蓋的破壞,托架可像三鉸拱一樣工作而不墜。3.2工程事故案例二某廠機修車間于1982年8月前后投入使用,見圖3-1。至今已使用32年。該車間由某廠設(shè)計部門自行設(shè)計,車間主體承重結(jié)構(gòu)形式為排架結(jié)構(gòu),柱基為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ),內(nèi)墻基礎(chǔ)為毛石基礎(chǔ),屋面為混凝土屋面板。上部采用爆接球網(wǎng)架結(jié)構(gòu),網(wǎng)架選型為正放四角錐。自投入使用后一直發(fā)揮著巨大作用,由于維護工作不夠完善,網(wǎng)架周邊桿件和節(jié)點有明顯銹燭痕跡。結(jié)構(gòu)平面布置圖、結(jié)構(gòu)剖面圖、網(wǎng)架平面圖如圖3-2,3-3,3-4所示。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和了解,網(wǎng)架原圖紙有部分缺失,根據(jù)部分原圖紙、網(wǎng)架現(xiàn)場布置情況及部分節(jié)點構(gòu)造數(shù)據(jù),采用軟件將原網(wǎng)架模擬還原。屋面網(wǎng)架為爆接球網(wǎng)架,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為正放四角錐結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架尺寸為60000mmx20400mm,網(wǎng)格尺寸為2000mmx2000mm,網(wǎng)架高度2000mm,網(wǎng)架采用下弦支撐,支座位于柱頂。圖3-1某廠機修車間事故圖圖3-2車間平面布置示意圖圖3-3車間剖面圖圖3-4網(wǎng)架平面圖3.2.1事故原因(1)腐蝕對鋼結(jié)構(gòu)的影響腐燭的種類多種多樣,對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響也各不相同,最終導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞形式也不同。主要的破壞形式有承載力削弱破壞、應(yīng)力集中破壞和腐燭疲勞破壞。腐燭疲勞與不均勻腐燭有一定的聯(lián)系。構(gòu)件在長期使用過程中,表面保護層會遭到破壞,使構(gòu)件直接暴露在腐燭環(huán)境中,形成局部腐燭小孔,并向深度發(fā)展。這樣的構(gòu)件在長期反復(fù)荷載之下,會促進裂紋的發(fā)展,最終導(dǎo)致構(gòu)件脆性破壞。腐燭疲勞現(xiàn)象大多出現(xiàn)在航空航天領(lǐng)域,建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域比較少。結(jié)構(gòu)構(gòu)件遭受大面積腐燭時,會造成構(gòu)件截面變小、壁厚變薄,導(dǎo)致承載力的減小。均勻腐燭和不均勻腐燭都會造成構(gòu)件的承載力削弱,不均勻腐燭造成承載力下降必然是經(jīng)歷了較長的腐燭時間形成大面積腐燭的結(jié)果。(2)鋼網(wǎng)架材料因素鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種由鋼材承重的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由許多桿件相互連接、擴展而成。網(wǎng)架一般需要經(jīng)過設(shè)計、構(gòu)件加工、拼裝安裝及防水防火處理等過程。在整個過程中由于人為和技術(shù)等原因,網(wǎng)架存在不同程度的缺陷是難以避免的。鋼材是有各種化學(xué)成分組成的,化學(xué)成分及其含量直接影響鋼材的組織構(gòu)造,從而影響鋼材的力學(xué)性能。(3)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工因素鋼網(wǎng)架構(gòu)件制作因素就燥接球網(wǎng)架來說,結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后,施工方按照圖紙要求對網(wǎng)架構(gòu)件進行加工制作,偉接球網(wǎng)架的主要加工部件是鋼球和鋼管的制作。鋼構(gòu)件制作的基本元件大多系熱軋型材和板材。成熟的鋼網(wǎng)架構(gòu)件產(chǎn)品,需要通過將基本元件使用成熟的工藝方法和機械設(shè)備,進行各種操作處理,達到規(guī)定產(chǎn)品的預(yù)定要求目標。鋼網(wǎng)架構(gòu)件的制作過程對板材的質(zhì)量、切割工藝、軋制技術(shù)及傳接質(zhì)量都有很高的要求。由此可見,鋼網(wǎng)架構(gòu)件的制作加工過程是由一系列復(fù)雜的工序組成,每一道工序都有可能出現(xiàn)問題。鋼網(wǎng)架的連接因素,鋼結(jié)構(gòu)的連接方法通常有栓接、煌接和鉚接三種。煙接是鋼結(jié)構(gòu)連接最重要的手段。就本文所研究的傳接球網(wǎng)架而言,網(wǎng)架中大部分構(gòu)件的連接都是輝接完成的。燒接方法種類很多,按得接的自動化程度一般分為手工偉接、半自動揮接及自動化燥接。掉接連接的優(yōu)點是不削弱截面、節(jié)省材料、構(gòu)造簡單、連接方便、連接剛度大、密閉性好,尤其是可以保證等強連接或剛性連接。(4)鋼網(wǎng)架的使用因素鋼網(wǎng)架在使用過程中結(jié)構(gòu)的維護不及時或使用不規(guī)范都會出現(xiàn)使用荷載超過設(shè)計荷載的狀況。網(wǎng)架屋面上隨意堆料、堆物、屋面排水不暢通、積灰不及時清掃都會導(dǎo)致網(wǎng)架超載。除此以外,使用單位在對網(wǎng)架進行防水和保溫的補修時,維修單位沒有對滲漏原因進行調(diào)查和分析的情況下,直接進行鋪設(shè)。施工時,施工材料和機具全部堆積在屋面上,在不拆除既有防水和保溫層的情況下,進行二次鋪設(shè),整個維修過程大大增加了網(wǎng)架的荷載,在這樣的情況下,網(wǎng)架承受的靜載越來越大,隨著網(wǎng)架在用過程中逐漸老化,大大縮短網(wǎng)架使用壽命,成為事故隱患。(5)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計因素依賴設(shè)計軟件,對網(wǎng)架本身沒有清晰的設(shè)計概念部分設(shè)計人員,只是簡單掌握了網(wǎng)架相關(guān)的設(shè)計軟件,一味的依賴設(shè)計軟件,在理論上有錯誤,對網(wǎng)架的設(shè)計概念不清楚,對網(wǎng)架的計算方法和受力特點不了解?;蛘呤菑慕?jīng)驗出發(fā),對設(shè)計條件不進行細致全面的分析套用既有圖紙。通常所選用的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)選型分別有:正方四角錐、斜置四角錐、斜放四角錐、正交正放衍架、正交斜放析架等形式。不同形式的結(jié)構(gòu)選型由于分桿體系和和支撐體統(tǒng)不同,網(wǎng)架構(gòu)造和網(wǎng)架尺寸設(shè)計不合理時,都會出現(xiàn)嚴重問題。更有甚者會出現(xiàn)可變體系。即使利用計算軟件,由于軟件的判斷方法有一定的局限性,有一些不合理參數(shù)或者存在問題的網(wǎng)架都難以判斷或及時更正。

4建筑鋼結(jié)構(gòu)事故的預(yù)防措施4.1首先認真做好鋼結(jié)構(gòu)工程的深化設(shè)計(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)設(shè)計:桁架,支撐和其他角撐板設(shè)計和放樣;桁架或?qū)嵭母拱骞靶谓Y(jié)構(gòu)和設(shè)計;梁支撐加強筋或垂直和水平加強筋;復(fù)合截面構(gòu)件板,拼接安排,施工設(shè)計;板和構(gòu)件變截面結(jié)構(gòu)設(shè)計;拼接,焊接槽和開槽結(jié)構(gòu)設(shè)計;張力和可調(diào)節(jié)的圓鋼支撐設(shè)計;桁架支撐,彈簧板,橢圓孔,板鉸鏈,滾子軸承,橡膠分支座,剪切鍵,支架,連接板,邊緣和孔,手孔等詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計;構(gòu)件運送單元橫隔設(shè)計。(2)結(jié)構(gòu)和連接計算:焊接長度的計算和接頭的螺栓數(shù)量;小拼接的計算;計算材料或部件的焊接變形調(diào)整余量和加工余量;拱形度,高強度螺栓連接長度,材料數(shù)量和幾何尺寸和交叉線等的計算(3)鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的結(jié)構(gòu)要點:在鋼結(jié)構(gòu)工程中,節(jié)點的設(shè)計,建造,制造,安裝和施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果節(jié)點處理不當,則結(jié)構(gòu)失調(diào),這通常會導(dǎo)致組件過度應(yīng)力并導(dǎo)致突發(fā)災(zāi)難。如果合理地處理節(jié)點并且結(jié)構(gòu)準確,即使組件過載,也可以重新分配整個結(jié)構(gòu)并且可以安全地使用。從實踐中,我們總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的十個結(jié)構(gòu)點:力清晰,力傳遞直接;結(jié)構(gòu)簡單;所有在關(guān)節(jié)力軸上聚集的桿,如果沒有特殊原因,必須移交給節(jié)點的中心;它可以減少偏心;盡可能減少二次壓力;避免壓力集中;便于生產(chǎn)和安裝;便于運輸;易維護;并且應(yīng)該只做節(jié)點,則剛;該鉸的節(jié)點,則鉸。(4)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過程中的結(jié)構(gòu)設(shè)計:臨時固定加強筋的安裝和施工方便;焊接夾具耳板。所以,在深化鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,應(yīng)充分考慮構(gòu)件制造和安裝的因素,形成與整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的良好互動關(guān)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計方案應(yīng)不斷改進和調(diào)整,以確保鋼結(jié)構(gòu)工程的高質(zhì)量,高效率,安全性和經(jīng)濟性。在深化設(shè)計階段,必須仔細,徹底地考慮并消除因深度設(shè)計而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞和損壞的因素。把鋼結(jié)構(gòu)工程事故的主要來源。4.2扎扎實實做好鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件加工質(zhì)量的監(jiān)控(1)鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工質(zhì)量必須從鋼結(jié)構(gòu)的加工制作開始,采取嚴格的質(zhì)量控制措施,從材料進廠檢驗(堅決杜絕有夾層、夾渣、夾砂、發(fā)裂、縮孔、白點、氧化鐵皮、鋼材內(nèi)部破裂、斑疤、劃痕、切痕、過熱、過燒、薄板的粘結(jié)、脫碳、化學(xué)成份不合格或偏析嚴重的材料進廠使用)。(2)從號料切割、焊接成型、預(yù)拼、涂裝等工序進行合理有序的控制。嚴格控制焊接結(jié)構(gòu)工藝標準;鉚接工藝標準:高強螺栓連接工藝標準。正確進行鋼結(jié)構(gòu)的熱處理。正確進行焊接結(jié)構(gòu)的變形控制與校正(有夾固法、彈性反變形法、焊接程序和工藝的控制方法)。(3)正確進行內(nèi)應(yīng)力的消除(熱回火方法,振動方法)。鋼框架加工技術(shù)在整個結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,安全,施工期,投資中起著重要作用,可以防止鋼結(jié)構(gòu)的損壞。這種做法已經(jīng)證明,在不使用適當?shù)募庸ぜ夹g(shù)的情況下改造鋼結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)中的先天缺陷,這可能在將來產(chǎn)生致命的后果。4.3嚴、準、細控制鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)(1)必須遵循鋼結(jié)構(gòu)的安裝和施工:按規(guī)范安裝和施工;按標準檢驗操作;嚴格遵守設(shè)計文件。嚴格按照招標文件;嚴格遵守合同文件。做到嚴(嚴格的要求;嚴肅的態(tài)度;嚴密的措施);準(數(shù)據(jù)要準;計算要準;指揮要準):細(準備工作要細;考慮問題要細;方案措施要細)。(2)為了確保過濾過程中結(jié)構(gòu)的強度,剛度和穩(wěn)定性,通過計算鋼結(jié)構(gòu)的深度和臨時承載能力來確定。同一天安裝的鋼構(gòu)件應(yīng)形成穩(wěn)定的定位系統(tǒng)。提供加工響應(yīng)和混凝土結(jié)構(gòu)的臨時支持以進行設(shè)計驗證。(3)在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前,檢查建筑物的位置軸線,飛機的關(guān)閉角度,下柱的位置軸線,進入現(xiàn)場的混凝土和部件的強度,并在檢查后進行安裝。安裝時,必須從地面控制線上取下鋼結(jié)構(gòu)的位置軸,以避免接地錯誤。(4)鋼柱與梁之間的關(guān)系,梁與梁的連接采用第一螺栓的安裝和施工以及焊后工藝。一個單元的鋼結(jié)構(gòu)的安裝,校準,螺栓連接和焊接都已完成,并在安裝其他單元之前通過檢查。(5)為了在高空安裝鋼桿,鋼梁和鋼制垃圾,必須根據(jù)具體的識別部分格式和位置要求識別和測量安裝。在鋼柱梁形成整體穩(wěn)定結(jié)構(gòu)之前,需要多次調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)的安裝位置。通常,預(yù)先采用預(yù)期的偏移趨勢,并且增強時間固定測量和跟蹤測量以執(zhí)行測量條件和規(guī)則。跟蹤測量和整體改進需要特別強調(diào)。也就是說,在安裝每個部件時,必須對鋼柱和梁進行垂直和水平校正,并且可以隨時調(diào)整部件的位置。在許多組件創(chuàng)建框架系統(tǒng)之后,重復(fù)該過程。在三步安裝完成后測量整體結(jié)構(gòu),并且組件始終在正確的位置。(6)認真做好焊接精度的控制技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)工程成敗的關(guān)鍵在于焊接精密控制技術(shù)(也稱為焊接,損耗和焊接),以防止損壞和損壞。在過程,施工和安裝的早期階段,我們需要澄清施工和安裝過程的過程,并采用技術(shù)措施,包括使用成熟的經(jīng)驗公式,來預(yù)測和預(yù)測不同生產(chǎn)和安裝過程中的各種變化。我強調(diào)。然后控制相關(guān)的工藝工具和設(shè)備。常用的防止變形和控制焊接精度的方法如下:失真失真測量,如焊接同步補償;逐步消除失真過程測量;嚴格的靜態(tài)控制失真測量;設(shè)計;特殊工具,模具;焊接工藝采用小變形(如分段退焊法);采用高精度零件的加工方法;必須正確校準測量設(shè)備。

5結(jié)論與展望5.1結(jié)論鋼

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