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1、第五章第五章 钢结构工程事故分析与处理钢结构工程事故分析与处理第一节第一节 钢结构工程质量事故分析与处理钢结构工程质量事故分析与处理第二节第二节 钢结构材料事故原因分析与处理钢结构材料事故原因分析与处理第三节第三节 钢结构变形事故原因分析与处理钢结构变形事故原因分析与处理第四节第四节 铆钉、螺栓连接缺陷事故分析与处理铆钉、螺栓连接缺陷事故分析与处理第五节第五节 钢结构诱蚀事故分析及处理钢结构诱蚀事故分析及处理第六节第六节 钢结构构件裂缝事故分析与处理钢结构构件裂缝事故分析与处理下一页第五章第五章 钢结构工程事故分析与处理钢结构工程事故分析与处理第七节第七节 钢结构脆性断裂事故分析与预防钢结构脆
2、性断裂事故分析与预防第八节第八节 钢结构倒塌事故实例分析与处理钢结构倒塌事故实例分析与处理第九节第九节 钢结构火灾事故预防与分析钢结构火灾事故预防与分析第十节第十节 钢结构的加固钢结构的加固本章小结本章小结上一页第一节第一节 钢结构工程质量事故分析与钢结构工程质量事故分析与处理处理一、钢结构工程事故的类型一、钢结构工程事故的类型钢结构工程质量事故可分为两大类：钢结构工程质量事故可分为两大类：整体事故一包括结构整体倒塌、错位、变形等；整体事故一包括结构整体倒塌、错位、变形等；局部事故一包括构件失稳、连接失效、构件错位、变形以及局部事故一包括构件失稳、连接失效、构件错位、变形以及局部倒塌事故等局部
3、倒塌事故等常见的钢结构工程质量事故有以下五类：常见的钢结构工程质量事故有以下五类：（1 1）钢结构连接损伤事故；）钢结构连接损伤事故；（2 2）钢柱损坏及地脚螺栓事故；）钢柱损坏及地脚螺栓事故；（3 3）起重机梁工程事故；）起重机梁工程事故；（4 4）钢屋盖工程事故；）钢屋盖工程事故；（5 5）空间钢网架工程事故。）空间钢网架工程事故。下一页返回第一节第一节 钢结构工程质量事故分析与钢结构工程质量事故分析与处理处理二、钢结构工程质量事故的原因二、钢结构工程质量事故的原因（一）钢结构工程事故常见原因（一）钢结构工程事故常见原因钢结构工程质量事故的常见原因如钢结构工程质量事故的常见原因如图图5-1
4、5-1所示。所示。（二）钢网架事故的主要原因（二）钢网架事故的主要原因钢网架事故的主要原因见钢网架事故的主要原因见表表5-15-1三、钢结构事故的统计分析三、钢结构事故的统计分析钢结构事故是由于其本身存在着缺陷并在其他因素作用下发钢结构事故是由于其本身存在着缺陷并在其他因素作用下发展而形成的。从这种意义上说，钢结构产生缺陷和出现事故展而形成的。从这种意义上说，钢结构产生缺陷和出现事故的原因大体是相同的，缺陷往往是事故的前兆。的原因大体是相同的，缺陷往往是事故的前兆。下一页上一页返回第一节第一节 钢结构工程质量事故分析与钢结构工程质量事故分析与处理处理四、钢结构质量事故处理应注意的事项及四、钢结
5、构质量事故处理应注意的事项及方法方法（一）事故处理注意事项（一）事故处理注意事项（1 1）注意环境温度的影响。加固焊接应在）注意环境温度的影响。加固焊接应在0 0C C以上环境进行。以上环境进行。（2 2）注意高温对结构安全的影响。负荷条件下，做电焊加固）注意高温对结构安全的影响。负荷条件下，做电焊加固或加热校正变形，应注意被处理构件过热而承载能力降低的或加热校正变形，应注意被处理构件过热而承载能力降低的情况。情况。（3 3）正确选择焊接工艺。力求减少焊接变形、降低焊接应力。）正确选择焊接工艺。力求减少焊接变形、降低焊接应力。（4 4）选择合理的连接方式。钢结构加固补强优先采用电焊连）选择合理
6、的连接方式。钢结构加固补强优先采用电焊连接，在焊接确有困难时，可用高强螺栓或铆钉，不得已的情接，在焊接确有困难时，可用高强螺栓或铆钉，不得已的情况下可用精制螺栓，不准使用粗制螺栓作加固连接件。轻况下可用精制螺栓，不准使用粗制螺栓作加固连接件。轻下一页上一页返回第一节第一节 钢结构工程质量事故分析与钢结构工程质量事故分析与处理处理钢结构在负荷条件下，不准采用电焊加固。钢结构在负荷条件下，不准采用电焊加固。（二）常用事故处理方法（二）常用事故处理方法（1 1）结构补强。当结构或构件的承载力或刚度等达不到规定）结构补强。当结构或构件的承载力或刚度等达不到规定要求时，常采用结构补强处理。钢结构补强的方
7、法很多，施要求时，常采用结构补强处理。钢结构补强的方法很多，施工也较简单，如加焊钢板或型钢就可补强结构或构件。工也较简单，如加焊钢板或型钢就可补强结构或构件。（2 2）局部割除更换。钢结构局部损坏或有严重质量缺陷又无）局部割除更换。钢结构局部损坏或有严重质量缺陷又无法修复时，可采用此法，更换部分常用焊接方法与原有部分法修复时，可采用此法，更换部分常用焊接方法与原有部分连接。连接。（3 3）增设支撑。例如屋盖中钢屋架变形过大或屋架内压杆计）增设支撑。例如屋盖中钢屋架变形过大或屋架内压杆计算长度过大等均可采用此法处理。算长度过大等均可采用此法处理。下一页上一页返回第一节第一节 钢结构工程质量事故分
8、析与钢结构工程质量事故分析与处理处理（4 4）纠偏复位。钢结构或构件的变形或错位过大时常用此法）纠偏复位。钢结构或构件的变形或错位过大时常用此法处理。处理。（5 5）钢结构或构件连接修复、加固。包括焊接、铆接、螺栓）钢结构或构件连接修复、加固。包括焊接、铆接、螺栓连接等质量缺陷或损伤的修复、加固。连接等质量缺陷或损伤的修复、加固。（6 6）减小内力。当钢结构或钢构件承载力不足时，可用减小）减小内力。当钢结构或钢构件承载力不足时，可用减小内力的方法处理。具体的措施有结构卸荷、改变计算图形等。内力的方法处理。具体的措施有结构卸荷、改变计算图形等。（7 7）其他方法。如更换不合格材料或构件，修改设计
9、等。）其他方法。如更换不合格材料或构件，修改设计等。上一页返回第二节第二节 钢结构材料事故原因分析与钢结构材料事故原因分析与处理处理一、钢结构材料事故产生的原因一、钢结构材料事故产生的原因钢结构材料事故是指由于材料本身的原因引发的事故。材料钢结构材料事故是指由于材料本身的原因引发的事故。材料事故可概括为两大类：裂缝事故和倒塌事故。裂缝事故主要事故可概括为两大类：裂缝事故和倒塌事故。裂缝事故主要出现在钢结构基本构件中，倒塌事故则指因材质原因引起的出现在钢结构基本构件中，倒塌事故则指因材质原因引起的结构局部倒塌和整体倒塌。结构局部倒塌和整体倒塌。钢结构材料事故产生的原因如下：钢结构材料事故产生的原
10、因如下：（1 1）设计时选材不合理。）设计时选材不合理。（2 2）钢材质量不合格。）钢材质量不合格。（3 3）制作时工艺参数不合理，钢材与焊接材料不匹配。）制作时工艺参数不合理，钢材与焊接材料不匹配。（4 4）螺栓质量不合格。）螺栓质量不合格。（5 5）铆钉质量不合格。）铆钉质量不合格。下一页返回第二节第二节 钢结构材料事故原因分析与钢结构材料事故原因分析与处理处理（6 6）焊接材料质量不合格。）焊接材料质量不合格。（7 7）安装时管理混乱，导致材料混用或随意替代。）安装时管理混乱，导致材料混用或随意替代。二、钢结构材料事故的处理措施二、钢结构材料事故的处理措施钢结构材料事故的处理措施如钢结构
11、材料事故的处理措施如图图5-25-2所示。所示。三、钢结构材料事故实例三、钢结构材料事故实例 例例5-15-1某车间单层厂房架下弦角钢裂缝。某车间单层厂房架下弦角钢裂缝。 例例5-25-2哈尔滨市某钢桥因材质问题开裂。哈尔滨市某钢桥因材质问题开裂。上一页返回第三节第三节 钢结构变形事故原因分析与钢结构变形事故原因分析与处理处理一、钢结构变形事故的类型一、钢结构变形事故的类型钢结构的变形可分为总体变形和局部变形两类。钢结构的变形可分为总体变形和局部变形两类。总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生变化，出现弯曲、总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生变化，出现弯曲、畸变和扭曲等。畸变和扭曲等。局部变形
12、是指结构构件在局部区域内出现变形，例如构件凹局部变形是指结构构件在局部区域内出现变形，例如构件凹凸变形、板边折皱波浪变形、端面的角变位等。凸变形、板边折皱波浪变形、端面的角变位等。总体变形与局部变形在实际的工程结构中有可能单独出现，总体变形与局部变形在实际的工程结构中有可能单独出现，但更多的是组合出现。无论何种变形都会影响到结构的美观，但更多的是组合出现。无论何种变形都会影响到结构的美观，降低构件的刚度和稳定性，给连接和组装带来困难，尤其是降低构件的刚度和稳定性，给连接和组装带来困难，尤其是附加应力的产生，将严重降低构件的承载力，影响到整体结附加应力的产生，将严重降低构件的承载力，影响到整体结
13、构的安全。构的安全。下一页返回第三节第三节 钢结构变形事故原因分析与钢结构变形事故原因分析与处理处理二、钢结构变形事故的原因二、钢结构变形事故的原因钢结构变形事故的原因如钢结构变形事故的原因如图图5-65-6所示。所示。三、钢结构变形事故的处理三、钢结构变形事故的处理钢结构的变形处理，应根据变形的大小采取不同的处理方法。钢结构的变形处理，应根据变形的大小采取不同的处理方法。如果变形大小未超过容许破坏程度，可不作处理。钢结构构如果变形大小未超过容许破坏程度，可不作处理。钢结构构件的容许破坏程度，应针对不同材质通过使用情况的大量调件的容许破坏程度，应针对不同材质通过使用情况的大量调查研究，积累资料
14、，并按实际破坏情况进行必要的验算和试查研究，积累资料，并按实际破坏情况进行必要的验算和试验工作后，综合分析拟定；当构件的变形不大时，可采用冷验工作后，综合分析拟定；当构件的变形不大时，可采用冷加工和热加工矫正；当变形较大，而又很难校正时，应采用加工和热加工矫正；当变形较大，而又很难校正时，应采用加固或调换新件进行修复。对变形构件应按构件的实际变形加固或调换新件进行修复。对变形构件应按构件的实际变形情况进行强度验算，截面上局部变形可按扣除变形部分的情况进行强度验算，截面上局部变形可按扣除变形部分的下一页上一页返回第三节第三节 钢结构变形事故原因分析与钢结构变形事故原因分析与处理处理截面进行强度验
15、算，强度不足时，也应采取加固措施。截面进行强度验算，强度不足时，也应采取加固措施。（一）热加工法矫正变形（一）热加工法矫正变形（二）冷加工法矫正变形（二）冷加工法矫正变形四、钢结构变形事故实例四、钢结构变形事故实例 例例5-35-3某焊接主梁腹板局部变形。某焊接主梁腹板局部变形。 例例5-45-4某组合梁产生翘形。某组合梁产生翘形。上一页返回第四节第四节 铆钉、螺栓连接缺陷事故分铆钉、螺栓连接缺陷事故分析与处理析与处理一、铆钉、螺栓连接常见缺陷与检查方法一、铆钉、螺栓连接常见缺陷与检查方法（一）常见缺陷（一）常见缺陷铆钉连接常见的缺陷有：铆钉松动、钉头开裂、铆钉被剪断、铆钉连接常见的缺陷有：铆
16、钉松动、钉头开裂、铆钉被剪断、漏铆以及个别铆钉连接处贴合不紧密。漏铆以及个别铆钉连接处贴合不紧密。高强螺栓连接常见的缺陷有：螺栓断裂、摩擦型螺栓连接滑高强螺栓连接常见的缺陷有：螺栓断裂、摩擦型螺栓连接滑移、连接盖板断裂、构件母材断裂。移、连接盖板断裂、构件母材断裂。（二）检查方法（二）检查方法铆钉与螺栓连接检查，着重于铆钉和螺栓是否在使用阶段切铆钉与螺栓连接检查，着重于铆钉和螺栓是否在使用阶段切断、松动和掉头，同时也要检查建造时留下的缺陷。断、松动和掉头，同时也要检查建造时留下的缺陷。（1 1）铆钉检查采用目测或敲击，常用方法是两者相结合，所）铆钉检查采用目测或敲击，常用方法是两者相结合，所用工具有手锤、塞尺、弦线和用工具有手锤、塞尺、弦线和1010倍以上的放大镜。倍以上的放大镜。下一页返回第四节第四节 铆钉、螺栓连接缺陷事故分铆钉、螺栓连接缺陷事故分析与处理析与处理（2 2）螺栓质量缺陷检查除了目测和敲击外，尚需用扳手测试，）螺栓质量缺陷检查除了目测和敲击外，尚需用扳手测试，对于高强螺栓要用测力扳手等工具测试。对于高强螺栓要用测力扳手等工具测试。（3 3）要正确判断铆钉和螺栓是否松动
