钢结构工程事故分析与处理作业ppt课件

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1、钢结构工程事故分析与处理钢结构工程事故分析与处理 4 4班班1010号号1 1第第1 1章章 绪论绪论一、钢结构事故分析的重要性一、钢结构事故分析的重要性 钢结构虽然有很多优点,但是其自身不可回避的缺点也给工程实际带来了许多事故,为钢结构虽然有很多优点,但是其自身不可回避的缺点也给工程实际带来了许多事故,为此文章对钢结构的事故种类进行了总结分析,将钢结构事故分为了材料事故、变形事此文章对钢结构的事故种类进行了总结分析,将钢结构事故分为了材料事故、变形事故、失稳事故、疲劳破坏事故、腐蚀事故、火灾事故等。并且对事故原因防治措施提故、失稳事故、疲劳破坏事故、腐蚀事故、火灾事故等。并且对事故原因防治措

2、施提出了合理建议出了合理建议2 2 事故,对不同的行业有不同的描述。所谓事故就是在进行有目的的行动过程中所发生的事故,对不同的行业有不同的描述。所谓事故就是在进行有目的的行动过程中所发生的违背人们意愿的事情或现象。事故包含人身受到伤害和财产受到损失。每一起事故发违背人们意愿的事情或现象。事故包含人身受到伤害和财产受到损失。每一起事故发生的后果主要有以下三种情况:第一种,人身受到伤害,财产没有损失;第二种,人生的后果主要有以下三种情况:第一种,人身受到伤害,财产没有损失;第二种,人身没有伤害,而财产受到损失;第三种,人身受到伤害,财产也受到损失。身没有伤害,而财产受到损失;第三种,人身受到伤害,

3、财产也受到损失。3 3二、事故的定义二、事故的定义 事故,对不同的行业有不同的描述。所谓事故就是在进行有目的的行动过程中所发生的事故,对不同的行业有不同的描述。所谓事故就是在进行有目的的行动过程中所发生的违背人们意愿的事情或现象。事故包含人身受到伤害和财产受到损失。每一起事故发违背人们意愿的事情或现象。事故包含人身受到伤害和财产受到损失。每一起事故发生的后果主要有以下三种情况:第一种,人身受到伤害,财产没有损失;第二种,人生的后果主要有以下三种情况:第一种,人身受到伤害,财产没有损失;第二种,人身没有伤害,而财产受到损失;第三种,人身受到伤害,财产也受到损失。身没有伤害,而财产受到损失;第三种

4、,人身受到伤害,财产也受到损失。4 4三、事故的分类三、事故的分类建筑安全生产事故分类建筑安全生产事故分类 1.1.按事故的原因及性质分类按事故的原因及性质分类 建筑安全事故可以分为四类,即建筑安全事故可以分为四类,即生产事故、质量问题、技术事故和环境事故。生产事故、质量问题、技术事故和环境事故。 (1)(1)生产事故生产事故 目前我国对建筑安全生产目前我国对建筑安全生产的管理主要是针对生产事故。的管理主要是针对生产事故。 (2)(2)质量问题质量问题 质量问题主要是指由于设计不符合规范质量问题主要是指由于设计不符合规范或施工达不到要求等原因而导致建筑结构实体或使用功能存在瑕疵,进而引起安全事

5、或施工达不到要求等原因而导致建筑结构实体或使用功能存在瑕疵,进而引起安全事故的发生。质量问题也是建筑安全事故的主要类型之一。故的发生。质量问题也是建筑安全事故的主要类型之一。 (3)(3)技术事故技术事故 技术事故主要技术事故主要是指由于工程技术原因而导致的安全事故,技术事故的结果通常是毁灭性的。技术事是指由于工程技术原因而导致的安全事故,技术事故的结果通常是毁灭性的。技术事故的发生,可能发生在施工生产阶段,也可能发生在使用阶段。故的发生,可能发生在施工生产阶段,也可能发生在使用阶段。 (4)(4)环境事故环境事故 使用环使用环境原因主要是对建筑实体的使用不当,比如荷载超标、静荷载设计而动荷载

6、使用以及境原因主要是对建筑实体的使用不当,比如荷载超标、静荷载设计而动荷载使用以及使用高污染建筑材料或放射性材料等。使用高污染建筑材料或放射性材料等。 2.2.按事故类别分类按事故类别分类 按事故类别分,可以分为按事故类别分,可以分为1414类,即物体打击、车辆伤害等。类,即物体打击、车辆伤害等。 3.3.按事故严重程度分类按事故严重程度分类 可以分为轻伤事故、重伤可以分为轻伤事故、重伤事故和死亡事故三类事故和死亡事故三类5 5四、事故的一般原因分析四、事故的一般原因分析钢结构的抗拉、抗压强度相对较高,构件断面小,自重较轻,结构性能好,建设速度钢结构的抗拉、抗压强度相对较高,构件断面小,自重较

7、轻,结构性能好,建设速度快,环境污染小,所以钢结构工程适用多种结构形式和场所,结构形式如:柱、梁、快,环境污染小,所以钢结构工程适用多种结构形式和场所,结构形式如:柱、梁、桁架、刚架、拱、网架、悬索等。适用场所如:工业厂房、高层建筑、体育场馆、钢桁架、刚架、拱、网架、悬索等。适用场所如:工业厂房、高层建筑、体育场馆、钢构住宅、桥梁及各种公共建筑。特别是北京奥运场馆、上海世博场馆的建设,钢结构构住宅、桥梁及各种公共建筑。特别是北京奥运场馆、上海世博场馆的建设,钢结构工程大量广泛应用,充分体现了钢结构的特点和优点。虽然钢结构工程大量广泛推广工程大量广泛应用,充分体现了钢结构的特点和优点。虽然钢结构

8、工程大量广泛推广应用,但是钢结构工程设计、加工和安装中的许多复杂问题及技术难题还没有被深刻应用,但是钢结构工程设计、加工和安装中的许多复杂问题及技术难题还没有被深刻了解认识到。钢结构工程,特别是钢结构安装工程,属高危险行业,因此,轻型钢结了解认识到。钢结构工程,特别是钢结构安装工程,属高危险行业,因此,轻型钢结构对设计人员、加工人员和安装人员素质要求较高。稍有粗心大意、考虑不周和经验构对设计人员、加工人员和安装人员素质要求较高。稍有粗心大意、考虑不周和经验不足将会出现质量安全事故,甚至整体倒塌,造成严重责任事故。钢结构工程质量事不足将会出现质量安全事故,甚至整体倒塌,造成严重责任事故。钢结构工

9、程质量事故按其时间阶段划分可分为设计原因事故、加工原因事故、施工原因事故和使用原因故按其时间阶段划分可分为设计原因事故、加工原因事故、施工原因事故和使用原因事故。按造成事故的因素可分为单一因素、多种因素和复杂因素事故。按造成事故的因素可分为单一因素、多种因素和复杂因素6 6五、事故的一般处理程序五、事故的一般处理程序1 1、接到事故报告后,立即组成事故现场处理小组(、接到事故报告后,立即组成事故现场处理小组(2 2人以上),及时赶到事故现场,人以上),及时赶到事故现场,并要求事故单位通知市建规委、市安监局、市总工会等部门。并要求事故单位通知市建规委、市安监局、市总工会等部门。 2 2、事故现场

10、处理:、事故现场处理: (1) (1) 开展事故现场勘察工作:开展事故现场勘察工作: 现场物证、证人材料或其他事实材料等的搜集;现场物证、证人材料或其他事实材料等的搜集; 对现场进行拍照、摄影取证;对现场进行拍照、摄影取证; 进行事故临时问话笔录进行事故临时问话笔录7 7 (2) (2) 事故现场处理事项:事故现场处理事项: 向事故单位发出停工整改通知单,责令施工现场停工整改向事故单位发出停工整改通知单,责令施工现场停工整改或局部停工整改;或局部停工整改; 责成事故单位必须在责成事故单位必须在2424小时内向市建规委、市安监局、市总小时内向市建规委、市安监局、市总工会、市建管处等单位提交事故快

11、报表;工会、市建管处等单位提交事故快报表; 责成事故单位立即组成事故调查小组,责成事故单位立即组成事故调查小组,按按(1)(1)要求开展事故现场勘察工作;要求开展事故现场勘察工作; 同时成立事故善后处理小组,作好家属接待、安同时成立事故善后处理小组,作好家属接待、安抚和稳定工作;及时完成理赔工作,并办理相应的签字手续;抚和稳定工作;及时完成理赔工作,并办理相应的签字手续;8 8六、钢结构事故的防范措施六、钢结构事故的防范措施作为一种新型的结构体系,钢结构以其强度高、自重轻、塑性和韧性好、抗震性能优作为一种新型的结构体系,钢结构以其强度高、自重轻、塑性和韧性好、抗震性能优越、工厂化生产程度高、装

12、配方便、造型美观、综合经济效益显著等一系列优点,受越、工厂化生产程度高、装配方便、造型美观、综合经济效益显著等一系列优点,受到国内外建筑师和结构工程师的青睐,在高层、大跨建筑领域显示出其无与伦比的优到国内外建筑师和结构工程师的青睐,在高层、大跨建筑领域显示出其无与伦比的优势。我国国内建筑领域的钢结构也同其它发达国家一样,呈现出蓬勃发展的势头,取势。我国国内建筑领域的钢结构也同其它发达国家一样,呈现出蓬勃发展的势头,取得了很大成就。但是,钢结构工程领域的各类事故也时有所闻,给人民群众的财产与得了很大成就。但是,钢结构工程领域的各类事故也时有所闻,给人民群众的财产与生命安全造成巨大损失。从设计、施

13、工、使用等环节入手,全面客观地认识、分析、生命安全造成巨大损失。从设计、施工、使用等环节入手,全面客观地认识、分析、解决钢结构工程在各环节存在的问题,可以大大减少钢结构工程事故的发生。就事故解决钢结构工程在各环节存在的问题,可以大大减少钢结构工程事故的发生。就事故的性质而言,钢结构工程事故可以分为材料事故、变形事故、失稳事故、脆性断裂事的性质而言,钢结构工程事故可以分为材料事故、变形事故、失稳事故、脆性断裂事故、疲劳破坏事故、锈蚀事故和火灾事故等故、疲劳破坏事故、锈蚀事故和火灾事故等9 9第第第第2 2章章章章 钢结构的缺陷分析钢结构的缺陷分析钢结构的缺陷分析钢结构的缺陷分析一、缺陷的概念一、

14、缺陷的概念一、缺陷的概念一、缺陷的概念 由于人为(勘察、设计、施工、使用)或自然(地质、气候)原因,致使建筑物由于人为(勘察、设计、施工、使用)或自然(地质、气候)原因,致使建筑物由于人为(勘察、设计、施工、使用)或自然(地质、气候)原因,致使建筑物由于人为(勘察、设计、施工、使用)或自然(地质、气候)原因,致使建筑物出现影响正常使用以及承载力、耐久性、整体稳定性等不足的问题。出现影响正常使用以及承载力、耐久性、整体稳定性等不足的问题。出现影响正常使用以及承载力、耐久性、整体稳定性等不足的问题。出现影响正常使用以及承载力、耐久性、整体稳定性等不足的问题。 缺陷表现为具有影响正常使用以及承载力、

15、耐久性、完整性的种种隐藏的和显缺陷表现为具有影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏的和显缺陷表现为具有影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏的和显缺陷表现为具有影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏的和显露的不足。但缺陷往往是产生事故的直接或间接原因,而事故往往是缺陷的质变和露的不足。但缺陷往往是产生事故的直接或间接原因,而事故往往是缺陷的质变和露的不足。但缺陷往往是产生事故的直接或间接原因,而事故往往是缺陷的质变和露的不足。但缺陷往往是产生事故的直接或间接原因,而事故往往是缺陷的质变和经久不加处理的发展。经久不加处理的发展。经久不加处理的发展。经久不加处理的发展

16、。 1010缺陷的分类:缺陷的分类:按照严重程度分为:按照严重程度分为:按照严重程度分为:按照严重程度分为:轻微缺陷:不影响建筑结构的承载力、刚度及其完整性,也不影响建筑结构的近期轻微缺陷:不影响建筑结构的承载力、刚度及其完整性,也不影响建筑结构的近期轻微缺陷:不影响建筑结构的承载力、刚度及其完整性,也不影响建筑结构的近期轻微缺陷:不影响建筑结构的承载力、刚度及其完整性,也不影响建筑结构的近期使用;使用;使用;使用;使用缺陷使用缺陷使用缺陷使用缺陷: :非破坏性缺陷。它不影响建筑结构的承载力,但却影响其使用功能,或使非破坏性缺陷。它不影响建筑结构的承载力,但却影响其使用功能,或使非破坏性缺陷。

17、它不影响建筑结构的承载力,但却影响其使用功能,或使非破坏性缺陷。它不影响建筑结构的承载力,但却影响其使用功能,或使结构的使用性能下降,有时还会使人产生不舒适感和不安全感。例如,钢粱较大的结构的使用性能下降,有时还会使人产生不舒适感和不安全感。例如,钢粱较大的结构的使用性能下降,有时还会使人产生不舒适感和不安全感。例如,钢粱较大的结构的使用性能下降,有时还会使人产生不舒适感和不安全感。例如,钢粱较大的挠度等挠度等挠度等挠度等 危及承载力缺陷危及承载力缺陷危及承载力缺陷危及承载力缺陷: :由于材料强度不足、构件截面尺寸不够、构件残缺有伤、安装连接由于材料强度不足、构件截面尺寸不够、构件残缺有伤、安

18、装连接由于材料强度不足、构件截面尺寸不够、构件残缺有伤、安装连接由于材料强度不足、构件截面尺寸不够、构件残缺有伤、安装连接构造质量低劣等原因直接威胁到构件甚至整个结构的承载力和稳定性。构造质量低劣等原因直接威胁到构件甚至整个结构的承载力和稳定性。构造质量低劣等原因直接威胁到构件甚至整个结构的承载力和稳定性。构造质量低劣等原因直接威胁到构件甚至整个结构的承载力和稳定性。 1111二、二、二、二、 钢结构缺陷的类型及原因钢结构缺陷的类型及原因钢结构缺陷的类型及原因钢结构缺陷的类型及原因 1 1钢材的先天性缺陷钢材的先天性缺陷钢材的先天性缺陷钢材的先天性缺陷(1 1)化学成分缺陷。有害杂质对钢材性能

19、的影响极大,应加以严格控制。)化学成分缺陷。有害杂质对钢材性能的影响极大,应加以严格控制。)化学成分缺陷。有害杂质对钢材性能的影响极大,应加以严格控制。)化学成分缺陷。有害杂质对钢材性能的影响极大,应加以严格控制。(2 2)冶炼及轧制缺陷。在冶炼和轧制时,因工艺参数控制不严等产生表面缺陷和内部)冶炼及轧制缺陷。在冶炼和轧制时,因工艺参数控制不严等产生表面缺陷和内部)冶炼及轧制缺陷。在冶炼和轧制时,因工艺参数控制不严等产生表面缺陷和内部)冶炼及轧制缺陷。在冶炼和轧制时,因工艺参数控制不严等产生表面缺陷和内部缺陷。如偏析、夹杂、裂纹、分层、过烧、气泡、内部破裂及机械性能不合格等。缺陷。如偏析、夹杂

20、、裂纹、分层、过烧、气泡、内部破裂及机械性能不合格等。缺陷。如偏析、夹杂、裂纹、分层、过烧、气泡、内部破裂及机械性能不合格等。缺陷。如偏析、夹杂、裂纹、分层、过烧、气泡、内部破裂及机械性能不合格等。 12122.2.钢构件的加工制作缺陷钢构件的加工制作缺陷钢构件的加工制作缺陷钢构件的加工制作缺陷 钢结构构件的加工方法:剪、冲、切、折、割、钻、铆、焊、喷、压、滚、弯、钢结构构件的加工方法:剪、冲、切、折、割、钻、铆、焊、喷、压、滚、弯、钢结构构件的加工方法:剪、冲、切、折、割、钻、铆、焊、喷、压、滚、弯、钢结构构件的加工方法:剪、冲、切、折、割、钻、铆、焊、喷、压、滚、弯、刨、铣、磨、锯、涂、抛

21、、热处理等。刨、铣、磨、锯、涂、抛、热处理等。刨、铣、磨、锯、涂、抛、热处理等。刨、铣、磨、锯、涂、抛、热处理等。1 1 1 1)选材不合格;)选材不合格;)选材不合格;)选材不合格;2 2 2 2)原材料矫正引起冷作硬化;)原材料矫正引起冷作硬化;)原材料矫正引起冷作硬化;)原材料矫正引起冷作硬化;3 3 3 3)放样、号料尺寸超公差;)放样、号料尺寸超公差;)放样、号料尺寸超公差;)放样、号料尺寸超公差;4 4 4 4)切割边未加工或达不到要求;)切割边未加工或达不到要求;)切割边未加工或达不到要求;)切割边未加工或达不到要求;5 5 5 5)孔径误差;)孔径误差;)孔径误差;)孔径误差;

22、6 6 6 6)冲孔未作加工,存在硬化区和微裂纹;)冲孔未作加工,存在硬化区和微裂纹;)冲孔未作加工,存在硬化区和微裂纹;)冲孔未作加工,存在硬化区和微裂纹;7 7 7 7)构件冷加工引起钢材硬化和微裂纹;)构件冷加工引起钢材硬化和微裂纹;)构件冷加工引起钢材硬化和微裂纹;)构件冷加工引起钢材硬化和微裂纹;8 8 8 8)构件热加工引起的残余应力;)构件热加工引起的残余应力;)构件热加工引起的残余应力;)构件热加工引起的残余应力;9 9 9 9)表面清洗防锈不合格;)表面清洗防锈不合格;)表面清洗防锈不合格;)表面清洗防锈不合格;10101010)钢构件外型尺寸超公差。)钢构件外型尺寸超公差。

23、)钢构件外型尺寸超公差。)钢构件外型尺寸超公差。 13133.3.钢结构的连接缺陷钢结构的连接缺陷钢结构的连接缺陷钢结构的连接缺陷 (1 1)螺栓连接缺陷:)螺栓连接缺陷:)螺栓连接缺陷:)螺栓连接缺陷:1 1 1 1)螺栓孔引起构件截面削弱;)螺栓孔引起构件截面削弱;)螺栓孔引起构件截面削弱;)螺栓孔引起构件截面削弱;2 2 2 2)普通螺栓连接在长期动载作用下的螺栓松动;)普通螺栓连接在长期动载作用下的螺栓松动;)普通螺栓连接在长期动载作用下的螺栓松动;)普通螺栓连接在长期动载作用下的螺栓松动;3 3 3 3)高强螺栓连接预应力松弛引起的滑移变形;)高强螺栓连接预应力松弛引起的滑移变形;)

24、高强螺栓连接预应力松弛引起的滑移变形;)高强螺栓连接预应力松弛引起的滑移变形;4 4 4 4)螺栓及附件钢材质量不合格;)螺栓及附件钢材质量不合格;)螺栓及附件钢材质量不合格;)螺栓及附件钢材质量不合格;5 5 5 5)孔径及孔位偏差;)孔径及孔位偏差;)孔径及孔位偏差;)孔径及孔位偏差;6 6 6 6)摩擦面处理达不到设计要求。)摩擦面处理达不到设计要求。)摩擦面处理达不到设计要求。)摩擦面处理达不到设计要求。 14144.4.钢结构的连接缺陷钢结构的连接缺陷钢结构的连接缺陷钢结构的连接缺陷 (2 2)焊接连接缺陷:)焊接连接缺陷:)焊接连接缺陷:)焊接连接缺陷:1 1 1 1)焊接材料不合

25、格。一是焊接材料本身质量问题;二是焊接材料与母材不匹配;三是)焊接材料不合格。一是焊接材料本身质量问题;二是焊接材料与母材不匹配;三是)焊接材料不合格。一是焊接材料本身质量问题;二是焊接材料与母材不匹配;三是)焊接材料不合格。一是焊接材料本身质量问题;二是焊接材料与母材不匹配;三是不注意焊接材料的烘焙工作。不注意焊接材料的烘焙工作。不注意焊接材料的烘焙工作。不注意焊接材料的烘焙工作。2 2 2 2)焊接引起焊缝热影响区母材的塑性和韧性降低,使钢材硬化、变脆和开裂。)焊接引起焊缝热影响区母材的塑性和韧性降低,使钢材硬化、变脆和开裂。)焊接引起焊缝热影响区母材的塑性和韧性降低,使钢材硬化、变脆和开

26、裂。)焊接引起焊缝热影响区母材的塑性和韧性降低,使钢材硬化、变脆和开裂。3 3 3 3)因焊接产生较大的焊接残余变形。)因焊接产生较大的焊接残余变形。)因焊接产生较大的焊接残余变形。)因焊接产生较大的焊接残余变形。4 4 4 4)因焊接产生严重的残余应力或应力集中。)因焊接产生严重的残余应力或应力集中。)因焊接产生严重的残余应力或应力集中。)因焊接产生严重的残余应力或应力集中。5 5 5 5)焊缝存在的各种缺陷。如裂纹、焊瘤、边缘未熔合、未焊透、咬肉、夹渣和气孔等。)焊缝存在的各种缺陷。如裂纹、焊瘤、边缘未熔合、未焊透、咬肉、夹渣和气孔等。)焊缝存在的各种缺陷。如裂纹、焊瘤、边缘未熔合、未焊透

27、、咬肉、夹渣和气孔等。)焊缝存在的各种缺陷。如裂纹、焊瘤、边缘未熔合、未焊透、咬肉、夹渣和气孔等。 15155.5.钢结构运输、安装和使用维护中的缺陷钢结构运输、安装和使用维护中的缺陷钢结构运输、安装和使用维护中的缺陷钢结构运输、安装和使用维护中的缺陷 1 1 1 1)运输过程中引起结构或构件较大的变形和损伤;)运输过程中引起结构或构件较大的变形和损伤;)运输过程中引起结构或构件较大的变形和损伤;)运输过程中引起结构或构件较大的变形和损伤;2 2 2 2)吊装过程中引起结构或构件较大的变形和局部失稳;)吊装过程中引起结构或构件较大的变形和局部失稳;)吊装过程中引起结构或构件较大的变形和局部失稳

28、;)吊装过程中引起结构或构件较大的变形和局部失稳;3 3 3 3)安装过程中没有足够的临时支撑或锚固,导致结构或构件产生较大变形,丧失稳定)安装过程中没有足够的临时支撑或锚固,导致结构或构件产生较大变形,丧失稳定)安装过程中没有足够的临时支撑或锚固,导致结构或构件产生较大变形,丧失稳定)安装过程中没有足够的临时支撑或锚固,导致结构或构件产生较大变形,丧失稳定性,甚至倾覆;性,甚至倾覆;性,甚至倾覆;性,甚至倾覆;4 4 4 4)现场焊接及螺栓连接质量达不到设计要求:)现场焊接及螺栓连接质量达不到设计要求:)现场焊接及螺栓连接质量达不到设计要求:)现场焊接及螺栓连接质量达不到设计要求:5 5 5

29、 5)使用期间由于地基不均匀沉陷、温度应力以及人为因素造成的结构损坏;)使用期间由于地基不均匀沉陷、温度应力以及人为因素造成的结构损坏;)使用期间由于地基不均匀沉陷、温度应力以及人为因素造成的结构损坏;)使用期间由于地基不均匀沉陷、温度应力以及人为因素造成的结构损坏;6 6 6 6)不能定期维护,致使结构腐蚀严重,影响到结构的耐久性。)不能定期维护,致使结构腐蚀严重,影响到结构的耐久性。)不能定期维护,致使结构腐蚀严重,影响到结构的耐久性。)不能定期维护,致使结构腐蚀严重,影响到结构的耐久性。1616三、钢结构缺陷的检测方法三、钢结构缺陷的检测方法三、钢结构缺陷的检测方法三、钢结构缺陷的检测方

30、法 1 1钢材化学成分缺陷的检测钢材化学成分缺陷的检测钢材化学成分缺陷的检测钢材化学成分缺陷的检测 化学成分的化验问题。采用的检测方法和手段有很多,例如,质谱仪、色谱仪、化学成分的化验问题。采用的检测方法和手段有很多,例如,质谱仪、色谱仪、化学成分的化验问题。采用的检测方法和手段有很多,例如,质谱仪、色谱仪、化学成分的化验问题。采用的检测方法和手段有很多,例如,质谱仪、色谱仪、光谱仪、核磁共振等。试验方法,通常从构件中钻取试样检测。光谱仪、核磁共振等。试验方法,通常从构件中钻取试样检测。光谱仪、核磁共振等。试验方法,通常从构件中钻取试样检测。光谱仪、核磁共振等。试验方法,通常从构件中钻取试样检

31、测。2 2钢材冶金及轧制缺陷的检测钢材冶金及轧制缺陷的检测钢材冶金及轧制缺陷的检测钢材冶金及轧制缺陷的检测 通常用宏观检查、机械法以及超声波探伤相结合进行检测。例如气泡的检测,首通常用宏观检查、机械法以及超声波探伤相结合进行检测。例如气泡的检测,首通常用宏观检查、机械法以及超声波探伤相结合进行检测。例如气泡的检测,首通常用宏观检查、机械法以及超声波探伤相结合进行检测。例如气泡的检测,首先是宏观检查确定部位,然后用手锤敲打凸包处,如听有声响便是气泡。先是宏观检查确定部位,然后用手锤敲打凸包处,如听有声响便是气泡。先是宏观检查确定部位,然后用手锤敲打凸包处,如听有声响便是气泡。先是宏观检查确定部位

32、,然后用手锤敲打凸包处,如听有声响便是气泡。17173. 3. 构件加工制作缺陷的检测构件加工制作缺陷的检测构件加工制作缺陷的检测构件加工制作缺陷的检测检测的项目:检测的项目:检测的项目:检测的项目: 1 1 1 1)构件的外观检查;)构件的外观检查;)构件的外观检查;)构件的外观检查; 2 2 2 2)构件制作允许偏差检查;)构件制作允许偏差检查;)构件制作允许偏差检查;)构件制作允许偏差检查; 3 3 3 3)构件制孔的允许偏差检查;)构件制孔的允许偏差检查;)构件制孔的允许偏差检查;)构件制孔的允许偏差检查; 4 4 4 4)构件螺栓孔距的允许偏差检查;)构件螺栓孔距的允许偏差检查;)构

33、件螺栓孔距的允许偏差检查;)构件螺栓孔距的允许偏差检查; 5 5 5 5)构件端部铣平的允许偏差检查;)构件端部铣平的允许偏差检查;)构件端部铣平的允许偏差检查;)构件端部铣平的允许偏差检查; 6 6 6 6)磨光顶紧的构件组装面检查;)磨光顶紧的构件组装面检查;)磨光顶紧的构件组装面检查;)磨光顶紧的构件组装面检查; 7 7 7 7)构件的裂缝检查。)构件的裂缝检查。)构件的裂缝检查。)构件的裂缝检查。检测方法:敲击、放大镜观察、滴油法等。检测方法:敲击、放大镜观察、滴油法等。检测方法:敲击、放大镜观察、滴油法等。检测方法:敲击、放大镜观察、滴油法等。18184. 4. 钢结构连接缺陷的检测

34、钢结构连接缺陷的检测钢结构连接缺陷的检测钢结构连接缺陷的检测(1 1 1 1)螺栓连接缺陷检测)螺栓连接缺陷检测)螺栓连接缺陷检测)螺栓连接缺陷检测 1 1 1 1)摩擦面的检测;)摩擦面的检测;)摩擦面的检测;)摩擦面的检测; 2 2 2 2)拧紧力的检查;)拧紧力的检查;)拧紧力的检查;)拧紧力的检查;(2 2 2 2)焊缝连接缺陷的检测)焊缝连接缺陷的检测)焊缝连接缺陷的检测)焊缝连接缺陷的检测 1 1 1 1)外观检查、钻孔检查;)外观检查、钻孔检查;)外观检查、钻孔检查;)外观检查、钻孔检查; 2 2 2 2)射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤。)射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤。)射线探

35、伤、超声波探伤、磁粉探伤。)射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤。 各种检测方法存在各自的优缺点和适用范围,在实际应用中,应结合钢各种检测方法存在各自的优缺点和适用范围,在实际应用中,应结合钢各种检测方法存在各自的优缺点和适用范围,在实际应用中,应结合钢各种检测方法存在各自的优缺点和适用范围,在实际应用中,应结合钢结构对焊缝的质量要求综合选用。结构对焊缝的质量要求综合选用。结构对焊缝的质量要求综合选用。结构对焊缝的质量要求综合选用。 19195. 5. 钢结构运输、安装和使用维护中的检测钢结构运输、安装和使用维护中的检测钢结构运输、安装和使用维护中的检测钢结构运输、安装和使用维护中的检测 主要表现为

36、钢结构或构件的过大变形、失稳以及耐久性问题,检测方法主要表现为钢结构或构件的过大变形、失稳以及耐久性问题,检测方法主要表现为钢结构或构件的过大变形、失稳以及耐久性问题,检测方法主要表现为钢结构或构件的过大变形、失稳以及耐久性问题,检测方法主要依靠人工和测量仪器等。主要依靠人工和测量仪器等。主要依靠人工和测量仪器等。主要依靠人工和测量仪器等。2020项目项目项项目目检查检查高强螺高强螺栓检查栓检查1. 1.摩擦面确摩擦面确认检查认检查2. 2.出厂前出厂前组组装的高装的高强强螺栓施工螺栓施工记录记录复核复核检查检查涂层检涂层检查查1. 1.构件被涂表面的构件被涂表面的处处理情况理情况检查检查2.

37、 2.误误涂、漏涂、无脱皮和除涂、漏涂、无脱皮和除锈检查锈检查3. 3.涂涂层层外外观检查观检查4. 4.干漆膜允干漆膜允许许偏差偏差检查检查安装检安装检查查1. 1.检查检查构件出厂合格构件出厂合格证证明及附件明及附件2. 2.构件外构件外观检查观检查3. 3.钢结钢结构安装允构安装允许许偏差偏差检查检查4. 4.安装安装焊缝质焊缝质量量检查检查5. 5.高高强强螺栓初螺栓初拧拧、终拧质终拧质量量检查检查6. 6.高高强强螺栓接螺栓接头头外外观检查观检查7. 7.终拧终拧扭矩扭矩检查检查8. 8.扭剪型高扭剪型高强强螺栓螺栓终拧检查终拧检查9. 9.补补刷漆膜完整性刷漆膜完整性检查检查10.

38、10.干漆膜允干漆膜允许许偏差偏差检查检查2121四、钢结构缺陷的预防和处理四、钢结构缺陷的预防和处理四、钢结构缺陷的预防和处理四、钢结构缺陷的预防和处理钢结构的加工制作、安装及使用缺陷的处理与预防从以下方面入手:钢结构的加工制作、安装及使用缺陷的处理与预防从以下方面入手:钢结构的加工制作、安装及使用缺陷的处理与预防从以下方面入手:钢结构的加工制作、安装及使用缺陷的处理与预防从以下方面入手:1 1)设计人员应重视钢结构的节点构造设计。合理的节点构造将会大大降低应力集中、)设计人员应重视钢结构的节点构造设计。合理的节点构造将会大大降低应力集中、)设计人员应重视钢结构的节点构造设计。合理的节点构造

39、将会大大降低应力集中、)设计人员应重视钢结构的节点构造设计。合理的节点构造将会大大降低应力集中、残余应力、残余变形等缺陷的影响程度。残余应力、残余变形等缺陷的影响程度。残余应力、残余变形等缺陷的影响程度。残余应力、残余变形等缺陷的影响程度。2 2)制造厂应重视加工制作过程中各个环节工艺的合理性和设备的先进性,尽量减少手)制造厂应重视加工制作过程中各个环节工艺的合理性和设备的先进性,尽量减少手)制造厂应重视加工制作过程中各个环节工艺的合理性和设备的先进性,尽量减少手)制造厂应重视加工制作过程中各个环节工艺的合理性和设备的先进性,尽量减少手工作业,力求全自动化,并加强质量的监控和检验工作。工作业,

40、力求全自动化,并加强质量的监控和检验工作。工作业,力求全自动化,并加强质量的监控和检验工作。工作业,力求全自动化,并加强质量的监控和检验工作。3 3)施工单位应重视安装工序的合理性、人员的高素质以及现场质量检验工作,尤其不)施工单位应重视安装工序的合理性、人员的高素质以及现场质量检验工作,尤其不)施工单位应重视安装工序的合理性、人员的高素质以及现场质量检验工作,尤其不)施工单位应重视安装工序的合理性、人员的高素质以及现场质量检验工作,尤其不可忽视临时支撑和安全措施。可忽视临时支撑和安全措施。可忽视临时支撑和安全措施。可忽视临时支撑和安全措施。4 4)使用单位应重视定期维护工作,保证必要的耐久性

41、。)使用单位应重视定期维护工作,保证必要的耐久性。)使用单位应重视定期维护工作,保证必要的耐久性。)使用单位应重视定期维护工作,保证必要的耐久性。2222第第第第3 3章章章章 钢结构的材料事故钢结构的材料事故钢结构的材料事故钢结构的材料事故一、钢结构的材料事故一、钢结构的材料事故一、钢结构的材料事故一、钢结构的材料事故 钢材和连接材料性能的好坏直接影响到钢结构的可靠性。钢材和连接材料性能的好坏直接影响到钢结构的可靠性。钢材和连接材料性能的好坏直接影响到钢结构的可靠性。钢材和连接材料性能的好坏直接影响到钢结构的可靠性。1 1材料事故的类型及产生的原因材料事故的类型及产生的原因材料事故的类型及产

42、生的原因材料事故的类型及产生的原因 钢结构材料事故的产生原因如下:钢结构材料事故的产生原因如下:钢结构材料事故的产生原因如下:钢结构材料事故的产生原因如下: 1 1)钢材质量不合格;)钢材质量不合格;)钢材质量不合格;)钢材质量不合格; 2 2)铆钉质量不合格:)铆钉质量不合格:)铆钉质量不合格:)铆钉质量不合格: 3 3)螺栓质量不合格;)螺栓质量不合格;)螺栓质量不合格;)螺栓质量不合格; 4 4)焊接材料质量不合格;)焊接材料质量不合格;)焊接材料质量不合格;)焊接材料质量不合格; 5 5)设计时选材不合理;)设计时选材不合理;)设计时选材不合理;)设计时选材不合理; 6 6)制作时工艺

43、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;)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; 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。)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。23232 2材料事故的处理方法材料事故的处理方法材料事故的处理方法材料事故的处理方法 常见的是构件裂缝,且裂缝纯属材料本身不合格所引起。常见的是构件裂缝,且裂缝纯属材料本身不合格所引起。常见的是构件裂缝,且裂缝纯属材料本身不合格所引起。常见的是构件裂

44、缝,且裂缝纯属材料本身不合格所引起。 (1 1)认真复检钢材及连接材料的各项指标,确认事故原因;)认真复检钢材及连接材料的各项指标,确认事故原因;)认真复检钢材及连接材料的各项指标,确认事故原因;)认真复检钢材及连接材料的各项指标,确认事故原因; (2 2)影响构件安全的裂缝,采用加固或更换构件的处理方法;)影响构件安全的裂缝,采用加固或更换构件的处理方法;)影响构件安全的裂缝,采用加固或更换构件的处理方法;)影响构件安全的裂缝,采用加固或更换构件的处理方法; (3 3)次要构件的裂纹,可采用焊补法处理;)次要构件的裂纹,可采用焊补法处理;)次要构件的裂纹,可采用焊补法处理;)次要构件的裂纹,

45、可采用焊补法处理; (4 4)构件钢板夹层缺陷的处理)构件钢板夹层缺陷的处理)构件钢板夹层缺陷的处理)构件钢板夹层缺陷的处理: 桁架节点板夹层处理桁架节点板夹层处理桁架节点板夹层处理桁架节点板夹层处理:承受静载或间接动载的桁架节点板,当夹层深度小于节点:承受静载或间接动载的桁架节点板,当夹层深度小于节点:承受静载或间接动载的桁架节点板,当夹层深度小于节点:承受静载或间接动载的桁架节点板,当夹层深度小于节点板厚度的板厚度的板厚度的板厚度的1/31/3时,将夹层表面铲成时,将夹层表面铲成时,将夹层表面铲成时,将夹层表面铲成VV形坡口,作焊合处理;当夹层深度等于或大于形坡口,作焊合处理;当夹层深度等

46、于或大于形坡口,作焊合处理;当夹层深度等于或大于形坡口,作焊合处理;当夹层深度等于或大于节点板节点板节点板节点板1/31/3高度时,应将节点板作拆换处理。高度时,应将节点板作拆换处理。高度时,应将节点板作拆换处理。高度时,应将节点板作拆换处理。24242 2材料事故的处理方法材料事故的处理方法材料事故的处理方法材料事故的处理方法实腹梁、柱翼缘板夹层处理:实腹梁、柱翼缘板夹层处理:实腹梁、柱翼缘板夹层处理:实腹梁、柱翼缘板夹层处理:当承受静载的实腹梁和实腹柱翼缘有夹层存在时,可按下当承受静载的实腹梁和实腹柱翼缘有夹层存在时,可按下当承受静载的实腹梁和实腹柱翼缘有夹层存在时,可按下当承受静载的实腹

47、梁和实腹柱翼缘有夹层存在时,可按下述方法处理:述方法处理:述方法处理:述方法处理: 在一半长度内,夹层总长度(连续或间断)不超过在一半长度内,夹层总长度(连续或间断)不超过在一半长度内,夹层总长度(连续或间断)不超过在一半长度内,夹层总长度(连续或间断)不超过200mm200mm,夹层深度不超过翼缘,夹层深度不超过翼缘,夹层深度不超过翼缘,夹层深度不超过翼缘板断面厚度板断面厚度板断面厚度板断面厚度1/51/5且不大于且不大于且不大于且不大于100mm100mm时,可不作处理继续使用。时,可不作处理继续使用。时,可不作处理继续使用。时,可不作处理继续使用。 当夹层总长度超过当夹层总长度超过当夹层

48、总长度超过当夹层总长度超过200mm200mm,而夹层深度不超过翼缘断面厚度,而夹层深度不超过翼缘断面厚度,而夹层深度不超过翼缘断面厚度,而夹层深度不超过翼缘断面厚度1/51/5,可将夹层表面,可将夹层表面,可将夹层表面,可将夹层表面铲成铲成铲成铲成VV形坡口予以焊合。形坡口予以焊合。形坡口予以焊合。形坡口予以焊合。 当夹层深度未超过翼缘断面高度当夹层深度未超过翼缘断面高度当夹层深度未超过翼缘断面高度当夹层深度未超过翼缘断面高度1/21/2时,可在夹层处钻孔,用高强螺拴拧合,此时应时,可在夹层处钻孔,用高强螺拴拧合,此时应时,可在夹层处钻孔,用高强螺拴拧合,此时应时,可在夹层处钻孔,用高强螺拴

49、拧合,此时应验算钻孔所削弱的截面;当夹层深度超过翼缘断面高度验算钻孔所削弱的截面;当夹层深度超过翼缘断面高度验算钻孔所削弱的截面;当夹层深度超过翼缘断面高度验算钻孔所削弱的截面;当夹层深度超过翼缘断面高度l l2 2时,应将夹层的一边翼时,应将夹层的一边翼时,应将夹层的一边翼时,应将夹层的一边翼缘板全部切除,另换新板。缘板全部切除,另换新板。缘板全部切除,另换新板。缘板全部切除,另换新板。25252 2材料事故的处理方法材料事故的处理方法材料事故的处理方法材料事故的处理方法 (5 5)焊缝裂纹处理)焊缝裂纹处理)焊缝裂纹处理)焊缝裂纹处理 对于焊缝裂纹,原则上要刨掉重焊(用碳孤气刨或风铲),对

50、承受静载的实腹梁对于焊缝裂纹,原则上要刨掉重焊(用碳孤气刨或风铲),对承受静载的实腹梁对于焊缝裂纹,原则上要刨掉重焊(用碳孤气刨或风铲),对承受静载的实腹梁对于焊缝裂纹,原则上要刨掉重焊(用碳孤气刨或风铲),对承受静载的实腹梁翼缘和腹板处的焊缝裂纹,可采用在裂纹两端钻上止裂孔,并在两板之间加焊短斜翼缘和腹板处的焊缝裂纹,可采用在裂纹两端钻上止裂孔,并在两板之间加焊短斜翼缘和腹板处的焊缝裂纹,可采用在裂纹两端钻上止裂孔,并在两板之间加焊短斜翼缘和腹板处的焊缝裂纹,可采用在裂纹两端钻上止裂孔,并在两板之间加焊短斜板方法处理,斜板厚度应大于裂纹长度。板方法处理,斜板厚度应大于裂纹长度。板方法处理,斜

51、板厚度应大于裂纹长度。板方法处理,斜板厚度应大于裂纹长度。26263 3事故实例分析事故实例分析事故实例分析事故实例分析 (1 1)工程及事故概况)工程及事故概况)工程及事故概况)工程及事故概况 车间为车间为车间为车间为5 5跨单层厂房,全长跨单层厂房,全长跨单层厂房,全长跨单层厂房,全长759m,759m,宽宽宽宽159m159m,屋盖共有钢屋架,屋盖共有钢屋架,屋盖共有钢屋架,屋盖共有钢屋架118118榀,榀,榀,榀,4040榀屋榀屋榀屋榀屋架下弦角钢为架下弦角钢为架下弦角钢为架下弦角钢为2L160142L16014,其肢端普遍存在不同程度的裂缝。裂缝深,其肢端普遍存在不同程度的裂缝。裂缝

52、深,其肢端普遍存在不同程度的裂缝。裂缝深,其肢端普遍存在不同程度的裂缝。裂缝深25mm25mm,个别达个别达个别达个别达20mm20mm,裂缝宽,裂缝宽,裂缝宽,裂缝宽0.10.7mm0.10.7mm,长,长,长,长0.510m0.510m不等。不等。不等。不等。(2 2)原因分析)原因分析)原因分析)原因分析 经取样检验,该批角钢材质符合经取样检验,该批角钢材质符合经取样检验,该批角钢材质符合经取样检验,该批角钢材质符合A3FA3F标准,裂缝是在钢材生产过程中形成;由标准,裂缝是在钢材生产过程中形成;由标准,裂缝是在钢材生产过程中形成;由标准,裂缝是在钢材生产过程中形成;由于现场缺乏严格的质

53、量检验制度,管理混乱,而将这批钢材用到工程上。于现场缺乏严格的质量检验制度,管理混乱,而将这批钢材用到工程上。于现场缺乏严格的质量检验制度,管理混乱,而将这批钢材用到工程上。于现场缺乏严格的质量检验制度,管理混乱,而将这批钢材用到工程上。2727 (3 3)处理措施)处理措施)处理措施)处理措施 加固原则。加固钢材截面一律按已知裂缝最大深度加固原则。加固钢材截面一律按已知裂缝最大深度加固原则。加固钢材截面一律按已知裂缝最大深度加固原则。加固钢材截面一律按已知裂缝最大深度20mm20mm加倍考虑,并与屋架下弦加倍考虑,并与屋架下弦加倍考虑,并与屋架下弦加倍考虑,并与屋架下弦中心基本重合,不产生偏

54、心受拉,其断面按双肢和对称考虑,钢材焊接时,要求不中心基本重合,不产生偏心受拉,其断面按双肢和对称考虑,钢材焊接时,要求不中心基本重合,不产生偏心受拉,其断面按双肢和对称考虑,钢材焊接时,要求不中心基本重合,不产生偏心受拉,其断面按双肢和对称考虑,钢材焊接时,要求不损害原下弦拉杆并要防止结构变形。损害原下弦拉杆并要防止结构变形。损害原下弦拉杆并要防止结构变形。损害原下弦拉杆并要防止结构变形。加固方法。在下弦两侧沿长度方向各加焊一根规格为加固方法。在下弦两侧沿长度方向各加焊一根规格为加固方法。在下弦两侧沿长度方向各加焊一根规格为加固方法。在下弦两侧沿长度方向各加焊一根规格为L90566L9056

55、6的不等边角钢。的不等边角钢。的不等边角钢。的不等边角钢。 2828第第第第4 4 4 4章章章章 钢结构的变形事故钢结构的变形事故钢结构的变形事故钢结构的变形事故 1. 1. 钢结构变形类型及产生的原因钢结构变形类型及产生的原因钢结构变形类型及产生的原因钢结构变形类型及产生的原因 变形可分为总体变形和局部变形。变形可分为总体变形和局部变形。变形可分为总体变形和局部变形。变形可分为总体变形和局部变形。 总体变形总体变形总体变形总体变形指整个结构的外形和尺寸发生变化,出现指整个结构的外形和尺寸发生变化,出现指整个结构的外形和尺寸发生变化,出现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

56、;弯曲、畸变和扭曲等;弯曲、畸变和扭曲等;弯曲、畸变和扭曲等; 局部变形局部变形局部变形局部变形指结构构件在局部区域内出现变形。如构件指结构构件在局部区域内出现变形。如构件指结构构件在局部区域内出现变形。如构件指结构构件在局部区域内出现变形。如构件凹凸变形、端面的角变位、板边褶皱波浪形变形等。凹凸变形、端面的角变位、板边褶皱波浪形变形等。凹凸变形、端面的角变位、板边褶皱波浪形变形等。凹凸变形、端面的角变位、板边褶皱波浪形变形等。 总体变形与局部变形在结构中可能单独出现,更多的是总体变形与局部变形在结构中可能单独出现,更多的是总体变形与局部变形在结构中可能单独出现,更多的是总体变形与局部变形在结

57、构中可能单独出现,更多的是组合出现。变形都会影响到结构的美观,降低构件的刚度组合出现。变形都会影响到结构的美观,降低构件的刚度组合出现。变形都会影响到结构的美观,降低构件的刚度组合出现。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,尤其是附加应力的产和稳定性,给连接和组装带来困难,尤其是附加应力的产和稳定性,给连接和组装带来困难,尤其是附加应力的产和稳定性,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,影响到整体结构的安全。生,将严重降低构件的承载力,影响到整体结构的安全。生,将严重降低构件的承载力,影响到整体结构的安全。生,将严重降低构件的承载

58、力,影响到整体结构的安全。2929总体变形总体变形畸变 扭曲 弯曲 3030局部变形局部变形褶皱波浪变形 角变位 凹凸变形 3131变形原因:变形原因:变形原因:变形原因: (1 1)钢材的初始变形)钢材的初始变形)钢材的初始变形)钢材的初始变形 轧制及人为因素等原因,常存在初始变形,尤其是冷弯薄壁型钢,因此在钢结构轧制及人为因素等原因,常存在初始变形,尤其是冷弯薄壁型钢,因此在钢结构轧制及人为因素等原因,常存在初始变形,尤其是冷弯薄壁型钢,因此在钢结构轧制及人为因素等原因,常存在初始变形,尤其是冷弯薄壁型钢,因此在钢结构构件制作前必须认真检查材料,矫正变形,不允许超出钢材规定的变形范围。构件

59、制作前必须认真检查材料,矫正变形,不允许超出钢材规定的变形范围。构件制作前必须认真检查材料,矫正变形,不允许超出钢材规定的变形范围。构件制作前必须认真检查材料,矫正变形,不允许超出钢材规定的变形范围。(2 2)加工制作中的变形)加工制作中的变形)加工制作中的变形)加工制作中的变形 冷加工产生的变形;冷加工产生的变形;冷加工产生的变形;冷加工产生的变形;制作、组装带来的变形;制作、组装带来的变形;制作、组装带来的变形;制作、组装带来的变形;焊接变形焊接变形焊接变形焊接变形(3 3)运输及安装过程中产生的变形)运输及安装过程中产生的变形)运输及安装过程中产生的变形)运输及安装过程中产生的变形 运输

60、不小心、安装工序不合理、吊点位置不当、临时支撑不足、堆放场地不平等运输不小心、安装工序不合理、吊点位置不当、临时支撑不足、堆放场地不平等运输不小心、安装工序不合理、吊点位置不当、临时支撑不足、堆放场地不平等运输不小心、安装工序不合理、吊点位置不当、临时支撑不足、堆放场地不平等均会使结构构件产生变形。均会使结构构件产生变形。均会使结构构件产生变形。均会使结构构件产生变形。 (4 4)使用过程中产生的变形)使用过程中产生的变形)使用过程中产生的变形)使用过程中产生的变形3232 2. 2. 钢结构变形事故的处理方法钢结构变形事故的处理方法钢结构变形事故的处理方法钢结构变形事故的处理方法(1 1)冷

61、加工法矫正变形)冷加工法矫正变形)冷加工法矫正变形)冷加工法矫正变形 冷加工法是用人力或机械力矫正变形,适用于尺寸较小或变形较小的构件(杆件冷加工法是用人力或机械力矫正变形,适用于尺寸较小或变形较小的构件(杆件冷加工法是用人力或机械力矫正变形,适用于尺寸较小或变形较小的构件(杆件冷加工法是用人力或机械力矫正变形,适用于尺寸较小或变形较小的构件(杆件和板件无裂纹、缺口等损伤和板件无裂纹、缺口等损伤和板件无裂纹、缺口等损伤和板件无裂纹、缺口等损伤 )。)。)。)。 1 1)手工矫正。采用大锤和平台为工具,用锤击使金属延伸,达到矫正变形的目)手工矫正。采用大锤和平台为工具,用锤击使金属延伸,达到矫正

62、变形的目)手工矫正。采用大锤和平台为工具,用锤击使金属延伸,达到矫正变形的目)手工矫正。采用大锤和平台为工具,用锤击使金属延伸,达到矫正变形的目的;适合于尺寸较小的零件的局部变形矫正,也可作为机械矫正和热矫正的辅助矫的;适合于尺寸较小的零件的局部变形矫正,也可作为机械矫正和热矫正的辅助矫的;适合于尺寸较小的零件的局部变形矫正,也可作为机械矫正和热矫正的辅助矫的;适合于尺寸较小的零件的局部变形矫正,也可作为机械矫正和热矫正的辅助矫正方法。正方法。正方法。正方法。 2 2)机械矫正。采用简单弓架、千斤顶和各种机械来矫正变形。)机械矫正。采用简单弓架、千斤顶和各种机械来矫正变形。)机械矫正。采用简单

63、弓架、千斤顶和各种机械来矫正变形。)机械矫正。采用简单弓架、千斤顶和各种机械来矫正变形。 3333手工矫正手工矫正3434机械矫正机械矫正3535机械矫正机械矫正3636 2. 2. 钢结构变形事故的处理方法钢结构变形事故的处理方法钢结构变形事故的处理方法钢结构变形事故的处理方法(2 2)热加工法矫正变形)热加工法矫正变形)热加工法矫正变形)热加工法矫正变形 采用乙炔气和氧气混合燃烧火焰为热源,对变形结构构件加热,使其产生新的变采用乙炔气和氧气混合燃烧火焰为热源,对变形结构构件加热,使其产生新的变采用乙炔气和氧气混合燃烧火焰为热源,对变形结构构件加热,使其产生新的变采用乙炔气和氧气混合燃烧火焰

64、为热源,对变形结构构件加热,使其产生新的变形,来抵消原有的变形。正确使用火焰和温度是其关键。加热方式有点状加热、线形,来抵消原有的变形。正确使用火焰和温度是其关键。加热方式有点状加热、线形,来抵消原有的变形。正确使用火焰和温度是其关键。加热方式有点状加热、线形,来抵消原有的变形。正确使用火焰和温度是其关键。加热方式有点状加热、线状加热(直线、曲线、环线、平行线和网线)和三角形加热。状加热(直线、曲线、环线、平行线和网线)和三角形加热。状加热(直线、曲线、环线、平行线和网线)和三角形加热。状加热(直线、曲线、环线、平行线和网线)和三角形加热。 3737加热方式加热方式3838加热矫正步骤方法加热

65、矫正步骤方法加热矫正步骤方法加热矫正步骤方法:了解变形情况,分析变形原因,测量变形大小,做到心中有数;了解变形情况,分析变形原因,测量变形大小,做到心中有数;了解变形情况,分析变形原因,测量变形大小,做到心中有数;了解变形情况,分析变形原因,测量变形大小,做到心中有数;确定矫正顺序,原则上是先整体变形矫正,后局部变形矫正。角变形先矫正,凹凸变确定矫正顺序,原则上是先整体变形矫正,后局部变形矫正。角变形先矫正,凹凸变确定矫正顺序,原则上是先整体变形矫正,后局部变形矫正。角变形先矫正,凹凸变确定矫正顺序,原则上是先整体变形矫正,后局部变形矫正。角变形先矫正,凹凸变形后矫正;形后矫正;形后矫正;形后

66、矫正;确定加热部位和方法,由多人同时加热效果较佳,有些变形单靠热矫正有困难,可以确定加热部位和方法,由多人同时加热效果较佳,有些变形单靠热矫正有困难,可以确定加热部位和方法,由多人同时加热效果较佳,有些变形单靠热矫正有困难,可以确定加热部位和方法,由多人同时加热效果较佳,有些变形单靠热矫正有困难,可以借助辅助工具外力来对适当部位进行拉、压、撑、顶、打等,加热位置应尽量避开借助辅助工具外力来对适当部位进行拉、压、撑、顶、打等,加热位置应尽量避开借助辅助工具外力来对适当部位进行拉、压、撑、顶、打等,加热位置应尽量避开借助辅助工具外力来对适当部位进行拉、压、撑、顶、打等,加热位置应尽量避开关键部位,

67、避免同一位置反复多次加热;关键部位,避免同一位置反复多次加热;关键部位,避免同一位置反复多次加热;关键部位,避免同一位置反复多次加热;选定合适的火焰和加热温度。选定合适的火焰和加热温度。选定合适的火焰和加热温度。选定合适的火焰和加热温度。矫正后要对构件进行修整和检查。矫正后要对构件进行修整和检查。矫正后要对构件进行修整和检查。矫正后要对构件进行修整和检查。 3939加热矫正方法加热矫正方法4040 3. 3. 事故实例分析事故实例分析事故实例分析事故实例分析 实例实例实例实例11某桥主梁为某桥主梁为某桥主梁为某桥主梁为24m24m跨工字形焊接钢板梁,上翼缘因焊前预弯量不够,焊跨工字形焊接钢板梁

68、,上翼缘因焊前预弯量不够,焊跨工字形焊接钢板梁,上翼缘因焊前预弯量不够,焊跨工字形焊接钢板梁,上翼缘因焊前预弯量不够,焊后产生角变形;下翼缘因拼装不正确,加上焊接引起下翼缘与腹板不垂直。后产生角变形;下翼缘因拼装不正确,加上焊接引起下翼缘与腹板不垂直。后产生角变形;下翼缘因拼装不正确,加上焊接引起下翼缘与腹板不垂直。后产生角变形;下翼缘因拼装不正确,加上焊接引起下翼缘与腹板不垂直。 4141 实例实例实例实例22某钢板焊接主梁,为工字形截面,在焊接横向加劲肋和节点板(水平)某钢板焊接主梁,为工字形截面,在焊接横向加劲肋和节点板(水平)某钢板焊接主梁,为工字形截面,在焊接横向加劲肋和节点板(水平

69、)某钢板焊接主梁,为工字形截面,在焊接横向加劲肋和节点板(水平)之后腹板产生凹凸变形,凹凸范围为之后腹板产生凹凸变形,凹凸范围为之后腹板产生凹凸变形,凹凸范围为之后腹板产生凹凸变形,凹凸范围为300600300600,深度,深度,深度,深度36mm36mm 。 4242第第第第5 5 5 5章章章章 钢结构的脆性断裂事故钢结构的脆性断裂事故钢结构的脆性断裂事故钢结构的脆性断裂事故 钢结构脆性断裂的特征:钢结构脆性断裂的特征:钢结构脆性断裂的特征:钢结构脆性断裂的特征: 1 1)破坏时的应力常小于钢材的屈服强度;)破坏时的应力常小于钢材的屈服强度;)破坏时的应力常小于钢材的屈服强度;)破坏时的应

70、力常小于钢材的屈服强度; 2 2)破坏前没有显著变形,吸收能量很小,破坏突然发)破坏前没有显著变形,吸收能量很小,破坏突然发)破坏前没有显著变形,吸收能量很小,破坏突然发)破坏前没有显著变形,吸收能量很小,破坏突然发生,无事故先兆;生,无事故先兆;生,无事故先兆;生,无事故先兆; 3 3)断口平齐光亮。)断口平齐光亮。)断口平齐光亮。)断口平齐光亮。 1.1.脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因 1 1)材质缺陷)材质缺陷)材质缺陷)材质缺陷 碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素的含量过高时,会降低其塑性和韧性;钢材的冶碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素的含量过高时,会降

71、低其塑性和韧性;钢材的冶碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素的含量过高时,会降低其塑性和韧性;钢材的冶碳、硫、磷、氧、氮、氢等元素的含量过高时,会降低其塑性和韧性;钢材的冶金缺陷,如偏析、非金属夹杂、裂纹及分层等也将降低抵抗脆性断裂的能力。金缺陷,如偏析、非金属夹杂、裂纹及分层等也将降低抵抗脆性断裂的能力。金缺陷,如偏析、非金属夹杂、裂纹及分层等也将降低抵抗脆性断裂的能力。金缺陷,如偏析、非金属夹杂、裂纹及分层等也将降低抵抗脆性断裂的能力。 4343 1. 1.脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因 2 2)应力集中)应力集中)应力集中)应力集中 应力集中越严重,钢材

72、的塑性降低愈多,同时脆性断裂的危险性也愈大。应力集应力集中越严重,钢材的塑性降低愈多,同时脆性断裂的危险性也愈大。应力集应力集中越严重,钢材的塑性降低愈多,同时脆性断裂的危险性也愈大。应力集应力集中越严重,钢材的塑性降低愈多,同时脆性断裂的危险性也愈大。应力集中主要与构造细节有关:中主要与构造细节有关:中主要与构造细节有关:中主要与构造细节有关: 在构件的设计和制作中,孔洞、刻槽、凹角、缺口、裂纹以及截面突变等缺陷在在构件的设计和制作中,孔洞、刻槽、凹角、缺口、裂纹以及截面突变等缺陷在在构件的设计和制作中,孔洞、刻槽、凹角、缺口、裂纹以及截面突变等缺陷在在构件的设计和制作中,孔洞、刻槽、凹角、

73、缺口、裂纹以及截面突变等缺陷在所难免。所难免。所难免。所难免。 焊接结构的各种缺陷将成为断裂源。焊接结构的各种缺陷将成为断裂源。焊接结构的各种缺陷将成为断裂源。焊接结构的各种缺陷将成为断裂源。 3 3)使用环境)使用环境)使用环境)使用环境 当钢结构受到较大的动载作用或者处于较低的环境温度下工作时,钢结构脆性破当钢结构受到较大的动载作用或者处于较低的环境温度下工作时,钢结构脆性破当钢结构受到较大的动载作用或者处于较低的环境温度下工作时,钢结构脆性破当钢结构受到较大的动载作用或者处于较低的环境温度下工作时,钢结构脆性破坏的可能性增大。坏的可能性增大。坏的可能性增大。坏的可能性增大。 4444 1

74、.1.脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因脆性断裂产生的原因 4 4)钢板厚度)钢板厚度)钢板厚度)钢板厚度 钢板越厚,脆性破坏倾向愈大。钢板越厚,脆性破坏倾向愈大。钢板越厚,脆性破坏倾向愈大。钢板越厚,脆性破坏倾向愈大。“ “层状撕裂层状撕裂层状撕裂层状撕裂” ”问题应引起高度重视。问题应引起高度重视。问题应引起高度重视。问题应引起高度重视。 综上所述,材质缺陷、应力集中、使用环境以及钢板厚度是影响脆性断裂的主要综上所述,材质缺陷、应力集中、使用环境以及钢板厚度是影响脆性断裂的主要综上所述,材质缺陷、应力集中、使用环境以及钢板厚度是影响脆性断裂的主要综上所述,材质缺陷、应力

75、集中、使用环境以及钢板厚度是影响脆性断裂的主要因素。在动载作用下,严重的应力集中加上材质缺陷、残余应力、冷却硬化、低温因素。在动载作用下,严重的应力集中加上材质缺陷、残余应力、冷却硬化、低温因素。在动载作用下,严重的应力集中加上材质缺陷、残余应力、冷却硬化、低温因素。在动载作用下,严重的应力集中加上材质缺陷、残余应力、冷却硬化、低温环境等往往是导致脆性断裂的根本原因。环境等往往是导致脆性断裂的根本原因。环境等往往是导致脆性断裂的根本原因。环境等往往是导致脆性断裂的根本原因。 4545 2. 2. 脆性断裂的防治措施脆性断裂的防治措施脆性断裂的防治措施脆性断裂的防治措施 1 1)合理选择钢材)合

76、理选择钢材)合理选择钢材)合理选择钢材 根据结构的重要性、荷载特征、连接方法以及工作环境选择钢种;尤其是在低根据结构的重要性、荷载特征、连接方法以及工作环境选择钢种;尤其是在低根据结构的重要性、荷载特征、连接方法以及工作环境选择钢种;尤其是在低根据结构的重要性、荷载特征、连接方法以及工作环境选择钢种;尤其是在低温下承受动载的重要的焊接结构,应选择韧性高的材料。温下承受动载的重要的焊接结构,应选择韧性高的材料。温下承受动载的重要的焊接结构,应选择韧性高的材料。温下承受动载的重要的焊接结构,应选择韧性高的材料。 2 2)合理设计)合理设计)合理设计)合理设计 选择合理的结构型式;避免或减少应力集中

77、选择合理的结构型式;避免或减少应力集中选择合理的结构型式;避免或减少应力集中选择合理的结构型式;避免或减少应力集中;提高接头或节点的承载力设计值;提高接头或节点的承载力设计值;提高接头或节点的承载力设计值;提高接头或节点的承载力设计值;满足强度和稳定的前提下尽量采用薄钢板;避免焊缝集中布置或重叠交叉。满足强度和稳定的前提下尽量采用薄钢板;避免焊缝集中布置或重叠交叉。满足强度和稳定的前提下尽量采用薄钢板;避免焊缝集中布置或重叠交叉。满足强度和稳定的前提下尽量采用薄钢板;避免焊缝集中布置或重叠交叉。 46462. 2. 脆性断裂的防治措施脆性断裂的防治措施脆性断裂的防治措施脆性断裂的防治措施 3

78、3)合理制作和安装)合理制作和安装)合理制作和安装)合理制作和安装 采取合理的制作安装工艺以减少各种缺陷及焊接残余应力、装配应力。采取合理的制作安装工艺以减少各种缺陷及焊接残余应力、装配应力。采取合理的制作安装工艺以减少各种缺陷及焊接残余应力、装配应力。采取合理的制作安装工艺以减少各种缺陷及焊接残余应力、装配应力。 4 4)合理使用及时维修)合理使用及时维修)合理使用及时维修)合理使用及时维修 按照设计规定的用途、荷载及环境使用,不得随意变更。建立必要的维修措施,按照设计规定的用途、荷载及环境使用,不得随意变更。建立必要的维修措施,按照设计规定的用途、荷载及环境使用,不得随意变更。建立必要的维

79、修措施,按照设计规定的用途、荷载及环境使用,不得随意变更。建立必要的维修措施,监视缺陷或损坏情况,以防患于未然。监视缺陷或损坏情况,以防患于未然。监视缺陷或损坏情况,以防患于未然。监视缺陷或损坏情况,以防患于未然。 事故实例事故实例事故实例事故实例 4747第第第第6 6 6 6章章章章 钢结构的疲劳破坏事故钢结构的疲劳破坏事故钢结构的疲劳破坏事故钢结构的疲劳破坏事故 1.1.脆疲劳破坏的概念及其影响因素脆疲劳破坏的概念及其影响因素脆疲劳破坏的概念及其影响因素脆疲劳破坏的概念及其影响因素 疲劳破坏是指钢材或构件在反复交变荷载作用下在拉力远低于抗拉极限强度甚至疲劳破坏是指钢材或构件在反复交变荷载

80、作用下在拉力远低于抗拉极限强度甚至疲劳破坏是指钢材或构件在反复交变荷载作用下在拉力远低于抗拉极限强度甚至疲劳破坏是指钢材或构件在反复交变荷载作用下在拉力远低于抗拉极限强度甚至屈服点的情况下发生的一种破坏。屈服点的情况下发生的一种破坏。屈服点的情况下发生的一种破坏。屈服点的情况下发生的一种破坏。 疲劳破坏的特点:疲劳破坏的特点:疲劳破坏的特点:疲劳破坏的特点:1 1)结构在反复交变动载作用下的破坏,而塑性破坏和脆性破坏是钢结构在静载作用下)结构在反复交变动载作用下的破坏,而塑性破坏和脆性破坏是钢结构在静载作用下)结构在反复交变动载作用下的破坏,而塑性破坏和脆性破坏是钢结构在静载作用下)结构在反复

81、交变动载作用下的破坏,而塑性破坏和脆性破坏是钢结构在静载作用下的破坏。的破坏。的破坏。的破坏。2 2)疲劳破坏经历了裂缝起始、扩展和断裂的漫长过程,而脆性破坏往往是无任何先兆)疲劳破坏经历了裂缝起始、扩展和断裂的漫长过程,而脆性破坏往往是无任何先兆)疲劳破坏经历了裂缝起始、扩展和断裂的漫长过程,而脆性破坏往往是无任何先兆)疲劳破坏经历了裂缝起始、扩展和断裂的漫长过程,而脆性破坏往往是无任何先兆的情况下突然发生。的情况下突然发生。的情况下突然发生。的情况下突然发生。 48483 3)疲劳破坏断口一般分为疲劳区和瞬断区。疲劳区记载了裂缝扩展和闭合的过程,颜)疲劳破坏断口一般分为疲劳区和瞬断区。疲劳

82、区记载了裂缝扩展和闭合的过程,颜)疲劳破坏断口一般分为疲劳区和瞬断区。疲劳区记载了裂缝扩展和闭合的过程,颜)疲劳破坏断口一般分为疲劳区和瞬断区。疲劳区记载了裂缝扩展和闭合的过程,颜色发暗,表面有较清楚的疲劳纹理,呈沙滩状或波纹状。瞬断区反映了当构件截面色发暗,表面有较清楚的疲劳纹理,呈沙滩状或波纹状。瞬断区反映了当构件截面色发暗,表面有较清楚的疲劳纹理,呈沙滩状或波纹状。瞬断区反映了当构件截面色发暗,表面有较清楚的疲劳纹理,呈沙滩状或波纹状。瞬断区反映了当构件截面因裂缝扩展削弱到一临界尺寸时脆性断裂的特点,瞬断区晶粒粗亮。因裂缝扩展削弱到一临界尺寸时脆性断裂的特点,瞬断区晶粒粗亮。因裂缝扩展削

83、弱到一临界尺寸时脆性断裂的特点,瞬断区晶粒粗亮。因裂缝扩展削弱到一临界尺寸时脆性断裂的特点,瞬断区晶粒粗亮。4949 2. 2.影响疲劳破坏的因素影响疲劳破坏的因素影响疲劳破坏的因素影响疲劳破坏的因素 (1 1)应力幅)应力幅)应力幅)应力幅 (2 2)构造细节)构造细节)构造细节)构造细节 钢材的内部缺陷,如偏折、夹渣;钢材的内部缺陷,如偏折、夹渣;钢材的内部缺陷,如偏折、夹渣;钢材的内部缺陷,如偏折、夹渣;制作过程中剪切、冲孔、切割;制作过程中剪切、冲孔、切割;制作过程中剪切、冲孔、切割;制作过程中剪切、冲孔、切割;焊接结构中焊接结构中焊接结构中焊接结构中产生的残余应力;产生的残余应力;产

84、生的残余应力;产生的残余应力; 焊接缺陷,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等;焊接缺陷,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等;焊接缺陷,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等;焊接缺陷,如:气孔、夹渣、咬肉、未焊透等;非焊接结构的孔洞、刻槽等;非焊接结构的孔洞、刻槽等;非焊接结构的孔洞、刻槽等;非焊接结构的孔洞、刻槽等;构件的截面突变;构件的截面突变;构件的截面突变;构件的截面突变;结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中。结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中。结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中。结构由于安装、温度应力、不均匀沉降等产生的附加应力集中。 (3

85、3)循环次数)循环次数)循环次数)循环次数 n=510n=5106 6次视为各类构件和连接疲劳极限对应的应力循环次数。次视为各类构件和连接疲劳极限对应的应力循环次数。次视为各类构件和连接疲劳极限对应的应力循环次数。次视为各类构件和连接疲劳极限对应的应力循环次数。 5050 3.3.提高和改善疲劳性能的措施提高和改善疲劳性能的措施提高和改善疲劳性能的措施提高和改善疲劳性能的措施1 1)精心选材。用于动载作用的钢结构或构件,严格控制钢材的缺陷,选择优质钢材;)精心选材。用于动载作用的钢结构或构件,严格控制钢材的缺陷,选择优质钢材;)精心选材。用于动载作用的钢结构或构件,严格控制钢材的缺陷,选择优质

86、钢材;)精心选材。用于动载作用的钢结构或构件,严格控制钢材的缺陷,选择优质钢材;2 2)精心设计。力求减少截面突变,避免焊缝集中,使钢结构构造合理化;)精心设计。力求减少截面突变,避免焊缝集中,使钢结构构造合理化;)精心设计。力求减少截面突变,避免焊缝集中,使钢结构构造合理化;)精心设计。力求减少截面突变,避免焊缝集中,使钢结构构造合理化;3 3)精心制作。使缺陷、残余应力等减小到最低程度;)精心制作。使缺陷、残余应力等减小到最低程度;)精心制作。使缺陷、残余应力等减小到最低程度;)精心制作。使缺陷、残余应力等减小到最低程度;4 4)精心施工。避免附加应力集中的影响;)精心施工。避免附加应力集

87、中的影响;)精心施工。避免附加应力集中的影响;)精心施工。避免附加应力集中的影响;5 5)正确使用。避免对结构的局部损害,如划痕、开孔、撞击等;)正确使用。避免对结构的局部损害,如划痕、开孔、撞击等;)正确使用。避免对结构的局部损害,如划痕、开孔、撞击等;)正确使用。避免对结构的局部损害,如划痕、开孔、撞击等;6 6)修补焊缝。)修补焊缝。)修补焊缝。)修补焊缝。 5151修补焊缝的方法:修补焊缝的方法:修补焊缝的方法:修补焊缝的方法: 对接焊缝,磨去焊缝表面余高部分。如果焊缝内部无显著缺陷,疲劳强度可以提高到对接焊缝,磨去焊缝表面余高部分。如果焊缝内部无显著缺陷,疲劳强度可以提高到对接焊缝,

88、磨去焊缝表面余高部分。如果焊缝内部无显著缺陷,疲劳强度可以提高到对接焊缝,磨去焊缝表面余高部分。如果焊缝内部无显著缺陷,疲劳强度可以提高到和母材相同。和母材相同。和母材相同。和母材相同。 角焊缝,应打磨焊趾。不仅磨去切口,还要将板磨去角焊缝,应打磨焊趾。不仅磨去切口,还要将板磨去角焊缝,应打磨焊趾。不仅磨去切口,还要将板磨去角焊缝,应打磨焊趾。不仅磨去切口,还要将板磨去0.5mm0.5mm,以除去侵入的焊渣。,以除去侵入的焊渣。,以除去侵入的焊渣。,以除去侵入的焊渣。打磨后的表面不应有明显刻痕。打磨后的表面不应有明显刻痕。打磨后的表面不应有明显刻痕。打磨后的表面不应有明显刻痕。 对于角焊缝的趾

89、部,用气体保护钨弧重新熔化,可以起到消除切口的作用。对于角焊缝的趾部,用气体保护钨弧重新熔化,可以起到消除切口的作用。对于角焊缝的趾部,用气体保护钨弧重新熔化,可以起到消除切口的作用。对于角焊缝的趾部,用气体保护钨弧重新熔化,可以起到消除切口的作用。 在焊缝及附近金属表层采用喷射金属丸粒或锤击等方法引入残余压应力。残余压应力在焊缝及附近金属表层采用喷射金属丸粒或锤击等方法引入残余压应力。残余压应力在焊缝及附近金属表层采用喷射金属丸粒或锤击等方法引入残余压应力。残余压应力在焊缝及附近金属表层采用喷射金属丸粒或锤击等方法引入残余压应力。残余压应力和锤击造成的冷工硬化均会使疲劳强度提高,同时尖锐切口

90、也被缓减。和锤击造成的冷工硬化均会使疲劳强度提高,同时尖锐切口也被缓减。和锤击造成的冷工硬化均会使疲劳强度提高,同时尖锐切口也被缓减。和锤击造成的冷工硬化均会使疲劳强度提高,同时尖锐切口也被缓减。 52524. 4. 事故实例事故实例事故实例事故实例 某厂均热炉车间某厂均热炉车间某厂均热炉车间某厂均热炉车间15m15m变截面铆接吊车梁。变截面铆接吊车梁。变截面铆接吊车梁。变截面铆接吊车梁。19871987年年年年9 9月月月月2929日,该梁的右端变截面处的下日,该梁的右端变截面处的下日,该梁的右端变截面处的下日,该梁的右端变截面处的下翼缘和腹板发生突发性撕裂,断口处于变截面转折处。翼缘和腹板

91、发生突发性撕裂,断口处于变截面转折处。翼缘和腹板发生突发性撕裂,断口处于变截面转折处。翼缘和腹板发生突发性撕裂,断口处于变截面转折处。吊车梁的使用(即吊车运行)情况调查结果:车间厂房跨度吊车梁的使用(即吊车运行)情况调查结果:车间厂房跨度吊车梁的使用(即吊车运行)情况调查结果:车间厂房跨度吊车梁的使用(即吊车运行)情况调查结果:车间厂房跨度36m36m,车间内设置了,车间内设置了,车间内设置了,车间内设置了50t50t钳钳钳钳式吊车式吊车式吊车式吊车3 3台,太原产台,太原产台,太原产台,太原产202050t50t钳式吊车钳式吊车钳式吊车钳式吊车1 1台。自台。自台。自台。自19601960年

92、年年年7 7月投产至吊车梁发生破坏,月投产至吊车梁发生破坏,月投产至吊车梁发生破坏,月投产至吊车梁发生破坏,已使用已使用已使用已使用2727年。该车间钳式吊车停止运行时间是:每次小修(每周一次)停年。该车间钳式吊车停止运行时间是:每次小修(每周一次)停年。该车间钳式吊车停止运行时间是:每次小修(每周一次)停年。该车间钳式吊车停止运行时间是:每次小修(每周一次)停48h48h,每次中修(年度检修)停每次中修(年度检修)停每次中修(年度检修)停每次中修(年度检修)停1018d1018d,每次大修(每次一周期)停,每次大修(每次一周期)停,每次大修(每次一周期)停,每次大修(每次一周期)停30d30

93、d。平均每年工。平均每年工。平均每年工。平均每年工作作作作326d326d,每天实际工作,每天实际工作,每天实际工作,每天实际工作17h17h,每小时运行,每小时运行,每小时运行,每小时运行1515次,荷载循环次数为次,荷载循环次数为次,荷载循环次数为次,荷载循环次数为2.245102.245106 6次。次。次。次。吊车无超负荷使用史,吊车梁发生破坏时的起重量为吊车无超负荷使用史,吊车梁发生破坏时的起重量为吊车无超负荷使用史,吊车梁发生破坏时的起重量为吊车无超负荷使用史,吊车梁发生破坏时的起重量为13.5t13.5t。5353 调查数据表明:该变截面吊车梁已超过疲劳寿命。但就一般情况而言,荷

94、载循环调查数据表明:该变截面吊车梁已超过疲劳寿命。但就一般情况而言,荷载循环调查数据表明:该变截面吊车梁已超过疲劳寿命。但就一般情况而言,荷载循环调查数据表明:该变截面吊车梁已超过疲劳寿命。但就一般情况而言,荷载循环次数达到了疲劳周期不一定就产生损伤,况且因该梁正处在运行的极端位置,吊车次数达到了疲劳周期不一定就产生损伤,况且因该梁正处在运行的极端位置,吊车次数达到了疲劳周期不一定就产生损伤,况且因该梁正处在运行的极端位置,吊车次数达到了疲劳周期不一定就产生损伤,况且因该梁正处在运行的极端位置,吊车运行只能到达梁的中部,可梁的破坏部位不是在吊车运行最频繁的运行只能到达梁的中部,可梁的破坏部位不

95、是在吊车运行最频繁的运行只能到达梁的中部,可梁的破坏部位不是在吊车运行最频繁的运行只能到达梁的中部,可梁的破坏部位不是在吊车运行最频繁的4343号柱那一端,号柱那一端,号柱那一端,号柱那一端,而是在受力状态较好的而是在受力状态较好的而是在受力状态较好的而是在受力状态较好的4545号柱一端。号柱一端。号柱一端。号柱一端。 破坏原因有二:一是在制作安装时,因铆钉孔不对位而被扩大,减少了母材的受破坏原因有二:一是在制作安装时,因铆钉孔不对位而被扩大,减少了母材的受破坏原因有二:一是在制作安装时,因铆钉孔不对位而被扩大,减少了母材的受破坏原因有二:一是在制作安装时,因铆钉孔不对位而被扩大,减少了母材的

96、受力面积;二是组成该吊车梁下翼缘的主体金属有晶格缺陷。由于这些原因,降低了力面积;二是组成该吊车梁下翼缘的主体金属有晶格缺陷。由于这些原因,降低了力面积;二是组成该吊车梁下翼缘的主体金属有晶格缺陷。由于这些原因,降低了力面积;二是组成该吊车梁下翼缘的主体金属有晶格缺陷。由于这些原因,降低了构件的强度和疲劳寿命。构件的强度和疲劳寿命。构件的强度和疲劳寿命。构件的强度和疲劳寿命。5454第第第第7 7 7 7章章章章 钢结构的失稳事故钢结构的失稳事故钢结构的失稳事故钢结构的失稳事故 1.1.钢结构失稳的类型及产生的原因钢结构失稳的类型及产生的原因钢结构失稳的类型及产生的原因钢结构失稳的类型及产生的

97、原因 钢结构的失稳事故可分为整体失稳事故和局部失稳事故两大类。钢结构的失稳事故可分为整体失稳事故和局部失稳事故两大类。钢结构的失稳事故可分为整体失稳事故和局部失稳事故两大类。钢结构的失稳事故可分为整体失稳事故和局部失稳事故两大类。 (1 1)整体失稳事故原因)整体失稳事故原因)整体失稳事故原因)整体失稳事故原因1 1)设计错误。计算简图及支座约束与实际不符,设计安全储备过小等)设计错误。计算简图及支座约束与实际不符,设计安全储备过小等)设计错误。计算简图及支座约束与实际不符,设计安全储备过小等)设计错误。计算简图及支座约束与实际不符,设计安全储备过小等 。2 2)制作缺陷。初弯曲、初偏心、热轧

98、冷加工以及焊接产生的残余变形等。)制作缺陷。初弯曲、初偏心、热轧冷加工以及焊接产生的残余变形等。)制作缺陷。初弯曲、初偏心、热轧冷加工以及焊接产生的残余变形等。)制作缺陷。初弯曲、初偏心、热轧冷加工以及焊接产生的残余变形等。3 3)临时支撑不足。安装过程中,临时支撑设置不合理或者数量不足,造成构件失稳,)临时支撑不足。安装过程中,临时支撑设置不合理或者数量不足,造成构件失稳,)临时支撑不足。安装过程中,临时支撑设置不合理或者数量不足,造成构件失稳,)临时支撑不足。安装过程中,临时支撑设置不合理或者数量不足,造成构件失稳,致使结构倒塌或倾覆。致使结构倒塌或倾覆。致使结构倒塌或倾覆。致使结构倒塌或

99、倾覆。 55554 4)使用不当。随意改造使用功能;改变构件的受力状态;由积灰或增加悬吊设备引起)使用不当。随意改造使用功能;改变构件的受力状态;由积灰或增加悬吊设备引起)使用不当。随意改造使用功能;改变构件的受力状态;由积灰或增加悬吊设备引起)使用不当。随意改造使用功能;改变构件的受力状态;由积灰或增加悬吊设备引起的超载;基础的不均匀沉降和温度应力引起的附加变形;意外的冲击荷载等。的超载;基础的不均匀沉降和温度应力引起的附加变形;意外的冲击荷载等。的超载;基础的不均匀沉降和温度应力引起的附加变形;意外的冲击荷载等。的超载;基础的不均匀沉降和温度应力引起的附加变形;意外的冲击荷载等。 (2 2

100、)局部失稳事故原因)局部失稳事故原因)局部失稳事故原因)局部失稳事故原因1 1)设计错误。忽视甚至不进行构件的局部稳定验算。)设计错误。忽视甚至不进行构件的局部稳定验算。)设计错误。忽视甚至不进行构件的局部稳定验算。)设计错误。忽视甚至不进行构件的局部稳定验算。2 2)构造不当。局部受集中力较大的部位,原则上应设置构造加劲肋;为了保证构件在)构造不当。局部受集中力较大的部位,原则上应设置构造加劲肋;为了保证构件在)构造不当。局部受集中力较大的部位,原则上应设置构造加劲肋;为了保证构件在)构造不当。局部受集中力较大的部位,原则上应设置构造加劲肋;为了保证构件在运输过程中不变形也须设置横隔、加劲肋

101、等。运输过程中不变形也须设置横隔、加劲肋等。运输过程中不变形也须设置横隔、加劲肋等。运输过程中不变形也须设置横隔、加劲肋等。3 3)原始缺陷。包括钢材的负公差严重超规,制作过程中焊接等工艺产生的局部鼓曲和)原始缺陷。包括钢材的负公差严重超规,制作过程中焊接等工艺产生的局部鼓曲和)原始缺陷。包括钢材的负公差严重超规,制作过程中焊接等工艺产生的局部鼓曲和)原始缺陷。包括钢材的负公差严重超规,制作过程中焊接等工艺产生的局部鼓曲和波浪形变形等波浪形变形等波浪形变形等波浪形变形等 。4 4)吊点位置不合理。)吊点位置不合理。)吊点位置不合理。)吊点位置不合理。 5656 2.2.钢结构失稳的处理与防范钢

102、结构失稳的处理与防范钢结构失稳的处理与防范钢结构失稳的处理与防范 失稳事故应以防范为主,应做好以下工作:失稳事故应以防范为主,应做好以下工作:失稳事故应以防范为主,应做好以下工作:失稳事故应以防范为主,应做好以下工作: (1 1)设计人员应强化稳定设计理念)设计人员应强化稳定设计理念)设计人员应强化稳定设计理念)设计人员应强化稳定设计理念 1 1)结构的整体布置必须考虑整个体系及其组成部分的稳定性要求。)结构的整体布置必须考虑整个体系及其组成部分的稳定性要求。)结构的整体布置必须考虑整个体系及其组成部分的稳定性要求。)结构的整体布置必须考虑整个体系及其组成部分的稳定性要求。 2 2)计算简图必

103、须符合实际受力情况。)计算简图必须符合实际受力情况。)计算简图必须符合实际受力情况。)计算简图必须符合实际受力情况。 3 3)构件的稳定计算与细部构造的稳定计算必须配合,尤其要有强节点的概念。)构件的稳定计算与细部构造的稳定计算必须配合,尤其要有强节点的概念。)构件的稳定计算与细部构造的稳定计算必须配合,尤其要有强节点的概念。)构件的稳定计算与细部构造的稳定计算必须配合,尤其要有强节点的概念。 4 4)强度问题通常采用一阶分析,而稳定问题原则上应采用二阶分析。)强度问题通常采用一阶分析,而稳定问题原则上应采用二阶分析。)强度问题通常采用一阶分析,而稳定问题原则上应采用二阶分析。)强度问题通常采

104、用一阶分析,而稳定问题原则上应采用二阶分析。 5 5)叠加原理不适用于稳定问题。)叠加原理不适用于稳定问题。)叠加原理不适用于稳定问题。)叠加原理不适用于稳定问题。 6 6)应考虑整体稳定和局部稳定的相关影响。)应考虑整体稳定和局部稳定的相关影响。)应考虑整体稳定和局部稳定的相关影响。)应考虑整体稳定和局部稳定的相关影响。5757(2 2)制作应力求减少缺陷)制作应力求减少缺陷)制作应力求减少缺陷)制作应力求减少缺陷 通过合理的工艺和质量控制措施将初弯曲、初偏心、残余应力等缺陷减少到最低通过合理的工艺和质量控制措施将初弯曲、初偏心、残余应力等缺陷减少到最低通过合理的工艺和质量控制措施将初弯曲、

105、初偏心、残余应力等缺陷减少到最低通过合理的工艺和质量控制措施将初弯曲、初偏心、残余应力等缺陷减少到最低程度程度程度程度 。(3 3)施工应确保安装过程中的安全)施工应确保安装过程中的安全)施工应确保安装过程中的安全)施工应确保安装过程中的安全 制定科学的施工组织设计,采用合理的吊装方案,精心布置临时支撑,以防止制定科学的施工组织设计,采用合理的吊装方案,精心布置临时支撑,以防止制定科学的施工组织设计,采用合理的吊装方案,精心布置临时支撑,以防止制定科学的施工组织设计,采用合理的吊装方案,精心布置临时支撑,以防止钢结构安装过程中失稳,确保结构安全。钢结构安装过程中失稳,确保结构安全。钢结构安装过

106、程中失稳,确保结构安全。钢结构安装过程中失稳,确保结构安全。 (4 4)正确使用钢结构建筑物)正确使用钢结构建筑物)正确使用钢结构建筑物)正确使用钢结构建筑物 。 定期检查和维护;当需要进行工艺流程和使用功能改造时,必须与设计单位或定期检查和维护;当需要进行工艺流程和使用功能改造时,必须与设计单位或定期检查和维护;当需要进行工艺流程和使用功能改造时,必须与设计单位或定期检查和维护;当需要进行工艺流程和使用功能改造时,必须与设计单位或有关专业人士协商,不得擅自增加负荷或改变构件受力。有关专业人士协商,不得擅自增加负荷或改变构件受力。有关专业人士协商,不得擅自增加负荷或改变构件受力。有关专业人士协

107、商,不得擅自增加负荷或改变构件受力。 5858 3.3.事故实例分析事故实例分析事故实例分析事故实例分析(1 1)事故概况)事故概况)事故概况)事故概况 河北省某厂铸造车间,总长河北省某厂铸造车间,总长83m83m,分三期建成。,分三期建成。第一期工程第一期工程第一期工程第一期工程于于19831983年年1010月完月完工,共工,共1515间,开间间,开间3.3m3.3m。为钢筋混凝土吊车梁,三铰拱式轻钢屋架。屋面为轻钢。为钢筋混凝土吊车梁,三铰拱式轻钢屋架。屋面为轻钢檩条,上铺木望板,挂水泥瓦。屋架下弦标高檩条,上铺木望板,挂水泥瓦。屋架下弦标高10.5m10.5m,砖墙承重。,砖墙承重。第

108、二期工程第二期工程第二期工程第二期工程为由为由原车间向东接建原车间向东接建8 8个开间,开间尺寸个开间,开间尺寸4m4m,屋架下弦标高,屋架下弦标高8.25m8.25m。其余同第一期工程。其余同第一期工程。第三期工程第三期工程第三期工程第三期工程于于8484年年7 7月开始在室内增建两排钢筋混凝土柱,横向柱距月开始在室内增建两排钢筋混凝土柱,横向柱距16.5m16.5m,纵向,纵向柱距与厂房开间相同。南排柱紧靠厂房南墙,柱顶为现浇钢筋混凝土吊车梁,设柱距与厂房开间相同。南排柱紧靠厂房南墙,柱顶为现浇钢筋混凝土吊车梁,设3t3t和和5t5t吊车各一台。吊车各一台。8686年年1 1月投入使用。月

109、投入使用。5959 3.3.事故实例分析事故实例分析事故实例分析事故实例分析(1 1)事故概况)事故概况)事故概况)事故概况( (续续续续) ) 该工程未经正式设计单位设计,未考虑抗震设计,并由农村非正式施工单位施该工程未经正式设计单位设计,未考虑抗震设计,并由农村非正式施工单位施工。工。19871987年年1111月月2727日下午日下午2 2时时1010分,厂房中工人正在浇注铁水,突然有一根屋架分,厂房中工人正在浇注铁水,突然有一根屋架上弦支撑的圆钢掉下来,接着发现屋架下弦严重下垂从室外看屋盖上弦三角形变上弦支撑的圆钢掉下来,接着发现屋架下弦严重下垂从室外看屋盖上弦三角形变为为“ “人人”

110、 ”字形。至字形。至2 2时时5252分,屋顶开始掉灰尘,紧接着整个屋盖分,屋顶开始掉灰尘,紧接着整个屋盖2323榀三铰拱式轻钢榀三铰拱式轻钢屋架全部倒塌。顶部部分墙体倒塌。幸运的是车间人员发现险情后,迅速撤出,只屋架全部倒塌。顶部部分墙体倒塌。幸运的是车间人员发现险情后,迅速撤出,只有有3 3人受轻伤,未造成重大伤亡。但造成严重的直接和间接经济损失。人受轻伤,未造成重大伤亡。但造成严重的直接和间接经济损失。 6060平面图平面图剖面图剖面图6161(2 2)事故原因)事故原因)事故原因)事故原因1 1)屋架选型不当。)屋架选型不当。)屋架选型不当。)屋架选型不当。该厂房为热加工车间,该厂房为

111、热加工车间,20m20m跨。内设吊车跨。内设吊车2 2台,处于台,处于7 7度地震区。厂度地震区。厂房跨度大,有振动荷载,并且处于高温工作环境。屋盖结构选用了单榀和整体刚度房跨度大,有振动荷载,并且处于高温工作环境。屋盖结构选用了单榀和整体刚度都很差的三铰拱式轻钢屋架,与有关规定不符。都很差的三铰拱式轻钢屋架,与有关规定不符。2 2)屋架上弦斜梁不满足整体稳定性要求。)屋架上弦斜梁不满足整体稳定性要求。)屋架上弦斜梁不满足整体稳定性要求。)屋架上弦斜梁不满足整体稳定性要求。屋架上弦斜梁采用空间桁架式结构,三角形屋架上弦斜梁采用空间桁架式结构,三角形组合截面,上弦为双角钢,下弦为单根圆钢。原组合

112、截面,上弦为双角钢,下弦为单根圆钢。原钢结构设计规范钢结构设计规范(TJ17-74TJ17-74)中规定:中规定:“ “三铰拱屋架的三角形截面组合斜梁,为了满足整体稳定性要求,其截面三铰拱屋架的三角形截面组合斜梁,为了满足整体稳定性要求,其截面高度与斜梁长度的比值不得小于高度与斜梁长度的比值不得小于l/18l/18。” ”实际工程中,一般采用实际工程中,一般采用1/151/15左右。而本工左右。而本工程斜梁高跨比只有程斜梁高跨比只有0.5/10.8=1/21.60.5/10.8=1/21.6,不能满足整体稳定性要求。,不能满足整体稳定性要求。6262(2 2)事故原因)事故原因)事故原因)事故

113、原因( (续续续续) )3 3)屋架斜梁上、下弦杆强度不足。)屋架斜梁上、下弦杆强度不足。)屋架斜梁上、下弦杆强度不足。)屋架斜梁上、下弦杆强度不足。屋架斜梁上弦采用屋架斜梁上弦采用2 2505505角钢,下弦采用角钢,下弦采用120120圆钢。经复算,在正常荷载作用下,上弦压应力为圆钢。经复算,在正常荷载作用下,上弦压应力为183.1MPa183.1MPa,下弦拉应力达,下弦拉应力达363.5MPa363.5MPa,均大于其允许应力。,均大于其允许应力。 4 4)不应采用砖墙承重方案。)不应采用砖墙承重方案。)不应采用砖墙承重方案。)不应采用砖墙承重方案。第一期工程屋架下弦标高第一期工程屋架

114、下弦标高10.5m10.5m,这样高的厂房,采用带,这样高的厂房,采用带壁垛砖墙承重是不安全的。而应采用钢筋混凝土柱。壁垛砖墙承重是不安全的。而应采用钢筋混凝土柱。5 5)未做抗震设计。)未做抗震设计。)未做抗震设计。)未做抗震设计。该工程位于该工程位于7 7度地震区,而设计中未考虑抗震设防。度地震区,而设计中未考虑抗震设防。 6363(3 3)教训)教训)教训)教训1 1)结构选型应十分谨慎。)结构选型应十分谨慎。)结构选型应十分谨慎。)结构选型应十分谨慎。对有振动荷载或跨度大于对有振动荷载或跨度大于18m18m的建筑不要选用轻钢屋架。凡的建筑不要选用轻钢屋架。凡柱高在柱高在9m9m或或9m

115、9m以上的,不论房屋跨度大小和承重大小均不得采用砖排架承重方案。以上的,不论房屋跨度大小和承重大小均不得采用砖排架承重方案。2 2)严禁在施工和使用中超载,严禁随意在屋架上增加荷载。)严禁在施工和使用中超载,严禁随意在屋架上增加荷载。)严禁在施工和使用中超载,严禁随意在屋架上增加荷载。)严禁在施工和使用中超载,严禁随意在屋架上增加荷载。对积灰较多的厂房,除设对积灰较多的厂房,除设计时必须按规定考虑积灰荷载外,使用中应指定专人负责,定期进行清扫,以防给计时必须按规定考虑积灰荷载外,使用中应指定专人负责,定期进行清扫,以防给屋架增加负担。屋架增加负担。3 3)应加强对建筑设计施工的管理。)应加强对

116、建筑设计施工的管理。)应加强对建筑设计施工的管理。)应加强对建筑设计施工的管理。严禁无证设计、无证施工。严禁无证设计、无证施工。6464第第第第8 8 8 8章章章章 钢结构的锈蚀事故钢结构的锈蚀事故钢结构的锈蚀事故钢结构的锈蚀事故 生锈腐蚀将会引起构件截面减小,承载力下降,因腐蚀产生的生锈腐蚀将会引起构件截面减小,承载力下降,因腐蚀产生的生锈腐蚀将会引起构件截面减小,承载力下降,因腐蚀产生的生锈腐蚀将会引起构件截面减小,承载力下降,因腐蚀产生的“ “锈坑锈坑锈坑锈坑” ”将使钢结将使钢结将使钢结将使钢结构的脆性破坏的可能性增大。再也将影响钢结构的耐久性。构的脆性破坏的可能性增大。再也将影响钢

117、结构的耐久性。构的脆性破坏的可能性增大。再也将影响钢结构的耐久性。构的脆性破坏的可能性增大。再也将影响钢结构的耐久性。 1 1锈蚀的类型及影响因素锈蚀的类型及影响因素锈蚀的类型及影响因素锈蚀的类型及影响因素(1 1)锈蚀的类型)锈蚀的类型)锈蚀的类型)锈蚀的类型 1 1)化学腐蚀。钢材直接与大气或工业废气中含有的氧气、碳酸气、硫酸气或非电介质)化学腐蚀。钢材直接与大气或工业废气中含有的氧气、碳酸气、硫酸气或非电介质)化学腐蚀。钢材直接与大气或工业废气中含有的氧气、碳酸气、硫酸气或非电介质)化学腐蚀。钢材直接与大气或工业废气中含有的氧气、碳酸气、硫酸气或非电介质液体发生表面化学反应而产生的腐蚀。

118、液体发生表面化学反应而产生的腐蚀。液体发生表面化学反应而产生的腐蚀。液体发生表面化学反应而产生的腐蚀。2 2)电化学腐蚀。钢材内部有其他金属杂质,具有不同的电极电位,在与电介质或水、)电化学腐蚀。钢材内部有其他金属杂质,具有不同的电极电位,在与电介质或水、)电化学腐蚀。钢材内部有其他金属杂质,具有不同的电极电位,在与电介质或水、)电化学腐蚀。钢材内部有其他金属杂质,具有不同的电极电位,在与电介质或水、潮湿气体接触时,产生原电池作用,使钢材腐蚀。潮湿气体接触时,产生原电池作用,使钢材腐蚀。潮湿气体接触时,产生原电池作用,使钢材腐蚀。潮湿气体接触时,产生原电池作用,使钢材腐蚀。 65651 1锈蚀

119、的类型及影响因素锈蚀的类型及影响因素锈蚀的类型及影响因素锈蚀的类型及影响因素(2 2)不同环境下的腐蚀因素分析)不同环境下的腐蚀因素分析)不同环境下的腐蚀因素分析)不同环境下的腐蚀因素分析1 1)大气腐蚀。由于大气中水和氧等物质的作用而引起的腐蚀。主要影响因素为湿度、)大气腐蚀。由于大气中水和氧等物质的作用而引起的腐蚀。主要影响因素为湿度、)大气腐蚀。由于大气中水和氧等物质的作用而引起的腐蚀。主要影响因素为湿度、)大气腐蚀。由于大气中水和氧等物质的作用而引起的腐蚀。主要影响因素为湿度、降水量、日照量、大气污染物质等。降水量、日照量、大气污染物质等。降水量、日照量、大气污染物质等。降水量、日照量

120、、大气污染物质等。2 2)淡水腐蚀。影响因素有温度、氧气浓度等。淡水中常溶解有钙、镁等矿物,其含量)淡水腐蚀。影响因素有温度、氧气浓度等。淡水中常溶解有钙、镁等矿物,其含量)淡水腐蚀。影响因素有温度、氧气浓度等。淡水中常溶解有钙、镁等矿物,其含量)淡水腐蚀。影响因素有温度、氧气浓度等。淡水中常溶解有钙、镁等矿物,其含量高时,称为硬水。在硬水中,钢材的腐蚀速度有所减慢。高时,称为硬水。在硬水中,钢材的腐蚀速度有所减慢。高时,称为硬水。在硬水中,钢材的腐蚀速度有所减慢。高时,称为硬水。在硬水中,钢材的腐蚀速度有所减慢。3 3)酸腐蚀。主要影响因素为氢离子浓度、酸的类型和温度等。)酸腐蚀。主要影响因

121、素为氢离子浓度、酸的类型和温度等。)酸腐蚀。主要影响因素为氢离子浓度、酸的类型和温度等。)酸腐蚀。主要影响因素为氢离子浓度、酸的类型和温度等。4 4)碱腐蚀。主要影响因素有温度、压力、)碱腐蚀。主要影响因素有温度、压力、)碱腐蚀。主要影响因素有温度、压力、)碱腐蚀。主要影响因素有温度、压力、PHPH值和碱金属种类(一般认为碱金属的原子值和碱金属种类(一般认为碱金属的原子值和碱金属种类(一般认为碱金属的原子值和碱金属种类(一般认为碱金属的原子量越大,腐蚀性越强)等。量越大,腐蚀性越强)等。量越大,腐蚀性越强)等。量越大,腐蚀性越强)等。5 5)盐类腐蚀。主要影响因素有盐的种类、浓度、温度等。)盐

122、类腐蚀。主要影响因素有盐的种类、浓度、温度等。)盐类腐蚀。主要影响因素有盐的种类、浓度、温度等。)盐类腐蚀。主要影响因素有盐的种类、浓度、温度等。6 6)海水腐蚀。主要影响因素有与海水介质的接触深度、海水流速、海生物、海水温度)海水腐蚀。主要影响因素有与海水介质的接触深度、海水流速、海生物、海水温度)海水腐蚀。主要影响因素有与海水介质的接触深度、海水流速、海生物、海水温度)海水腐蚀。主要影响因素有与海水介质的接触深度、海水流速、海生物、海水温度等。等。等。等。7 7)土壤腐蚀。影响因素有土壤性质(孔隙率和孔隙结构、含水量、电阻率、酸碱度、)土壤腐蚀。影响因素有土壤性质(孔隙率和孔隙结构、含水量

123、、电阻率、酸碱度、)土壤腐蚀。影响因素有土壤性质(孔隙率和孔隙结构、含水量、电阻率、酸碱度、)土壤腐蚀。影响因素有土壤性质(孔隙率和孔隙结构、含水量、电阻率、酸碱度、含盐量微生物等。含盐量微生物等。含盐量微生物等。含盐量微生物等。66662 2钢结构锈蚀处理及防腐方法钢结构锈蚀处理及防腐方法钢结构锈蚀处理及防腐方法钢结构锈蚀处理及防腐方法 (1 1)新建钢结构防锈)新建钢结构防锈)新建钢结构防锈)新建钢结构防锈1 1)涂料敷盖法。即在钢材表面敷盖一层涂料,使之与大气隔绝,以防锈蚀。)涂料敷盖法。即在钢材表面敷盖一层涂料,使之与大气隔绝,以防锈蚀。)涂料敷盖法。即在钢材表面敷盖一层涂料,使之与大

124、气隔绝,以防锈蚀。)涂料敷盖法。即在钢材表面敷盖一层涂料,使之与大气隔绝,以防锈蚀。2 2)金属敷盖法。即在钢材表面镀上一层其他金属。所镀金属可使钢材与其他介质隔绝,)金属敷盖法。即在钢材表面镀上一层其他金属。所镀金属可使钢材与其他介质隔绝,)金属敷盖法。即在钢材表面镀上一层其他金属。所镀金属可使钢材与其他介质隔绝,)金属敷盖法。即在钢材表面镀上一层其他金属。所镀金属可使钢材与其他介质隔绝,也可能是镀层金属的电极电位更低于铁,起到牺牲阳极(镀层金属)保护阴极(铁)也可能是镀层金属的电极电位更低于铁,起到牺牲阳极(镀层金属)保护阴极(铁)也可能是镀层金属的电极电位更低于铁,起到牺牲阳极(镀层金属

125、)保护阴极(铁)也可能是镀层金属的电极电位更低于铁,起到牺牲阳极(镀层金属)保护阴极(铁)的作用。的作用。的作用。的作用。6767(2 2)原有钢结构锈蚀处理)原有钢结构锈蚀处理)原有钢结构锈蚀处理)原有钢结构锈蚀处理1 1)锈蚀程度的分级和检查)锈蚀程度的分级和检查)锈蚀程度的分级和检查)锈蚀程度的分级和检查 锈蚀程度分级。锈蚀程度分级。锈蚀程度分级。锈蚀程度分级。AA级级级级良好。构件基本没有锈蚀,涂层漆膜还有光泽;个别构件可有少量锈点。良好。构件基本没有锈蚀,涂层漆膜还有光泽;个别构件可有少量锈点。良好。构件基本没有锈蚀,涂层漆膜还有光泽;个别构件可有少量锈点。良好。构件基本没有锈蚀,涂

126、层漆膜还有光泽;个别构件可有少量锈点。BB级级级级局部锈蚀。构件基本没有锈蚀,面漆有局部脱落,底漆完好;个别构件有少量局部锈蚀。构件基本没有锈蚀,面漆有局部脱落,底漆完好;个别构件有少量局部锈蚀。构件基本没有锈蚀,面漆有局部脱落,底漆完好;个别构件有少量局部锈蚀。构件基本没有锈蚀,面漆有局部脱落,底漆完好;个别构件有少量锈点,或构件边缘、死角、缝隙、隐蔽部分有锈蚀。锈点,或构件边缘、死角、缝隙、隐蔽部分有锈蚀。锈点,或构件边缘、死角、缝隙、隐蔽部分有锈蚀。锈点,或构件边缘、死角、缝隙、隐蔽部分有锈蚀。C C级级级级较严重。构件局部锈蚀,面漆脱落面积达较严重。构件局部锈蚀,面漆脱落面积达较严重。

127、构件局部锈蚀,面漆脱落面积达较严重。构件局部锈蚀,面漆脱落面积达2020左右,底漆也有局部锈透,其基左右,底漆也有局部锈透,其基左右,底漆也有局部锈透,其基左右,底漆也有局部锈透,其基本金属完好,应进行维护准备工作。本金属完好,应进行维护准备工作。本金属完好,应进行维护准备工作。本金属完好,应进行维护准备工作。DD级级级级严重。构件锈蚀面积达严重。构件锈蚀面积达严重。构件锈蚀面积达严重。构件锈蚀面积达4040左右,面漆大片脱落,但基本金属没有破坏,应立左右,面漆大片脱落,但基本金属没有破坏,应立左右,面漆大片脱落,但基本金属没有破坏,应立左右,面漆大片脱落,但基本金属没有破坏,应立即进行维护工

128、作。即进行维护工作。即进行维护工作。即进行维护工作。E E级级级级特别严重。基本金属已有锈蚀,应立即测量构件断面削弱程度,计算是否需要特别严重。基本金属已有锈蚀,应立即测量构件断面削弱程度,计算是否需要特别严重。基本金属已有锈蚀,应立即测量构件断面削弱程度,计算是否需要特别严重。基本金属已有锈蚀,应立即测量构件断面削弱程度,计算是否需要更换或采取加固等措施。更换或采取加固等措施。更换或采取加固等措施。更换或采取加固等措施。68681 1)锈蚀程度的分级和检查)锈蚀程度的分级和检查)锈蚀程度的分级和检查)锈蚀程度的分级和检查 重点检查部位重点检查部位重点检查部位重点检查部位 根据腐蚀理论及实际经

129、验,除一般检查外,下列构件或部位应严格检查:埋入地根据腐蚀理论及实际经验,除一般检查外,下列构件或部位应严格检查:埋入地根据腐蚀理论及实际经验,除一般检查外,下列构件或部位应严格检查:埋入地根据腐蚀理论及实际经验,除一般检查外,下列构件或部位应严格检查:埋入地下的地面附近部位;可能存积水或遭受水蒸汽侵蚀部位;干湿交替构件;易积灰且下的地面附近部位;可能存积水或遭受水蒸汽侵蚀部位;干湿交替构件;易积灰且下的地面附近部位;可能存积水或遭受水蒸汽侵蚀部位;干湿交替构件;易积灰且下的地面附近部位;可能存积水或遭受水蒸汽侵蚀部位;干湿交替构件;易积灰且湿度大的构件;组合截面净空小于湿度大的构件;组合截面

130、净空小于湿度大的构件;组合截面净空小于湿度大的构件;组合截面净空小于12mm12mm,难以涂刷油漆的部位;屋盖结构、柱与,难以涂刷油漆的部位;屋盖结构、柱与,难以涂刷油漆的部位;屋盖结构、柱与,难以涂刷油漆的部位;屋盖结构、柱与屋架节点、吊车梁与柱节点、钢悬索节点部位。屋架节点、吊车梁与柱节点、钢悬索节点部位。屋架节点、吊车梁与柱节点、钢悬索节点部位。屋架节点、吊车梁与柱节点、钢悬索节点部位。6969(3 3)钢结构涂层腐蚀调查内容)钢结构涂层腐蚀调查内容)钢结构涂层腐蚀调查内容)钢结构涂层腐蚀调查内容1 1)工程概况。包括结构形式、厂房环境情况(如腐蚀介质种类、浓度,年平均相对湿)工程概况。

131、包括结构形式、厂房环境情况(如腐蚀介质种类、浓度,年平均相对湿)工程概况。包括结构形式、厂房环境情况(如腐蚀介质种类、浓度,年平均相对湿)工程概况。包括结构形式、厂房环境情况(如腐蚀介质种类、浓度,年平均相对湿度,气温,厂房内热源温度,是否有水蒸汽、粉尘等)。度,气温,厂房内热源温度,是否有水蒸汽、粉尘等)。度,气温,厂房内热源温度,是否有水蒸汽、粉尘等)。度,气温,厂房内热源温度,是否有水蒸汽、粉尘等)。2 2)腐蚀级别的确定。根据有关评价腐蚀的标准,进行外观、锈蚀率、附着力调查,然)腐蚀级别的确定。根据有关评价腐蚀的标准,进行外观、锈蚀率、附着力调查,然)腐蚀级别的确定。根据有关评价腐蚀的

132、标准,进行外观、锈蚀率、附着力调查,然)腐蚀级别的确定。根据有关评价腐蚀的标准,进行外观、锈蚀率、附着力调查,然后将不同构件或不同部位的钢结构进行评级,为制定防锈方案提供依据。后将不同构件或不同部位的钢结构进行评级,为制定防锈方案提供依据。后将不同构件或不同部位的钢结构进行评级,为制定防锈方案提供依据。后将不同构件或不同部位的钢结构进行评级,为制定防锈方案提供依据。3 3)腐蚀情况分析。包括引起不同程度腐蚀的原因、构造的合理性、涂料选择的合理性)腐蚀情况分析。包括引起不同程度腐蚀的原因、构造的合理性、涂料选择的合理性)腐蚀情况分析。包括引起不同程度腐蚀的原因、构造的合理性、涂料选择的合理性)腐

133、蚀情况分析。包括引起不同程度腐蚀的原因、构造的合理性、涂料选择的合理性等的分析。等的分析。等的分析。等的分析。4 4)防锈方案设计。根据以上几项内容和相关规范,提出具体的防锈方案,包括构造处)防锈方案设计。根据以上几项内容和相关规范,提出具体的防锈方案,包括构造处)防锈方案设计。根据以上几项内容和相关规范,提出具体的防锈方案,包括构造处)防锈方案设计。根据以上几项内容和相关规范,提出具体的防锈方案,包括构造处理、涂料的选择、涂层厚度的确定及具体施工方案。理、涂料的选择、涂层厚度的确定及具体施工方案。理、涂料的选择、涂层厚度的确定及具体施工方案。理、涂料的选择、涂层厚度的确定及具体施工方案。70

134、70 3.3.事故实例分析事故实例分析事故实例分析事故实例分析(1 1)事故概况)事故概况)事故概况)事故概况 上海某研究所食堂工程为上海某研究所食堂工程为17.5m17.5m直径圆形砖墙加扶壁柱承重的单层建筑。檐口直径圆形砖墙加扶壁柱承重的单层建筑。檐口高为高为6.4m6.4m,中部内环部分高,中部内环部分高4.5m4.5m。屋盖采用。屋盖采用17.5m17.5m直径的悬索结构,主要由沿墙直径的悬索结构,主要由沿墙钢筋混凝土外环和型钢内环(直径钢筋混凝土外环和型钢内环(直径3m3m),以及),以及9090根直径为根直径为7.5mm7.5mm的钢绞索组成,的钢绞索组成,将预制钢筋混凝土异形板搭

135、接于钢绞索上,板缝内浇筑配筋混凝土,屋面铺油毡防将预制钢筋混凝土异形板搭接于钢绞索上,板缝内浇筑配筋混凝土,屋面铺油毡防水层,板底粉刷。于水层,板底粉刷。于19601960年建成交付使用。年建成交付使用。 19831983年年9 9月月2222日日2020时时3030分左右,值班人员突然听见一闷声巨响,随之大量尘垢分左右,值班人员突然听见一闷声巨响,随之大量尘垢从食堂内涌出,屋盖整体塌落。从食堂内涌出,屋盖整体塌落。9090根钢绞索全部沿周边折断,门窗大部分被振裂,根钢绞索全部沿周边折断,门窗大部分被振裂,周围砖墙和圈梁均无塌陷损坏迹象。因倒塌发生在晚上,无人员伤亡,经济损失严周围砖墙和圈梁均

136、无塌陷损坏迹象。因倒塌发生在晚上,无人员伤亡,经济损失严重。重。7171平面图平面图剖面图剖面图7272(2 2)事故原因分析)事故原因分析)事故原因分析)事故原因分析 屋盖的塌落主要与钢绞索的锈蚀有关,而钢绞索的锈蚀除与屋面渗水有关外,屋盖的塌落主要与钢绞索的锈蚀有关,而钢绞索的锈蚀除与屋面渗水有关外,屋盖的塌落主要与钢绞索的锈蚀有关,而钢绞索的锈蚀除与屋面渗水有关外,屋盖的塌落主要与钢绞索的锈蚀有关,而钢绞索的锈蚀除与屋面渗水有关外,另一主要原因是食堂的水蒸汽上升,上部通风不良,因而加剧了钢绞索的大气电化另一主要原因是食堂的水蒸汽上升,上部通风不良,因而加剧了钢绞索的大气电化另一主要原因是

137、食堂的水蒸汽上升,上部通风不良,因而加剧了钢绞索的大气电化另一主要原因是食堂的水蒸汽上升,上部通风不良,因而加剧了钢绞索的大气电化学腐蚀和某些化学腐蚀(如盐类腐蚀)。由于腐蚀,钢筋断面减小,承载能力降低,学腐蚀和某些化学腐蚀(如盐类腐蚀)。由于腐蚀,钢筋断面减小,承载能力降低,学腐蚀和某些化学腐蚀(如盐类腐蚀)。由于腐蚀,钢筋断面减小,承载能力降低,学腐蚀和某些化学腐蚀(如盐类腐蚀)。由于腐蚀,钢筋断面减小,承载能力降低,当超过极限承载能力后断裂。当超过极限承载能力后断裂。当超过极限承载能力后断裂。当超过极限承载能力后断裂。(3 3)结论及教训)结论及教训)结论及教训)结论及教训1 1)悬索结

138、构的设计与施工经验不足,尤其是对钢索的保护防锈、夹头处理以及钢索通)悬索结构的设计与施工经验不足,尤其是对钢索的保护防锈、夹头处理以及钢索通)悬索结构的设计与施工经验不足,尤其是对钢索的保护防锈、夹头处理以及钢索通)悬索结构的设计与施工经验不足,尤其是对钢索的保护防锈、夹头处理以及钢索通过钢筋混凝土外环的节点和灌浆等方面的问题,还需进一步研究改进。过钢筋混凝土外环的节点和灌浆等方面的问题,还需进一步研究改进。过钢筋混凝土外环的节点和灌浆等方面的问题,还需进一步研究改进。过钢筋混凝土外环的节点和灌浆等方面的问题,还需进一步研究改进。2 2)对于实验性建筑应指定专门人员作长时间的观察,该工程如能及

139、早发现钢绞索锈蚀)对于实验性建筑应指定专门人员作长时间的观察,该工程如能及早发现钢绞索锈蚀)对于实验性建筑应指定专门人员作长时间的观察,该工程如能及早发现钢绞索锈蚀)对于实验性建筑应指定专门人员作长时间的观察,该工程如能及早发现钢绞索锈蚀的严重情况,就可能防止屋盖倒塌。的严重情况,就可能防止屋盖倒塌。的严重情况,就可能防止屋盖倒塌。的严重情况,就可能防止屋盖倒塌。7373第第第第9 9 9 9章章章章 钢结构的火灾事故钢结构的火灾事故钢结构的火灾事故钢结构的火灾事故 1.1.火灾对钢结构的危害火灾对钢结构的危害火灾对钢结构的危害火灾对钢结构的危害 耐火性差是钢结构的缺点。一旦发生火灾,钢结构很

140、容易遭受破坏而倒塌。如美耐火性差是钢结构的缺点。一旦发生火灾,钢结构很容易遭受破坏而倒塌。如美耐火性差是钢结构的缺点。一旦发生火灾,钢结构很容易遭受破坏而倒塌。如美耐火性差是钢结构的缺点。一旦发生火灾,钢结构很容易遭受破坏而倒塌。如美国纽约世贸中心大楼的。国纽约世贸中心大楼的。国纽约世贸中心大楼的。国纽约世贸中心大楼的。 2.2.钢结构在火灾中的失效分析钢结构在火灾中的失效分析钢结构在火灾中的失效分析钢结构在火灾中的失效分析 200200以下时变化不大;以下时变化不大;以下时变化不大;以下时变化不大;250250左右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,而左右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,而左

141、右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,而左右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,而塑性和冲击韧性下降塑性和冲击韧性下降塑性和冲击韧性下降塑性和冲击韧性下降 (蓝脆现象)。超过(蓝脆现象)。超过(蓝脆现象)。超过(蓝脆现象)。超过300300时,钢材的、和开始显著下降,而时,钢材的、和开始显著下降,而时,钢材的、和开始显著下降,而时,钢材的、和开始显著下降,而塑性伸长率显著增大,钢材产生徐变。当温度超过塑性伸长率显著增大,钢材产生徐变。当温度超过塑性伸长率显著增大,钢材产生徐变。当温度超过塑性伸长率显著增大,钢材产生徐变。当温度超过400400时,屈服强度、抗拉强度时,屈服强度、抗拉强度时,屈服强度

142、、抗拉强度时,屈服强度、抗拉强度和弹性模量急剧降低。和弹性模量急剧降低。和弹性模量急剧降低。和弹性模量急剧降低。600600时,屈服强度、抗拉强度和弹性模量均接近于零,承时,屈服强度、抗拉强度和弹性模量均接近于零,承时,屈服强度、抗拉强度和弹性模量均接近于零,承时,屈服强度、抗拉强度和弹性模量均接近于零,承载力几乎完全丧失。载力几乎完全丧失。载力几乎完全丧失。载力几乎完全丧失。 7474温度对钢材力学性能的影响温度对钢材力学性能的影响 7575 钢钢钢钢结结结结构构构构在在在在火火火火灾灾灾灾中中中中失失失失效效效效受受受受到到到到各各各各种种种种因因因因素素素素的的的的影影影影响响响响: :

143、例例例例如如如如钢钢钢钢材材材材的的的的种种种种类类类类、规规规规格格格格、荷荷荷荷载载载载水水水水平平平平、温温温温度度度度高高高高低低低低、升升升升温温温温速速速速率率率率、高高高高温温温温蠕蠕蠕蠕变变变变等等等等。对对对对于于于于承承承承重重重重结结结结构构构构来来来来说说说说,火火火火灾灾灾灾时时时时钢钢钢钢结结结结构构构构的的的的损损损损伤伤伤伤程程程程度度度度还还还还取取取取决决决决于于于于室室室室内内内内温温温温度度度度和和和和火火火火灾灾灾灾持持持持续续续续时时时时间间间间,而而而而火火火火灾灾灾灾温温温温度度度度和和和和作作作作用用用用时时时时间间间间又又又又与与与与此此此此

144、时时时时室室室室内内内内可可可可燃燃燃燃性性性性材材材材料料料料的的的的种种种种类类类类及及及及数数数数量量量量、可可可可燃燃燃燃性性性性材材材材料料料料燃燃燃燃烧烧烧烧的的的的特特特特性性性性、室室室室内内内内的的的的通通通通风风风风情情情情况况况况、墙墙墙墙体体体体及及及及吊吊吊吊顶顶顶顶等等等等的的的的传传传传热热热热特特特特性以及当时气候情况性以及当时气候情况性以及当时气候情况性以及当时气候情况( (季节、风的强度、风向等季节、风的强度、风向等季节、风的强度、风向等季节、风的强度、风向等) )等因素有关。等因素有关。等因素有关。等因素有关。 火火火火灾灾灾灾属属属属意意意意外外外外性性

145、性性的的的的突突突突发发发发事事事事件件件件,一一一一旦旦旦旦发发发发生生生生,现现现现场场场场较较较较为为为为混混混混乱乱乱乱,扑扑扑扑救救救救时时时时间间间间的的的的长长长长短短短短也也也也直直直直接接接接影影影影响响响响到钢结构的破坏程度。到钢结构的破坏程度。到钢结构的破坏程度。到钢结构的破坏程度。76763. 3. 钢结构的防火方法钢结构的防火方法钢结构的防火方法钢结构的防火方法 (1 1)紧贴包裹法)紧贴包裹法)紧贴包裹法)紧贴包裹法 采用防火涂料紧贴钢结构的外露表面,将钢构件包裹起来。采用防火涂料紧贴钢结构的外露表面,将钢构件包裹起来。采用防火涂料紧贴钢结构的外露表面,将钢构件包裹

146、起来。采用防火涂料紧贴钢结构的外露表面,将钢构件包裹起来。(2 2)空心包裹法)空心包裹法)空心包裹法)空心包裹法 采用防火板、石膏板、蛭石板、硅酸钙盖板、珍珠岩板将钢构件包裹起来。采用防火板、石膏板、蛭石板、硅酸钙盖板、珍珠岩板将钢构件包裹起来。采用防火板、石膏板、蛭石板、硅酸钙盖板、珍珠岩板将钢构件包裹起来。采用防火板、石膏板、蛭石板、硅酸钙盖板、珍珠岩板将钢构件包裹起来。(3 3)实心包裹法)实心包裹法)实心包裹法)实心包裹法 一般采用混凝土,将钢结构浇注在其中。一般采用混凝土,将钢结构浇注在其中。一般采用混凝土,将钢结构浇注在其中。一般采用混凝土,将钢结构浇注在其中。 钢结构防火方法的

147、选择以构件的耐火极限要求为依据,防火涂料是最为流行的钢结构防火方法的选择以构件的耐火极限要求为依据,防火涂料是最为流行的钢结构防火方法的选择以构件的耐火极限要求为依据,防火涂料是最为流行的钢结构防火方法的选择以构件的耐火极限要求为依据,防火涂料是最为流行的做法。做法。做法。做法。 77774. 4. 钢结构事故实例钢结构事故实例钢结构事故实例钢结构事故实例 (1 1)事故经历)事故经历)事故经历)事故经历 8:458:45,飞机撞上纽约世界贸易中心北楼,引起大火,飞机撞上纽约世界贸易中心北楼,引起大火,飞机撞上纽约世界贸易中心北楼,引起大火,飞机撞上纽约世界贸易中心北楼,引起大火,9:039:

148、03第二架飞机撞入世第二架飞机撞入世第二架飞机撞入世第二架飞机撞入世界贸易中心南楼,发生爆炸。界贸易中心南楼,发生爆炸。界贸易中心南楼,发生爆炸。界贸易中心南楼,发生爆炸。10:0510:05南楼轰然倒塌;南楼轰然倒塌;南楼轰然倒塌;南楼轰然倒塌;10:2810:28北楼坍塌。北楼坍塌。北楼坍塌。北楼坍塌。7878(2 2)工程概况)工程概况)工程概况)工程概况 纽纽纽纽约约约约世世世世贸贸贸贸中中中中心心心心由由由由两两两两幢幢幢幢高高高高110110层层层层(1#1#北北北北楼楼楼楼417m417m,2#2#南南南南楼楼楼楼415m415m)的的的的方方方方形形形形塔塔塔塔楼楼楼楼及及及及

149、四四四四幢幢幢幢裙裙裙裙房房房房组组组组成成成成。地地地地下下下下6 6层层层层,地地地地上上上上110110层层层层。平平平平面面面面的的的的外外外外轮轮轮轮廊廊廊廊尺尺尺尺寸寸寸寸为为为为63.5m63.5m63.5m63.5m,核核核核心心心心区区区区的的的的平平平平面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸为为为为42m42m42m42m,标标标标准准准准层层层层高高高高为为为为3.66m3.66m。采采采采用用用用框框框框筒筒筒筒体体体体系系系系,外外外外圈圈圈圈为为为为密密密密柱柱柱柱深深深深梁梁梁梁框框框框筒筒筒筒,由由由由240240根根根根钢钢钢钢柱柱柱柱组组组组成成成成,柱柱柱柱距距距距1.

150、02m1.02m;内内内内部部部部核核核核心心心心区区区区为为为为4747根根根根钢钢钢钢柱柱柱柱形形形形成成成成的的的的框框框框架架架架,用用用用以以以以承承承承担担担担重重重重力力力力荷荷荷荷载载载载。框框框框筒筒筒筒柱柱柱柱采采采采用用用用450mm450mm450mm450mm方方方方管管管管,从从从从上上上上到到到到下下下下,外外外外形形形形尺尺尺尺寸寸寸寸不不不不变变变变,靠靠靠靠改改改改变变变变壁壁壁壁厚厚厚厚来来来来适适适适应应应应不不不不同同同同的的的的受受受受力力力力条条条条件件件件。总总总总用用用用钢钢钢钢量量量量为为为为19.219.2万万万万吨吨吨吨,为为为为了了了了

151、增增增增强强强强框框框框筒筒筒筒的的的的竖竖竖竖向向向向抗抗抗抗剪剪剪剪强强强强度度度度,利利利利用用用用每每每每隔隔隔隔3232层层层层所所所所布布布布置置置置的的的的设设设设备备备备楼楼楼楼层层层层,沿沿沿沿框框框框筒筒筒筒各各各各设设设设置置置置了了了了一一一一道道道道7m7m高高高高的的的的钢钢钢钢板板板板圈圈圈圈梁梁梁梁。结结结结构构构构动动动动力力力力特特特特性性性性分分分分析析析析表表表表明明明明:其其其其基基基基本本本本周周周周期期期期为为为为10s10s,极极极极大大大大风风风风速速速速下下下下结结结结构构构构顶顶顶顶点点点点的的的的侧侧侧侧移移移移值值值值为为为为1.02m

152、1.02m。自自自自19731973年年年年建建建建成成成成的的的的统统统统计计计计分分分分析析析析表表表表明明明明,记记记记录录录录到到到到阵阵阵阵风风风风作作作作用用用用下下下下的的的的结结结结构构构构顶顶顶顶点点点点侧侧侧侧移移移移最最最最大大大大值值值值为为为为0.46m0.46m,表表表表明明明明结结结结构构构构顶顶顶顶点点点点侧侧侧侧移移移移角角角角仅仅仅仅为为为为1/8901/890,足足足足以以以以说说说说明明明明框框框框筒筒筒筒体体体体系系系系抗抗抗抗侧侧侧侧力力力力的高效性能。的高效性能。的高效性能。的高效性能。7979(3 3)倒塌原因分析)倒塌原因分析)倒塌原因分析)倒

153、塌原因分析 1 1)倒塌过程。)倒塌过程。)倒塌过程。)倒塌过程。 飞机撞击形成的巨大水平冲击力造成部分梁柱断裂,形成薄弱层或薄弱部位;飞机撞击形成的巨大水平冲击力造成部分梁柱断裂,形成薄弱层或薄弱部位;飞机撞击形成的巨大水平冲击力造成部分梁柱断裂,形成薄弱层或薄弱部位;飞机撞击形成的巨大水平冲击力造成部分梁柱断裂,形成薄弱层或薄弱部位; 飞机所撞击的楼层起火燃烧,钢材软化,该楼层丧失承载力致使上部楼层坍落;飞机所撞击的楼层起火燃烧,钢材软化,该楼层丧失承载力致使上部楼层坍落;飞机所撞击的楼层起火燃烧,钢材软化,该楼层丧失承载力致使上部楼层坍落;飞机所撞击的楼层起火燃烧,钢材软化,该楼层丧失承

154、载力致使上部楼层坍落; 上部塌落的楼层产生巨大的竖向冲击力,致使下面楼层结构难以承受,于是发生整体上部塌落的楼层产生巨大的竖向冲击力,致使下面楼层结构难以承受,于是发生整体上部塌落的楼层产生巨大的竖向冲击力,致使下面楼层结构难以承受,于是发生整体上部塌落的楼层产生巨大的竖向冲击力,致使下面楼层结构难以承受,于是发生整体失稳或断裂,层层垂直垮塌。失稳或断裂,层层垂直垮塌。失稳或断裂,层层垂直垮塌。失稳或断裂,层层垂直垮塌。80802 2)倒塌原因。大楼的倒塌原因,是复合型的。)倒塌原因。大楼的倒塌原因,是复合型的。)倒塌原因。大楼的倒塌原因,是复合型的。)倒塌原因。大楼的倒塌原因,是复合型的。

155、外因。飞机撞击纯属意外。大楼历经外因。飞机撞击纯属意外。大楼历经外因。飞机撞击纯属意外。大楼历经外因。飞机撞击纯属意外。大楼历经3030年风雨依然完好。撞击大楼的波音年风雨依然完好。撞击大楼的波音年风雨依然完好。撞击大楼的波音年风雨依然完好。撞击大楼的波音757757飞机飞机飞机飞机起飞重量起飞重量起飞重量起飞重量104t104t,波音,波音,波音,波音767767飞机起飞重量飞机起飞重量飞机起飞重量飞机起飞重量156t156t,飞行速度约每小时,飞行速度约每小时,飞行速度约每小时,飞行速度约每小时1000km1000km。在。在。在。在如此巨大的冲击下,大楼晃动近如此巨大的冲击下,大楼晃动近

156、如此巨大的冲击下,大楼晃动近如此巨大的冲击下,大楼晃动近1m1m但未立即倾倒,无论内部还是外部并无严重塌落,但未立即倾倒,无论内部还是外部并无严重塌落,但未立即倾倒,无论内部还是外部并无严重塌落,但未立即倾倒,无论内部还是外部并无严重塌落,充分证明大楼原结构的设计和施工没有问题。充分证明大楼原结构的设计和施工没有问题。充分证明大楼原结构的设计和施工没有问题。充分证明大楼原结构的设计和施工没有问题。 内因。钢结构耐火性能差是致命的缺陷。撞击北楼的飞机装载内因。钢结构耐火性能差是致命的缺陷。撞击北楼的飞机装载内因。钢结构耐火性能差是致命的缺陷。撞击北楼的飞机装载内因。钢结构耐火性能差是致命的缺陷。

157、撞击北楼的飞机装载51t51t燃油,撞击南楼的燃油,撞击南楼的燃油,撞击南楼的燃油,撞击南楼的飞机装载飞机装载飞机装载飞机装载35t35t燃油。尽管世贸中心大楼的钢结构采用了防火涂料等防护物,但在如燃油。尽管世贸中心大楼的钢结构采用了防火涂料等防护物,但在如燃油。尽管世贸中心大楼的钢结构采用了防火涂料等防护物,但在如燃油。尽管世贸中心大楼的钢结构采用了防火涂料等防护物,但在如此罕见的熊熊大火面前也无能为力。在爆炸、断电、消防系统失灵、火势无法及时此罕见的熊熊大火面前也无能为力。在爆炸、断电、消防系统失灵、火势无法及时此罕见的熊熊大火面前也无能为力。在爆炸、断电、消防系统失灵、火势无法及时此罕见

158、的熊熊大火面前也无能为力。在爆炸、断电、消防系统失灵、火势无法及时扑灭的情况下,高温使其软化,最终导致结构塌落。扑灭的情况下,高温使其软化,最终导致结构塌落。扑灭的情况下,高温使其软化,最终导致结构塌落。扑灭的情况下,高温使其软化,最终导致结构塌落。81813 3)几点解释。大楼的倒塌原因,是复合型的。)几点解释。大楼的倒塌原因,是复合型的。)几点解释。大楼的倒塌原因,是复合型的。)几点解释。大楼的倒塌原因,是复合型的。 飞机撞击大楼中上部,之所以下部例塌,是由于上部楼层塌落后产生巨大的竖向冲飞机撞击大楼中上部,之所以下部例塌,是由于上部楼层塌落后产生巨大的竖向冲飞机撞击大楼中上部,之所以下部

159、例塌,是由于上部楼层塌落后产生巨大的竖向冲飞机撞击大楼中上部,之所以下部例塌,是由于上部楼层塌落后产生巨大的竖向冲击力。击力。击力。击力。 大楼之所以垂直塌落而非倾倒,不是水平冲击力过大导致倾覆的问题,而是竖向冲击大楼之所以垂直塌落而非倾倒,不是水平冲击力过大导致倾覆的问题,而是竖向冲击大楼之所以垂直塌落而非倾倒,不是水平冲击力过大导致倾覆的问题,而是竖向冲击大楼之所以垂直塌落而非倾倒,不是水平冲击力过大导致倾覆的问题,而是竖向冲击力导致结构整体失稳或断裂。力导致结构整体失稳或断裂。力导致结构整体失稳或断裂。力导致结构整体失稳或断裂。 大楼在撞击后持续大楼在撞击后持续大楼在撞击后持续大楼在撞击

160、后持续1h1h左右倒塌,是由于楼层在火灾的作用下钢材软化、防火涂料失左右倒塌,是由于楼层在火灾的作用下钢材软化、防火涂料失左右倒塌,是由于楼层在火灾的作用下钢材软化、防火涂料失左右倒塌,是由于楼层在火灾的作用下钢材软化、防火涂料失效有一个过程。效有一个过程。效有一个过程。效有一个过程。 北楼先撞,南楼先塌。撞击北楼的飞机重量北楼先撞,南楼先塌。撞击北楼的飞机重量北楼先撞,南楼先塌。撞击北楼的飞机重量北楼先撞,南楼先塌。撞击北楼的飞机重量156t156t,燃油,燃油,燃油,燃油51t51t。,持续。,持续。,持续。,持续1 1小时小时小时小时4343分倒分倒分倒分倒塌;而撞击南楼的飞机重量塌;而

161、撞击南楼的飞机重量塌;而撞击南楼的飞机重量塌;而撞击南楼的飞机重量104t104t,燃油,燃油,燃油,燃油35t35t,持续,持续,持续,持续1 1小时零小时零小时零小时零2 2分倒塌;南楼先塌的分倒塌;南楼先塌的分倒塌;南楼先塌的分倒塌;南楼先塌的主要原因是南楼被撞击的部位较低,且位于外缘并带有撕裂性质。主要原因是南楼被撞击的部位较低,且位于外缘并带有撕裂性质。主要原因是南楼被撞击的部位较低,且位于外缘并带有撕裂性质。主要原因是南楼被撞击的部位较低,且位于外缘并带有撕裂性质。 大楼的设计和施工不存在致命缺陷,当今世界上任何一幢超高层全钢结构建筑遭此袭大楼的设计和施工不存在致命缺陷,当今世界上

162、任何一幢超高层全钢结构建筑遭此袭大楼的设计和施工不存在致命缺陷,当今世界上任何一幢超高层全钢结构建筑遭此袭大楼的设计和施工不存在致命缺陷,当今世界上任何一幢超高层全钢结构建筑遭此袭击,恐怕击,恐怕击,恐怕击,恐怕“ “无一幸免无一幸免无一幸免无一幸免” ”。 8282第第1010章章 钢结构事故类型原因的综合分析钢结构事故类型原因的综合分析一、概述一、概述 由于原因与结果之间的逻辑关系不同,则形成的事故链则不同,主要形式如下:由于原因与结果之间的逻辑关系不同,则形成的事故链则不同,主要形式如下:1.1.多因致果集中型多因致果集中型各自独立的几个原因各自独立的几个原因, ,共同导致事故发生称为共

163、同导致事故发生称为“ “集中型集中型” ”, ,2.2.因果连锁型因果连锁型 博德(博德(Frank BirdFrank Bird)在海因里希事故因果连锁理论的基础上,提出了现代事故因果连锁)在海因里希事故因果连锁理论的基础上,提出了现代事故因果连锁理论,其事故连锁过程影响因素为:管理失误理论,其事故连锁过程影响因素为:管理失误个人因素及工作条件个人因素及工作条件不安全行为不不安全行为不安全状态安全状态事故事故伤亡。伤亡。3 3复合型复合型 从质量事故的调查中发现,单纯的集中型或单纯的连锁型均较少,常见的往往是某些因从质量事故的调查中发现,单纯的集中型或单纯的连锁型均较少,常见的往往是某些因果

164、连锁,又有一些原因集中,最终导致事故的发生,成为果连锁,又有一些原因集中,最终导致事故的发生,成为“ “复合型复合型” ”。如图。如图10.310.3所示。所示。 通常对于一些重大的工程质量事故,通过事故链的分析,并采用逻辑推理法可以全面通常对于一些重大的工程质量事故,通过事故链的分析,并采用逻辑推理法可以全面查明事故的本质原因查明事故的本质原因8383二、钢屋盖事故二、钢屋盖事故1.1.钢屋盖事故类型钢屋盖事故类型 (1 1)桁架杆件弯曲。)桁架杆件弯曲。 (2 2)桁架杆件局部弯曲。)桁架杆件局部弯曲。 (3 3)屋架垂直偏差。)屋架垂直偏差。 (4 4)桁架节点板弯曲。)桁架节点板弯曲。

165、 (5 5)桁架节点板开裂。)桁架节点板开裂。 (6 6)屋架支座节点连接损坏。)屋架支座节点连接损坏。 (7 7)屋架挠度超标准。)屋架挠度超标准。 (8 8)屋盖支撑屈曲。)屋盖支撑屈曲。 (9 9)屋盖倒塌。)屋盖倒塌。 钢屋架是屋盖中的主要结构,其最普遍的损坏形式是杆件弯曲和杆件局部弯曲,个钢屋架是屋盖中的主要结构,其最普遍的损坏形式是杆件弯曲和杆件局部弯曲,个别情况弯曲值达别情况弯曲值达100mm100mm,并超过杆件长度的,并超过杆件长度的1/501/50。表。表10-110-1是前苏联对是前苏联对2020个冶金厂个冶金厂6666个车间有不同程度破坏的个车间有不同程度破坏的7707

166、70榀屋架所作的分析。而损坏最多的杆件是屋架腹杆榀屋架所作的分析。而损坏最多的杆件是屋架腹杆(表(表10-210-2),其中以受压腹杆最为危险,它的弯曲频数比受拉腹杆高出),其中以受压腹杆最为危险,它的弯曲频数比受拉腹杆高出3 3倍。在一般倍。在一般屋架中约有屋架中约有70%70%的受压腹杆存在弯曲,平均弯曲矢高为的受压腹杆存在弯曲,平均弯曲矢高为1015mm1015mm,个别达,个别达100mm100mm。弯曲方向主要为出屋架平面,其中以跨中附近的柔性腹杆破坏最频。上弦杆损坏情况弯曲方向主要为出屋架平面,其中以跨中附近的柔性腹杆破坏最频。上弦杆损坏情况最少,这是由于上弦杆有足够大的断面,与屋

167、盖构件和支撑有较好的连接。最少,这是由于上弦杆有足够大的断面,与屋盖构件和支撑有较好的连接。84842.2.钢屋盖事故原因分析钢屋盖事故原因分析 屋盖中屋架和托架是主要构件,其薄弱环节是长细比大的受压腹杆、屋架与柱连接节点、屋盖中屋架和托架是主要构件,其薄弱环节是长细比大的受压腹杆、屋架与柱连接节点、端部受拉斜撑和天窗斜撑。端部受拉斜撑和天窗斜撑。 制作和安装中的原因:制作和安装中的原因: (1 1)构件几何尺寸超过允许偏差,由于矫正不够、焊接变形、运输安装中受弯,使杆件)构件几何尺寸超过允许偏差,由于矫正不够、焊接变形、运输安装中受弯,使杆件有初弯曲,引起杆件内力变化。有初弯曲,引起杆件内力

168、变化。 (2 2)屋架或托架节点构造处理不当,形成应力集中;檩条错位或节点偏心。)屋架或托架节点构造处理不当,形成应力集中;檩条错位或节点偏心。 (3 3)腹杆端部与弦杆距离不合要求,使节点板工作恶化,出现裂缝。)腹杆端部与弦杆距离不合要求,使节点板工作恶化,出现裂缝。 (4 4)桁架杆件尤其是受压杆件漏放连接垫板,造成杆件过早丧失稳定。)桁架杆件尤其是受压杆件漏放连接垫板,造成杆件过早丧失稳定。 (5 5)桁架拼接节点质量低劣,焊缝不足,安装焊接不符合质量要求)桁架拼接节点质量低劣,焊缝不足,安装焊接不符合质量要求 (6 6)任意改变钢材要求,使用强度低的钢材或减小杆件设计截面。)任意改变钢

169、材要求,使用强度低的钢材或减小杆件设计截面。 (7 7)桁架支座固定不正确,与计算简图不符,引起杆件附加应力。)桁架支座固定不正确,与计算简图不符,引起杆件附加应力。 (8 8)违反屋面板安装顺序;屋面板搁置面积不够、漏焊。)违反屋面板安装顺序;屋面板搁置面积不够、漏焊。 (9 9)忽视屋盖支撑系统作用,支撑薄弱,有的支撑弯曲。)忽视屋盖支撑系统作用,支撑薄弱,有的支撑弯曲。 (1010)屋面施工违反设计要求,任意增加面层厚度,使屋盖重量增加。)屋面施工违反设计要求,任意增加面层厚度,使屋盖重量增加。8585使用中的原因:使用中的原因: (1 1)屋面超载,尤其是某些工厂不定期清扫屋面积灰,使

170、屋面上超载,发生事故。)屋面超载,尤其是某些工厂不定期清扫屋面积灰,使屋面上超载,发生事故。 (2 2)没经预先设计而在非节点处悬挂管道或重物,引起杆力变化。)没经预先设计而在非节点处悬挂管道或重物,引起杆力变化。 (3 3)使用过程中高温作用和腐蚀,影响屋盖承载能力。)使用过程中高温作用和腐蚀,影响屋盖承载能力。 (4 4)重级工作制吊车运行频繁,产生对屋架的周期性作用,造成屋盖损伤破坏。)重级工作制吊车运行频繁,产生对屋架的周期性作用,造成屋盖损伤破坏。 (5 5)使用中切割或去掉屋盖中杆件等。)使用中切割或去掉屋盖中杆件等。 除了上述损坏事故原因外,设计中考虑不周或错除了上述损坏事故原因

171、外,设计中考虑不周或错误,也是屋盖产生事故。设计上的原因有屋盖结构设计方案不合理、支撑考虑不周、误,也是屋盖产生事故。设计上的原因有屋盖结构设计方案不合理、支撑考虑不周、计算简图不符实际、荷载估计错误、计算和图纸出错等。计算简图不符实际、荷载估计错误、计算和图纸出错等。8686 三、空间钢网架结构事故三、空间钢网架结构事故 1.1.概述概述 网架和网壳结构的适用性、美观性、可靠性、安全性和经济性已为世人所公认,因网架和网壳结构的适用性、美观性、可靠性、安全性和经济性已为世人所公认,因而它得到了广泛的应用和迅猛发展。特别是网架结构的应用,我国不论在规模上还是而它得到了广泛的应用和迅猛发展。特别是

172、网架结构的应用,我国不论在规模上还是数量上都居于世界的领先地位。但是,随着网架大量应用的同时,也发生了一些大小数量上都居于世界的领先地位。但是,随着网架大量应用的同时,也发生了一些大小不同的事故。据不完全统计,自然灾害、意外事故者较少,而大多数事故是责任事故,不同的事故。据不完全统计,自然灾害、意外事故者较少,而大多数事故是责任事故,设计、制作、运输、安装和管理等方面都曾发生过,使国家的财产和人的生命遭受了设计、制作、运输、安装和管理等方面都曾发生过,使国家的财产和人的生命遭受了不少损失。但这些事故并未受到应有的重视,吸取教训,引以为戒,因而不时重复发不少损失。但这些事故并未受到应有的重视,吸

173、取教训,引以为戒,因而不时重复发生生87872.2.钢网架结构事故类型钢网架结构事故类型 钢网架结构事故按事故造成的危害和损失程度可分为:钢网架结构事故按事故造成的危害和损失程度可分为: (1 1)恶性事故。网架结构整体或部分塌落,造成了生命和财产的重大损失。)恶性事故。网架结构整体或部分塌落,造成了生命和财产的重大损失。 (2 2)严重事故。网架结构虽未塌落,但已丧失了承载能力,不能正常使用,不得不报废)严重事故。网架结构虽未塌落,但已丧失了承载能力,不能正常使用,不得不报废或重建,造成经济上的重大损失。或重建,造成经济上的重大损失。 (3 3)重大事故。事故发生后,网架整体或较多的杆件、节

174、点经过处理或加固后仍可继续)重大事故。事故发生后,网架整体或较多的杆件、节点经过处理或加固后仍可继续使用,但造成了较大的经济损失。使用,但造成了较大的经济损失。 (4 4)小事故。网架结构在制造、安装或使用初期,发现局部存在问题和隐患,但可以用)小事故。网架结构在制造、安装或使用初期,发现局部存在问题和隐患,但可以用较少的时间和资金予以解决,不影响以后的正常使用。较少的时间和资金予以解决,不影响以后的正常使用。 按事故存在的范围可分为:按事故存在的范围可分为: (1 1)整体事故。网架结构整体塌落或局部有严重缺陷,影响了结构的完整性,使结构丧)整体事故。网架结构整体塌落或局部有严重缺陷,影响了

175、结构的完整性,使结构丧失了承载能力和正常使用能力。失了承载能力和正常使用能力。 (2 2)局部事故。网架结构局部有缺陷或严重缺陷,必须及时处理,才能保证结构安全正)局部事故。网架结构局部有缺陷或严重缺陷,必须及时处理,才能保证结构安全正常地使用。常地使用。8888按造成事故因素的多少可分为:按造成事故因素的多少可分为: (1 1)单一因素事故。由于一种因素造成的事故。)单一因素事故。由于一种因素造成的事故。 (2 2)多种因素事故。由于多种因素组合所造成的事故,但其中可以找出最主要的因素。)多种因素事故。由于多种因素组合所造成的事故,但其中可以找出最主要的因素。 (3 3)复杂因素事故。造成事

176、故的因素很多,但一时难以确切断定何者为主要因素。)复杂因素事故。造成事故的因素很多,但一时难以确切断定何者为主要因素。 事故的主要表现为:事故的主要表现为: (1 1)杆件弯曲。)杆件弯曲。 (2 2)杆件断裂。)杆件断裂。 (3 3)杆件与节点焊缝连接破坏。)杆件与节点焊缝连接破坏。 (4 4)节点板变形或断裂。)节点板变形或断裂。(5 5)焊缝不饱满或有气泡、夹渣、微裂缝超过标准。)焊缝不饱满或有气泡、夹渣、微裂缝超过标准。 (6 6)高强螺栓断裂或从球节点中拔出。)高强螺栓断裂或从球节点中拔出。 (7 7)杆件在节点相碰,支座腹杆与支承结构相碰。)杆件在节点相碰,支座腹杆与支承结构相碰。

177、 (8 8)支座节点移位。)支座节点移位。 (9 9)网架挠度过大,超过了规定的要求。)网架挠度过大,超过了规定的要求。 (1010)网架结构倒塌。)网架结构倒塌。89893.3.钢网架结构事故原因钢网架结构事故原因设计原因设计原因 : : (1 1)结构型式选择不合理,支撑体系或再分杆体系设计不周,网架尺寸不合理。如当采)结构型式选择不合理,支撑体系或再分杆体系设计不周,网架尺寸不合理。如当采用正交正放网架时,未沿周边网格上弦或下弦设置封闭的水平支撑,致使网架不能有用正交正放网架时,未沿周边网格上弦或下弦设置封闭的水平支撑,致使网架不能有效传递水平荷载。效传递水平荷载。 (2 2)力学模型、

178、计算简图与实际不符。如网架支座构造属于两向约束时,计算时按三向)力学模型、计算简图与实际不符。如网架支座构造属于两向约束时,计算时按三向约束考虑。约束考虑。 (3 3)计算方法的选择、假设条件、电算程序、近似计算法使用的图表有错误,未能发现。)计算方法的选择、假设条件、电算程序、近似计算法使用的图表有错误,未能发现。 (4 4)杆件截面匹配不合理,忽视杆件初弯曲、初偏心和次应力的影响。)杆件截面匹配不合理,忽视杆件初弯曲、初偏心和次应力的影响。 (5 5)荷载低算和漏算,或由于网架工况复杂,荷载组合不当。对自然灾害(如地震、风)荷载低算和漏算,或由于网架工况复杂,荷载组合不当。对自然灾害(如地

179、震、风振、温度变化、积水积雪、火灾、大气或有害气体及物质的腐蚀性等)估计不足或处振、温度变化、积水积雪、火灾、大气或有害气体及物质的腐蚀性等)估计不足或处置不当,或对一些大中型网架结构应该进行的非线性分析,稳定性分析,支座不均匀置不当,或对一些大中型网架结构应该进行的非线性分析,稳定性分析,支座不均匀沉降、不均匀侧移,重型桥式吊车对网架的影响,中、重级悬挂吊车对网架的疲劳验沉降、不均匀侧移,重型桥式吊车对网架的影响,中、重级悬挂吊车对网架的疲劳验算等,没有进行验算和分析。算等,没有进行验算和分析。 (6 6)材料(包括钢材、焊条等)选择不合理。)材料(包括钢材、焊条等)选择不合理。 (7 7)

180、网架结构设计计算后,不经复核就增设杆件或大面积的代换杆件,从而导致超强度)网架结构设计计算后,不经复核就增设杆件或大面积的代换杆件,从而导致超强度设计值杆件的出现。设计值杆件的出现。 (8 8)设计图纸错误或不完备。如几何尺寸标注不清或矛盾,对材料、加工工艺要求、施)设计图纸错误或不完备。如几何尺寸标注不清或矛盾,对材料、加工工艺要求、施工方法及特殊节点的特殊要求有遗漏或交代不清等。工方法及特殊节点的特殊要求有遗漏或交代不清等。 (9 9)节点型式及构造错误、节点细部考虑不周全。)节点型式及构造错误、节点细部考虑不周全。9090制作原因制作原因: : (1 1)材料验收及管理混乱,不同钢号、规

181、格材料混杂使用,特别是混用了可焊性差的高)材料验收及管理混乱,不同钢号、规格材料混杂使用,特别是混用了可焊性差的高碳钢,钢管管径与壁厚有较大的负偏差,拼装前杆件有初弯曲而不调直。碳钢,钢管管径与壁厚有较大的负偏差,拼装前杆件有初弯曲而不调直。 (2 2)杆件下料尺寸不准,特别是压杆超长,拉杆超短。)杆件下料尺寸不准,特别是压杆超长,拉杆超短。 (3 3)不按规范规定对钢管剖口,对接焊缝焊接时不加衬管或不按对接焊缝要求焊接。)不按规范规定对钢管剖口,对接焊缝焊接时不加衬管或不按对接焊缝要求焊接。 (4 4)高强螺栓材料有杂质,热处理时淬火不透,有微裂缝。)高强螺栓材料有杂质,热处理时淬火不透,有

182、微裂缝。 (5 5)球体或螺栓的机加工有缺陷,球孔角度偏差过大。)球体或螺栓的机加工有缺陷,球孔角度偏差过大。 (6 6)螺栓未拧紧,网架在使用期间在接缝处出现缝隙,螺栓受水气浸入而锈蚀。)螺栓未拧紧,网架在使用期间在接缝处出现缝隙,螺栓受水气浸入而锈蚀。 (7 7)支座底板及与底板连接或肋板采用氧气切割而不将其端面刨平,组装时不能紧密顶)支座底板及与底板连接或肋板采用氧气切割而不将其端面刨平,组装时不能紧密顶紧,支座受力时产生应力集中或改变了传力路线。紧,支座受力时产生应力集中或改变了传力路线。 (8 8)焊缝质量差,焊缝高度不足,未达到设计要求。)焊缝质量差,焊缝高度不足,未达到设计要求。

183、9191拼装和吊装原因拼装和吊装原因: : (1 1)胎具或拼装平台不合规格即进行网架拼装,使单元体产生偏差,最后导致整个网架)胎具或拼装平台不合规格即进行网架拼装,使单元体产生偏差,最后导致整个网架的累积误差很大。的累积误差很大。 (2 2)焊接工艺、焊接顺序错误,产生很大的焊接应力,造成杆件或整个网架变形。)焊接工艺、焊接顺序错误,产生很大的焊接应力,造成杆件或整个网架变形。 (3 3)杆件或单元或整个网架拼装后有较大的偏差而不修正,强行就位,造成杆件弯曲或)杆件或单元或整个网架拼装后有较大的偏差而不修正,强行就位,造成杆件弯曲或产生很大的次应力。产生很大的次应力。(4 4)对网架施工阶段

184、的吊点反力、杆件内力、挠度等不进行验算,也不采取必要的加固)对网架施工阶段的吊点反力、杆件内力、挠度等不进行验算,也不采取必要的加固措施。措施。 (5 5)施工方案选择错误,分条分块施工时,不采取正确的临时加固措施,使此局部网架)施工方案选择错误,分条分块施工时,不采取正确的临时加固措施,使此局部网架为几何可变体系。为几何可变体系。 (6 6)网架整体吊装时采用多台起重机或拔杆,各吊点起升或下降时不同步,用滑移法施)网架整体吊装时采用多台起重机或拔杆,各吊点起升或下降时不同步,用滑移法施工时,牵引力和牵引速度不同步,使部分杆件弯曲。工时,牵引力和牵引速度不同步,使部分杆件弯曲。 (7 7)支座

185、预埋钢板、锚栓位置偏差较大,造成网架就位困难,为图省事而强迫就位或预)支座预埋钢板、锚栓位置偏差较大,造成网架就位困难,为图省事而强迫就位或预埋板与支座底板焊死,从而改变了支承的约束条件。埋板与支座底板焊死,从而改变了支承的约束条件。 (8 8)看图有误或粗心,导致杆件位置放错。)看图有误或粗心,导致杆件位置放错。 (9 9)不经计校核,随意增加杆件或网架支承点。)不经计校核,随意增加杆件或网架支承点。 92924.4.钢网架结构质量事故处理方法钢网架结构质量事故处理方法对网架结构设计及加工、安装文件资料进行全面查阅对网架结构设计及加工、安装文件资料进行全面查阅: :(1 1)增设杆件,改变原

186、网架的受力状态)增设杆件,改变原网架的受力状态 对设计计算边界条件与实际不符、荷载低估、对设计计算边界条件与实际不符、荷载低估、施工时网架尺寸搞错等原因,致使网架的许多杆件承载力不足,采用这种方法处理方施工时网架尺寸搞错等原因,致使网架的许多杆件承载力不足,采用这种方法处理方便、经济而有效。增设杆件的数量和位置,应根据网架的型式和处理杆件的位置合理便、经济而有效。增设杆件的数量和位置,应根据网架的型式和处理杆件的位置合理决定,尽可能用增设最少的杆件达到减小承载力不足杆件内力的目的。一种是在网架决定,尽可能用增设最少的杆件达到减小承载力不足杆件内力的目的。一种是在网架高度内增设杆件;一种是在网架

187、高度外增设杆件,从而将原网架全部或局部加层改为高度内增设杆件;一种是在网架高度外增设杆件,从而将原网架全部或局部加层改为三层网架。增设杆件后,应注意原满足承载力要求的杆件内力的变化。采用此种方法三层网架。增设杆件后,应注意原满足承载力要求的杆件内力的变化。采用此种方法加固处理时,应设置可靠的支撑,使网架卸载。加固处理时,应设置可靠的支撑,使网架卸载。 (2 2)减轻屋面重量)减轻屋面重量 由于设计、施工等原因,使网架许多杆件承载力不足时,在工程由于设计、施工等原因,使网架许多杆件承载力不足时,在工程许可的情况下,减轻屋面重量是处理这类事故最简便的方法。如取消吊顶,特别是原许可的情况下,减轻屋面

188、重量是处理这类事故最简便的方法。如取消吊顶,特别是原来为重型屋面(如钢筋混凝土板)改为轻型屋面(如夹芯彩钢板),效果更为明显。来为重型屋面(如钢筋混凝土板)改为轻型屋面(如夹芯彩钢板),效果更为明显。9393(3 3)更换刚度不足或损坏的杆件)更换刚度不足或损坏的杆件 对网架中个别杆件不满足设计强度、弯曲大又无法对网架中个别杆件不满足设计强度、弯曲大又无法调直的杆件,错焊的杆件等,可采用调换杆件的方法来处理。换杆时,要配置一些专调直的杆件,错焊的杆件等,可采用调换杆件的方法来处理。换杆时,要配置一些专用工具,采用有效的措施将杆件卸载,如在更换杆件的两侧,安装两根可随意装卸和用工具,采用有效的措

189、施将杆件卸载,如在更换杆件的两侧,安装两根可随意装卸和调整长度的固定杆,并要保证需要取下需更换的杆件时,不使网架发生变形,否则不调整长度的固定杆,并要保证需要取下需更换的杆件时,不使网架发生变形,否则不允许施工。允许施工。 (4 4)增大杆件截面)增大杆件截面 在承载力不足的杆件上附加上钢管、角钢、槽钢、钢筋等以增大在承载力不足的杆件上附加上钢管、角钢、槽钢、钢筋等以增大杆件截面、提高承载能力。杆件为钢管时,通常在杆件上直接焊接角钢(如图杆件截面、提高承载能力。杆件为钢管时,通常在杆件上直接焊接角钢(如图10.510.5) ,当网架在使用中不允许采用明火焊接加固时,可在被加固杆件上包角钢加固套

190、(如,当网架在使用中不允许采用明火焊接加固时,可在被加固杆件上包角钢加固套(如图图10.610.6),用螺栓拧紧,可取得与焊接角钢加固法同样的效果。),用螺栓拧紧,可取得与焊接角钢加固法同样的效果。 对网架中拉杆也对网架中拉杆也可采用如下方法:取截面足够而其内径略大于原杆件外径的钢管,在半圆处纵向剖开可采用如下方法:取截面足够而其内径略大于原杆件外径的钢管,在半圆处纵向剖开坡口,包在原杆件外围,先点焊成型,而后沿纵向坡口焊接使其恢复成钢管状。有条坡口,包在原杆件外围,先点焊成型,而后沿纵向坡口焊接使其恢复成钢管状。有条件时将加固之钢管与钢球相抵,钢管周围坡口并施焊。然后在补强钢管两端,经过钢件

191、时将加固之钢管与钢球相抵,钢管周围坡口并施焊。然后在补强钢管两端,经过钢球与邻近钢管加焊连接肋板,此肋板的总面积应与补强钢管截面等强如图球与邻近钢管加焊连接肋板,此肋板的总面积应与补强钢管截面等强如图10.710.7)。当)。当钢球为钢球为4545号钢时,因可焊性差,焊前应将球加热至号钢时,因可焊性差,焊前应将球加热至150150200200,焊后保温,焊后保温1h1h。也可。也可用用2 24 4根足够截面积的钢筋代替补强钢管后连接肋板,围绕加固杆件的四周与两端钢根足够截面积的钢筋代替补强钢管后连接肋板,围绕加固杆件的四周与两端钢球邻近钢管焊接球邻近钢管焊接9494预埋件与支座误差的处理预埋件

192、与支座误差的处理: : (1 1)加过渡钢板)加过渡钢板 将原预埋的螺栓割除,增加一块过渡钢板,螺栓焊在过渡钢板上,将原预埋的螺栓割除,增加一块过渡钢板,螺栓焊在过渡钢板上,然后过渡钢板与原预埋螺栓焊牢。该法一般用于误差较小和反力较小的压力支座。然后过渡钢板与原预埋螺栓焊牢。该法一般用于误差较小和反力较小的压力支座。 (2 2)加钢板套)加钢板套 一般用于加层结构中原来未埋预埋件,或预埋件误差很大以及埋错位一般用于加层结构中原来未埋预埋件,或预埋件误差很大以及埋错位置等,可采用加钢板套方法,此方法简单易行。置等,可采用加钢板套方法,此方法简单易行。 (3 3)重新预埋)重新预埋 预埋件位置埋错

193、或者根本就没有预埋,以及规格尺寸有了变化,可采预埋件位置埋错或者根本就没有预埋,以及规格尺寸有了变化,可采用重新预埋的方法。预埋件有两种,一种是有螺栓的,一种是无螺栓的。用重新预埋的方法。预埋件有两种,一种是有螺栓的,一种是无螺栓的。有螺栓预埋可采用以下方法:有螺栓预埋可采用以下方法:采用过渡钢板方法,在过渡钢板上焊螺栓,过渡钢板下焊上锚筋,在支承构件上钻孔进采用过渡钢板方法,在过渡钢板上焊螺栓,过渡钢板下焊上锚筋,在支承构件上钻孔进行预埋。行预埋。直接将螺栓埋入梁中,在钢板上钻孔,螺栓与钢板焊住。无螺栓预埋件可用膨胀螺栓固直接将螺栓埋入梁中,在钢板上钻孔,螺栓与钢板焊住。无螺栓预埋件可用膨胀

194、螺栓固定。定。 支座腹杆与支承结构相碰的处理支座腹杆与支承结构相碰的处理 : (1 1)在支承结构容许的情况下,可将支承结构削去一角,但绝不能损伤柱和梁中的受力)在支承结构容许的情况下,可将支承结构削去一角,但绝不能损伤柱和梁中的受力钢筋,特别是梁中的钢筋,并且将凿毛面用有效材料封闭起来。钢筋,特别是梁中的钢筋,并且将凿毛面用有效材料封闭起来。 (2 2)提高支座支承件的高度,但是必须注意支承件的稳定,并且支承件长度也不宜于过)提高支座支承件的高度,但是必须注意支承件的稳定,并且支承件长度也不宜于过长,一般控制在长,一般控制在500500600mm600mm。 (3 3)在支座底板上加钢板盒或

195、混凝土墩,这种方法一般用于以上两种方法不能实现时。)在支座底板上加钢板盒或混凝土墩,这种方法一般用于以上两种方法不能实现时。9595四、轻钢结构事故四、轻钢结构事故目前常见的破坏形式如下:目前常见的破坏形式如下: 1 1门式刚架承重结构的失稳破坏门式刚架承重结构的失稳破坏 2 2檩条、墙梁的屈曲檩条、墙梁的屈曲 3 3轻型屋面板被风载掀起轻型屋面板被风载掀起 4 4屋面板锈蚀,严重时使板产生孔洞,甚至断裂屋面板锈蚀,严重时使板产生孔洞,甚至断裂 5 5屋面漏雨,影响正常使用屋面漏雨,影响正常使用 轻钢结构事故原因:轻钢结构事故原因: 1 1冷弯薄壁型钢的翼缘宽厚比太大或卷边尺寸太小,以致于对翼

196、缘没有起到加强作用,冷弯薄壁型钢的翼缘宽厚比太大或卷边尺寸太小,以致于对翼缘没有起到加强作用,而使受压翼缘刚度不足,引起翼缘局部屈曲。而使受压翼缘刚度不足,引起翼缘局部屈曲。 2 2设计人员通常在设计中未考虑扭转应力,荷载作用在檩条等构件翼缘时,常常不通过设计人员通常在设计中未考虑扭转应力,荷载作用在檩条等构件翼缘时,常常不通过截面的剪切中心,使构件产生扭转。截面的剪切中心,使构件产生扭转。 96963 3屋面板未能有限地阻止檩条侧向和扭转变形,而设计中又未考虑到这一因素,或没有屋面板未能有限地阻止檩条侧向和扭转变形,而设计中又未考虑到这一因素,或没有为檩条提供足够的跨间拉条和支座处抵抗转动的

197、约束,以致檩条产生扭转、侧向弯曲为檩条提供足够的跨间拉条和支座处抵抗转动的约束,以致檩条产生扭转、侧向弯曲或弯扭屈曲。或弯扭屈曲。 4 4结构所处环境条件差,涂层质量差或维护管理不及时,使钢材锈蚀。结构所处环境条件差,涂层质量差或维护管理不及时,使钢材锈蚀。 5 5轻钢屋面彩钢板与檩条通常采用的自攻螺丝、拉铆钉连接,在风吸力长期作用下易造轻钢屋面彩钢板与檩条通常采用的自攻螺丝、拉铆钉连接,在风吸力长期作用下易造成扩孔,最终导致漏水。成扩孔,最终导致漏水。9797压型钢板的腐蚀事故处理大致有以下三种:压型钢板的腐蚀事故处理大致有以下三种:(1 1)采用厚涂型涂料;)采用厚涂型涂料;(2 2)顶面

198、重叠铺板;)顶面重叠铺板;(3 3)更换压型钢板。)更换压型钢板。 1 1厚涂型涂料法厚涂型涂料法 厚涂型涂料处理方法,就是采用一种既能防锈、又能堵塞小孔洞的厚涂型涂料处理方法,就是采用一种既能防锈、又能堵塞小孔洞的涂料,从而使已经锈蚀甚至开始出现轻微渗漏的压型钢板屋面恢复功能,并延缓其使涂料,从而使已经锈蚀甚至开始出现轻微渗漏的压型钢板屋面恢复功能,并延缓其使用寿命的方法。这种方法所使用的涂料应粘着力强,防水性能好,抗裂强度高,抗老用寿命的方法。这种方法所使用的涂料应粘着力强,防水性能好,抗裂强度高,抗老化、抗腐蚀性能好。化、抗腐蚀性能好。 2 2更换法更换法 更换法就是把损坏的压型钢板拆除

199、,重新铺设新的压型钢板。这种更换可更换法就是把损坏的压型钢板拆除,重新铺设新的压型钢板。这种更换可以是整个屋面,也可局部更换。局部更换时,新钢板应与旧压型钢板同一板型,为防以是整个屋面,也可局部更换。局部更换时,新钢板应与旧压型钢板同一板型,为防止新旧钢板搭接处漏水,搭接长度不宜小于止新旧钢板搭接处漏水,搭接长度不宜小于1.0m1.0m,搭接接缝处应用定型密封条密封,搭接接缝处应用定型密封条密封,同时搭接处用小螺钉(如拉铆钉等)将新旧压型钢板连接紧密。同时搭接处用小螺钉(如拉铆钉等)将新旧压型钢板连接紧密。 3 3重叠铺板法重叠铺板法 在更换屋面大部分压型钢板时,拆除旧钢板,再铺设新钢板,不仅

200、麻在更换屋面大部分压型钢板时,拆除旧钢板,再铺设新钢板,不仅麻烦,还得工厂停产施工,这时可采用重叠铺板法,即不拆除已经锈蚀损坏的压型钢板,烦,还得工厂停产施工,这时可采用重叠铺板法,即不拆除已经锈蚀损坏的压型钢板,在原有屋面板的顶面再重叠铺一层新的压型钢板,这样使建筑物的维修和工业生产两在原有屋面板的顶面再重叠铺一层新的压型钢板,这样使建筑物的维修和工业生产两不误。不误。9898五、钢柱的事故五、钢柱的事故钢柱损坏事故类型:钢柱损坏事故类型: 1 1柱肢变形(弯曲、扭曲)柱肢变形(弯曲、扭曲) 2 2柱肢体有切口裂缝损坏柱肢体有切口裂缝损坏 3 3格构式柱子腹杆弯曲和扭曲变形格构式柱子腹杆弯曲

201、和扭曲变形 4 4柱头、吊车梁支承牛腿处焊缝开裂柱头、吊车梁支承牛腿处焊缝开裂 5 5柱子垂直偏斜,带来维护构件和邻接连接节点损坏和吊车轨道偏位柱子垂直偏斜,带来维护构件和邻接连接节点损坏和吊车轨道偏位 6 6柱子标高降低,使屋架下沉,影响正常生产柱子标高降低,使屋架下沉,影响正常生产 7 7柱脚及某些连接节点腐蚀损伤柱脚及某些连接节点腐蚀损伤9999钢柱损坏事故原因:钢柱损坏事故原因: 1 1柱子与吊车梁连接节点构造同设计简图不符,铰接连成刚接、刚接连成铰接,使柱子柱子与吊车梁连接节点构造同设计简图不符,铰接连成刚接、刚接连成铰接,使柱子和节点上产生附加应力和节点上产生附加应力 2 2柱头和

202、柱子有安装偏差,导致柱内应力增加显著,构件弯曲(往往在吊车梁以上部分柱头和柱子有安装偏差,导致柱内应力增加显著,构件弯曲(往往在吊车梁以上部分弯曲)弯曲) 3 3柱子常受运输货物、吊车吊臂或吊斗碰撞,导致柱肢弯曲,支撑节点连接损坏柱子常受运输货物、吊车吊臂或吊斗碰撞,导致柱肢弯曲,支撑节点连接损坏 4 4高温作用,尤其是冶金工厂热金属和热渣接触柱子,使柱肢弯曲,支撑节点连接损坏高温作用,尤其是冶金工厂热金属和热渣接触柱子,使柱肢弯曲,支撑节点连接损坏开裂开裂 5 5没有考虑荷载循环的疲劳破坏作用,使牛腿处焊缝开裂没有考虑荷载循环的疲劳破坏作用,使牛腿处焊缝开裂 6 6地基基础下沉,带来柱子倾斜

203、,柱标高降低地基基础下沉,带来柱子倾斜,柱标高降低 7 7周期性潮湿和腐蚀介质作用,导致钢柱局部腐蚀,减小了柱截面周期性潮湿和腐蚀介质作用,导致钢柱局部腐蚀,减小了柱截面 8 8节点构造不合理节点构造不合理100100柱脚螺栓安装质量事故处理:柱脚螺栓安装质量事故处理: 1 1地脚螺栓与钢柱底板预留孔不对中地脚螺栓与钢柱底板预留孔不对中 产生这类事故的原因是施工中预埋螺栓位置或产生这类事故的原因是施工中预埋螺栓位置或钢柱位置超出容许偏差。处理可采用如下方法:钢柱位置超出容许偏差。处理可采用如下方法: (1 1)当两者偏差较小时,可经设计人员许可,沿偏差方向柱底将孔扩大为椭圆孔,然后)当两者偏差

204、较小时,可经设计人员许可,沿偏差方向柱底将孔扩大为椭圆孔,然后换用加大的厚板垫圈进行焊接固定。换用加大的厚板垫圈进行焊接固定。 (2 2)如果两者相对位移较大,可在地脚螺栓周围用钢凿将混凝土凿到适宜深度,用气割)如果两者相对位移较大,可在地脚螺栓周围用钢凿将混凝土凿到适宜深度,用气割将螺栓割断,然后搭接上一段用相同材质的材料按规定长度和直径加工成的螺栓,并将螺栓割断,然后搭接上一段用相同材质的材料按规定长度和直径加工成的螺栓,并采取补强措施,来调整达到规定的位置。或直接将螺栓割除,把根部螺栓焊于预埋钢采取补强措施,来调整达到规定的位置。或直接将螺栓割除,把根部螺栓焊于预埋钢板上,附上一块与预埋

205、钢板等厚的钢板,与预埋钢板采取铆钉塞焊和周边角焊缝焊接,板上,附上一块与预埋钢板等厚的钢板,与预埋钢板采取铆钉塞焊和周边角焊缝焊接,然后根据设计要求焊上新螺栓。然后根据设计要求焊上新螺栓。 2 2地脚螺栓螺纹损坏地脚螺栓螺纹损坏 产生的原因是对埋设后的地脚螺栓未采取保护措施,受外界损产生的原因是对埋设后的地脚螺栓未采取保护措施,受外界损伤或安装工艺不当。可采用如下方法处理:伤或安装工艺不当。可采用如下方法处理: (1 1)当螺纹被损坏的长度不超过其有效长度时,可用钢锯将损坏部分锯掉,用什锦钢锉)当螺纹被损坏的长度不超过其有效长度时,可用钢锯将损坏部分锯掉,用什锦钢锉修整螺纹,直至能顺利带入螺母

206、为止。修整螺纹,直至能顺利带入螺母为止。 (2 2)如螺纹损坏长度超过规定的有效长度,可用气割割掉大于原螺纹段的长度,用与原)如螺纹损坏长度超过规定的有效长度,可用气割割掉大于原螺纹段的长度,用与原螺栓相同的材质、规格的材料,一端加工成螺纹,并在对接的端头截面剖口与下端进螺栓相同的材质、规格的材料,一端加工成螺纹,并在对接的端头截面剖口与下端进行对接焊接,必要时再用相应直径规格、长度的钢管套入连接处进行焊接加固补强,行对接焊接,必要时再用相应直径规格、长度的钢管套入连接处进行焊接加固补强,这会使螺栓直径大于底座板孔径,可用扩大底座板孔径解决。这会使螺栓直径大于底座板孔径,可用扩大底座板孔径解决

207、。101101六、钢吊车梁系统事故六、钢吊车梁系统事故国内外对工厂使用中吊车梁系统进行了大量调查,调查资料表明吊车梁系统大部分破坏发国内外对工厂使用中吊车梁系统进行了大量调查,调查资料表明吊车梁系统大部分破坏发生在下列部位:生在下列部位: 1 1实腹式吊车梁实腹式吊车梁 实腹式吊车梁上翼缘与腹板焊缝和上翼缘与加劲肋间焊缝是最常见实腹式吊车梁上翼缘与腹板焊缝和上翼缘与加劲肋间焊缝是最常见的损坏部位,然后带连腹板或翼缘板开裂,这些裂缝有明显的疲劳特征。的损坏部位,然后带连腹板或翼缘板开裂,这些裂缝有明显的疲劳特征。 2 2桁架式吊车梁桁架式吊车梁 桁架式吊车梁过去常采用铆接和焊接,损坏比实腹式吊车

208、梁严重,桁架式吊车梁过去常采用铆接和焊接,损坏比实腹式吊车梁严重,上弦有严重应力集中和扭矩作用,导致疲劳裂缝开展。上弦有严重应力集中和扭矩作用,导致疲劳裂缝开展。 3 3制动梁(制动桁架)制动梁(制动桁架) 制动结构实际工作状态极复杂,与计算简图不符,故损坏严制动结构实际工作状态极复杂,与计算简图不符,故损坏严重,损坏部位如下:重,损坏部位如下: (1 1)制动梁板与吊车梁连接焊缝开裂)制动梁板与吊车梁连接焊缝开裂 (2 2)制动梁上板开裂)制动梁上板开裂(3 3)制动桁架节点板开裂、断裂,节点板开裂)制动桁架节点板开裂、断裂,节点板开裂 (4 4)垂直支撑斜杆裂缝、断裂)垂直支撑斜杆裂缝、断

209、裂 (5 5)制动桁架杆件扭曲或裂缝)制动桁架杆件扭曲或裂缝 (6 6)辅助桁架腹杆开裂、断裂)辅助桁架腹杆开裂、断裂102102 4 4吊车梁系统与柱连接处吊车梁系统与柱连接处 (1 1)制动系统与柱连接焊缝开裂或螺栓松动)制动系统与柱连接焊缝开裂或螺栓松动 (2 2)吊车梁与柱水平连接板焊缝开裂或螺栓松动)吊车梁与柱水平连接板焊缝开裂或螺栓松动 (3 3)吊车梁与柱垂直连接焊缝开裂或螺栓松动)吊车梁与柱垂直连接焊缝开裂或螺栓松动 (4 4)垂直连接板(隔板)开裂)垂直连接板(隔板)开裂 (5 5)吊车梁与吊车梁、吊车梁与柱连接螺栓松动)吊车梁与吊车梁、吊车梁与柱连接螺栓松动 其中第(其中第

210、(1 1)种损坏是最常见的破坏)种损坏是最常见的破坏 5 5吊车轨道及车挡吊车轨道及车挡 (1 1)轨道顶面和侧面磨损)轨道顶面和侧面磨损 (2 2)轨道接头处损坏)轨道接头处损坏 (3 3)轨道腹板处裂缝,通常在接头和孔附近)轨道腹板处裂缝,通常在接头和孔附近 (4 4)采用弯钩螺栓连接轨道的吊车梁最易损坏,弯钩螺栓自行伸直拉出,使轨道位移)采用弯钩螺栓连接轨道的吊车梁最易损坏,弯钩螺栓自行伸直拉出,使轨道位移 (5 5)采用双螺栓压板连接轨道和吊车梁,基本可靠,少数车间会连接松动、轨道横向位)采用双螺栓压板连接轨道和吊车梁,基本可靠,少数车间会连接松动、轨道横向位移移 (6 6)车挡固定连

211、接松动)车挡固定连接松动 吊车梁系统破损严重情况,国外有份调查资料(冶金企业吊车梁,吊车梁系统破损严重情况,国外有份调查资料(冶金企业吊车梁,使用使用6 61010年),损坏统计如下:年),损坏统计如下: 吊车梁有裂缝占吊车梁有裂缝占30%30%; 制动结构有裂缝占制动结构有裂缝占25%25%; 吊车梁系统与柱子连接破坏占吊车梁系统与柱子连接破坏占50%50%; 吊车轨道固定连接件破坏占吊车轨道固定连接件破坏占80%80%; 吊车轨道出吊车轨道出现不容许偏心的占现不容许偏心的占20%20%,而有几何偏差的占,而有几何偏差的占70%70%; 国内对某些钢厂吊车梁调查中也国内对某些钢厂吊车梁调查中

212、也发现吊车梁系统破损严重。发现吊车梁系统破损严重。103103吊车梁系统事故原因吊车梁系统事故原因 1 1设计原因设计原因 (1 1)设计荷载及其作用特点考虑不周全:吊车荷载以集中轮压形式作用在吊车梁长度方)设计荷载及其作用特点考虑不周全:吊车荷载以集中轮压形式作用在吊车梁长度方向任意点,轮压大小与许多因素有关。吊车和荷载总是偏心地作用于吊车梁上,使吊向任意点,轮压大小与许多因素有关。吊车和荷载总是偏心地作用于吊车梁上,使吊车梁除承受一组轮压荷载外,还有其产生的动集中扭矩;吊车行驶中产生纵向、横向车梁除承受一组轮压荷载外,还有其产生的动集中扭矩;吊车行驶中产生纵向、横向水平力,尚有卡轨产生的卡

213、轨力,卡轨力在数值上大大超过横向制动力,这类卡轨力水平力,尚有卡轨产生的卡轨力,卡轨力在数值上大大超过横向制动力,这类卡轨力很难计算其值。吊车梁中应力状态实际上十分复杂,而在现行钢结构规范中仅考虑了很难计算其值。吊车梁中应力状态实际上十分复杂,而在现行钢结构规范中仅考虑了xx(弯曲应力)、(弯曲应力)、xyxy(剪应力)、(剪应力)、cc(局部挤压应力),而对其它应力没有涉及。(局部挤压应力),而对其它应力没有涉及。吊车梁荷载另一特点是反复的作用使钢材疲劳,形成疲劳特征的损坏,疲劳是细微裂吊车梁荷载另一特点是反复的作用使钢材疲劳,形成疲劳特征的损坏,疲劳是细微裂纹扩展的过程,目前疲劳强度验算尚

214、较粗糙。纹扩展的过程,目前疲劳强度验算尚较粗糙。 (2 2)吊车梁系统构造与计算简图不全一致:设计时大多数吊车梁是按实腹式简支梁或静)吊车梁系统构造与计算简图不全一致:设计时大多数吊车梁是按实腹式简支梁或静定桁架梁计算,但实际上吊车梁与吊车梁,在上翼缘及腹板处用连接板连接,上面尚定桁架梁计算,但实际上吊车梁与吊车梁,在上翼缘及腹板处用连接板连接,上面尚有连续铺设的钢轨,使简支吊车梁成为一定程度连续梁;吊车梁与制动系统的连接,有连续铺设的钢轨,使简支吊车梁成为一定程度连续梁;吊车梁与制动系统的连接,使吊车梁与制动系统共同工作,带来计算中未考虑的因素;吊车梁与柱子的连接,使使吊车梁与制动系统共同工

215、作,带来计算中未考虑的因素;吊车梁与柱子的连接,使梁与柱形成不同程度的嵌固作用,限制了支座处自由转动,使吊车梁支座处产生负弯梁与柱形成不同程度的嵌固作用,限制了支座处自由转动,使吊车梁支座处产生负弯矩和转角,导致此处节点破坏。矩和转角,导致此处节点破坏。 104104施工原因施工原因 :(1 1)制作和安装偏差:吊车梁系统位置相对偏移、轨道安装偏心、轨道不平和弯曲,这)制作和安装偏差:吊车梁系统位置相对偏移、轨道安装偏心、轨道不平和弯曲,这些给吊车梁带来了复杂的应力,易使吊车梁疲劳损伤。些给吊车梁带来了复杂的应力,易使吊车梁疲劳损伤。 (2 2)焊缝缺陷:在焊缝和热影响区金属母材存在微小裂缝;

216、焊缝中有夹渣、气孔、凹槽、)焊缝缺陷:在焊缝和热影响区金属母材存在微小裂缝;焊缝中有夹渣、气孔、凹槽、咬肉及焊缝厚度不足,这些缺陷是裂纹源,在重复荷载下扩展,导致吊车梁系统疲劳咬肉及焊缝厚度不足,这些缺陷是裂纹源,在重复荷载下扩展,导致吊车梁系统疲劳破坏。破坏。 对于铆接结构,铆钉填孔不实,在孔处产生应力集中,易导致裂缝。对于铆接结构,铆钉填孔不实,在孔处产生应力集中,易导致裂缝。 3 3使用管理方面使用管理方面 (1 1)吊车超载运行,或吊车改换大吨位,使吊车梁超载工作。)吊车超载运行,或吊车改换大吨位,使吊车梁超载工作。 (2 2)没有定时检查,及时维修,如轨道偏心,连接螺栓松动、吊车形式

217、晃动、冲击、卡)没有定时检查,及时维修,如轨道偏心,连接螺栓松动、吊车形式晃动、冲击、卡轨等没有及时纠正。轨等没有及时纠正。105105第第1111章章 钢结构裂纹的修复钢结构裂纹的修复钢结构裂纹的修复钢结构裂纹的修复一、一、裂纹修复的步骤裂纹修复的步骤裂纹修复的步骤裂纹修复的步骤1 1)分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更)分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更)分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更)分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更换;对需要进行修

218、复加固的带裂纹的构件,应采用临时性应急措施,以防止裂纹的换;对需要进行修复加固的带裂纹的构件,应采用临时性应急措施,以防止裂纹的换;对需要进行修复加固的带裂纹的构件,应采用临时性应急措施,以防止裂纹的换;对需要进行修复加固的带裂纹的构件,应采用临时性应急措施,以防止裂纹的进一步扩展。进一步扩展。进一步扩展。进一步扩展。2 2)对带裂纹的构件进行疲劳验算。)对带裂纹的构件进行疲劳验算。)对带裂纹的构件进行疲劳验算。)对带裂纹的构件进行疲劳验算。3 3)进行裂纹的可扩展性评估,了解裂纹的稳定性情况。)进行裂纹的可扩展性评估,了解裂纹的稳定性情况。)进行裂纹的可扩展性评估,了解裂纹的稳定性情况。)进

219、行裂纹的可扩展性评估,了解裂纹的稳定性情况。4 4)针对裂纹的不同稳定性进行修复加固设计,并在此基础上拟定裂纹的修复加固具体)针对裂纹的不同稳定性进行修复加固设计,并在此基础上拟定裂纹的修复加固具体)针对裂纹的不同稳定性进行修复加固设计,并在此基础上拟定裂纹的修复加固具体)针对裂纹的不同稳定性进行修复加固设计,并在此基础上拟定裂纹的修复加固具体方案。方案。方案。方案。5 5)根据拟定的方案实施裂纹的修复加固。)根据拟定的方案实施裂纹的修复加固。)根据拟定的方案实施裂纹的修复加固。)根据拟定的方案实施裂纹的修复加固。106106二、二、裂纹的修复方法裂纹的修复方法裂纹的修复方法裂纹的修复方法1.

220、 1. 裂纹的临时止裂措施裂纹的临时止裂措施裂纹的临时止裂措施裂纹的临时止裂措施 在裂纹端外顺其可能的扩展方向(在裂纹端外顺其可能的扩展方向(在裂纹端外顺其可能的扩展方向(在裂纹端外顺其可能的扩展方向(0.51.00.51.0)t t处钻孔(处钻孔(处钻孔(处钻孔(t t为构件的板厚),孔的为构件的板厚),孔的为构件的板厚),孔的为构件的板厚),孔的直径约取直径约取直径约取直径约取1.0t1.0t。使裂纹端部的应力集中大为减弱,缓解裂纹继续扩展的趋势。使裂纹端部的应力集中大为减弱,缓解裂纹继续扩展的趋势。使裂纹端部的应力集中大为减弱,缓解裂纹继续扩展的趋势。使裂纹端部的应力集中大为减弱,缓解裂

221、纹继续扩展的趋势。 裂纹的修复加固方法大体可分为:焊补法修复、嵌板法修复和附加盖板法修复等。裂纹的修复加固方法大体可分为:焊补法修复、嵌板法修复和附加盖板法修复等。裂纹的修复加固方法大体可分为:焊补法修复、嵌板法修复和附加盖板法修复等。裂纹的修复加固方法大体可分为:焊补法修复、嵌板法修复和附加盖板法修复等。 1071072. 2. 裂纹的焊补法修复裂纹的焊补法修复裂纹的焊补法修复裂纹的焊补法修复 适用于单个裂纹或相距较远互不相交的裂纹群。适用于单个裂纹或相距较远互不相交的裂纹群。适用于单个裂纹或相距较远互不相交的裂纹群。适用于单个裂纹或相距较远互不相交的裂纹群。 1 1)清洗裂纹两边各)清洗裂

222、纹两边各)清洗裂纹两边各)清洗裂纹两边各80mm80mm以上范围内板面油污至洁净的金属面;以上范围内板面油污至洁净的金属面;以上范围内板面油污至洁净的金属面;以上范围内板面油污至洁净的金属面;2 2)用碳弧气刨或风铲将裂纹边缘加工出坡口,直达裂纹端部的临时止裂钻孔。坡口形)用碳弧气刨或风铲将裂纹边缘加工出坡口,直达裂纹端部的临时止裂钻孔。坡口形)用碳弧气刨或风铲将裂纹边缘加工出坡口,直达裂纹端部的临时止裂钻孔。坡口形)用碳弧气刨或风铲将裂纹边缘加工出坡口,直达裂纹端部的临时止裂钻孔。坡口形式根据板厚和施工条件按现行式根据板厚和施工条件按现行式根据板厚和施工条件按现行式根据板厚和施工条件按现行气

223、焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸式和尺寸式和尺寸式和尺寸的要求选用;的要求选用;的要求选用;的要求选用;3 3) 将裂纹两侧及端部金属预热至将裂纹两侧及端部金属预热至将裂纹两侧及端部金属预热至将裂纹两侧及端部金属预热至100100150150,并在焊接过程中保持此温度;,并在焊接过程中保持此温度;,并在焊接过程中保持此温度;,并在焊接过程中保持此温度;4 4)采用与母材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊;)采用与母材相匹配的低氢型焊条或超低氢型

224、焊条施焊;)采用与母材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊;)采用与母材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊;1081085 5)尽可能用小直径焊条以分层逆向焊施焊,每一焊道焊完后宜立即锤击;)尽可能用小直径焊条以分层逆向焊施焊,每一焊道焊完后宜立即锤击;)尽可能用小直径焊条以分层逆向焊施焊,每一焊道焊完后宜立即锤击;)尽可能用小直径焊条以分层逆向焊施焊,每一焊道焊完后宜立即锤击;6 6)按设计和)按设计和)按设计和)按设计和钢结构工程施工及验收规范钢结构工程施工及验收规范钢结构工程施工及验收规范钢结构工程施工及验收规范的要求验收焊缝质量;的要求验收焊缝质量;的要求验收焊缝质量;的要求验收焊缝

225、质量;7 7)对承受动力荷载的构件,焊补后其表面应磨光,使之与原构件表面齐平,磨削痕迹)对承受动力荷载的构件,焊补后其表面应磨光,使之与原构件表面齐平,磨削痕迹)对承受动力荷载的构件,焊补后其表面应磨光,使之与原构件表面齐平,磨削痕迹)对承受动力荷载的构件,焊补后其表面应磨光,使之与原构件表面齐平,磨削痕迹线应大体与裂纹切线方向垂直;线应大体与裂纹切线方向垂直;线应大体与裂纹切线方向垂直;线应大体与裂纹切线方向垂直;8 8)对重要结构或厚板构件,焊补后应立即进行退火处理。)对重要结构或厚板构件,焊补后应立即进行退火处理。)对重要结构或厚板构件,焊补后应立即进行退火处理。)对重要结构或厚板构件,

226、焊补后应立即进行退火处理。1091093. 3. 裂纹的嵌板法修复裂纹的嵌板法修复裂纹的嵌板法修复裂纹的嵌板法修复 适用于网状、分叉裂纹区和有破裂、过烧或烧穿等缺陷的梁、柱腹板部位裂纹。适用于网状、分叉裂纹区和有破裂、过烧或烧穿等缺陷的梁、柱腹板部位裂纹。适用于网状、分叉裂纹区和有破裂、过烧或烧穿等缺陷的梁、柱腹板部位裂纹。适用于网状、分叉裂纹区和有破裂、过烧或烧穿等缺陷的梁、柱腹板部位裂纹。 1 1)检查确定缺陷的范围;)检查确定缺陷的范围;)检查确定缺陷的范围;)检查确定缺陷的范围;2 2)将缺陷部位切除,宜切成带圆角的矩形孔、切除部分的尺寸均应比缺陷范围的尺寸)将缺陷部位切除,宜切成带圆

227、角的矩形孔、切除部分的尺寸均应比缺陷范围的尺寸)将缺陷部位切除,宜切成带圆角的矩形孔、切除部分的尺寸均应比缺陷范围的尺寸)将缺陷部位切除,宜切成带圆角的矩形孔、切除部分的尺寸均应比缺陷范围的尺寸大大大大100mm100mm;3 3) 用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位,嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位,嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位,嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位,嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有24mm24mm的间隙,并将其边缘加工成对接焊缝要求的坡口形式;的间隙,并将其

228、边缘加工成对接焊缝要求的坡口形式;的间隙,并将其边缘加工成对接焊缝要求的坡口形式;的间隙,并将其边缘加工成对接焊缝要求的坡口形式;1101104 4)嵌板定位后,将孔口四角区域预热至)嵌板定位后,将孔口四角区域预热至)嵌板定位后,将孔口四角区域预热至)嵌板定位后,将孔口四角区域预热至100150100150,按顺序采用分段分层逆向焊法,按顺序采用分段分层逆向焊法,按顺序采用分段分层逆向焊法,按顺序采用分段分层逆向焊法施焊;施焊;施焊;施焊;5 5)检查焊缝质量,打磨余高,使之与原构件表面齐平。)检查焊缝质量,打磨余高,使之与原构件表面齐平。)检查焊缝质量,打磨余高,使之与原构件表面齐平。)检查

229、焊缝质量,打磨余高,使之与原构件表面齐平。4. 4. 裂纹的附加盖板修复法裂纹的附加盖板修复法裂纹的附加盖板修复法裂纹的附加盖板修复法 受力关键部分的裂纹和裂纹较集中不宜采用嵌板法修复的部位,用附加盖板修复。受力关键部分的裂纹和裂纹较集中不宜采用嵌板法修复的部位,用附加盖板修复。受力关键部分的裂纹和裂纹较集中不宜采用嵌板法修复的部位,用附加盖板修复。受力关键部分的裂纹和裂纹较集中不宜采用嵌板法修复的部位,用附加盖板修复。采用双层盖板,裂纹两端仍需钻孔止裂,焊缝暂时阻止裂纹扩展。采用双层盖板,裂纹两端仍需钻孔止裂,焊缝暂时阻止裂纹扩展。采用双层盖板,裂纹两端仍需钻孔止裂,焊缝暂时阻止裂纹扩展。采

230、用双层盖板,裂纹两端仍需钻孔止裂,焊缝暂时阻止裂纹扩展。 盖板用焊接连接时,设法将加固盖板压紧,其厚度与原板等厚,焊脚尺寸等于板盖板用焊接连接时,设法将加固盖板压紧,其厚度与原板等厚,焊脚尺寸等于板盖板用焊接连接时,设法将加固盖板压紧,其厚度与原板等厚,焊脚尺寸等于板盖板用焊接连接时,设法将加固盖板压紧,其厚度与原板等厚,焊脚尺寸等于板厚,盖板的尺寸和焊接顺序参照厚,盖板的尺寸和焊接顺序参照厚,盖板的尺寸和焊接顺序参照厚,盖板的尺寸和焊接顺序参照嵌板法嵌板法嵌板法嵌板法执行。执行。执行。执行。111111第第1212章章 钢结构的加固技术钢结构的加固技术钢结构的加固技术钢结构的加固技术一、一、

231、 钢结构加固的基本要求钢结构加固的基本要求钢结构加固的基本要求钢结构加固的基本要求1.1.钢结构加固的一般规定钢结构加固的一般规定钢结构加固的一般规定钢结构加固的一般规定1 1)钢结构的加固应根据可靠性鉴定所评定的可靠性等级和结论进行。)钢结构的加固应根据可靠性鉴定所评定的可靠性等级和结论进行。)钢结构的加固应根据可靠性鉴定所评定的可靠性等级和结论进行。)钢结构的加固应根据可靠性鉴定所评定的可靠性等级和结论进行。2 2)加固后钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度、结构的重要性(等级)加固后钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度、结构的重要性(等级)加固后钢结构的安全等级应根据结构

232、破坏后果的严重程度、结构的重要性(等级)加固后钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度、结构的重要性(等级)和加固后建筑物功能是否改变、结构使用年限确定。和加固后建筑物功能是否改变、结构使用年限确定。和加固后建筑物功能是否改变、结构使用年限确定。和加固后建筑物功能是否改变、结构使用年限确定。3 3)钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合,并应采取有效措施保证新增截面、构)钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合,并应采取有效措施保证新增截面、构)钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合,并应采取有效措施保证新增截面、构)钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合,并应采取有效措施保证新增截面、构件

233、和部件与原结构连接可靠,形成整体共同工作。件和部件与原结构连接可靠,形成整体共同工作。件和部件与原结构连接可靠,形成整体共同工作。件和部件与原结构连接可靠,形成整体共同工作。1121124 4)对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,提出其相)对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,提出其相)对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,提出其相)对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏,提出其相应的处理对策后再进行加固。应的处理对策后再进行加固。应的处理对策后再进行加固。应的处理对策后再进行加固。5 5)

234、对于可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构,在加固之前,应采取相应)对于可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构,在加固之前,应采取相应)对于可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构,在加固之前,应采取相应)对于可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构,在加固之前,应采取相应的临时安全措施,以防止事故的发生。的临时安全措施,以防止事故的发生。的临时安全措施,以防止事故的发生。的临时安全措施,以防止事故的发生。6 6)在加固施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预及损伤或严重缺陷时,)在加固施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预及损伤或严重缺陷时,)在加固施工

235、过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预及损伤或严重缺陷时,)在加固施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预及损伤或严重缺陷时,应立即停止施工,会同加固设计者采取有效措施后方能继续施工。应立即停止施工,会同加固设计者采取有效措施后方能继续施工。应立即停止施工,会同加固设计者采取有效措施后方能继续施工。应立即停止施工,会同加固设计者采取有效措施后方能继续施工。7 7)钢结构的加固设计应综合考虑其经济效益。应不损伤原结构,避免不必要的拆除或)钢结构的加固设计应综合考虑其经济效益。应不损伤原结构,避免不必要的拆除或)钢结构的加固设计应综合考虑其经济效益。应不损伤原结构,避免不必要的拆除或

236、)钢结构的加固设计应综合考虑其经济效益。应不损伤原结构,避免不必要的拆除或更换。更换。更换。更换。 1131132.2.钢结构加固的计算原则钢结构加固的计算原则钢结构加固的计算原则钢结构加固的计算原则1 1)计算简图应与实际情况相符,并应适当考虑结构实际工作中的有利因素,如结构的)计算简图应与实际情况相符,并应适当考虑结构实际工作中的有利因素,如结构的)计算简图应与实际情况相符,并应适当考虑结构实际工作中的有利因素,如结构的)计算简图应与实际情况相符,并应适当考虑结构实际工作中的有利因素,如结构的空间作用、新结构与原结构的共同工作等。空间作用、新结构与原结构的共同工作等。空间作用、新结构与原结

237、构的共同工作等。空间作用、新结构与原结构的共同工作等。2 2)结构的验算截面,应考虑损伤、缺陷、裂缝和锈蚀等不利影响。计算中尚应考虑加)结构的验算截面,应考虑损伤、缺陷、裂缝和锈蚀等不利影响。计算中尚应考虑加)结构的验算截面,应考虑损伤、缺陷、裂缝和锈蚀等不利影响。计算中尚应考虑加)结构的验算截面,应考虑损伤、缺陷、裂缝和锈蚀等不利影响。计算中尚应考虑加固部分与原构件协同工作的程度、加固部分可能的应变滞后的情况等,对其总的承固部分与原构件协同工作的程度、加固部分可能的应变滞后的情况等,对其总的承固部分与原构件协同工作的程度、加固部分可能的应变滞后的情况等,对其总的承固部分与原构件协同工作的程度

238、、加固部分可能的应变滞后的情况等,对其总的承载能力予以适当折减。载能力予以适当折减。载能力予以适当折减。载能力予以适当折减。3 3)承载能力验算时,应考虑结构实际工作中的荷载偏心、结构变形和局部损伤、施工)承载能力验算时,应考虑结构实际工作中的荷载偏心、结构变形和局部损伤、施工)承载能力验算时,应考虑结构实际工作中的荷载偏心、结构变形和局部损伤、施工)承载能力验算时,应考虑结构实际工作中的荷载偏心、结构变形和局部损伤、施工偏差以及温度作用等不利因素使结构产生的附加内力。偏差以及温度作用等不利因素使结构产生的附加内力。偏差以及温度作用等不利因素使结构产生的附加内力。偏差以及温度作用等不利因素使结

239、构产生的附加内力。4 4)加固后使结构重量增加或改变原结构传力路径时,应对建筑物的基础进行验算。)加固后使结构重量增加或改变原结构传力路径时,应对建筑物的基础进行验算。)加固后使结构重量增加或改变原结构传力路径时,应对建筑物的基础进行验算。)加固后使结构重量增加或改变原结构传力路径时,应对建筑物的基础进行验算。5 5)对焊接结构,加固时原有构件或连接的实际应力值应小于)对焊接结构,加固时原有构件或连接的实际应力值应小于)对焊接结构,加固时原有构件或连接的实际应力值应小于)对焊接结构,加固时原有构件或连接的实际应力值应小于0.55fy0.55fy,且不得考虑加固构,且不得考虑加固构,且不得考虑加

240、固构,且不得考虑加固构件的塑性变形发展;非焊接钢结构加固时,其实际应力值应件的塑性变形发展;非焊接钢结构加固时,其实际应力值应件的塑性变形发展;非焊接钢结构加固时,其实际应力值应件的塑性变形发展;非焊接钢结构加固时,其实际应力值应小于小于小于小于0.7fy0.7fy。当不满足时,。当不满足时,。当不满足时,。当不满足时,不得在负荷状态下进行加固。不得在负荷状态下进行加固。不得在负荷状态下进行加固。不得在负荷状态下进行加固。 1141143.3.钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工(1 1)结构加固设计应具备的基本资料)结构加固设计应具备的基本

241、资料)结构加固设计应具备的基本资料)结构加固设计应具备的基本资料1 1)原结构的竣工图(包括更改图)和验收记录。)原结构的竣工图(包括更改图)和验收记录。)原结构的竣工图(包括更改图)和验收记录。)原结构的竣工图(包括更改图)和验收记录。2 2)原结构的计算书;)原结构的计算书;)原结构的计算书;)原结构的计算书;3 3)结构或构件破损情况检查报告;)结构或构件破损情况检查报告;)结构或构件破损情况检查报告;)结构或构件破损情况检查报告;4 4)原结构的建造历史和使用情况;)原结构的建造历史和使用情况;)原结构的建造历史和使用情况;)原结构的建造历史和使用情况;5 5)原钢材材质报告或现场材质

242、检验报告。若缺乏原始资料,应在原结构上取样检验;)原钢材材质报告或现场材质检验报告。若缺乏原始资料,应在原结构上取样检验;)原钢材材质报告或现场材质检验报告。若缺乏原始资料,应在原结构上取样检验;)原钢材材质报告或现场材质检验报告。若缺乏原始资料,应在原结构上取样检验;6 6)原结构构件制作、安装验收记录;)原结构构件制作、安装验收记录;)原结构构件制作、安装验收记录;)原结构构件制作、安装验收记录;7 7)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据等。)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据等。)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据等。)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据等。1151153.3.钢

243、结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工(2 2)加固方案的选择)加固方案的选择)加固方案的选择)加固方案的选择 加固的方法有:改变结构的计算图形、加大构件截面、连接的加固、阻止裂纹扩加固的方法有:改变结构的计算图形、加大构件截面、连接的加固、阻止裂纹扩加固的方法有:改变结构的计算图形、加大构件截面、连接的加固、阻止裂纹扩加固的方法有:改变结构的计算图形、加大构件截面、连接的加固、阻止裂纹扩展等。展等。展等。展等。 钢结构加固一般采用焊接连接和高强螺栓连接,有时亦可采用焊缝和高强螺栓混钢结构加固一般采用焊接连接和高强螺栓连接,有时亦可采用焊缝和高强

244、螺栓混钢结构加固一般采用焊接连接和高强螺栓连接,有时亦可采用焊缝和高强螺栓混钢结构加固一般采用焊接连接和高强螺栓连接,有时亦可采用焊缝和高强螺栓混合连接。合连接。合连接。合连接。1 1)焊接结构的加固以采用焊接连接为主,应避免仰焊。当施焊困难且零件的接触面较)焊接结构的加固以采用焊接连接为主,应避免仰焊。当施焊困难且零件的接触面较)焊接结构的加固以采用焊接连接为主,应避免仰焊。当施焊困难且零件的接触面较)焊接结构的加固以采用焊接连接为主,应避免仰焊。当施焊困难且零件的接触面较紧贴时,可采用摩擦型高强螺栓连接。紧贴时,可采用摩擦型高强螺栓连接。紧贴时,可采用摩擦型高强螺栓连接。紧贴时,可采用摩擦

245、型高强螺栓连接。2 2)对轻钢结构杆件,因截面过小,在负荷状态下不得采用电焊加固。)对轻钢结构杆件,因截面过小,在负荷状态下不得采用电焊加固。)对轻钢结构杆件,因截面过小,在负荷状态下不得采用电焊加固。)对轻钢结构杆件,因截面过小,在负荷状态下不得采用电焊加固。3 3)在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力的方向一致。)在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力的方向一致。)在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力的方向一致。)在受拉构件中,加固焊缝的方向应与构件中拉应力的方向一致。1161163.3.钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设

246、计与施工(2 2)加固的设计)加固的设计)加固的设计)加固的设计1 1)减轻荷载。改用轻质材料及其他减少荷载的方法。)减轻荷载。改用轻质材料及其他减少荷载的方法。)减轻荷载。改用轻质材料及其他减少荷载的方法。)减轻荷载。改用轻质材料及其他减少荷载的方法。2 2)改变结构的静力计算简图。采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布,以调)改变结构的静力计算简图。采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布,以调)改变结构的静力计算简图。采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布,以调)改变结构的静力计算简图。采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布,以调整原有结构中的应力,改善被加固构件的受力情况

247、。整原有结构中的应力,改善被加固构件的受力情况。整原有结构中的应力,改善被加固构件的受力情况。整原有结构中的应力,改善被加固构件的受力情况。3 3)对原结构的构件截面和连接进行补强。)对原结构的构件截面和连接进行补强。)对原结构的构件截面和连接进行补强。)对原结构的构件截面和连接进行补强。注意:注意:注意:注意:加固方案不仅要技术先进、经济合理、加固效果良好,还要尽可能不影响生产,方加固方案不仅要技术先进、经济合理、加固效果良好,还要尽可能不影响生产,方加固方案不仅要技术先进、经济合理、加固效果良好,还要尽可能不影响生产,方加固方案不仅要技术先进、经济合理、加固效果良好,还要尽可能不影响生产,

248、方便施工。便施工。便施工。便施工。 加固设计应遵守加固设计应遵守加固设计应遵守加固设计应遵守钢结构设计规范钢结构设计规范钢结构设计规范钢结构设计规范。 尽量减少加固工作量,充分发挥原有结构的潜力。尽量减少加固工作量,充分发挥原有结构的潜力。尽量减少加固工作量,充分发挥原有结构的潜力。尽量减少加固工作量,充分发挥原有结构的潜力。 负荷状态下加固时,首先应尽量减轻施工荷载,减轻或卸掉活荷载,以减小原有结负荷状态下加固时,首先应尽量减轻施工荷载,减轻或卸掉活荷载,以减小原有结负荷状态下加固时,首先应尽量减轻施工荷载,减轻或卸掉活荷载,以减小原有结负荷状态下加固时,首先应尽量减轻施工荷载,减轻或卸掉活

249、荷载,以减小原有结构构件中的应力。构构件中的应力。构构件中的应力。构构件中的应力。 1171173.3.钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工钢结构加固的设计与施工(4 4)钢结构加固的施工)钢结构加固的施工)钢结构加固的施工)钢结构加固的施工1 1)卸荷加固。结构损坏较严重或构件及接头的应力很高,需卸荷降低应力。)卸荷加固。结构损坏较严重或构件及接头的应力很高,需卸荷降低应力。)卸荷加固。结构损坏较严重或构件及接头的应力很高,需卸荷降低应力。)卸荷加固。结构损坏较严重或构件及接头的应力很高,需卸荷降低应力。2 2)从原结构上拆下加固或更新部件。)从原结构上拆下加固

250、或更新部件。)从原结构上拆下加固或更新部件。)从原结构上拆下加固或更新部件。3 3)负荷加固)负荷加固)负荷加固)负荷加固 。注意:注意:注意:注意:加固时,必须保证结构的稳定加固时,必须保证结构的稳定加固时,必须保证结构的稳定加固时,必须保证结构的稳定; ;清除原结构表面的灰尘,刮除油漆、锈迹,以利施工清除原结构表面的灰尘,刮除油漆、锈迹,以利施工清除原结构表面的灰尘,刮除油漆、锈迹,以利施工清除原结构表面的灰尘,刮除油漆、锈迹,以利施工 ; ;先修复结构上的缺陷、损伤(如位移、变形、挠曲等),然后才进行加固。先修复结构上的缺陷、损伤(如位移、变形、挠曲等),然后才进行加固。先修复结构上的缺

251、陷、损伤(如位移、变形、挠曲等),然后才进行加固。先修复结构上的缺陷、损伤(如位移、变形、挠曲等),然后才进行加固。在负荷状态下用焊接连接加固时,应注意以下问题:在负荷状态下用焊接连接加固时,应注意以下问题:在负荷状态下用焊接连接加固时,应注意以下问题:在负荷状态下用焊接连接加固时,应注意以下问题: 118118 应慎重选择焊接参数(如电流、电压、焊条直径、焊接速度等),尽可能减小焊接时应慎重选择焊接参数(如电流、电压、焊条直径、焊接速度等),尽可能减小焊接时输入的热能量,避免由于焊接输入的热量过大,而使结构构件丧失过多的承载能力。输入的热能量,避免由于焊接输入的热量过大,而使结构构件丧失过多

252、的承载能力。 确定合理的焊接顺序,以便焊接应力尽可能减小。确定合理的焊接顺序,以便焊接应力尽可能减小。 先加固最薄弱的部位和应力较高的杆件。先加固最薄弱的部位和应力较高的杆件。 凡能立即起到补强作用,并对原构件强度影响铰小的部位先施焊,如加固桁架的腹杆凡能立即起到补强作用,并对原构件强度影响铰小的部位先施焊,如加固桁架的腹杆时,应先焊好杆件两端节点的焊缝,然后再焊中段焊缝;如加大角焊缝的厚度时,必须时,应先焊好杆件两端节点的焊缝,然后再焊中段焊缝;如加大角焊缝的厚度时,必须从焊缝受力较低的部位开始施焊;从焊缝受力较低的部位开始施焊; 采用焊接加固的环境温度应在采用焊接加固的环境温度应在0以上,

253、最好在大于或等于以上,最好在大于或等于+10的环境下施焊。的环境下施焊。119119二、二、 钢结构的加固方法钢结构的加固方法钢结构的加固方法钢结构的加固方法1.1.结构的卸荷方法结构的卸荷方法结构的卸荷方法结构的卸荷方法(1 1)梁式结构)梁式结构)梁式结构)梁式结构 增设增设增设增设临时支柱临时支柱临时支柱临时支柱或组成或组成或组成或组成撑杆式结构撑杆式结构撑杆式结构撑杆式结构张紧其拉杆对屋架进行改变应力卸荷。由于屋架张紧其拉杆对屋架进行改变应力卸荷。由于屋架张紧其拉杆对屋架进行改变应力卸荷。由于屋架张紧其拉杆对屋架进行改变应力卸荷。由于屋架从两个支点变为多支点,所以需进行验算,特别应注意

254、应力符号改变的杆件。临时从两个支点变为多支点,所以需进行验算,特别应注意应力符号改变的杆件。临时从两个支点变为多支点,所以需进行验算,特别应注意应力符号改变的杆件。临时从两个支点变为多支点,所以需进行验算,特别应注意应力符号改变的杆件。临时支承节点处的局部受力情况也应进行核算;采取临时措施防止支承点在平面外失稳。支承节点处的局部受力情况也应进行核算;采取临时措施防止支承点在平面外失稳。支承节点处的局部受力情况也应进行核算;采取临时措施防止支承点在平面外失稳。支承节点处的局部受力情况也应进行核算;采取临时措施防止支承点在平面外失稳。 120120屋架卸荷示意屋架卸荷示意 121121(2 2)柱

255、子)柱子)柱子)柱子 一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载。一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载。一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载。一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载。 122122(2 2)柱子)柱子)柱子)柱子 当下段柱需要加固甚至截断拆换时,一般采用当下段柱需要加固甚至截断拆换时,一般采用当下段柱需要加固甚至截断拆换时,一般采用当下段柱需要加固甚至截断拆换时,一般采用“ “托梁换柱托梁换柱托梁换柱托梁换柱” ”的方法,此时应对的方法,此时应对的方法,此时应对的方法,此时应对两侧相邻柱进行承载力验算。两侧相邻柱进行承载力验算。两侧相邻柱进行承载力验算。两侧相邻

256、柱进行承载力验算。123123(3 3)托架)托架)托架)托架 可利用吊车梁作为支点使托架卸荷。应验算吊车梁得强度。可利用吊车梁作为支点使托架卸荷。应验算吊车梁得强度。可利用吊车梁作为支点使托架卸荷。应验算吊车梁得强度。可利用吊车梁作为支点使托架卸荷。应验算吊车梁得强度。 1241242.2.改变结构计算图形加固法改变结构计算图形加固法改变结构计算图形加固法改变结构计算图形加固法 采用改变荷载分布状况、传力路径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、采用改变荷载分布状况、传力路径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、采用改变荷载分布状况、传力路径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、

257、采用改变荷载分布状况、传力路径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。 应对被直接加固结构进行承载能力和正常使用极限状态的计算外,尚应对相关结应对被直接加固结构进行承载能力和正常使用极限状态的计算外,尚应对相关结应对被直接加固结构进行承载能力和正常使用极限状态的计算外,尚应对相关结应对被直接加固结构进行承载能力和正常使用极限状态的计算外,尚应对相关结构进行必要的验算,并采

258、取切实可行的合理的构造措施,保证其安全。构进行必要的验算,并采取切实可行的合理的构造措施,保证其安全。构进行必要的验算,并采取切实可行的合理的构造措施,保证其安全。构进行必要的验算,并采取切实可行的合理的构造措施,保证其安全。 改变结构计算简图加固的途径:改变结构计算简图加固的途径:改变结构计算简图加固的途径:改变结构计算简图加固的途径:增加结构或构件的刚度;增加结构或构件的刚度;增加结构或构件的刚度;增加结构或构件的刚度;改变受弯构件截面改变受弯构件截面改变受弯构件截面改变受弯构件截面内力;内力;内力;内力;改变桁架杆件内力;改变桁架杆件内力;改变桁架杆件内力;改变桁架杆件内力;与其他结构共

259、同工作形成混合结构与其他结构共同工作形成混合结构与其他结构共同工作形成混合结构与其他结构共同工作形成混合结构,以改善受力情,以改善受力情况。况。125125(1 1)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法 1 1)增加屋盖支撑以加强结构的空间刚度。)增加屋盖支撑以加强结构的空间刚度。)增加屋盖支撑以加强结构的空间刚度。)增加屋盖支撑以加强结构的空间刚度。增设屋盖支撑增设屋盖支撑 126126(1 1)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法 2 2)加设支撑增加结构刚度,或调整结构的自

260、振频率等以提高结构承载力和改善结构的)加设支撑增加结构刚度,或调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构的)加设支撑增加结构刚度,或调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构的)加设支撑增加结构刚度,或调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构的动力特性。动力特性。动力特性。动力特性。增设支撑构件增设支撑构件 127127(1 1)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法 3 3)增设支撑或辅助杆件使构件的长细比减少以提高其稳定性。)增设支撑或辅助杆件使构件的长细比减少以提高其稳定性。)增设支撑或辅助杆件使构件的长细比减少以提高

261、其稳定性。)增设支撑或辅助杆件使构件的长细比减少以提高其稳定性。增设杆件增设杆件128128(1 1)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法 4 4)在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列)在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列)在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列)在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷。负荷。负荷。负荷。加强一列柱刚度加强一列柱刚度 129129(1 1)增加结构或构件的刚度法)

262、增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法)增加结构或构件的刚度法 5 5)塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。)塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。)塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。)塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。设置拉杆加强结构刚度设置拉杆加强结构刚度 130130(2 2)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法1 1)改变荷载的分布情况,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载。)改变荷载的分布情况,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载。)改变荷载的分

263、布情况,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载。)改变荷载的分布情况,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载。2)2)改变端部的支承情况,例如变铰接为刚接改变端部的支承情况,例如变铰接为刚接改变端部的支承情况,例如变铰接为刚接改变端部的支承情况,例如变铰接为刚接. . 铰接为刚接铰接为刚接131131(2 2)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法3 3)增加中间支座,或将两简支结构的端部连接起来使之成为连续结构。)增加中间支座,或将两简支结构的端部连接起来使之成为连续结构。)增加中间支座,或将两简支结构的端部连接起来使之成为连续结构。)增加

264、中间支座,或将两简支结构的端部连接起来使之成为连续结构。支座处由铰接改为刚接支座处由铰接改为刚接 132132(2 2)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法4 4)调整连续结构的支座位置。)调整连续结构的支座位置。)调整连续结构的支座位置。)调整连续结构的支座位置。 5 5)将构件变为撑杆式结构。)将构件变为撑杆式结构。)将构件变为撑杆式结构。)将构件变为撑杆式结构。 构件变为撑杆式结构构件变为撑杆式结构133133(2 2)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法)改变受弯构件截面内力法6 6)施加预应力

265、。)施加预应力。)施加预应力。)施加预应力。 施加预应力施加预应力 134134(3 3)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法 1 1)增设撑杆变桁架为撑杆式构架。)增设撑杆变桁架为撑杆式构架。)增设撑杆变桁架为撑杆式构架。)增设撑杆变桁架为撑杆式构架。 桁架变为撑杆式结构桁架变为撑杆式结构135135(3 3)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法2 2)加设预应力拉杆。)加设预应力拉杆。)加设预应力拉杆。)加设预应力拉杆。 桁架中加设预应力拉杆桁架中加设预应力拉杆 136136(3 3)改变桁架杆件内力法)改

266、变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法3 3)将静定桁架变为超静定桁架。)将静定桁架变为超静定桁架。)将静定桁架变为超静定桁架。)将静定桁架变为超静定桁架。 静定桁架变为超静定桁架静定桁架变为超静定桁架 137137(3 3)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法)改变桁架杆件内力法4 4)与其他结构共同工作形成混合结构,以改善受力情况。)与其他结构共同工作形成混合结构,以改善受力情况。)与其他结构共同工作形成混合结构,以改善受力情况。)与其他结构共同工作形成混合结构,以改善受力情况。 使天窗架与屋架连成整体共同受力使天窗架与屋架连成整体共同受力13813

267、83.3.加大构件截面加固法加大构件截面加固法加大构件截面加固法加大构件截面加固法 加固可能是在加固可能是在加固可能是在加固可能是在负荷、部分卸荷或全部卸荷负荷、部分卸荷或全部卸荷负荷、部分卸荷或全部卸荷负荷、部分卸荷或全部卸荷状况下进行,加固前后结构几何特性和受状况下进行,加固前后结构几何特性和受状况下进行,加固前后结构几何特性和受状况下进行,加固前后结构几何特性和受力状况会有很大不同,因而需要根据结构加固期间及前后,分阶段考虑结构的截面力状况会有很大不同,因而需要根据结构加固期间及前后,分阶段考虑结构的截面力状况会有很大不同,因而需要根据结构加固期间及前后,分阶段考虑结构的截面力状况会有很

268、大不同,因而需要根据结构加固期间及前后,分阶段考虑结构的截面几何特性、损伤状况、支承条件和作用其上的荷载及其不利组合,确定计算简图,几何特性、损伤状况、支承条件和作用其上的荷载及其不利组合,确定计算简图,几何特性、损伤状况、支承条件和作用其上的荷载及其不利组合,确定计算简图,几何特性、损伤状况、支承条件和作用其上的荷载及其不利组合,确定计算简图,进行受力分析,找出结构的可能最不利受力,以确保安全可靠。进行受力分析,找出结构的可能最不利受力,以确保安全可靠。进行受力分析,找出结构的可能最不利受力,以确保安全可靠。进行受力分析,找出结构的可能最不利受力,以确保安全可靠。 对于超静定结构尚应考虑因截

269、面加大,构件刚度改变使体系内力重分布的可能。对于超静定结构尚应考虑因截面加大,构件刚度改变使体系内力重分布的可能。对于超静定结构尚应考虑因截面加大,构件刚度改变使体系内力重分布的可能。对于超静定结构尚应考虑因截面加大,构件刚度改变使体系内力重分布的可能。 139139注意事项:注意事项:1)加固时的净空限制,使补强零件不与其他构件相碰。)加固时的净空限制,使补强零件不与其他构件相碰。2)补强方法应能适应原有构件的几何形状或己发生的变形情况,以利施工。)补强方法应能适应原有构件的几何形状或己发生的变形情况,以利施工。3)尽量减少补强施工工作量。尽可能采用焊接方法补强。应尽量减少焊接工作量和注)尽

270、量减少补强施工工作量。尽可能采用焊接方法补强。应尽量减少焊接工作量和注意合理的焊接顺序。意合理的焊接顺序。4)尽可能使被补强构件的重心轴位置不变,以减少偏心所产生的弯短。)尽可能使被补强构件的重心轴位置不变,以减少偏心所产生的弯短。5)考虑补强后的构件便于油漆和维护,避免形成易于积聚灰尘的坑槽而引起锈蚀。)考虑补强后的构件便于油漆和维护,避免形成易于积聚灰尘的坑槽而引起锈蚀。6)焊接补强时应采取措施尽量减小焊接变形。)焊接补强时应采取措施尽量减小焊接变形。7)受压构件或受弯构件的受压翼缘破损和变形严重时,为避免矫正变形或拆除受损部)受压构件或受弯构件的受压翼缘破损和变形严重时,为避免矫正变形或

271、拆除受损部分,可在杆件周围包以钢筋混凝土,形成劲性钢筋混凝土的组合结构。应在外包钢筋混分,可在杆件周围包以钢筋混凝土,形成劲性钢筋混凝土的组合结构。应在外包钢筋混凝土部位焊接能传递剪力的零件。凝土部位焊接能传递剪力的零件。140140三、三、 钢结构的具体加固技术钢结构的具体加固技术钢结构的具体加固技术钢结构的具体加固技术1.1.钢柱加固钢柱加固钢柱加固钢柱加固(1 1)柱子卸荷法)柱子卸荷法)柱子卸荷法)柱子卸荷法 加固上部柱加固上部柱加固上部柱加固上部柱时,可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架,使柱子卸荷。时,可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架,使柱子卸荷。时,可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架,

272、使柱子卸荷。时,可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架,使柱子卸荷。 加固下柱加固下柱加固下柱加固下柱或工艺需要截去下柱时,可在吊车梁下面设一永久性托梁,将上部柱或工艺需要截去下柱时,可在吊车梁下面设一永久性托梁,将上部柱或工艺需要截去下柱时,可在吊车梁下面设一永久性托梁,将上部柱或工艺需要截去下柱时,可在吊车梁下面设一永久性托梁,将上部柱荷载(包括吊车梁荷载)分担于邻柱(必须验算邻柱并进行加固,同时验算基础)荷载(包括吊车梁荷载)分担于邻柱(必须验算邻柱并进行加固,同时验算基础)荷载(包括吊车梁荷载)分担于邻柱(必须验算邻柱并进行加固,同时验算基础)荷载(包括吊车梁荷载)分担于邻柱(必须验算邻柱并

273、进行加固,同时验算基础)上。上。上。上。 141141(2 2)钢柱加固法)钢柱加固法)钢柱加固法)钢柱加固法1 1)补强柱的截面。用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。)补强柱的截面。用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。)补强柱的截面。用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。)补强柱的截面。用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。2 2)增设支撑。以减小柱自由长度,提高承载能力。在截面尺寸不变的情况下提高柱子)增设支撑。以减小柱自由长度,提高承载能力。在截面尺寸不变的情况下提高柱子)增设支撑。以减小柱自由长度,提高承载能力。在截面

274、尺寸不变的情况下提高柱子)增设支撑。以减小柱自由长度,提高承载能力。在截面尺寸不变的情况下提高柱子稳定性。稳定性。稳定性。稳定性。3 3)改变计算简图,减小柱外荷载或内力。)改变计算简图,减小柱外荷载或内力。)改变计算简图,减小柱外荷载或内力。)改变计算简图,减小柱外荷载或内力。4 4)在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固,可明显提高承载能力。)在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固,可明显提高承载能力。)在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固,可明显提高承载能力。)在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固,可明显提高承载能力。(3 3)柱脚加固法)柱脚加固法)柱脚加固法)柱脚加固法1 1)底板厚度不足的加固法:增设

275、柱脚加劲肋;在柱脚型钢间浇筑混凝土,为增加粘结)底板厚度不足的加固法:增设柱脚加劲肋;在柱脚型钢间浇筑混凝土,为增加粘结)底板厚度不足的加固法:增设柱脚加劲肋;在柱脚型钢间浇筑混凝土,为增加粘结)底板厚度不足的加固法:增设柱脚加劲肋;在柱脚型钢间浇筑混凝土,为增加粘结力,柱脚表面油漆和锈蚀要清除干净。力,柱脚表面油漆和锈蚀要清除干净。力,柱脚表面油漆和锈蚀要清除干净。力,柱脚表面油漆和锈蚀要清除干净。2 2)锚固不足的加固方法:()锚固不足的加固方法:()锚固不足的加固方法:()锚固不足的加固方法:(a a)增设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。)增设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。)增

276、设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。)增设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。b b)将整)将整)将整)将整个柱脚包以钢筋混凝土。个柱脚包以钢筋混凝土。个柱脚包以钢筋混凝土。个柱脚包以钢筋混凝土。142142(4 4)柱加固承载力验算法)柱加固承载力验算法)柱加固承载力验算法)柱加固承载力验算法 1 1)负荷状态下加固:对静载结构,当截面一部分进入塑性状态,应力最终能重新分配,)负荷状态下加固:对静载结构,当截面一部分进入塑性状态,应力最终能重新分配,)负荷状态下加固:对静载结构,当截面一部分进入塑性状态,应力最终能重新分配,)负荷状态下加固:对静载结构,当截面一部分进入塑性状态,应力最终能

277、重新分配,计算中以新老截面共同工作原则来计算;动载结构情况下,塑性区很难形成,不考计算中以新老截面共同工作原则来计算;动载结构情况下,塑性区很难形成,不考计算中以新老截面共同工作原则来计算;动载结构情况下,塑性区很难形成,不考计算中以新老截面共同工作原则来计算;动载结构情况下,塑性区很难形成,不考虑应力重分配,将加固前和加固后的情况分别计算,然后求其总和。虑应力重分配,将加固前和加固后的情况分别计算,然后求其总和。虑应力重分配,将加固前和加固后的情况分别计算,然后求其总和。虑应力重分配,将加固前和加固后的情况分别计算,然后求其总和。2 2)卸荷状态下:截面验算按加固后总截面计算,并考虑加固折减

278、系数,按现行规范计)卸荷状态下:截面验算按加固后总截面计算,并考虑加固折减系数,按现行规范计)卸荷状态下:截面验算按加固后总截面计算,并考虑加固折减系数,按现行规范计)卸荷状态下:截面验算按加固后总截面计算,并考虑加固折减系数,按现行规范计算。算。算。算。143143负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式1 1)轴心受压柱强度验算)轴心受压柱强度验算)轴心受压柱强度验算)轴心受压柱强度验算 2 2)轴心受压柱整体稳定验算)轴心受压柱整体稳定验算)轴心受压柱整体稳定验算)轴心受压柱整体稳定验算静力静力静力静力荷载荷载荷载荷载 动力动力动力

279、动力荷载荷载荷载荷载 144144负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式3 3)偏心受压(压弯)柱强度验算,计算时不考虑加固柱受弯塑性变形发展。)偏心受压(压弯)柱强度验算,计算时不考虑加固柱受弯塑性变形发展。)偏心受压(压弯)柱强度验算,计算时不考虑加固柱受弯塑性变形发展。)偏心受压(压弯)柱强度验算,计算时不考虑加固柱受弯塑性变形发展。 静力荷载静力荷载静力荷载静力荷载 动力荷载动力荷载动力荷载动力荷载 145145负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式4 4)偏心受压(压弯

280、)实腹柱整体稳定验算。)偏心受压(压弯)实腹柱整体稳定验算。)偏心受压(压弯)实腹柱整体稳定验算。)偏心受压(压弯)实腹柱整体稳定验算。 静力荷载静力荷载静力荷载静力荷载弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算: 146146负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式4 4)偏心受压(压弯)实腹柱整体稳定验算。)偏心受压(压弯)实腹柱整体稳定验算。)偏心受压(压

281、弯)实腹柱整体稳定验算。)偏心受压(压弯)实腹柱整体稳定验算。 动力荷载动力荷载动力荷载动力荷载弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面内整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算:弯矩作用平面外整体稳定验算: 147147负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式5 5)轴心受压实腹柱局部稳定验算。)轴心受压实腹柱局部稳定验算。)轴心受压实腹柱局部稳定验算。)轴心受压实腹柱局部稳定验算。 工字形截面翼缘板:工字形截面翼缘板:工字形

282、截面翼缘板:工字形截面翼缘板: 腹板:腹板:腹板:腹板: 148148负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式负荷状态下加固的计算公式6 6)偏心受压实腹柱(压弯构件)局部稳定验算。)偏心受压实腹柱(压弯构件)局部稳定验算。)偏心受压实腹柱(压弯构件)局部稳定验算。)偏心受压实腹柱(压弯构件)局部稳定验算。 翼缘板:翼缘板:翼缘板:翼缘板: 腹板(工字形截面压弯构件):腹板(工字形截面压弯构件):腹板(工字形截面压弯构件):腹板(工字形截面压弯构件): 当当当当 时:时:时:时:当当当当 时:时:时:时: 149149 2.2.钢梁加固钢梁加固钢梁加固钢梁加固(

283、1 1)梁卸荷法)梁卸荷法)梁卸荷法)梁卸荷法 用临时支柱卸荷;对于实腹式梁设置临时支柱时,应注意临时支柱处实腹梁腹板用临时支柱卸荷;对于实腹式梁设置临时支柱时,应注意临时支柱处实腹梁腹板用临时支柱卸荷;对于实腹式梁设置临时支柱时,应注意临时支柱处实腹梁腹板用临时支柱卸荷;对于实腹式梁设置临时支柱时,应注意临时支柱处实腹梁腹板的强度和稳定,以及翼缘焊缝(或栓钉)的强度;对于吊车梁,限制桥式吊车运行,的强度和稳定,以及翼缘焊缝(或栓钉)的强度;对于吊车梁,限制桥式吊车运行,的强度和稳定,以及翼缘焊缝(或栓钉)的强度;对于吊车梁,限制桥式吊车运行,的强度和稳定,以及翼缘焊缝(或栓钉)的强度;对于吊

284、车梁,限制桥式吊车运行,即相当于大部分已卸荷。即相当于大部分已卸荷。即相当于大部分已卸荷。即相当于大部分已卸荷。(2 2)梁加固方法)梁加固方法)梁加固方法)梁加固方法改变梁支座部分成为连续梁;改变梁支座部分成为连续梁;改变梁支座部分成为连续梁;改变梁支座部分成为连续梁;支撑加固法支撑加固法支撑加固法支撑加固法;吊杆加固法;吊杆加固法;吊杆加固法;吊杆加固法;增大梁截面加固法。增大梁截面加固法。增大梁截面加固法。增大梁截面加固法。 150150(3 3)梁截面加固承载力验算)梁截面加固承载力验算)梁截面加固承载力验算)梁截面加固承载力验算 不考虑截面塑性发展,负荷状态下截面加固后可按下列公式验

285、算不考虑截面塑性发展,负荷状态下截面加固后可按下列公式验算不考虑截面塑性发展,负荷状态下截面加固后可按下列公式验算不考虑截面塑性发展,负荷状态下截面加固后可按下列公式验算: : 1 1)强度验算)强度验算)强度验算)强度验算 抗弯强度验算抗弯强度验算抗弯强度验算抗弯强度验算静力荷载:静力荷载:静力荷载:静力荷载: 动力荷载:动力荷载:动力荷载:动力荷载: 1511511 1)强度验算)强度验算)强度验算)强度验算 抗剪强度验算抗剪强度验算抗剪强度验算抗剪强度验算静力荷载:静力荷载:静力荷载:静力荷载: 动力荷载:动力荷载:动力荷载:动力荷载: 局部承压强度验算局部承压强度验算局部承压强度验算局

286、部承压强度验算静力荷载:静力荷载:静力荷载:静力荷载:动力荷载:动力荷载:动力荷载:动力荷载:1521522 2)整体稳定验算)整体稳定验算)整体稳定验算)整体稳定验算静力荷载:静力荷载:静力荷载:静力荷载: 动力荷载:动力荷载:动力荷载:动力荷载:3 3)组合截面梁局部稳定验算)组合截面梁局部稳定验算)组合截面梁局部稳定验算)组合截面梁局部稳定验算翼缘:翼缘:翼缘:翼缘:腹板:腹板:腹板:腹板: 不设横向加劲肋时不设横向加劲肋时不设横向加劲肋时不设横向加劲肋时 仅设横向加劲肋时仅设横向加劲肋时仅设横向加劲肋时仅设横向加劲肋时 当设有纵向加劲肋和横向加劲助时,加劲肋间距和尺寸应符合规范规定设置

287、要求。当设有纵向加劲肋和横向加劲助时,加劲肋间距和尺寸应符合规范规定设置要求。当设有纵向加劲肋和横向加劲助时,加劲肋间距和尺寸应符合规范规定设置要求。当设有纵向加劲肋和横向加劲助时,加劲肋间距和尺寸应符合规范规定设置要求。153153 3.3.钢屋架、托架加固钢屋架、托架加固钢屋架、托架加固钢屋架、托架加固(1 1)卸荷方法)卸荷方法)卸荷方法)卸荷方法 尽量在负荷状态下进行。可利用吊车梁使托架卸荷,即在制动结构中辅助桁架上尽量在负荷状态下进行。可利用吊车梁使托架卸荷,即在制动结构中辅助桁架上尽量在负荷状态下进行。可利用吊车梁使托架卸荷,即在制动结构中辅助桁架上尽量在负荷状态下进行。可利用吊车

288、梁使托架卸荷,即在制动结构中辅助桁架上设临时支柱对托架进行卸荷。设临时支柱对托架进行卸荷。设临时支柱对托架进行卸荷。设临时支柱对托架进行卸荷。(2 2)加固方法)加固方法)加固方法)加固方法 根据原屋架存在的问题、原因、施工条件和经济条件来选择。根据原屋架存在的问题、原因、施工条件和经济条件来选择。根据原屋架存在的问题、原因、施工条件和经济条件来选择。根据原屋架存在的问题、原因、施工条件和经济条件来选择。 (3 3)杆件截面加固承载力验算方法)杆件截面加固承载力验算方法)杆件截面加固承载力验算方法)杆件截面加固承载力验算方法 杆件有轴心受拉、轴心受压、拉弯和压弯杆件四类,后两类一股都是因为节间

289、荷杆件有轴心受拉、轴心受压、拉弯和压弯杆件四类,后两类一股都是因为节间荷杆件有轴心受拉、轴心受压、拉弯和压弯杆件四类,后两类一股都是因为节间荷杆件有轴心受拉、轴心受压、拉弯和压弯杆件四类,后两类一股都是因为节间荷载产生弯矩所致。载产生弯矩所致。载产生弯矩所致。载产生弯矩所致。 154154 1 1)轴心受拉杆件强度验算)轴心受拉杆件强度验算)轴心受拉杆件强度验算)轴心受拉杆件强度验算静力荷载静力荷载静力荷载静力荷载动力荷载动力荷载动力荷载动力荷载2 2)轴心受压杆件强度验算)轴心受压杆件强度验算)轴心受压杆件强度验算)轴心受压杆件强度验算 按实腹式轴心受压柱的公式验算强度和整体稳定。由于杆件均

290、有型钢组成,局部稳按实腹式轴心受压柱的公式验算强度和整体稳定。由于杆件均有型钢组成,局部稳按实腹式轴心受压柱的公式验算强度和整体稳定。由于杆件均有型钢组成,局部稳按实腹式轴心受压柱的公式验算强度和整体稳定。由于杆件均有型钢组成,局部稳定不必验算。定不必验算。定不必验算。定不必验算。155155 3 3)拉弯杆件强度验算)拉弯杆件强度验算)拉弯杆件强度验算)拉弯杆件强度验算静力荷载静力荷载静力荷载静力荷载动力荷载动力荷载动力荷载动力荷载4 4)压弯杆件强度验算)压弯杆件强度验算)压弯杆件强度验算)压弯杆件强度验算 压弯杆件的强度和整体稳定按实腹式压弯柱的计算公式验算,局部稳定不必验算。压弯杆件的

291、强度和整体稳定按实腹式压弯柱的计算公式验算,局部稳定不必验算。压弯杆件的强度和整体稳定按实腹式压弯柱的计算公式验算,局部稳定不必验算。压弯杆件的强度和整体稳定按实腹式压弯柱的计算公式验算,局部稳定不必验算。 卸荷状态下卸荷状态下卸荷状态下卸荷状态下加固截面,其承载力均按负荷状态下作用静力荷载的计算公式验算。加固截面,其承载力均按负荷状态下作用静力荷载的计算公式验算。加固截面,其承载力均按负荷状态下作用静力荷载的计算公式验算。加固截面,其承载力均按负荷状态下作用静力荷载的计算公式验算。 156156 4.4.连接和节点加固连接和节点加固连接和节点加固连接和节点加固 构件截面的补增或局部构件的替换

292、,都需要适当的连接,补强的杆件必须通过节构件截面的补增或局部构件的替换,都需要适当的连接,补强的杆件必须通过节构件截面的补增或局部构件的替换,都需要适当的连接,补强的杆件必须通过节构件截面的补增或局部构件的替换,都需要适当的连接,补强的杆件必须通过节点加固才能参与原结构工作,破坏了的节点需要加固。钢结构中连接和节点加固至点加固才能参与原结构工作,破坏了的节点需要加固。钢结构中连接和节点加固至点加固才能参与原结构工作,破坏了的节点需要加固。钢结构中连接和节点加固至点加固才能参与原结构工作,破坏了的节点需要加固。钢结构中连接和节点加固至关重要。关重要。关重要。关重要。 加固连接有加固连接有加固连接

293、有加固连接有螺栓连接和焊接螺栓连接和焊接螺栓连接和焊接螺栓连接和焊接等方式。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构等方式。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构等方式。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构等方式。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构功能,又能参与工作的要求。功能,又能参与工作的要求。功能,又能参与工作的要求。功能,又能参与工作的要求。 加固现场施工焊接最为方便;但焊接对钢材材性要求最高,在原结构资料不全、加固现场施工焊接最为方便;但焊接对钢材材性要求最高,在原结构资料不全、加固现场施工焊接最为方便;但焊接对钢材材性要求最高,在原结构资料不全、加固现场施工焊接最为方便;但焊接

294、对钢材材性要求最高,在原结构资料不全、材性不明的情况下,用焊接加固必须取材样复验,以保证可焊性。材性不明的情况下,用焊接加固必须取材样复验,以保证可焊性。材性不明的情况下,用焊接加固必须取材样复验,以保证可焊性。材性不明的情况下,用焊接加固必须取材样复验,以保证可焊性。 157157 1 1)原高强螺栓连接的加固。仍用高强螺栓加固;个别情况可同时使用高强螺栓和焊接来)原高强螺栓连接的加固。仍用高强螺栓加固;个别情况可同时使用高强螺栓和焊接来)原高强螺栓连接的加固。仍用高强螺栓加固;个别情况可同时使用高强螺栓和焊接来)原高强螺栓连接的加固。仍用高强螺栓加固;个别情况可同时使用高强螺栓和焊接来加固

295、。但要注意螺栓的布置位置,使二者变形协调。加固。但要注意螺栓的布置位置,使二者变形协调。加固。但要注意螺栓的布置位置,使二者变形协调。加固。但要注意螺栓的布置位置,使二者变形协调。 2 2)原焊接连接的加固,仍用焊接加固。加固方式有两种:)原焊接连接的加固,仍用焊接加固。加固方式有两种:)原焊接连接的加固,仍用焊接加固。加固方式有两种:)原焊接连接的加固,仍用焊接加固。加固方式有两种:加大焊缝高度(堆焊)。为了加大焊缝高度(堆焊)。为了加大焊缝高度(堆焊)。为了加大焊缝高度(堆焊)。为了确保安全,焊条直径不宜大于确保安全,焊条直径不宜大于确保安全,焊条直径不宜大于确保安全,焊条直径不宜大于4m

296、m4mm,每道焊缝的堆高不宜超过,每道焊缝的堆高不宜超过,每道焊缝的堆高不宜超过,每道焊缝的堆高不宜超过2mm2mm,如需加高量大,如需加高量大,如需加高量大,如需加高量大,每次以每次以每次以每次以2mm2mm为限。后一道堆焊应待前一道堆焊冷却到为限。后一道堆焊应待前一道堆焊冷却到为限。后一道堆焊应待前一道堆焊冷却到为限。后一道堆焊应待前一道堆焊冷却到100100以下才能施焊,以下才能施焊,以下才能施焊,以下才能施焊,加长焊加长焊加长焊加长焊缝长度。在原有节点能允许增加焊缝长度时,应首先采用。缝长度。在原有节点能允许增加焊缝长度时,应首先采用。缝长度。在原有节点能允许增加焊缝长度时,应首先采用

297、。缝长度。在原有节点能允许增加焊缝长度时,应首先采用。3 3)节点连接损伤的加固。主要采用焊接加固法,大体可分为下列几种:)节点连接损伤的加固。主要采用焊接加固法,大体可分为下列几种:)节点连接损伤的加固。主要采用焊接加固法,大体可分为下列几种:)节点连接损伤的加固。主要采用焊接加固法,大体可分为下列几种:158158五五 火灾后钢结构的加固火灾后钢结构的加固火灾后钢结构的加固火灾后钢结构的加固1.1.火灾对钢结构的损伤火灾对钢结构的损伤火灾对钢结构的损伤火灾对钢结构的损伤(1 1)火灾后钢结构的变形)火灾后钢结构的变形)火灾后钢结构的变形)火灾后钢结构的变形 1 1)钢屋架及钢梁的高温变形。

298、在高温作用下,钢屋架及钢梁等水平构件会因强度降低、)钢屋架及钢梁的高温变形。在高温作用下,钢屋架及钢梁等水平构件会因强度降低、)钢屋架及钢梁的高温变形。在高温作用下,钢屋架及钢梁等水平构件会因强度降低、)钢屋架及钢梁的高温变形。在高温作用下,钢屋架及钢梁等水平构件会因强度降低、高温软化产生过大的挠度,且不会因冷却而减小。由于变形也会导致部分节点的连高温软化产生过大的挠度,且不会因冷却而减小。由于变形也会导致部分节点的连高温软化产生过大的挠度,且不会因冷却而减小。由于变形也会导致部分节点的连高温软化产生过大的挠度,且不会因冷却而减小。由于变形也会导致部分节点的连接损坏。接损坏。接损坏。接损坏。

299、2 2)钢柱及房屋的变形。由于火灾作用的不均匀性,房屋的各柱的受火温度有差别,变)钢柱及房屋的变形。由于火灾作用的不均匀性,房屋的各柱的受火温度有差别,变)钢柱及房屋的变形。由于火灾作用的不均匀性,房屋的各柱的受火温度有差别,变)钢柱及房屋的变形。由于火灾作用的不均匀性,房屋的各柱的受火温度有差别,变形各不相同,造成钢结构房屋的倾斜。且不会因火灾后冷却而自动恢复。形各不相同,造成钢结构房屋的倾斜。且不会因火灾后冷却而自动恢复。形各不相同,造成钢结构房屋的倾斜。且不会因火灾后冷却而自动恢复。形各不相同,造成钢结构房屋的倾斜。且不会因火灾后冷却而自动恢复。 1591591.1.火灾对钢结构的损伤火

300、灾对钢结构的损伤火灾对钢结构的损伤火灾对钢结构的损伤(2 2)火灾后钢结构承载力的降低)火灾后钢结构承载力的降低)火灾后钢结构承载力的降低)火灾后钢结构承载力的降低 火灾后钢材的强度将有不同程度的降低。由于钢材强度的降低、结构的变形及节火灾后钢材的强度将有不同程度的降低。由于钢材强度的降低、结构的变形及节火灾后钢材的强度将有不同程度的降低。由于钢材强度的降低、结构的变形及节火灾后钢材的强度将有不同程度的降低。由于钢材强度的降低、结构的变形及节点连接的损伤,将导致钢结构承载力的降低。点连接的损伤,将导致钢结构承载力的降低。点连接的损伤,将导致钢结构承载力的降低。点连接的损伤,将导致钢结构承载力的

301、降低。2.2.火灾损伤钢结构的加固火灾损伤钢结构的加固火灾损伤钢结构的加固火灾损伤钢结构的加固步骤:步骤:步骤:步骤:1 1)测定钢结构的变形量,确定复原程度;)测定钢结构的变形量,确定复原程度;)测定钢结构的变形量,确定复原程度;)测定钢结构的变形量,确定复原程度;2 2)确定干斤顶作用位置及千斤顶数量;)确定干斤顶作用位置及千斤顶数量;)确定干斤顶作用位置及千斤顶数量;)确定干斤顶作用位置及千斤顶数量;3 3)安装千斤顶;)安装千斤顶;)安装千斤顶;)安装千斤顶;4 4)操作千斤顶,将钢结构变形顶升复位;)操作千斤顶,将钢结构变形顶升复位;)操作千斤顶,将钢结构变形顶升复位;)操作千斤顶,

302、将钢结构变形顶升复位;5 5)进行承载力加固,加固结束后再拆除千斤顶。)进行承载力加固,加固结束后再拆除千斤顶。)进行承载力加固,加固结束后再拆除千斤顶。)进行承载力加固,加固结束后再拆除千斤顶。 160160六、六、钢结构事故加固注意事项钢结构事故加固注意事项钢结构事故加固注意事项钢结构事故加固注意事项1 1)选择合理的连接方式。应优先采用电焊连接。当使用焊接法确有困难时,可用高强)选择合理的连接方式。应优先采用电焊连接。当使用焊接法确有困难时,可用高强)选择合理的连接方式。应优先采用电焊连接。当使用焊接法确有困难时,可用高强)选择合理的连接方式。应优先采用电焊连接。当使用焊接法确有困难时,

303、可用高强螺栓。不准使用粗制螺栓作加固连接件。轻钢结构在负荷条件下,不准采用电焊加螺栓。不准使用粗制螺栓作加固连接件。轻钢结构在负荷条件下,不准采用电焊加螺栓。不准使用粗制螺栓作加固连接件。轻钢结构在负荷条件下,不准采用电焊加螺栓。不准使用粗制螺栓作加固连接件。轻钢结构在负荷条件下,不准采用电焊加固。固。固。固。2 2)正确选择焊接工艺。力求减少焊接变形和降低焊接应力。)正确选择焊接工艺。力求减少焊接变形和降低焊接应力。)正确选择焊接工艺。力求减少焊接变形和降低焊接应力。)正确选择焊接工艺。力求减少焊接变形和降低焊接应力。3 3)注意环境温度影响。加固焊接应在)注意环境温度影响。加固焊接应在)注意环境温度影响。加固焊接应在)注意环境温度影响。加固焊接应在0 0以上环境进行。以上环境进行。以上环境进行。以上环境进行。4 4)注意高温对结构安全的影响。负荷条件下,电焊加固或加热校正变形时,应注意被)注意高温对结构安全的影响。负荷条件下,电焊加固或加热校正变形时,应注意被)注意高温对结构安全的影响。负荷条件下,电焊加固或加热校正变形时,应注意被)注意高温对结构安全的影响。负荷条件下,电焊加固或加热校正变形时,应注意被加固构件过热而降低承载能力。加固构件过热而降低承载能力。加固构件过热而降低承载能力。加固构件过热而降低承载能力。 161161

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