鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)事故分析及處理方法淺析
評(píng)論: 更新日期:2013年03月09日
2)制作缺陷
制作缺陷通常包括構(gòu)件的初彎曲、初偏心、熱軋冷加工以及焊接產(chǎn)生的殘余變形。各種缺陷將對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力產(chǎn)生顯著影響。
3)臨時(shí)支撐不足
鋼結(jié)構(gòu)在安裝過(guò)程中,當(dāng)尚未完全形成整體結(jié)構(gòu)之前,屬幾何可變體系,構(gòu)件的穩(wěn)定性很差。因此必須設(shè)置足夠的臨時(shí)支撐體系來(lái)維持安裝過(guò)程中的整體穩(wěn)定性。若臨時(shí)支撐設(shè)置不合理或者數(shù)量不足,輕則會(huì)使部分構(gòu)件喪失穩(wěn)定,重則造成整個(gè)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中倒塌或傾覆。
4)使用不當(dāng)
結(jié)構(gòu)竣工投入使用后,使用不當(dāng)或意外因素也是導(dǎo)致失穩(wěn)事故的主因。例如:使用方隨意改造使用功能,改變構(gòu)件受力,由積灰或增加懸吊設(shè)備引起的超載,基礎(chǔ)的不均勻沉降和溫度應(yīng)力引起的附加變形,意外的沖擊荷載等。
3.2局部失穩(wěn)事故原因分析
局部失穩(wěn)主要針對(duì)構(gòu)件而言,失穩(wěn)的后果雖然沒(méi)有整體失穩(wěn)嚴(yán)重,但對(duì)以下原因也應(yīng)引起足夠重視。
1)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤
設(shè)計(jì)人員忽視甚至不進(jìn)行構(gòu)件的局部穩(wěn)定驗(yàn)算,或者驗(yàn)收方法錯(cuò)誤,致使組成構(gòu)件的各類(lèi)板件寬厚比和高厚比大于規(guī)范限值。
2)構(gòu)造不當(dāng)
通常在構(gòu)件局部受集中力較大的部位,原則上應(yīng)設(shè)置構(gòu)造加勁肋。另外,為了保證構(gòu)件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不變形也須設(shè)置橫隔、加勁肋等,但實(shí)際工程中,加勁肋數(shù)量不足、構(gòu)造不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象比較普遍。
3)原始缺陷
原始缺陷包括鋼材的負(fù)公差嚴(yán)重超規(guī),制作過(guò)程中焊接等工藝產(chǎn)生的局部鼓曲和波浪形變形等。
4)吊點(diǎn)位置不合理
在吊裝過(guò)程中,尤其是大型的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,吊點(diǎn)位置的選定十分重要,由于吊點(diǎn)位置不同,構(gòu)件受力狀態(tài)不同。有時(shí)構(gòu)件內(nèi)部過(guò)大的壓應(yīng)力將會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件在吊裝過(guò)程中局部失穩(wěn)。因此,在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,針對(duì)重要構(gòu)件應(yīng)在圖紙中說(shuō)明起吊方法和吊點(diǎn)位置。
4? 失穩(wěn)事故的處理與防范
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生整體失穩(wěn)事故而倒塌后,整個(gè)結(jié)構(gòu)已經(jīng)報(bào)廢,事故的處理已沒(méi)有價(jià)值,只剩下責(zé)任的追究問(wèn)題。但對(duì)于局部失穩(wěn)事故可以采取加固或更換板件的做法得以解決,筆者認(rèn)為,鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)事故應(yīng)以防范為主,以下原則應(yīng)該遵守。
1)設(shè)計(jì)人員應(yīng)強(qiáng)化穩(wěn)定設(shè)計(jì)理念
防止鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)事故的發(fā)生,設(shè)計(jì)人員肩負(fù)著最重要的職責(zé)。強(qiáng)化穩(wěn)定設(shè)計(jì)理念十分必要。
?。?)結(jié)構(gòu)的整體布置必須考慮整個(gè)體系及其組成部分的穩(wěn)定性要求,尤其是支撐體系的布置。
?。?)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算方法的前提假定必須符合實(shí)際受力情況。尤其是支座約束的影響。
?。?)構(gòu)件的穩(wěn)定計(jì)算與細(xì)部構(gòu)造的穩(wěn)定計(jì)算必須配合。尤其要有強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的概念。
?。?)強(qiáng)度問(wèn)題通常采用一階分析,而穩(wěn)定問(wèn)題原則上應(yīng)采用二
階分析。
(5)疊加原理適用于強(qiáng)度問(wèn)題,不適用于穩(wěn)定問(wèn)題。
(6)處理穩(wěn)定問(wèn)題應(yīng)有整體觀點(diǎn),應(yīng)考慮整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定的相關(guān)影響。
2)制作單位應(yīng)力求減少缺陷
在常見(jiàn)的眾多缺陷中,初彎曲、初偏心、殘余應(yīng)力對(duì)穩(wěn)定承載力影響最大,因此,制作單位應(yīng)通過(guò)合理的工藝和質(zhì)量控制措施將缺陷減低到最小程度。
3)施工單位應(yīng)確保安裝過(guò)程中的安全
施工單位只有制定科學(xué)的施工組織設(shè)計(jì),采用合理的吊裝方案,精心布置臨時(shí)支撐,才能防止鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中失穩(wěn),確保結(jié)構(gòu)安全。
4)使用單位應(yīng)正常使用鋼結(jié)構(gòu)建筑
一方面,使用單位要注意對(duì)已建鋼結(jié)構(gòu)的定期檢查和維護(hù),另一方面,當(dāng)需要進(jìn)行工藝流程和使用功能改造時(shí),必須與設(shè)計(jì)單位或有關(guān)專(zhuān)業(yè)人士協(xié)商,不得擅自增加負(fù)荷或改變構(gòu)件受力。
5、結(jié)束語(yǔ)
鋼結(jié)構(gòu)前景廣闊,保持穩(wěn)定性是經(jīng)常遇到的問(wèn)題,小至構(gòu)件中的一塊板件,大至結(jié)構(gòu)體系都涉及到穩(wěn)定性問(wèn)題,由此造成的許多事故觸目驚心。在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、選材、制造、施工中,必須嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié),確保結(jié)構(gòu)的安全可靠,杜絕事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳少蕃著.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)指南[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004