《鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理》

1、第五章第五章 鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)材料事故原因分析與處理鋼結(jié)構(gòu)材料事故原因分析與處理第三節(jié)第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與處理鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與處理第四節(jié)第四節(jié) 鉚釘、螺栓連接缺陷事故分析與處鉚釘、螺栓連接缺陷事故分析與處理理第五節(jié)第五節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理第六節(jié)第六節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故分析與處理鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故分析與處理下一頁(yè)第五章第五章 鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理鋼結(jié)構(gòu)工程事故分析與處理第七節(jié)第七節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故分析與預(yù)鋼結(jié)構(gòu)脆性

2、斷裂事故分析與預(yù)防防第八節(jié)第八節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與處鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與處理理第九節(jié)第九節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析第十節(jié)第十節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的加固鋼結(jié)構(gòu)的加固本章小結(jié)本章小結(jié)上一頁(yè)第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理處理一、鋼結(jié)構(gòu)工程事故的類型一、鋼結(jié)構(gòu)工程事故的類型鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故可分為兩大類：鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故可分為兩大類：整體事故一包括結(jié)構(gòu)整體倒塌、錯(cuò)位、變形等；整體事故一包括結(jié)構(gòu)整體倒塌、錯(cuò)位、變形等；局部事故一包括構(gòu)件失穩(wěn)、連接失效、構(gòu)件錯(cuò)位、變形以及局部事故一包括構(gòu)件失穩(wěn)、連接失效、構(gòu)件錯(cuò)位、變形以及局部倒塌事故等局部

3、倒塌事故等常見(jiàn)的鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故有以下五類：常見(jiàn)的鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故有以下五類：（1 1）鋼結(jié)構(gòu)連接損傷事故；）鋼結(jié)構(gòu)連接損傷事故；（2 2）鋼柱損壞及地腳螺栓事故；）鋼柱損壞及地腳螺栓事故；（3 3）起重機(jī)梁工程事故；）起重機(jī)梁工程事故；（4 4）鋼屋蓋工程事故；）鋼屋蓋工程事故；（5 5）空間鋼網(wǎng)架工程事故。）空間鋼網(wǎng)架工程事故。下一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理處理二、鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故的原因二、鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故的原因（一）鋼結(jié)構(gòu)工程事故常見(jiàn)原因（一）鋼結(jié)構(gòu)工程事故常見(jiàn)原因鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故的常見(jiàn)原因如鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故的常見(jiàn)原因如圖圖5-1

4、5-1所示。所示。（二）鋼網(wǎng)架事故的主要原因（二）鋼網(wǎng)架事故的主要原因鋼網(wǎng)架事故的主要原因見(jiàn)鋼網(wǎng)架事故的主要原因見(jiàn)表表5-15-1三、鋼結(jié)構(gòu)事故的統(tǒng)計(jì)分析三、鋼結(jié)構(gòu)事故的統(tǒng)計(jì)分析鋼結(jié)構(gòu)事故是由于其本身存在著缺陷并在其他因素作用下發(fā)鋼結(jié)構(gòu)事故是由于其本身存在著缺陷并在其他因素作用下發(fā)展而形成的。從這種意義上說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷和出現(xiàn)事故展而形成的。從這種意義上說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷和出現(xiàn)事故的原因大體是相同的，缺陷往往是事故的前兆。的原因大體是相同的，缺陷往往是事故的前兆。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理處理四、鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故處理應(yīng)注意的事項(xiàng)及四、鋼結(jié)

5、構(gòu)質(zhì)量事故處理應(yīng)注意的事項(xiàng)及方法方法（一）事故處理注意事項(xiàng)（一）事故處理注意事項(xiàng)（1 1）注意環(huán)境溫度的影響。加固焊接應(yīng)在）注意環(huán)境溫度的影響。加固焊接應(yīng)在0 0C C以上環(huán)境進(jìn)行。以上環(huán)境進(jìn)行。（2 2）注意高溫對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響。負(fù)荷條件下，做電焊加固）注意高溫對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響。負(fù)荷條件下，做電焊加固或加熱校正變形，應(yīng)注意被處理構(gòu)件過(guò)熱而承載能力降低的或加熱校正變形，應(yīng)注意被處理構(gòu)件過(guò)熱而承載能力降低的情況。情況。（3 3）正確選擇焊接工藝。力求減少焊接變形、降低焊接應(yīng)力。）正確選擇焊接工藝。力求減少焊接變形、降低焊接應(yīng)力。（4 4）選擇合理的連接方式。鋼結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)優(yōu)先采用電焊連）選擇合理

6、的連接方式。鋼結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)優(yōu)先采用電焊連接，在焊接確有困難時(shí)，可用高強(qiáng)螺栓或鉚釘，不得已的情接，在焊接確有困難時(shí)，可用高強(qiáng)螺栓或鉚釘，不得已的情況下可用精制螺栓，不準(zhǔn)使用粗制螺栓作加固連接件。輕況下可用精制螺栓，不準(zhǔn)使用粗制螺栓作加固連接件。輕下一頁(yè)上一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理處理鋼結(jié)構(gòu)在負(fù)荷條件下，不準(zhǔn)采用電焊加固。鋼結(jié)構(gòu)在負(fù)荷條件下，不準(zhǔn)采用電焊加固。（二）常用事故處理方法（二）常用事故處理方法（1 1）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力或剛度等達(dá)不到規(guī)定）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力或剛度等達(dá)不到規(guī)定要求時(shí)，常采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理。鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的方

7、法很多，施要求時(shí)，常采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理。鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的方法很多，施工也較簡(jiǎn)單，如加焊鋼板或型鋼就可補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。工也較簡(jiǎn)單，如加焊鋼板或型鋼就可補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。（2 2）局部割除更換。鋼結(jié)構(gòu)局部損壞或有嚴(yán)重質(zhì)量缺陷又無(wú)）局部割除更換。鋼結(jié)構(gòu)局部損壞或有嚴(yán)重質(zhì)量缺陷又無(wú)法修復(fù)時(shí)，可采用此法，更換部分常用焊接方法與原有部分法修復(fù)時(shí)，可采用此法，更換部分常用焊接方法與原有部分連接。連接。（3 3）增設(shè)支撐。例如屋蓋中鋼屋架變形過(guò)大或屋架內(nèi)壓桿計(jì)）增設(shè)支撐。例如屋蓋中鋼屋架變形過(guò)大或屋架內(nèi)壓桿計(jì)算長(zhǎng)度過(guò)大等均可采用此法處理。算長(zhǎng)度過(guò)大等均可采用此法處理。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第一節(jié)第一節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分

8、析與鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量事故分析與處理處理（4 4）糾偏復(fù)位。鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形或錯(cuò)位過(guò)大時(shí)常用此法）糾偏復(fù)位。鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的變形或錯(cuò)位過(guò)大時(shí)常用此法處理。處理。（5 5）鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接修復(fù)、加固。包括焊接、鉚接、螺栓）鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接修復(fù)、加固。包括焊接、鉚接、螺栓連接等質(zhì)量缺陷或損傷的修復(fù)、加固。連接等質(zhì)量缺陷或損傷的修復(fù)、加固。（6 6）減小內(nèi)力。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)或鋼構(gòu)件承載力不足時(shí)，可用減?。p小內(nèi)力。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)或鋼構(gòu)件承載力不足時(shí)，可用減小內(nèi)力的方法處理。具體的措施有結(jié)構(gòu)卸荷、改變計(jì)算圖形等。內(nèi)力的方法處理。具體的措施有結(jié)構(gòu)卸荷、改變計(jì)算圖形等。（7 7）其他方法。如更換不合格材料或構(gòu)件，修改設(shè)計(jì)

9、等。）其他方法。如更換不合格材料或構(gòu)件，修改設(shè)計(jì)等。上一頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)材料事故原因分析與鋼結(jié)構(gòu)材料事故原因分析與處理處理一、鋼結(jié)構(gòu)材料事故產(chǎn)生的原因一、鋼結(jié)構(gòu)材料事故產(chǎn)生的原因鋼結(jié)構(gòu)材料事故是指由于材料本身的原因引發(fā)的事故。材料鋼結(jié)構(gòu)材料事故是指由于材料本身的原因引發(fā)的事故。材料事故可概括為兩大類：裂縫事故和倒塌事故。裂縫事故主要事故可概括為兩大類：裂縫事故和倒塌事故。裂縫事故主要出現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件中，倒塌事故則指因材質(zhì)原因引起的出現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件中，倒塌事故則指因材質(zhì)原因引起的結(jié)構(gòu)局部倒塌和整體倒塌。結(jié)構(gòu)局部倒塌和整體倒塌。鋼結(jié)構(gòu)材料事故產(chǎn)生的原因如下：鋼結(jié)構(gòu)材料事故產(chǎn)生的原

10、因如下：（1 1）設(shè)計(jì)時(shí)選材不合理。）設(shè)計(jì)時(shí)選材不合理。（2 2）鋼材質(zhì)量不合格。）鋼材質(zhì)量不合格。（3 3）制作時(shí)工藝參數(shù)不合理，鋼材與焊接材料不匹配。）制作時(shí)工藝參數(shù)不合理，鋼材與焊接材料不匹配。（4 4）螺栓質(zhì)量不合格。）螺栓質(zhì)量不合格。（5 5）鉚釘質(zhì)量不合格。）鉚釘質(zhì)量不合格。下一頁(yè)返回第二節(jié)第二節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)材料事故原因分析與鋼結(jié)構(gòu)材料事故原因分析與處理處理（6 6）焊接材料質(zhì)量不合格。）焊接材料質(zhì)量不合格。（7 7）安裝時(shí)管理混亂，導(dǎo)致材料混用或隨意替代。）安裝時(shí)管理混亂，導(dǎo)致材料混用或隨意替代。二、鋼結(jié)構(gòu)材料事故的處理措施二、鋼結(jié)構(gòu)材料事故的處理措施鋼結(jié)構(gòu)材料事故的處理措施如鋼結(jié)構(gòu)

11、材料事故的處理措施如圖圖5-25-2所示。所示。三、鋼結(jié)構(gòu)材料事故實(shí)例三、鋼結(jié)構(gòu)材料事故實(shí)例 例例5-15-1某車間單層廠房架下弦角鋼裂縫。某車間單層廠房架下弦角鋼裂縫。 例例5-25-2哈爾濱市某鋼橋因材質(zhì)問(wèn)題開(kāi)裂。哈爾濱市某鋼橋因材質(zhì)問(wèn)題開(kāi)裂。上一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與處理處理一、鋼結(jié)構(gòu)變形事故的類型一、鋼結(jié)構(gòu)變形事故的類型鋼結(jié)構(gòu)的變形可分為總體變形和局部變形兩類。鋼結(jié)構(gòu)的變形可分為總體變形和局部變形兩類?？傮w變形是指整個(gè)結(jié)構(gòu)的外形和尺寸發(fā)生變化，出現(xiàn)彎曲、總體變形是指整個(gè)結(jié)構(gòu)的外形和尺寸發(fā)生變化，出現(xiàn)彎曲、畸變和扭曲等?；兒团で?。局部變形

12、是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在局部區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)變形，例如構(gòu)件凹局部變形是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件在局部區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)變形，例如構(gòu)件凹凸變形、板邊折皺波浪變形、端面的角變位等。凸變形、板邊折皺波浪變形、端面的角變位等。總體變形與局部變形在實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)中有可能單獨(dú)出現(xiàn)，總體變形與局部變形在實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)中有可能單獨(dú)出現(xiàn)，但更多的是組合出現(xiàn)。無(wú)論何種變形都會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的美觀，但更多的是組合出現(xiàn)。無(wú)論何種變形都會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的美觀，降低構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性，給連接和組裝帶來(lái)困難，尤其是降低構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性，給連接和組裝帶來(lái)困難，尤其是附加應(yīng)力的產(chǎn)生，將嚴(yán)重降低構(gòu)件的承載力，影響到整體結(jié)附加應(yīng)力的產(chǎn)生，將嚴(yán)重降低構(gòu)件的承載力，影響到整體結(jié)

13、構(gòu)的安全。構(gòu)的安全。下一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與處理處理二、鋼結(jié)構(gòu)變形事故的原因二、鋼結(jié)構(gòu)變形事故的原因鋼結(jié)構(gòu)變形事故的原因如鋼結(jié)構(gòu)變形事故的原因如圖圖5-65-6所示。所示。三、鋼結(jié)構(gòu)變形事故的處理三、鋼結(jié)構(gòu)變形事故的處理鋼結(jié)構(gòu)的變形處理，應(yīng)根據(jù)變形的大小采取不同的處理方法。鋼結(jié)構(gòu)的變形處理，應(yīng)根據(jù)變形的大小采取不同的處理方法。如果變形大小未超過(guò)容許破壞程度，可不作處理。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)如果變形大小未超過(guò)容許破壞程度，可不作處理。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的容許破壞程度，應(yīng)針對(duì)不同材質(zhì)通過(guò)使用情況的大量調(diào)件的容許破壞程度，應(yīng)針對(duì)不同材質(zhì)通過(guò)使用情況的大量調(diào)查研究，積累資料

14、，并按實(shí)際破壞情況進(jìn)行必要的驗(yàn)算和試查研究，積累資料，并按實(shí)際破壞情況進(jìn)行必要的驗(yàn)算和試驗(yàn)工作后，綜合分析擬定；當(dāng)構(gòu)件的變形不大時(shí)，可采用冷驗(yàn)工作后，綜合分析擬定；當(dāng)構(gòu)件的變形不大時(shí)，可采用冷加工和熱加工矯正；當(dāng)變形較大，而又很難校正時(shí)，應(yīng)采用加工和熱加工矯正；當(dāng)變形較大，而又很難校正時(shí)，應(yīng)采用加固或調(diào)換新件進(jìn)行修復(fù)。對(duì)變形構(gòu)件應(yīng)按構(gòu)件的實(shí)際變形加固或調(diào)換新件進(jìn)行修復(fù)。對(duì)變形構(gòu)件應(yīng)按構(gòu)件的實(shí)際變形情況進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，截面上局部變形可按扣除變形部分的情況進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，截面上局部變形可按扣除變形部分的下一頁(yè)上一頁(yè)返回第三節(jié)第三節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與鋼結(jié)構(gòu)變形事故原因分析與處理處理截面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)

15、算，強(qiáng)度不足時(shí)，也應(yīng)采取加固措施。截面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，強(qiáng)度不足時(shí)，也應(yīng)采取加固措施。（一）熱加工法矯正變形（一）熱加工法矯正變形（二）冷加工法矯正變形（二）冷加工法矯正變形四、鋼結(jié)構(gòu)變形事故實(shí)例四、鋼結(jié)構(gòu)變形事故實(shí)例 例例5-35-3某焊接主梁腹板局部變形。某焊接主梁腹板局部變形。 例例5-45-4某組合梁產(chǎn)生翹形。某組合梁產(chǎn)生翹形。上一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 鉚釘、螺栓連接缺陷事故分鉚釘、螺栓連接缺陷事故分析與處理析與處理一、鉚釘、螺栓連接常見(jiàn)缺陷與檢查方法一、鉚釘、螺栓連接常見(jiàn)缺陷與檢查方法（一）常見(jiàn)缺陷（一）常見(jiàn)缺陷鉚釘連接常見(jiàn)的缺陷有：鉚釘松動(dòng)、釘頭開(kāi)裂、鉚釘被剪斷、鉚釘連接常見(jiàn)的缺陷有：鉚

16、釘松動(dòng)、釘頭開(kāi)裂、鉚釘被剪斷、漏鉚以及個(gè)別鉚釘連接處貼合不緊密。漏鉚以及個(gè)別鉚釘連接處貼合不緊密。高強(qiáng)螺栓連接常見(jiàn)的缺陷有：螺栓斷裂、摩擦型螺栓連接滑高強(qiáng)螺栓連接常見(jiàn)的缺陷有：螺栓斷裂、摩擦型螺栓連接滑移、連接蓋板斷裂、構(gòu)件母材斷裂。移、連接蓋板斷裂、構(gòu)件母材斷裂。（二）檢查方法（二）檢查方法鉚釘與螺栓連接檢查，著重于鉚釘和螺栓是否在使用階段切鉚釘與螺栓連接檢查，著重于鉚釘和螺栓是否在使用階段切斷、松動(dòng)和掉頭，同時(shí)也要檢查建造時(shí)留下的缺陷。斷、松動(dòng)和掉頭，同時(shí)也要檢查建造時(shí)留下的缺陷。（1 1）鉚釘檢查采用目測(cè)或敲擊，常用方法是兩者相結(jié)合，所）鉚釘檢查采用目測(cè)或敲擊，常用方法是兩者相結(jié)合，所用

17、工具有手錘、塞尺、弦線和用工具有手錘、塞尺、弦線和1010倍以上的放大鏡。倍以上的放大鏡。下一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 鉚釘、螺栓連接缺陷事故分鉚釘、螺栓連接缺陷事故分析與處理析與處理（2 2）螺栓質(zhì)量缺陷檢查除了目測(cè)和敲擊外，尚需用扳手測(cè)試，）螺栓質(zhì)量缺陷檢查除了目測(cè)和敲擊外，尚需用扳手測(cè)試，對(duì)于高強(qiáng)螺栓要用測(cè)力扳手等工具測(cè)試。對(duì)于高強(qiáng)螺栓要用測(cè)力扳手等工具測(cè)試。（3 3）要正確判斷鉚釘和螺栓是否松動(dòng)或斷裂，需要有一定的）要正確判斷鉚釘和螺栓是否松動(dòng)或斷裂，需要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，故對(duì)重要的結(jié)構(gòu)檢查，至少換人重復(fù)檢查實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，故對(duì)重要的結(jié)構(gòu)檢查，至少換人重復(fù)檢查1 12 2次，次，并做好記錄。并做好

18、記錄。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第四節(jié)第四節(jié) 鉚釘、螺栓連接缺陷事故分鉚釘、螺栓連接缺陷事故分析與處理析與處理二、鉚釘、螺栓連接缺陷處理二、鉚釘、螺栓連接缺陷處理（一）鉚打連接缺陷處理措施（一）鉚打連接缺陷處理措施鉚釘連接缺陷處理措施如鉚釘連接缺陷處理措施如圖圖5-105-10所示。所示。（二）螺檢連接缺陷處理措施（二）螺檢連接缺陷處理措施螺栓連接缺陷處理措施如螺栓連接缺陷處理措施如圖圖5-115-11所示。所示。三、鉚釘、螺栓連接缺陷事故實(shí)例三、鉚釘、螺栓連接缺陷事故實(shí)例 例例5-55-5某工程高強(qiáng)螺栓超擰事故。某工程高強(qiáng)螺栓超擰事故。 例例5-65-6高強(qiáng)螺栓因疲勞而斷裂。高強(qiáng)螺栓因疲勞而斷裂。上一

19、頁(yè)返回第五節(jié)第五節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理一、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕類型一、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕類型鋼材由于和外界介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的損壞過(guò)程稱為腐蝕，鋼材由于和外界介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的損壞過(guò)程稱為腐蝕，又叫鋼材銹蝕。又叫鋼材銹蝕。鋼材銹蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。鋼材銹蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。（1 1）化學(xué)腐蝕是大氣或工業(yè)廢氣中含的氧氣、碳酸氣、硫酸）化學(xué)腐蝕是大氣或工業(yè)廢氣中含的氧氣、碳酸氣、硫酸氣或非電解質(zhì)液體與鋼材表面作用（氧化作用）產(chǎn)生氧化物氣或非電解質(zhì)液體與鋼材表面作用（氧化作用）產(chǎn)生氧化物引起的銹蝕。引起的銹蝕。（2 2）電化學(xué)腐蝕是由于鋼材內(nèi)部有其他金屬雜質(zhì)，具

20、有不同）電化學(xué)腐蝕是由于鋼材內(nèi)部有其他金屬雜質(zhì)，具有不同電極電位，在與電解質(zhì)或水、潮濕氣體接觸時(shí)，產(chǎn)生原電池電極電位，在與電解質(zhì)或水、潮濕氣體接觸時(shí)，產(chǎn)生原電池作用，使鋼材腐蝕。絕大多數(shù)鋼材銹蝕是電化學(xué)腐蝕或化學(xué)作用，使鋼材腐蝕。絕大多數(shù)鋼材銹蝕是電化學(xué)腐蝕或化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕同時(shí)作用形成的。腐蝕與電化學(xué)腐蝕同時(shí)作用形成的。下一頁(yè)返回第五節(jié)第五節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理（3 3）“鐵銹鐵銹”吸濕性強(qiáng)，吸收大量水分后體積膨脹，形成疏吸濕性強(qiáng)，吸收大量水分后體積膨脹，形成疏松結(jié)構(gòu)，易被腐蝕性氣體和液體滲人，使腐蝕繼續(xù)擴(kuò)展到內(nèi)松結(jié)構(gòu)，易被腐蝕性氣體和液體滲人，使腐蝕繼續(xù)擴(kuò)

21、展到內(nèi)部。部。（4 4）鋼材腐蝕速度與環(huán)境濕度、溫度及有害介質(zhì)濃度有關(guān)，）鋼材腐蝕速度與環(huán)境濕度、溫度及有害介質(zhì)濃度有關(guān)，在濕度大、溫度高、有害介質(zhì)濃度高的條件下，鋼材腐蝕速在濕度大、溫度高、有害介質(zhì)濃度高的條件下，鋼材腐蝕速度加快。度加快。二、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕處理措施二、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕處理措施鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕方法很多，如使用耐蝕鋼材、鋼材表面氧化處鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕方法很多，如使用耐蝕鋼材、鋼材表面氧化處理、表面用金屬鍍層保護(hù)和涂層涂料保護(hù)等。對(duì)于已有腐蝕理、表面用金屬鍍層保護(hù)和涂層涂料保護(hù)等。對(duì)于已有腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕處理，采用涂層防腐蝕是可以實(shí)現(xiàn)的；涂層防的鋼結(jié)構(gòu)腐蝕處理，采用涂層防腐蝕是可以實(shí)現(xiàn)的；涂層防腐

22、蝕不僅效果好，而且價(jià)廉、品種多、適用范圍廣、施工腐蝕不僅效果好，而且價(jià)廉、品種多、適用范圍廣、施工下一頁(yè)上一頁(yè)返回第五節(jié)第五節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理方便，基本不會(huì)增加結(jié)構(gòu)質(zhì)量，還可以給構(gòu)件以各種色彩。方便，基本不會(huì)增加結(jié)構(gòu)質(zhì)量，還可以給構(gòu)件以各種色彩。涂層防腐蝕耐久性雖差一點(diǎn)，但在一定周期內(nèi)注意維護(hù)是可涂層防腐蝕耐久性雖差一點(diǎn)，但在一定周期內(nèi)注意維護(hù)是可耐久的，所以仍被廣泛采用。耐久的，所以仍被廣泛采用。涂層（俗稱涂層（俗稱“油漆油漆”）能防止鋼材腐蝕，是因?yàn)橥繉佑袌?jiān)實(shí)）能防止鋼材腐蝕，是因?yàn)橥繉佑袌?jiān)實(shí)的薄膜，使構(gòu)件與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，涂層有絕緣性能夠阻的薄膜，使構(gòu)

23、件與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，涂層有絕緣性能夠阻止離子活動(dòng)。防腐蝕涂層要起作用，必須在涂刷前將鋼材表止離子活動(dòng)。防腐蝕涂層要起作用，必須在涂刷前將鋼材表面腐蝕性物質(zhì)和涂膜破壞因素徹底除掉。面腐蝕性物質(zhì)和涂膜破壞因素徹底除掉。原有鋼結(jié)構(gòu)的涂層防腐蝕處理較新建鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難用單原有鋼結(jié)構(gòu)的涂層防腐蝕處理較新建鋼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難用單一涂層材料和統(tǒng)一處理方法來(lái)解決，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇一涂層材料和統(tǒng)一處理方法來(lái)解決，必須根據(jù)實(shí)際情況選擇涂層材料，決定除銹和涂刷程序；根據(jù)銹蝕面積來(lái)決定局部涂層材料，決定除銹和涂刷程序；根據(jù)銹蝕面積來(lái)決定局部維護(hù)涂層還是全面維修涂層，一般銹蝕面積超過(guò)維護(hù)涂層還是全面維修涂層，一般

24、銹蝕面積超過(guò)1/31/3的要全面的要全面下一頁(yè)上一頁(yè)返回第五節(jié)第五節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理鋼結(jié)構(gòu)誘蝕事故分析及處理重新做涂層；周期性的（一般視情況重新做涂層；周期性的（一般視情況3 35 5年）全面涂層維修年）全面涂層維修是十分必要的。是十分必要的。鋼結(jié)構(gòu)防銹蝕涂層處理包括舊漆膜處理、表面處理、涂層選鋼結(jié)構(gòu)防銹蝕涂層處理包括舊漆膜處理、表面處理、涂層選擇。擇。三、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕事故實(shí)例三、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕事故實(shí)例 例例5-75-7懸索結(jié)構(gòu)屋頂塌落。懸索結(jié)構(gòu)屋頂塌落。上一頁(yè)返回第六節(jié)第六節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故分析與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故分析與處理處理一、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫形成的原因一、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫形成的原因

25、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫在鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝和使用階段都會(huì)出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫在鋼結(jié)構(gòu)制作、安裝和使用階段都會(huì)出現(xiàn)，大致可歸結(jié)為下列原因：大致可歸結(jié)為下列原因：（1 1）構(gòu)件材質(zhì)差。）構(gòu)件材質(zhì)差。（2 2）荷載或安裝、溫度和不均勻沉降作用，產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)）荷載或安裝、溫度和不均勻沉降作用，產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)構(gòu)件承載能力。構(gòu)件承載能力。（3 3）金屬可焊性差或焊接工藝不妥，在焊接殘余應(yīng)力下開(kāi)裂。）金屬可焊性差或焊接工藝不妥，在焊接殘余應(yīng)力下開(kāi)裂。（4 4）構(gòu)件在動(dòng)力荷載和反復(fù)荷載作用下疲勞損傷。）構(gòu)件在動(dòng)力荷載和反復(fù)荷載作用下疲勞損傷。（5 5）構(gòu)件遭受意外沖撞。）構(gòu)件遭受意外沖撞。下一頁(yè)返回第六節(jié)第六節(jié) 鋼結(jié)

26、構(gòu)構(gòu)件裂縫事故分析與鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故分析與處理處理二、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫處理二、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫處理鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫處理措施如鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫處理措施如圖圖5-135-13所示。所示。三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故實(shí)例三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫事故實(shí)例 例例5-85-8某鋼廠均熱爐車間有的柱在起重機(jī)肢柱頭部位出現(xiàn)裂某鋼廠均熱爐車間有的柱在起重機(jī)肢柱頭部位出現(xiàn)裂縫?？p。上一頁(yè)返回第七節(jié)第七節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故分析與鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故分析與預(yù)防預(yù)防一、鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故產(chǎn)生的原因一、鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故產(chǎn)生的原因鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂是指鋼材或鋼結(jié)構(gòu)在低名義應(yīng)力（低于鋼鋼結(jié)構(gòu)的脆性斷裂是指鋼材或鋼結(jié)構(gòu)在低名義應(yīng)力（低于鋼材屈服

27、強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度）情況下發(fā)生的突然斷裂破壞。材屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度）情況下發(fā)生的突然斷裂破壞。脆性斷裂是鋼結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)中最危險(xiǎn)的破壞形式。由于脆性脆性斷裂是鋼結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)中最危險(xiǎn)的破壞形式。由于脆性斷裂具有突發(fā)性，往往會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性后果。因此，作為鋼結(jié)斷裂具有突發(fā)性，往往會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性后果。因此，作為鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員，應(yīng)該高度重視脆性破壞的嚴(yán)重性并加以防構(gòu)專業(yè)技術(shù)人員，應(yīng)該高度重視脆性破壞的嚴(yán)重性并加以防范。范。鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故產(chǎn)生的原因如鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故產(chǎn)生的原因如圖圖5-155-15所示。所示。下一頁(yè)返回第七節(jié)第七節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故分析與鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故分析與預(yù)防預(yù)防二、鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂

28、事故預(yù)防措施二、鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故預(yù)防措施隨著現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及高強(qiáng)鋼材的大量采用，防止其脆隨著現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展以及高強(qiáng)鋼材的大量采用，防止其脆性斷裂已顯得十分重要。鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故預(yù)防措施如下：性斷裂已顯得十分重要。鋼結(jié)構(gòu)脆性斷裂事故預(yù)防措施如下：（1 1）合理選擇鋼材。）合理選擇鋼材。（2 2）合理設(shè)計(jì)。）合理設(shè)計(jì)。（3 3）合理制作與安裝。）合理制作與安裝。（4 4）合理使用與維修。）合理使用與維修。上一頁(yè)返回第八節(jié)第八節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與處理處理一、單層廠房屋蓋倒塌一、單層廠房屋蓋倒塌 例例5-95-9桿件材料用錯(cuò)造成屋蓋倒塌。桿件材料用錯(cuò)造成屋蓋倒

29、塌。（l l）工程事故概況。某工廠鍛壓車間系）工程事故概況。某工廠鍛壓車間系5 5跨跨27m27m、柱距、柱距6m6m的全的全鋼結(jié)構(gòu)廠房，鋼屋架上放置鋼筋混凝土屋面板。在廠房設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)廠房，鋼屋架上放置鋼筋混凝土屋面板。在廠房設(shè)備已安裝完成但尚未使用前，發(fā)生已安裝完成但尚未使用前，發(fā)生7 7榀屋架與屋面板等倒塌事故，榀屋架與屋面板等倒塌事故，倒塌面積約倒塌面積約12001200平方米。事故部位局部平面示意見(jiàn)平方米。事故部位局部平面示意見(jiàn)圖圖5-165-16。（2 2）事故調(diào)查與原因分析。）事故調(diào)查與原因分析。（3 3）事故處理措施。對(duì)已倒塌的屋架進(jìn)行整形恢復(fù)，更換壓）事故處理措施。對(duì)已倒塌的屋

30、架進(jìn)行整形恢復(fù)，更換壓桿。對(duì)于沒(méi)有塌落尚可使用的屋架，對(duì)其受壓腹桿及節(jié)點(diǎn)進(jìn)桿。對(duì)于沒(méi)有塌落尚可使用的屋架，對(duì)其受壓腹桿及節(jié)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。行補(bǔ)強(qiáng)處理。下一頁(yè)返回第八節(jié)第八節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與處理處理二、網(wǎng)架屋蓋坍塌二、網(wǎng)架屋蓋坍塌 例例5-105-10某倉(cāng)庫(kù)網(wǎng)架全部坍塌。某倉(cāng)庫(kù)網(wǎng)架全部坍塌。（1 1）工程事故概況。天津某倉(cāng)庫(kù)，平面尺寸為）工程事故概況。天津某倉(cāng)庫(kù)，平面尺寸為48m48m72m72m，屋，屋蓋采用了正放四角錐螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，網(wǎng)格與高度均為蓋采用了正放四角錐螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，網(wǎng)格與高度均為3.0m3.0m，支承在周邊柱距支承在周邊柱距6m6m的柱子上。

31、的柱子上。網(wǎng)架工程網(wǎng)架工程20042004年年1010月月3131日竣工，日竣工，1111月月3 3日通過(guò)階段驗(yàn)收，于日通過(guò)階段驗(yàn)收，于1212月月4 4日突然全部坍塌。塌落時(shí)屋面的保溫層及日突然全部坍塌。塌落時(shí)屋面的保溫層及GRCGRC板已全部施板已全部施工完畢，找平層正在施工，屋蓋實(shí)際荷載估計(jì)約工完畢，找平層正在施工，屋蓋實(shí)際荷載估計(jì)約2.1kN/m22.1kN/m2。（2 2）事故原因分析。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除個(gè)別桿件外，網(wǎng)架連）事故原因分析?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，除個(gè)別桿件外，網(wǎng)架連同同GRCGRC板全部塌落在地。因支座與柱頂預(yù)埋件為焊接，雖然支板全部塌落在地。因支座與柱頂預(yù)埋件為焊接，雖然支座已

32、傾斜，但大部分沒(méi)有墜落，并有部分上弦桿與腹桿與之座已傾斜，但大部分沒(méi)有墜落，并有部分上弦桿與腹桿與之下一頁(yè)上一頁(yè)返回第八節(jié)第八節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與處理處理相連，上弦跨中附近大直徑壓桿未出現(xiàn)壓曲現(xiàn)象，下弦拉桿相連，上弦跨中附近大直徑壓桿未出現(xiàn)壓曲現(xiàn)象，下弦拉桿也未見(jiàn)被拉斷。腹桿的損壞較普遍，桿件壓曲，桿件與球的也未見(jiàn)被拉斷。腹桿的損壞較普遍，桿件壓曲，桿件與球的連接斷裂。此外桿件與球連接部分的破壞隨處可見(jiàn)，多數(shù)為連接斷裂。此外桿件與球連接部分的破壞隨處可見(jiàn)，多數(shù)為螺栓彎曲。螺栓彎曲。該網(wǎng)架內(nèi)力計(jì)算采用非規(guī)范推薦的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，該簡(jiǎn)化計(jì)該網(wǎng)架內(nèi)力計(jì)算采用非規(guī)范推薦的

33、簡(jiǎn)化計(jì)算方法，該簡(jiǎn)化計(jì)算方法所適用的支承條件與本工程不符，與精確計(jì)算法相比算方法所適用的支承條件與本工程不符，與精確計(jì)算法相比較，兩種計(jì)算方法所得結(jié)果相差很大，個(gè)別桿件內(nèi)力相差高較，兩種計(jì)算方法所得結(jié)果相差很大，個(gè)別桿件內(nèi)力相差高達(dá)達(dá)200%200%以上。按網(wǎng)架倒塌時(shí)的實(shí)際荷載計(jì)算，與支座相連的以上。按網(wǎng)架倒塌時(shí)的實(shí)際荷載計(jì)算，與支座相連的周圈周圈4 4根腹桿應(yīng)力達(dá)根腹桿應(yīng)力達(dá)-559.6N/mm2-559.6N/mm2，超過(guò)其實(shí)際臨界力。這些，超過(guò)其實(shí)際臨界力。這些桿件失穩(wěn)壓屈后，網(wǎng)架中其余桿件之間發(fā)生內(nèi)力重分布，一桿件失穩(wěn)壓屈后，網(wǎng)架中其余桿件之間發(fā)生內(nèi)力重分布，一些桿件內(nèi)力增加很多，超過(guò)

34、其承載力，最終導(dǎo)致網(wǎng)架由南至些桿件內(nèi)力增加很多，超過(guò)其承載力，最終導(dǎo)致網(wǎng)架由南至下一頁(yè)上一頁(yè)返回第八節(jié)第八節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與鋼結(jié)構(gòu)倒塌事故實(shí)例分析與處理處理北全部墜落。北全部墜落。施工安裝質(zhì)量差也是造成網(wǎng)架整體塌落的原因。網(wǎng)架螺栓長(zhǎng)施工安裝質(zhì)量差也是造成網(wǎng)架整體塌落的原因。網(wǎng)架螺栓長(zhǎng)度與封板厚度、套筒長(zhǎng)度不匹配，導(dǎo)致螺栓可擰人深度不足；度與封板厚度、套筒長(zhǎng)度不匹配，導(dǎo)致螺栓可擰人深度不足；加工安裝誤差大，使螺栓與球出現(xiàn)假擰緊，網(wǎng)架坍塌前，支加工安裝誤差大，使螺栓與球出現(xiàn)假擰緊，網(wǎng)架坍塌前，支座上一腹桿松動(dòng)，而該腹桿此時(shí)內(nèi)力只有座上一腹桿松動(dòng)，而該腹桿此時(shí)內(nèi)力只有56.0kN56.0k

35、N，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于該桿的高強(qiáng)螺栓的極限承載力，從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了一些螺栓從螺該桿的高強(qiáng)螺栓的極限承載力，從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)了一些螺栓從螺孔中拔出的現(xiàn)象。另外，螺孔間夾角誤差超標(biāo)，使螺栓偏心孔中拔出的現(xiàn)象。另外，螺孔間夾角誤差超標(biāo)，使螺栓偏心受力，施工中支座處受拉腹桿斷面受損，都使得網(wǎng)架安全儲(chǔ)受力，施工中支座處受拉腹桿斷面受損，都使得網(wǎng)架安全儲(chǔ)備降低，加速了網(wǎng)架的整體坍塌。備降低，加速了網(wǎng)架的整體坍塌。（3 3）事故處理措施。清除原有倒塌的網(wǎng)架，屋蓋結(jié)構(gòu)重新設(shè)）事故處理措施。清除原有倒塌的網(wǎng)架，屋蓋結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)、安裝，仍采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。計(jì)、安裝，仍采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。上一頁(yè)返回第九節(jié)第九節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分

36、析鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析一、火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的危害一、火災(zāi)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的危害鋼結(jié)構(gòu)作為一種結(jié)構(gòu)體系，既有優(yōu)點(diǎn)也存在不容忽視的缺點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)作為一種結(jié)構(gòu)體系，既有優(yōu)點(diǎn)也存在不容忽視的缺點(diǎn)。除耐腐蝕性差外，耐火性差也是鋼結(jié)構(gòu)的一大缺點(diǎn)。一旦發(fā)除耐腐蝕性差外，耐火性差也是鋼結(jié)構(gòu)的一大缺點(diǎn)。一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)很容易遭受破壞而倒塌。最為典型的案例為生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)很容易遭受破壞而倒塌。最為典型的案例為美國(guó)紐約世貿(mào)中心大樓在美國(guó)紐約世貿(mào)中心大樓在20012001年年“911”911”事件中的轟然倒塌，事件中的轟然倒塌，這是歷史上火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)的最大災(zāi)難。這是歷史上火災(zāi)給鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)的最大災(zāi)難。二、鋼結(jié)構(gòu)防火方法二

37、、鋼結(jié)構(gòu)防火方法就目前應(yīng)用情況看，鋼結(jié)構(gòu)防火方法的選擇是以構(gòu)件的耐火就目前應(yīng)用情況看，鋼結(jié)構(gòu)防火方法的選擇是以構(gòu)件的耐火極限要求為依據(jù)的，并且防火涂料是最為流行的做法。極限要求為依據(jù)的，并且防火涂料是最為流行的做法。鋼構(gòu)件防火方法如鋼構(gòu)件防火方法如圖圖5-175-17所示。所示。下一頁(yè)返回第九節(jié)第九節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析三、鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故分析三、鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故分析 例例5-115-11美國(guó)紐約世貿(mào)大樓被撞發(fā)生火災(zāi)。美國(guó)紐約世貿(mào)大樓被撞發(fā)生火災(zāi)。（1 1）工程概況。紐約世界貿(mào)易中心由兩幢）工程概況。紐約世界貿(mào)易中心由兩幢110110層方形塔樓及層方形塔樓及四幢裙房組

38、成。塔樓地下四幢裙房組成。塔樓地下6 6層，地上層，地上110110層。樓層平面的外輪層。樓層平面的外輪廓尺寸為廓尺寸為63.5m63.5m63.5m63.5m，服務(wù)性核心區(qū)的平面尺寸為，服務(wù)性核心區(qū)的平面尺寸為42m42m42m42m，標(biāo)準(zhǔn)層高為，標(biāo)準(zhǔn)層高為3.66m3.66m。兩座塔樓都是采用框筒體系，。兩座塔樓都是采用框筒體系，外圈為密柱深梁框筒，由外圈為密柱深梁框筒，由240240根鋼柱組成，柱距根鋼柱組成，柱距1.02m1.02m；內(nèi)部；內(nèi)部核心區(qū)為核心區(qū)為4747根鋼柱形成的框架，用以承擔(dān)重力荷載?？蛲仓撝纬傻目蚣?，用以承擔(dān)重力荷載?？蛲仓捎貌捎?50mm450mm450m

39、m450mm方管，從上到下，外形尺寸不變，靠改變方管，從上到下，外形尺寸不變，靠改變壁厚來(lái)適應(yīng)不同的受力條件?？傆娩摿繛楸诤駚?lái)適應(yīng)不同的受力條件?？傆娩摿繛?92000t192000t，為了增強(qiáng)，為了增強(qiáng)框筒的豎向抗剪強(qiáng)度，減少框筒的剪力滯后效應(yīng)，利用每隔框筒的豎向抗剪強(qiáng)度，減少框筒的剪力滯后效應(yīng)，利用每隔下一頁(yè)上一頁(yè)返回第九節(jié)第九節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析3232層所布置的設(shè)備樓層，沿框筒各設(shè)置了一道層所布置的設(shè)備樓層，沿框筒各設(shè)置了一道7m7m高的鋼板圈高的鋼板圈梁。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析表明：其基本周期為梁。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析表明：其基本周期為10s10s，極大風(fēng)速下，

40、極大風(fēng)速下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的側(cè)移值為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的側(cè)移值為1.02m1.02m。自。自19731973年建成的統(tǒng)計(jì)分析表明，年建成的統(tǒng)計(jì)分析表明，記錄到陣風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移最大值為記錄到陣風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移最大值為0.46m,0.46m,表明結(jié)構(gòu)表明結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移角僅為頂點(diǎn)側(cè)移角僅為1/8901/890，它足以說(shuō)明框筒體系抗側(cè)力的高效性，它足以說(shuō)明框筒體系抗側(cè)力的高效性能。能。（2 2）倒塌原因。大樓倒塌的原因是復(fù)合性的。因?yàn)閱我坏乃┑顾?。大樓倒塌的原因是?fù)合性的。因?yàn)閱我坏乃阶矒艋蛘叽髽前l(fā)生常規(guī)性火災(zāi)都不可能造成整個(gè)結(jié)構(gòu)垮塌。平撞擊或者大樓發(fā)生常規(guī)性火災(zāi)都不可能造成整個(gè)結(jié)構(gòu)垮塌。1 1）內(nèi)

41、因。鋼結(jié)構(gòu)作為一種結(jié)構(gòu)體系，尤其在超高層建筑中有）內(nèi)因。鋼結(jié)構(gòu)作為一種結(jié)構(gòu)體系，尤其在超高層建筑中有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，但耐火性能差是自身致命的缺陷。試驗(yàn)表無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，但耐火性能差是自身致命的缺陷。試驗(yàn)表明：低碳鋼在明：低碳鋼在200200C C以下鋼材性能變化不大；在以下鋼材性能變化不大；在200200C C下一頁(yè)上一頁(yè)返回第九節(jié)第九節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析以上，隨溫度升高彈性模量降低，強(qiáng)度下降，變形增大；以上，隨溫度升高彈性模量降低，強(qiáng)度下降，變形增大；500500C C時(shí)彈性模量為常溫的時(shí)彈性模量為常溫的50%50%；700700C C時(shí)基本失去承載能力。時(shí)基

42、本失去承載能力。本次撞擊北樓的波音本次撞擊北樓的波音767767飛機(jī)裝載飛機(jī)裝載51t51t燃油，撞擊南樓的波音燃油，撞擊南樓的波音777777飛機(jī)裝載飛機(jī)裝載35t35t燃油。盡管世貿(mào)中心大樓的鋼結(jié)構(gòu)采用了防燃油。盡管世貿(mào)中心大樓的鋼結(jié)構(gòu)采用了防火涂料等防護(hù)物，但在如此罕見(jiàn)的熊熊大火面前也無(wú)能為力?；鹜苛系确雷o(hù)物，但在如此罕見(jiàn)的熊熊大火面前也無(wú)能為力。在爆炸、斷電、消防系統(tǒng)失靈、火勢(shì)無(wú)法及時(shí)撲滅的情況下，在爆炸、斷電、消防系統(tǒng)失靈、火勢(shì)無(wú)法及時(shí)撲滅的情況下，高溫使其軟化，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)塌落。高溫使其軟化，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)塌落。2 2）外因。飛機(jī)撞擊大樓，就形成的水平?jīng)_擊力而言，屬不可）外因。飛機(jī)撞

43、擊大樓，就形成的水平?jīng)_擊力而言，屬不可抗力。本次撞擊大樓的波音抗力。本次撞擊大樓的波音777777飛機(jī)起飛質(zhì)量飛機(jī)起飛質(zhì)量104t104t，波音，波音767767飛機(jī)起飛質(zhì)量飛機(jī)起飛質(zhì)量156t156t，飛行速度約每小時(shí)，飛行速度約每小時(shí)1000km1000km。在如此巨大。在如此巨大的沖擊下，大樓雖然晃動(dòng)近的沖擊下，大樓雖然晃動(dòng)近1m1m但未立即傾倒，無(wú)論內(nèi)部還是但未立即傾倒，無(wú)論內(nèi)部還是下一頁(yè)上一頁(yè)返回第九節(jié)第九節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)事故預(yù)防與分析外部并無(wú)嚴(yán)重塌落，這充分證明大樓原結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工沒(méi)外部并無(wú)嚴(yán)重塌落，這充分證明大樓原結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工沒(méi)有問(wèn)題。有問(wèn)題。另外，世

44、貿(mào)中心大樓采用外筒結(jié)構(gòu)體系，該體系存在剪力滯另外，世貿(mào)中心大樓采用外筒結(jié)構(gòu)體系，該體系存在剪力滯后效應(yīng)，且外柱截面僅為后效應(yīng)，且外柱截面僅為450mm450mm450mm450mm，厚度僅為，厚度僅為7.57.512.5mm12.5mm，因此抵抗水平撞擊的能力較差。若采用截面及厚度，因此抵抗水平撞擊的能力較差。若采用截面及厚度較大的巨型鋼柱、鋼一混凝土組合柱或采用約翰較大的巨型鋼柱、鋼一混凝土組合柱或采用約翰考克大廈考克大廈的巨型外交叉支撐，也許飛機(jī)在撞擊時(shí)會(huì)在大樓的外部發(fā)生的巨型外交叉支撐，也許飛機(jī)在撞擊時(shí)會(huì)在大樓的外部發(fā)生爆炸，不會(huì)進(jìn)人樓內(nèi)引發(fā)火災(zāi)，災(zāi)難也許能夠避免。爆炸，不會(huì)進(jìn)人樓內(nèi)引發(fā)

45、火災(zāi)，災(zāi)難也許能夠避免。上一頁(yè)返回第十節(jié)第十節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的加固鋼結(jié)構(gòu)的加固一、鋼結(jié)構(gòu)加固的基本要求一、鋼結(jié)構(gòu)加固的基本要求（1 1）鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮其經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)不損傷原）鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮其經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)不損傷原結(jié)構(gòu)，以避免不必要的拆除或更換。結(jié)構(gòu)，以避免不必要的拆除或更換。（2 2）鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合，并應(yīng)采?。╀摻Y(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合，并應(yīng)采取有效措施保證新增截面、構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)連接可靠，形有效措施保證新增截面、構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)連接可靠，形成整體共同工作，應(yīng)避免對(duì)未加固部分或構(gòu)件造成不利影響。成整體共同工作，應(yīng)避免對(duì)未加固部分或構(gòu)件造

46、成不利影響。（3 3）鋼結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定所評(píng)定的可靠性等級(jí)和）鋼結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定所評(píng)定的可靠性等級(jí)和結(jié)論進(jìn)行。經(jīng)鑒定評(píng)定其承載力（包括強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞結(jié)論進(jìn)行。經(jīng)鑒定評(píng)定其承載力（包括強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞等）、變形、幾何偏差等，不滿足或嚴(yán)重不滿足現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)等）、變形、幾何偏差等，不滿足或嚴(yán)重不滿足現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定時(shí)，必須進(jìn)行加固方可繼續(xù)使用。設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定時(shí)，必須進(jìn)行加固方可繼續(xù)使用。（4 4）加固后鋼結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重）加固后鋼結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重下一頁(yè)返回第十節(jié)第十節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的加固鋼結(jié)構(gòu)的加固程度、結(jié)構(gòu)的重要性（等級(jí)）和加固

47、后建筑物功能是否改變、程度、結(jié)構(gòu)的重要性（等級(jí)）和加固后建筑物功能是否改變、結(jié)構(gòu)使用年限確定。結(jié)構(gòu)使用年限確定。（5 5）對(duì)于高溫、腐蝕、冷脆、振動(dòng)、地基不均勻沉降等原因）對(duì)于高溫、腐蝕、冷脆、振動(dòng)、地基不均勻沉降等原因造成的結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)先提出其相應(yīng)的處理對(duì)策后再進(jìn)行加固。造成的結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)先提出其相應(yīng)的處理對(duì)策后再進(jìn)行加固。（6 6）對(duì)于可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)或倒塌等不安全因素的鋼結(jié)構(gòu)，）對(duì)于可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)或倒塌等不安全因素的鋼結(jié)構(gòu)，在加固之前，應(yīng)采取相應(yīng)的臨時(shí)安全措施，以防止事故的發(fā)在加固之前，應(yīng)采取相應(yīng)的臨時(shí)安全措施，以防止事故的發(fā)生。生。（7 7）鋼結(jié)構(gòu)在加固施工過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)或

48、相關(guān)工程隱）鋼結(jié)構(gòu)在加固施工過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)或相關(guān)工程隱蔽部位有未預(yù)計(jì)損傷或嚴(yán)重缺陷時(shí)，應(yīng)立即停止施工，會(huì)同蔽部位有未預(yù)計(jì)損傷或嚴(yán)重缺陷時(shí)，應(yīng)立即停止施工，會(huì)同加固設(shè)計(jì)者采取有效措施進(jìn)行處理后方能繼續(xù)施工。加固設(shè)計(jì)者采取有效措施進(jìn)行處理后方能繼續(xù)施工。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第十節(jié)第十節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的加固鋼結(jié)構(gòu)的加固二、鋼結(jié)構(gòu)加固施工注意事項(xiàng)二、鋼結(jié)構(gòu)加固施工注意事項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)加固施工注意事項(xiàng)見(jiàn)鋼結(jié)構(gòu)加固施工注意事項(xiàng)見(jiàn)表表5-45-4。三、鋼結(jié)構(gòu)加固的方法三、鋼結(jié)構(gòu)加固的方法鋼結(jié)構(gòu)加固的常用方法有結(jié)構(gòu)卸荷加固法、改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)鋼結(jié)構(gòu)加固的常用方法有結(jié)構(gòu)卸荷加固法、改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖加固法、加大構(gòu)件截面加固法

49、等。圖加固法、加大構(gòu)件截面加固法等。四、火災(zāi)后的鋼結(jié)構(gòu)加固四、火災(zāi)后的鋼結(jié)構(gòu)加固火災(zāi)損傷鋼結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固工作首先是進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形的復(fù)原，火災(zāi)損傷鋼結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固工作首先是進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形的復(fù)原，然后是進(jìn)行承載力不足的加固。然后是進(jìn)行承載力不足的加固。鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)變形的復(fù)原一般采用千斤頂復(fù)原法，具體步驟為：鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)變形的復(fù)原一般采用千斤頂復(fù)原法，具體步驟為：（1 1）首先測(cè)定鋼結(jié)構(gòu)的變形量，確定復(fù)原程度。）首先測(cè)定鋼結(jié)構(gòu)的變形量，確定復(fù)原程度。下一頁(yè)上一頁(yè)返回第十節(jié)第十節(jié) 鋼結(jié)構(gòu)的加固鋼結(jié)構(gòu)的加固（2 2）確定千斤頂作用位置及千斤頂數(shù)量。）確定千斤頂作用位置及千斤頂數(shù)量。（3 3）安裝千斤頂。）安裝千斤頂。（4 4）操作千斤頂，將鋼結(jié)構(gòu)變形頂升復(fù)位。）操作千斤頂，將鋼結(jié)構(gòu)變形頂升復(fù)位。（5 5）進(jìn)行承載力加固，加固結(jié)束后再拆除千斤頂。）進(jìn)行承載力加固，加固結(jié)束后再拆除千斤頂。五、鋼結(jié)構(gòu)加固實(shí)例五、鋼結(jié)構(gòu)加固實(shí)例 例例5-125-12鋼托架卸荷加固。鋼托架