第三章鋼結構工程事故3.1鋼結構的缺陷3.2鋼結構的事故及其影響因素3.3鋼結構事故的實例分析3.4鋼結構的加固第一節鋼結構的缺陷一鋼材的性能

1鋼材化學成份建筑用鋼分為:低碳鋼和低合金鋼低碳鋼成份鐵99%，碳0.14%-0.22%，其它元素為硅、錳、銅等。有害成份：硫、磷、氧、氮、氫等。低合金鋼成份主要成份與低碳鋼相同，只是添加少量合金元素，如錳、釩、鎳、鉻等。

2化學成份對鋼材性能的影響第一節鋼結構的缺陷硫：使鋼材變脆，產生微裂紋，降低鋼材的塑性、沖擊韌性、疲勞強度和抗銹蝕性，要求含量低于0.035%-0.050%。磷：降低鋼材的塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性等，易產生低溫冷脆。優點是可提高鋼材強度和抗銹蝕性

3鋼材的物理力學性能（1）冷彎是指鋼材在常溫下冷加工彎曲產生塑性變形時抵抗裂紋產生的一種能力。第一節鋼結構的缺陷（2）沖擊韌性指鋼材在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。（3）可焊性包括：施工上的可焊性和使用上的可焊性。施工上的可焊性：指焊縫金屬產生裂紋的敏感性和母材裂紋敏感性及熱影響區的大小。使用上的可焊性：指焊接接頭和焊縫的缺口韌性及熱影響區的延伸性。（4）疲勞第一節鋼結構的缺陷指在循環應力反復作用下，鋼材裂紋生成、擴展以致斷裂破壞的現象。（5）冷脆指鋼材隨著溫度的降低，其塑性和韌性逐漸降低的現象。（6）腐蝕腐蝕包括：大氣腐蝕、介質腐蝕和應力腐蝕。（7）時效指鋼材隨時間增長，屈服強度和抗拉強度提高，塑性和沖擊韌性降低的現象。又稱時效硬化。（8）高溫蠕變脆性指鋼材在高溫及長期應力作用下出現蠕變變脆的現象。第一節鋼結構的缺陷4鋼材的缺陷主要指鋼材在冶煉、澆鑄和軋制過中產生的質量缺陷。（1）發裂（2）夾層（3）微孔（4）白點（5）內部破裂（6）氧化鐵皮（7）斑疤（8）夾渣、夾砂第一節鋼結構的缺陷（9）劃痕（10）切痕（11）過熱（12）過燒（13）脫碳（14）機械性能不合格（15）化學成份不合格或嚴重偏析二鋼結構加工制作缺陷

1鋼構件工制作缺陷（1）鋼材性能不合格第一節鋼結構的缺陷

（2）矯正時引起的冷熱硬化（3）放樣尺寸和孔中心偏差（4）切割邊未作加工或加工未達到要求（5）孔徑誤差（6）沖孔未作加工，存在微裂紋和硬化區（7）構件冷加工引起鋼材硬化和微裂紋（8）構件熱加工引起的殘余應力

2鋼結構焊接及其缺陷（1）熱影響區母材的塑性和韌性降低，出現鋼材硬化、變脆和開裂。第一節鋼結構的缺陷（2）焊接殘余應力和殘余應變（3）存在各種焊接缺陷裂紋、氣孔、夾渣、焊瘤、燒穿、弧坑、咬邊、未熔合、未焊透等。（4）焊接引起的應力集中

3鋼結構鉚釘連接及其缺陷（1）鉚釘孔的布置和構造（2）鉚釘孔孔位偏差（3）鉚釘孔間距（4）鉚接溫度第一節鋼結構的缺陷（5）鉚接機械壓力（6）鉚釘質量（7）鉚接件緊密度

4鋼結構螺栓連接及其缺陷螺栓連接：普通螺栓和高強螺栓普通螺栓：抗剪螺栓、抗拉螺栓和拉剪螺栓普通螺栓破壞形式：螺栓桿剪壞、螺栓孔擠壓或承壓破壞、構件凈截面強度破壞、螺栓桿彎曲破壞螺栓連接缺陷：（1）螺栓孔引起構件截面削弱第一節鋼結構的缺陷

（2）變通螺栓松動（3）高強螺栓應力松弛（4）螺栓用其附件鋼材質量不符合設計要求

5鋼結構防護層缺陷防護層：防腐涂料、鍍鋅、噴鋁等。三鋼結構運輸、安裝和使用維護中存在的缺陷（1）運輸過程中結構或構件產生較大變形（2）吊裝過程中結構或構件產生較大變形和損傷（3）安裝過程中結構或產生較大變形或損傷（4）施工連接質量不滿足要求第一節鋼結構的缺陷（5）地基變形引起的結構損傷或破壞（6）沒有正常維護導致結構腐蝕，影響結構可靠性。§3.2鋼結構事故及影響因素一鋼結構事故的破壞形式

（一）鋼結構強度和剛度失效（二）鋼結構失穩（三）鋼結構疲勞破壞（四）鋼結構脆性斷裂（五）鋼結構腐蝕§3.2鋼結構事故及影響因素（一）鋼結構承載力和剛度失效

1鋼結構承載力失效指正常使用狀態下結構構件或連接因材料強度被超過而導致破壞。失效原因：（1）鋼材強度指標不合格（2）連接強度不滿足要求（3）使用荷載和條件發生改變

§3.2鋼結構事故及影響因素