鋼結構分析與事故處理25.1鋼結構的缺陷5.1.1缺陷的概念由于人為（勘察、設計、施工、使用）或自然（地質、氣候）原因，致使建筑物出現影響正常使用以及承載力、耐久性、整體穩定性等不足的問題。

缺陷表現為具有影響正常使用以及承載力、耐久性、完整性的種種隱藏的和顯露的不足。但缺陷往往是產生事故的直接或間接原因，而事故往往是缺陷的質變和經久不加處理的發展。缺陷的分類：按照嚴重程度分為：輕微缺陷：不影響建筑結構的承載力、剛度及其完整性，也不影響建筑結構的近期使用；使用缺陷:非破壞性缺陷。它不影響建筑結構的承載力，但卻影響其使用功能，或使結構的使用性能下降，有時還會使人產生不舒適感和不安全感。例如，鋼粱較大的撓度等

危及承載力缺陷:由于材料強度不足、構件截面尺寸不夠、構件殘缺有傷、安裝連接構造質量低劣等原因直接威脅到構件甚至整個結構的承載力和穩定性。45.1.2鋼結構缺陷的類型及原因

1．鋼材的先天性缺陷（1）化學成分缺陷。有害雜質對鋼材性能的影響極大，應加以嚴格控制。（2）冶煉及軋制缺陷。在冶煉和軋制時，因工藝參數控制不嚴等產生表面缺陷和內部缺陷。如偏析、夾雜、裂紋、分層、過燒、氣泡、內部破裂及機械性能不合格等。2.鋼構件的加工制作缺陷

鋼結構構件的加工方法：剪、沖、切、折、割、鉆、鉚、焊、噴、壓、滾、彎、刨、銑、磨、鋸、涂、拋、熱處理等。1）選材不合格；2）原材料矯正引起冷作硬化；3）放樣、號料尺寸超公差；4）切割邊未加工或達不到要求；5）孔徑誤差；6）沖孔未作加工，存在硬化區和微裂紋；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；9）表面清洗防銹不合格；10）鋼構件外型尺寸超公差。

3.鋼結構的連接缺陷

（1）螺栓連接缺陷：1）螺栓孔引起構件截面削弱；2）普通螺栓連接在長期動載作用下的螺栓松動；3）高強螺栓連接預應力松弛引起的滑移變形；4）螺栓及附件鋼材質量不合格；5）孔徑及孔位偏差；6）摩擦面處理達不到設計要求。

3.鋼結構的連接缺陷

（2）焊接連接缺陷：1）焊接材料不合格。一是焊接材料本身質量問題；二是焊接材料與母材不匹配；三是不注意焊接材料的烘焙工作。2）焊接引起焊縫熱影響區母材的塑性和韌性降低，使鋼材硬化、變脆和開裂。3）因焊接產生較大的焊接殘余變形。4）因焊接產生嚴重的殘余應力或應力集中。5）焊縫存在的各種缺陷。如裂紋、焊瘤、邊緣未熔合、未焊透、咬肉、夾渣和氣孔等。

4.鋼結構運輸、安裝和使用維護中的缺陷

1）運輸過程中引起結構或構件較大的變形和損傷；2）吊裝過程中引起結構或構件較大的變形和局部失穩；3）安裝過程中沒有足夠的臨時支撐或錨固，導致結構或構件產生較大變形，喪失穩定性，甚至傾覆；4）現場焊接及螺栓連接質量達不到設計要求：5）使用期間由于地基不均勻沉陷、溫度應力以及人為因素造成的結構損壞；6）不能定期維護，致使結構腐蝕嚴重，影響到結構的耐久性。95.1.3鋼結構缺陷的檢測方法

1．鋼材化學成分缺陷的檢測

化學成分的化驗問題。采用的檢測方法和手段有很多，例如，質譜儀、色譜儀、光譜儀、核磁共振等。試驗方法，通常從構件中鉆取試樣檢測。2．鋼材冶金及軋制缺陷的檢測通常用宏觀檢查、機械法以及超聲波探傷相結合進行檢測。例如氣泡的檢測，首先是宏觀檢查確定部位，然后用手錘敲打凸包處，如聽有聲響便是氣泡。3.構件加工制作缺陷的檢測檢測的項目：1）構件的外觀檢查；2）構件制作允許偏差檢查；3）構件制孔的允許偏差檢查；4）構件螺栓孔距的允許偏差檢查；5）構件端部銑平的允許偏差檢查；6）磨光頂緊的構件組裝面檢查；7）構件的裂縫檢查。檢測方法：敲擊、放大鏡觀察、滴油法等。4.鋼結構連接缺陷的檢測（1）螺栓連接缺陷檢測1）摩擦面的檢測；2）擰緊力的檢查；（2）焊縫連接缺陷的檢測1）外觀檢查、鉆孔檢查；2）射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷。各種檢測方法存在各自的優缺點和適用范圍，在實際應用中，應結合鋼結構對焊縫的質量要求綜合選用。

5.鋼結構運輸、安裝和使用維護中的檢測主要表現為鋼結構或構件的過大變形、失穩以及耐久性問題，檢測方法主要依靠人工和測量儀器等。項目項目檢查高強螺栓檢查摩擦面確認檢查出廠前組裝的高強螺栓施工記錄復核檢查涂層檢查構件被涂表面的處理情況檢查誤涂、漏涂、無脫皮和除銹檢查涂層外觀檢查干漆膜允許偏差檢查安裝檢查檢查構件出廠合格證明及附件構件外觀檢查鋼結構安裝允許偏差檢查安裝焊縫質量檢查高強螺栓初擰、終擰質量檢查高強螺栓接頭外觀檢查終擰扭矩檢查扭剪型高強螺栓終擰檢查補刷漆膜完整性檢查干漆膜允許偏差檢查145.1.4鋼結構缺陷的預防和處理鋼結構的加工制作、安裝及使用缺陷的處理與預防從以下方面入手：1）設計人員應重視鋼結構的節點構造設計。合理的節點構造將會大大降低應力集中、殘余應力、殘余變形等缺陷的影響程度。2）制造廠應重視加工制作過程中各個環節工藝的合理性和設備的先進性，盡量減少手工作業，力求全自動化，并加強質量的監控和檢驗工作。3）施工單位應重視安裝工序的合理性、人員的高素質以及現場質量檢驗工作，尤其不可忽視臨時支撐和安全措施。4）使用單位應重視定期維護工作，保證必要的耐久性。155.2鋼結構事故種類和表現5.2.1鋼結構的材料事故

鋼材和連接材料性能的好壞直接影響到鋼結構的可靠性。1．材料事故的類型及產生的原因鋼結構材料事故的產生原因如下：1）鋼材質量不合格；2）鉚釘質量不合格：3）螺栓質量不合格；4）焊接材料質量不合格；5）設計時選材不合理；6）制作時工藝參數不合理，鋼材與焊接材料不匹配；7）安裝時管理混亂，導致材料混用或隨意替代。2．材料事故的處理方法

常見的是構件裂縫，且裂縫純屬材料本身不合格所引起。（1）認真復檢鋼材及連接材料的各項指標，確認事故原因；（2）影響構件安全的裂縫，采用加固或更換構件的處理方法；（3）次要構件的裂紋，可采用焊補法處理；（4）構件鋼板夾層缺陷的處理：

桁架節點板夾層處理：承受靜載或間接動載的桁架節點板，當夾層深度小于節點板厚度的1/3時，將夾層表面鏟成V形坡口，作焊合處理；當夾層深度等于或大于節點板1/3高度時，應將節點板作拆換處理。2．材料事故的處理方法實腹梁、柱翼緣板夾層處理：當承受靜載的實腹梁和實腹柱翼緣有夾層存在時，可按下述方法處理：①在一半長度內，夾層總長度（連續或間斷）不超過200mm，夾層深度不超過翼緣板斷面厚度1/5且不大于100mm時，可不作處理繼續使用。②當夾層總長度超過200mm，而夾層深度不超過翼緣斷面厚度1/5，可將夾層表面鏟成V形坡口予以焊合。③當夾層深度未超過翼緣斷面高度1/2時，可在夾層處鉆孔，用高強螺拴擰合，此時應驗算鉆孔所削弱的截面；當夾層深度超過翼緣斷面高度l／2時，應將夾層的一邊翼緣板全部切除，另換新板。2．材料事故的處理方法

（5）焊縫裂紋處理

對于焊縫裂紋，原則上要刨掉重焊（用碳孤氣刨或風鏟），對承受靜載的實腹梁翼緣和腹板處的焊縫裂紋，可采用在裂紋兩端鉆上止裂孔，并在兩板之間加焊短斜板方法處理，斜板厚度應大于裂紋長度。3．事故實例分析

（1）工程及事故概況

車間為5跨單層廠房，全長759m,寬159m，屋蓋共有鋼屋架118榀，40榀屋架下弦角鋼為2L160×14，其肢端普遍存在不同程度的裂縫。裂縫深2~5mm，個別達20mm，裂縫寬0.1~0.7mm，長0.5~10m不等。（2）原因分析

經取樣檢驗，該批角鋼材質符合A3F標準，裂縫是在鋼材生產過程中形成；由于現場缺乏嚴格的質量檢驗制度，管理混亂，而將這批鋼材用到工程上。

（3）處理措施

加固原則。加固鋼材截面一律按已知裂縫最大深度20mm加倍考慮，并與屋架下弦中心基本重合，不產生偏心受拉，其斷面按雙肢和對稱考慮，鋼材焊接時，要求不損害原下弦拉桿并要防止結構變形。加固方法。在下弦兩側沿長度方向各加焊一根規格為L90×56×6的不等邊角鋼。

215.三2.三2鋼結三構的三變形三事故1.三鋼三結構三變形三類型三及產三生的三原因變形三可分三為總三體變三形和三局部三變形三。總體三變形指整三個結三構的三外形三和尺三寸發三生變三化，三出現彎曲三、畸三變和三扭曲三等；局部三變形指結三構構三件在三局部三區域三內出三現變三形。三如構三件凹凸三變形三、端三面的三角變三位、三板邊三褶皺三波浪三形變三形等三。總體三變形三與局三部變三形在三結構三中可三能單三獨出三現，三更多三的是組合三出現三。變三形都三會影三響到三結構三的美三觀，三降低三構件三的剛三度和穩三定性三，給三連接三和組三裝帶三來困三難，三尤其三是附三加應三力的三產生，三將嚴三重降三低構三件的三承載三力，三影響三到整三體結三構的三安全三。總體三變形畸變扭曲彎曲局部三變形褶皺三波浪三變形角變三位凹凸三變形變形三原因三：（1三）鋼三材的三初始三變形軋制三及人三為因三素等三原因三，常三存在三初始三變形三，尤三其是三冷彎三薄壁三型鋼三，因三此在三鋼結三構構三件制三作前三必須三認真三檢查三材料三，矯三正變三形，三不允三許超三出鋼三材規三定的三變形三范圍三。（2三）加三工制三作中三的變三形①冷加三工產三生的三變形三；②制作三、組三裝帶三來的三變形三；③焊接三變形（3三）運三輸及三安裝三過程三中產三生的三變形運輸三不小三心、三安裝三工序三不合三理、三吊點三位置三不當三、臨三時支三撐不三足、三堆放三場地三不平三等均三會使三結構三構件三產生三變形三。（4三）使三用過三程中三產生三的變三形252.三鋼三結構三變形三事故三的處三理方三法（1）三冷加三工法三矯正三變形冷加三工法三是用三人力三或機三械力三矯正三變形三，適三用于三尺寸三較小三或變三形較三小的三構件三（桿三件和三板件三無裂三紋、三缺口三等損三傷）。1）三手工三矯正三。采三用大三錘和三平臺三為工三具，三用錘三擊使三金屬三延伸三，達三到矯三正變三形的三目的三；適三合于三尺寸三較小三的零三件的三局部三變形三矯正三，也三可作三為機三械矯三正和三熱矯三正的三輔助三矯正三方法三。2）三機械三矯正三。采三用簡三單弓三架、三千斤三頂和三各種三機械三來矯三正變三形。手工三矯正機械三矯正機械三矯正292.三鋼三結構三變形三事故三的處三理方三法（2）三熱加三工法三矯正三變形采用三乙炔三氣和三氧氣三混合三燃燒三火焰三為熱三源，三對變三形結三構構三件加三熱，三使其三產生三新的三變形三，來三抵消三原有三的變三形。三正確三使用三火焰三和溫三度是三其關三鍵。三加熱三方式三有點三狀加三熱、三線狀三加熱三（直三線、三曲線三、環三線、三平行三線和三網線三）和三三角三形加三熱。加熱三方式加熱三矯正三步驟三方法：①了解三變形三情況三，分三析變三形原三因，三測量三變形三大小三，做三到心三中有三數；②確定三矯正三順序三，原三則上三是先三整體三變形三矯正三，后三局部三變形三矯正三。角三變形三先矯三正，三凹凸三變形三后矯三正；③確定三加熱三部位三和方三法，三由多三人同三時加三熱效三果較三佳，三有些三變形三單靠三熱矯三正有三困難三，可三以借三助輔三助工三具外三力來三對適三當部三位進三行拉三、壓三、撐三、頂三、打三等，三加熱三位置三應盡三量避三開關三鍵部三位，三避免三同一三位置三反復三多次三加熱三；④選定三合適三的火三焰和三加熱三溫度三。⑤矯正三后要三對構三件進三行修三整和三檢查三。加熱三矯正三方法3.三事三故實三例分三析[實三例1三]某橋三主梁三為24三m跨三工字三形焊三接鋼三板梁三，上三翼緣三因焊三前預三彎量三不夠三，焊三后產三生角三變形三；下三翼緣三因拼三裝不三正確三，加三上焊三接引三起下三翼緣三與腹三板不三垂直三。[實三例2三]某鋼三板焊三接主三梁，三為工三字形三截面三，在三焊接三橫向三加勁三肋和三節點三板（三水平三）之三后腹三板產三生凹三凸變三形，三凹凸三范圍三為Φ3三00三~6三00，深三度3~三6m三m。355.三2.三3鋼結三構的三脆性三斷裂三事故鋼結三構脆三性斷三裂的三特征三：1）三破壞三時的三應力三常小三于鋼三材的三屈服三強度三；2）三破壞三前沒三有顯三著變三形，三吸收三能量三很小三，破三壞突三然發生，三無事三故先三兆；3）三斷口三平齊三光亮三。1.三脆性三斷裂三產生三的原三因1）三材質三缺陷碳、三硫、三磷、三氧、三氮、三氫等三元素三的含三量過三高時三，會三降低三其塑三性和三韌性三；鋼三材的三冶金三缺陷三，如三偏析三、非三金屬三夾雜三、裂三紋及三分層三等也三將降三低抵三抗脆三性斷三裂的三能力三。361.三脆性三斷裂三產生三的原三因2）三應力三集中應力三集中三越嚴三重，三鋼材三的塑三性降三低愈三多，三同時三脆性三斷裂三的危三險性三也愈三大。三應力三集中三主要三與構三造細三節有三關：①在構三件的三設計三和制三作中三，孔三洞、三刻槽三、凹三角、三缺口三、裂三紋以三及截三面突三變等三缺陷三在所三難免三。②焊接三結構三的各三種缺三陷將三成為三斷裂三源。3）三使用三環境當鋼三結構三受到三較大三的動三載作三用或三者處三于較三低的三環境三溫度三下工三作時三，鋼三結構三脆性三破壞三的可三能性三增大三。371.三脆性三斷裂三產生三的原三因4）三鋼板三厚度鋼板三越厚三，脆三性破三壞傾三向愈三大。“層狀三撕裂”問題三應引三起高三度重三視。綜上三所述三，材三質缺三陷、三應力三集中三、使三用環三境以三及鋼三板厚三度是三影響三脆性三斷裂三的主三要因三素。在動三載作三用下三，嚴三重的三應力三集中三加上三材質三缺陷三、殘三余應三力、三冷卻三硬化三、低三溫環三境等三往往三是導三致脆三性斷三裂的三根本三原因三。382.三脆三性斷三裂的三防治三措施1）三合理三選擇三鋼材根據三結構三的重三要性三、荷三載特三征、三連接三方法三以及三工作三環境三選擇三鋼種三；尤三其是三在低三溫下三承受三動載三的重三要的三焊接三結構三，應三選擇三韌性三高的三材料三。2）三合理三設計選擇三合理三的結三構型三式；三避免三或減三少應三力集三中；提高三接頭三或節三點的三承載三力設三計值三；滿三足強三度和三穩定三的前三提下三盡量三采用三薄鋼三板；三避免三焊縫三集中三布置三或重三疊交三叉。392.三脆三性斷三裂的三防治三措施3）三合理三制作三和安三裝采取三合理三的制三作安三裝工三藝以三減少三各種三缺陷三及焊三接殘三余應三力、三裝配三應力三。4）三合理三使用三及時三維修按照三設計三規定三的用三途、三荷載三及環三境使三用，三不得三隨意三變更三。建三立必三要的三維修三措施三，監三視缺三陷或三損壞三情況三，以三防患三于未三然。[事三故實三例]405.三2.三4鋼結三構的三疲勞三破壞三事故1.三脆疲三勞破三壞的三概念三及其三影響三因素疲勞三破壞三是指三鋼材三或構三件在三反復三交變三荷載三作用三下在三拉力三遠低三于抗三拉極三限強三度甚三至屈三服點三的情三況下三發生三的一三種破三壞。疲勞三破壞三的特三點：1）三結構三在反三復交三變動三載作三用下三的破三壞，三而塑三性破三壞和三脆性三破壞三是鋼三結構三在靜三載作三用下三的破三壞。2）三疲勞三破壞三經歷三了裂三縫起三始、三擴展三和斷三裂的三漫長三過程三，而三脆性三破壞三往往三是無三任何三先兆三的情三況下三突然三發生三。3）三疲勞三破壞三斷口三一般三分為三疲勞三區和三瞬斷三區。疲勞三區記載三了裂三縫擴三展和三閉合三的過三程，三顏色三發暗三，表三面有三較清三楚的三疲勞三紋理三，呈三沙灘三狀或三波紋三狀。瞬斷三區反映三了當三構件三截面三因裂三縫擴三展削三弱到三一臨三界尺三寸時三脆性三斷裂三的特三點，三瞬斷三區晶三粒粗三亮。2.三影響三疲勞三破壞三的因三素（1）三應力三幅（2三）構三造細三節①鋼材三的內三部缺三陷，三如偏三折、三夾渣三；②制作三過程三中剪三切、三沖孔三、切三割；③焊接三結構三中產三生的三殘余三應力三；④焊接三缺陷三，如三：氣三孔、三夾渣三、咬三肉、三未焊三透等三；⑤非焊三接結三構的三孔洞三、刻三槽等三；⑥構件三的截三面突三變；⑦結構三由于三安裝三、溫三度應三力、三不均三勻沉三降等三產生三的附三加應三力集三中。（3三）循三環次三數n=三5×三106次視三為各三類構三件和三連接三疲勞三極限三對應三的應三力循三環次三數。3.三提高三和改三善疲三勞性三能的三措施1）三精心三選材三。用三于動三載作三用的三鋼結三構或三構件三，嚴三格控三制鋼三材的三缺陷三，選三擇優三質鋼三材；2）三精心三設計三。力三求減三少截三面突三變，三避免三焊縫三集中三，使三鋼結三構構三造合三理化三；3）三精心三制作三。使三缺陷三、殘三余應三力等三減小三到最三低程三度；4）三精心三施工三。避三免附三加應三力集三中的三影響三；5）三正確三使用三。避三免對三結構三的局三部損三害，三如劃三痕、三開孔三、撞三擊等三；6）三修補三焊縫三。修補三焊縫三的方三法：①三對接三焊縫三，磨三去焊三縫表三面余三高部三分。三如果三焊縫三內部三無顯三著缺三陷，三疲勞三強度三可以三提高三到和三母材三相同三。②三角焊三縫，三應打三磨焊三趾。三不僅三磨去三切口三，還三要將三板磨三去0三.5三mm三，以三除去三侵入三的焊三渣。三打磨三后的三表面三不應三有明三顯刻三痕。③三對于三角焊三縫的三趾部三，用三氣體三保護三鎢弧三重新三熔化三，可三以起三到消三除切三口的三作用三。④三在焊三縫及三附近三金屬三表層三采用三噴射三金屬三丸粒三或錘三擊等三方法三引入三殘余三壓應三力。三殘余三壓應三力和三錘擊三造成三的冷三工硬三化均三會使三疲勞三強度三提高三，同三時尖三銳切三口也三被緩三減。4.三事三故實三例某廠三均熱三爐車三間15三m變三截面三鉚接三吊車三梁。三19三87三年9三月2三9日三，該三梁的三右端三變截三面處三的下三翼緣三和腹三板發三生突三發性三撕裂三，斷三口處三于變三截面三轉折三處。吊車三梁的三使用三（即三吊車三運行三）情三況調三查結三果：三車間三廠房三跨度三36三m，三車間三內設三置了三50三t鉗三式吊三車3三臺，三太原三產2三0／三50三t鉗三式吊三車1三臺。三自1三96三0年三7月三投產三至吊三車梁三發生三破壞三，已三使用三27三年。三該車三間鉗三式吊三車停三止運三行時三間是三：每三次小三修（三每周三一次三）停三4~三8h三，每三次中三修（三年度三檢修三）停三10三~1三8d三，每三次大三修（三每次三一周三期）三停3三0d三。平三均每三年工三作3三26三d，三每天三實際三工作三17三h，三每小三時運三行1三5次三，荷三載循三環次三數為三2.三24三5×三106次。三吊車三無超三負荷三使用三史，三吊車三梁發三生破三壞時三的起三重量三為13三.5三t。調查三數據三表明三：該三變截三面吊三車梁三已超過三疲勞三壽命。但三就一三般情三況而三言，三荷載三循環三次數三達到三了疲三勞周三期不三一定三就產三生損三傷，三況且三因該三梁正三處在三運行三的極三端位三置，三吊車三運行三只能三到達三梁的三中部三，可三梁的三破壞三部位三不是三在吊三車運三行最三頻繁三的43三號柱三那一三端，三而是三在受三力狀三態較三好的三45三號柱三一端三。破壞三原因三有二三：一三是在三制作三安裝三時，三因鉚釘三孔不三對位三而被三擴大，減三少了三母材三的受三力面三積；三二是三組成三該吊三車梁三下翼三緣的主體三金屬三有晶三格缺三陷。由三于這三些原三因，三降低三了構三件的三強度三和疲三勞壽三命。475.三2.三5鋼結三構的三失穩三事故1.三鋼結三構失三穩的三類型三及產三生的三原因鋼結三構的三失穩三事故三可分三為整三體失三穩事三故和三局部三失穩三事故三兩大三類。（1）三整體三失穩三事故三原因1）三設計三錯誤三。計三算簡三圖及三支座三約束三與實三際不三符，三設計三安全三儲備三過小三等三。2）三制作三缺陷三。初三彎曲三、初三偏心三、熱三軋冷三加工三以及三焊接三產生三的殘三余變三形等三。3）三臨時三支撐三不足三。安三裝過三程中三，臨三時支三撐設三置不三合理三或者三數量三不足三，造三成構三件失三穩，三致使三結構三倒塌三或傾三覆。4）三使用三不當三。隨三意改三造使三用功三能；三改變三構件三的受三力狀三態；三由積三灰或三增加三懸吊三設備三引起三的超三載；三基礎三的不三均勻三沉降三和溫三度應三力引三起的三附加三變形三；意三外的三沖擊三荷載三等。（2）三局部三失穩三事故三原因1）三設計三錯誤三。忽三視甚三至不三進行三構件三的局三部穩三定驗三算。2）三構造三不當三。局三部受三集中三力較三大的三部位三，原三則上三應設三置構三造加三勁肋三；為三了保三證構三件在三運輸三過程三中不三變形三也須三設置三橫隔三、加三勁肋三等。3）三原始三缺陷三。包三括鋼三材的三負公三差嚴三重超三規，三制作三過程三中焊三接等三工藝三產生三的局三部鼓三曲和三波浪三形變三形等。4）三吊點三位置三不合三理。2.三鋼結三構失三穩的三處理三與防三范失穩三事故三應以三防范三為主三，應三做好三以下三工作三：（1）三設計三人員三應強三化穩三定設三計理三念1）三結構三的整三體布三置必三須考三慮整三個體三系及三其組三成部三分的三穩定三性要三求。2）三計算三簡圖三必須三符合三實際三受力三情況三。3）三構件三的穩三定計三算與三細部三構造三的穩三定計三算必三須配三合，三尤其三要有三強節三點的三概念三。4）三強度三問題三通常三采用三一階三分析三，而三穩定三問題三原則三上應三采用三二階三分析三。5）三疊加三原理三不適三用于三穩定三問題三。6）三應考三慮整三體穩三定和三局部三穩定三的相三關影三響。（2）三制作三應力三求減三少缺三陷通過三合理三的工三藝和三質量三控制三措施三將初三彎曲三、初三偏心三、殘三余應三力等三缺陷三減少三到最三低程三度。（3）三施工三應確三保安三裝過三程中三的安三全制定三科學三的施三工組三織設三計，三采用三合理三的吊三裝方三案，三精心三布置三臨時三支撐三，以三防止三鋼結三構安三裝過三程中三失穩三，確三保結三構安三全。（4）三正確三使用三鋼結三構建三筑物三。定期三檢查三和維三護；三當需三要進三行工三藝流三程和三使用三功能三改造三時，三必須三與設三計單三位或三有關三專業三人士三協商三，不三得擅三自增三加負三荷或三改變三構件三受力三。3.三事故三實例三分析（1）三事故三概況河北三省某三廠鑄三造車三間，三總長三83三m，三分三三期建三成。第一三期工三程于19三83三年1三0月三完工三，共三15三間，三開間三3.三3m三。為三鋼筋三混凝三土吊三車梁三，三三鉸拱三式輕三鋼屋三架。三屋面三為輕三鋼檁三條，三上鋪三木望三板，三掛水三泥瓦三。屋三架下三弦標三高1三0.三5m三，磚三墻承三重。第二三期工三程為由三原車三間向三東接三建8個三開間三，開三間尺三寸4三m，三屋架三下弦三標高三8.三25三m。三其余三同第三一期三工程三。第三三期工三程于84三年7三月開三始在三室內三增建三兩排三鋼筋三混凝三土柱三，橫三向柱三距1三6.三5m三，縱三向柱三距與三廠房三開間三相同三。南三排柱三緊靠三廠房三南墻三，柱三頂為三現澆三鋼筋三混凝三土吊三車梁三，設三3t三和5三t吊三車各三一臺三。8三6年三1月三投入三使用三。3.三事故三實例三分析（1）三事故三概況三(續三)該工三程未三經正三式設三計單三位設三計，三未考三慮抗三震設三計，三并由三農村三非正三式施三工單三位施三工。三19三87三年1三1月三27三日下三午2三時1三0分三，廠三房中三工人三正在三澆注三鐵水三，突三然有三一根三屋架三上弦三支撐三的圓三鋼掉三下來三，接三著發三現屋三架下三弦嚴三重下三垂．三從室三外看三屋蓋三上弦三三角三形變三為“人”字形三。至2時三52三分，三屋頂三開始三掉灰三塵，三緊接三著整三個屋三蓋2三3榀三三鉸三拱式三輕鋼三屋架三全部三倒塌三。頂三部部三分墻三體倒三塌。三幸運三的是三車間三人員三發現三險情三后，三迅速三撤出三，只三有3三人受三輕傷三，未三造成三重大三傷亡三。但三造成三嚴重三的直三接和三間接三經濟三損失三。平面三圖剖面三圖（2）三事故三原因1）三屋架三選型三不當三。該廠三房為三熱加三工車三間，20三m跨三。內三設吊三車2三臺，三處于三7度三地震三區。三廠房三跨度三大，三有振三動荷三載，三并且三處于三高溫三工作三環境三。屋三蓋結三構選三用了三單榀三和整三體剛三度都三很差三的三三鉸拱三式輕三鋼屋三架，三與有三關規三定不三符。2）三屋架三上弦三斜梁三不滿三足整三體穩三定性三要求三。屋架三上弦三斜梁三采用三空間三桁架三式結三構，三三角三形組三合截三面，三上弦三為雙三角鋼三，下三弦為三單根三圓鋼三。原《鋼三結構三設計三規范三》（三TJ三17三-7三4）三中規三定：“三鉸三拱屋三架的三三角三形截三面組三合斜三梁，三為了三滿足三整體三穩定三性要三求，三其截三面高三度與三斜梁三長度三的比三值不三得小三于l/三18三。”實際三工程三中，三一般三采用1/三15三左右三。而三本工三程斜三梁高三跨比三只有三0.三5/三10三.8三=1三/2三1.三6，三不能三滿足三整體三穩定三性要三求。（2）三事故三原因三(續三)3）三屋架三斜梁三上、三下弦三桿強三度不三足。屋架三斜梁三上弦三采用2∟三50三×5三角鋼三，下三弦采三用1三Φ2三0圓三鋼。三經復三算，三在正三常荷三載作三用下三，上三弦壓三應力三為1三83三.1三MP三a，三下弦三拉應三力達三36三3.三5M三Pa三，均三大于三其允三許應三力。4）三不應三采用三磚墻三承重三方案三。第一三期工三程屋三架下三弦標三高10三.5三m，三這樣三高的三廠房三，采三用帶三壁垛三磚墻三承重三是不三安全三的。三而應三采用三鋼筋三混凝三土柱三。5）三未做三抗震三設計三。該工三程位三于7度三地震三區，三而設三計中三未考三慮抗三震設三防。（3）三教訓1）三結構三選型三應十三分謹三慎。對有三振動三荷載三或跨三度大三于18三m的三建筑三不要三選用三輕鋼三屋架三。凡三柱高三在9三m或三9m三以上三的，三不論三房屋三跨度三大小三和承三重大三小均三不得三采用三磚排三架承三重方三案。2）三嚴禁三在施三工和三使用三中超三載，三嚴禁三隨意三在屋三架上三增加三荷載三。對積三灰較三多的三廠房三，除三設計三時必三須按三規定三考慮三積灰三荷載三外，三使用三中應三指定三專人三負責三，定三期進三行清三掃，三以防三給屋三架增三加負三擔。3）三應加三強對三建筑三設計三施工三的管三理。嚴禁三無證三設計三、無三證施三工。575.三2.三6鋼結三構的三銹蝕三事故生銹三腐蝕三將會三引起三構件三截面三減小三，承三載力三下降三，因三腐蝕三產生三的“銹坑”將使三鋼結三構的三脆性三破壞三的可三能性三增大三。再三也將三影響三鋼結三構的三耐久三性。1．三銹蝕三的類三型及三影響三因素（1）三銹蝕三的類三型1）三化學三腐蝕三。鋼三材直三接與三大氣三或工三業廢三氣中三含有三的氧三氣、三碳酸三氣、三硫酸三氣或三非電三介質三液體三發生三表面三化學三反應三而產三生的三腐蝕三。2）三電化三學腐三蝕。三鋼材三內部三有其三他金三屬雜三質，三具有三不同三的電三極電三位，三在與三電介三質或三水、三潮濕三氣體三接觸三時，三產生三原電三池作三用，三使鋼三材腐三蝕。1．三銹蝕三的類三型及三影響三因素（2）三不同三環境三下的三腐蝕三因素三分析1）三大氣三腐蝕三。由于三大氣三中水三和氧三等物三質的三作用三而引三起的三腐蝕三。主三要影三響因三素為三濕度三、降三水量三、日三照量三、大三氣污三染物三質等三。2）三淡水三腐蝕三。影響三因素三有溫三度、三氧氣三濃度三等。三淡水三中常三溶解三有鈣三、鎂三等礦三物，三其含三量高三時，三稱為三硬水三。在三硬水三中，三鋼材三的腐三蝕速三度有三所減三慢。3）三酸腐三蝕。主要三影響三因素三為氫三離子三濃度三、酸三的類三型和三溫度三等。4）三堿腐三蝕。主要三影響三因素三有溫三度、三壓力三、PH三值和三堿金三屬種三類（三一般三認為三堿金三屬的三原子三量越三大，三腐蝕三性越三強）三等。5）三鹽類三腐蝕三。主要三影響三因素三有鹽三的種三類、三濃度三、溫三度等三。6）三海水三腐蝕三。主要三影響三因素三有與三海水三介質三的接三觸深三度、三海水三流速三、海三生物三、海三水溫三度等三。7）三土壤三腐蝕三。影響三因素三有土三壤性三質（三孔隙三率和三孔隙三結構三、含三水量三、電三阻率三、酸三堿度三、含三鹽量三微生三物等三。2．三鋼結三構銹三蝕處三理及三防腐三方法（1）三新建三鋼結三構防三銹1）三涂料三敷蓋三法。即三在鋼三材表三面敷三蓋一三層涂三料，三使之三與大三氣隔三絕，三以防三銹蝕三。2）三金屬三敷蓋三法。即三在鋼三材表三面鍍三上一三層其三他金三屬。三所鍍三金屬三可使三鋼材三與其三他介三質隔三絕，三也可三能是三鍍層三金屬三的電三極電三位更三低于三鐵，三起到三犧牲三陽極三（鍍三層金三屬）三保護三陰極三（鐵三）的三作用三。（2）三原有三鋼結三構銹三蝕處三理1）三銹蝕三程度三的分三級和三檢查①三銹蝕三程度三分級三。A級——良好三。構三件基三本沒三有銹三蝕，三涂層三漆膜三還有三光澤三；個三別構三件可三有少三量銹三點。B級——局部三銹蝕三。構三件基三本沒三有銹三蝕，三面漆三有局三部脫三落，三底漆三完好三；個三別構三件有三少量三銹點三，或三構件三邊緣三、死三角、三縫隙三、隱三蔽部三分有三銹蝕三。C級——較嚴三重。三構件三局部三銹蝕三，面三漆脫三落面三積達20三％左三右，三底漆三也有三局部三銹透三，其三基本三金屬三完好三，應三進行三維護三準備三工作三。D級——嚴重三。構三件銹三蝕面三積達40三％左三右，三面漆三大片三脫落三，但三基本三金屬三沒有三破壞三，應三立即三進行三維護三工作三。E級——特別三嚴重三。基三本金三屬已三有銹三蝕，三應立三即測三量構三件斷三面削三弱程三度，三計算三是否三需要三更換三或采三取加三固等三措施三。1）三銹蝕三程度三的分三級和三檢查②三重點三檢查三部位根據三腐蝕三理論三及實三際經三驗，三除一三般檢三查外三，下三列構三件或三部位三應嚴三格檢三查：三埋入三地下三的地三面附三近部三位；可能三存積三水或三遭受三水蒸三汽侵三蝕部三位；三干濕三交替三構件三；易三積灰三且濕三度大三的構三件；三組合三截面三凈空三小于12三mm三，難三以涂三刷油三漆的三部位三；屋三蓋結三構、三柱與三屋架三節點三、吊三車梁三與柱三節點三、鋼三懸索三節點三部位三。（3）三鋼結三構涂三層腐三蝕調三查內三容1）三工程三概況三。包括三結構三形式三、廠三房環三境情三況（三如腐三蝕介三質種三類、三濃度三，年三平均三相對三濕度三，氣三溫，三廠房三內熱三源溫三度，三是否三有水三蒸汽三、粉三塵等三）。2）三腐蝕三級別三的確三定。根據三有關三評價三腐蝕三的標三準，三進行三外觀三、銹三蝕率三、附三著力三調查三，然三后將三不同三構件三或不三同部三位的三鋼結三構進三行評三級，三為制三定防三銹方三案提三供依三據。3）三腐蝕三情況三分析三。包括三引起三不同三程度三腐蝕三的原三因、三構造三的合三理性三、涂三料選三擇的三合理三性等三的分三析。4）三防銹三方案三設計三。根據三以上三幾項三內容三和相三關規三范，三提出三具體三的防三銹方三案，三包括三構造三處理三、涂三料的三選擇三、涂三層厚三度的三確定三及具三體施三工方三案。3.三事故三實例三分析（1）三事故三概況上海三某研三究所三食堂三工程三為1三7.三5m三直徑三圓形三磚墻三加扶三壁柱三承重三的單三層建三筑。三檐口三高為三6.三4m三，中三部內三環部三分高三4.三5m三。屋三蓋采三用1三7.三5m三直徑三的懸三索結三構，三主要三由沿三墻鋼三筋混三凝土三外環三和型三鋼內三環（三直徑三3m三），三以及三90三根直三徑為三7.三5m三m的三鋼絞三索組三成，三將預三制鋼三筋混三凝土三異形三板搭三接于三鋼絞三索上三，板三縫內三澆筑三配筋三混凝三土，三屋面三鋪油三氈防三水層三，板三底粉三刷。三于1三96三0年三建成三交付三使用三。19三83三年9三月2三2日三20三時3三0分三左右三，值三班人三員突三然聽三見一三悶聲三巨響三，隨三之大三量塵三垢從三食堂三內涌三出，三屋蓋三整體三塌落三。9三0根三鋼絞三索全三部沿三周邊三折斷三，門三窗大三部分三被振三裂，三周圍三磚墻三和圈三梁均三無塌三陷損三壞跡三象。三因倒三塌發三生在三晚上三，無三人員三傷亡三，經三濟損三失嚴三重。平面三圖剖面三圖（2）三事故三原因三分析屋蓋三的塌三落主三要與鋼絞三索的三銹蝕有關三，而三鋼絞三索的三銹蝕三除與三屋面三滲水三有關三外，三另一三主要三原因三是食三堂的三水蒸三汽上三升，三上部三通風三不良三，因三而加三劇了三鋼絞三索的三大氣電化三學腐三蝕和某三些化三學腐三蝕（三如鹽三類腐三蝕）三。由三于腐三蝕，三鋼筋三斷面三減小三，承三載能三力降三低，三當超三過極三限承三載能三力后三斷裂三。（3）三結論三及教三訓1）三懸索三結構三的設三計與三施工三經驗三不足三，尤三其是三對鋼三索的三保護三防銹三、夾三頭處三理以三及鋼三索通三過鋼三筋混三凝土三外環三的節三點和三灌漿三等方三面的三問題三，還三需進三一步三研究三改進三。2）三對于三實驗三性建三筑應三指定三專門三人員三作長三時間三的觀三察，三該工三程如三能及三早發三現鋼三絞索三銹蝕三的嚴三重情三況，三就可三能防三止屋三蓋倒三塌。665.三2.三7鋼結三構的三火災三事故1.三火災三對鋼三結構三的危三害耐火三性差三是鋼三結構三的缺三點。三一旦三發生三火災三，鋼三結構三很容三易遭三受破三壞而三倒塌三。如三美國三紐約三世貿三中心三大樓三的。2.三鋼結三構在三火災三中的三失效三分析20三0℃三以下三時變三化不三大；三25三0℃三左右三時，三鋼材三的抗三拉強三度反三而有三較大三提高三，而三塑性三和沖三擊韌三性下三降三（藍三脆現三象）三。超三過3三00三℃時三，鋼三材的三、和三開始三顯著三下降三，而三塑性三伸長三率顯三著增三大，三鋼材三產生三徐變三。當三溫度三超過三40三0℃三時，三屈服三強度三、抗三拉強三度和三彈性三模量三急劇三降低三。6三00三℃時三，屈三服強三度、三抗拉三強度三和彈三性模三量均三接近三于零三，承三載力三幾乎三完全三喪失三。溫度三對鋼三材力三學性三能的三影響鋼結三構在三火災三中失三效受三到各三種因三素的三影響三:例三如鋼材三的種三類、三規格三、荷三載水三平、三溫度三高低三、升三溫速三率、三高溫三蠕變等。三對于三承重三結構三來說三，火三災時鋼結三構的三損傷三程度三還取三決于三室內三溫度三和火三災持三續時三間，而三火災三溫度三和作三用時三間又三與此三時室三內可三燃性三材料三的種三類及三數量三、可三燃性三材料三燃燒三的特三性、三室內三的通三風情三況、三墻體三及吊三頂等三的傳三熱特三性以三及當三時氣三候情三況(季三節、三風的三強度三、風三向等三)等三因素三有關三。火災三屬意三外性三的突三發事三件，三一旦三發生三，現三場較三為混三亂，三撲救三時間三的長三短也三直接三影響三到鋼三結構三的破三壞程三度。3.三鋼三結構三的防三火方三法（1）三緊貼三包裹三法采用三防火三涂料三緊貼三鋼結三構的三外露三表面三，將三鋼構三件包三裹起三來。（2）三空心三包裹三法采用三防火三板、三石膏三板、三蛭石三板、三硅酸三鈣蓋三板、三珍珠三巖板三將鋼三構件三包裹三起來三。（3）三實心三包裹三法一般三采用三混凝三土，三將鋼三結構三澆注三在其三中。鋼結三構防三火方三法的三選擇三以構三件的三耐火三極限三要求三為依三據，三防火三涂料三是最三為流三行的三做法三。鋼構三件的三防火三方法4.三鋼三結構三事故三實例（1）三事故三經歷8:三45三，飛三機撞三上紐三約世三界貿三易中三心北三樓，三引起三大火三，9三:0三3第三二架三飛機三撞入三世界三貿易三中心三南樓三，發三生爆三炸。三10三:0三5南三樓轟三然倒三塌；三10三:2三8北三樓坍三塌。（2）三工程三概況紐約三世貿三中心三由兩三幢高11三0層三（1三#北三樓4三17三m，三2#三南樓三41三5m三）的三方形三塔樓三及四三幢裙三房組三成。三地下三6層三，地三上1三10三層。三平面三的外三輪廊三尺寸三為6三3.三5m三×6三3.三5m三，核三心區三的平三面尺三寸為三42三m×三42三m，三標準三層高三為3三.6三6m三。采三用框三筒體三系，三外圈三為密三柱深三梁框三筒，三由2三40三根鋼三柱組三成，三柱距三1.三02三m；三內部三核心三區為三47三根鋼三柱形三成的三框架三，用三以承三擔重三力荷三載。三框筒三柱采三用4三50三mm三×4三50三mm三方管三，從三上到三下，三外形三尺寸三不變三，靠三改變三壁厚三來適三應不三同的三受力三條件三。總三用鋼三量為三19三.2三萬噸三，為三了增三強框三筒的三豎向三抗剪三強度三，利三用每三隔3三2層三所布三置的三設備三樓層三，沿三框筒三各設三置了三一道三7m三高的三鋼板三圈梁三。結三構動三力特三性分三析表三明：三其基三本周三期為三10三s，三極大三風速三下結三構頂三點的三側移三值為三1.三02三m。三自1三97三3年三建成三的統三計分三析表三明，三記錄三到陣三風作三用下三的結三構頂三點側三移最三大值三為0三.4三6m三，表三明結三構頂三點側三移角三僅為三1/三89三0，三足以三說明三框筒三體系三抗側三力的三高效三性能三。（3）三倒塌三原因三分析1）三倒塌三過程三。①三飛機三撞擊三形成三的巨三大水三平沖三擊力三造成三部分三梁柱三斷裂三，形三成薄三弱層三或薄三弱部三位；②三飛機三所撞三擊的三樓層三起火三燃燒三，鋼三材軟三化，三該樓三層喪三失承三載力三致使三上部三樓層三坍落三；③三上部三塌落三的樓三層產三生巨三大的三豎向三沖擊三力，三致使三下面三樓層三結構三難以三承受三，于三是發三生整三體失三穩或三斷裂三，層三層垂三直垮三塌。2）三倒塌三原因三。大三樓的三倒塌三原因三，是三復合三型的三。①三外因三。飛機三撞擊三純屬三意外三。大三樓歷三經30三年風三雨依三然完三好。三撞擊三大樓三的波三音7三57三飛機三起飛三重量三10三4t三，波三音7三67三飛機三起飛三重量三15三6t三，飛三行速三度約三每小三時1三00三0k三m。三在如三此巨三大的三沖擊三下，三大樓三晃動三近1三m但三未立三即傾三倒，三無論三內部三還是三外部三并無三嚴重三塌落三，充三分證三明大三樓原三結構三的設三計和三施工三沒有三問題三。②三內因三。鋼結三構耐三火性三能差三是致三命的三缺陷三。撞三擊北三樓的三飛機三裝載51三t燃三油，三撞擊三南樓三的飛三機裝三載3三5t三燃油三。盡三管世三貿中三心大三樓的三鋼結三構采三用了三防火三涂料三等防三護物三，但三在如三此罕三見的三熊熊三大火三面前三也無三能為三力。三在爆三炸、三斷電三、消三防系三統失三靈、三火勢三無法三及時三撲滅三的情三況下三，高三溫使三其軟三化，三最終三導致三結構三塌落三。3）三幾點三解釋三。大三樓的三倒塌三原因三，是三復合三型的三。①飛機三撞擊三大樓三中上三部，三之所三以下三部例三塌，三是由三于上三部樓三層塌三落后三產生三巨大三的豎三向沖三擊力三。②大樓三之所三以垂三直塌三落而三非傾三倒，三不是三水平三沖擊三力過三大導三致傾三覆的三問題三，而三是豎三向沖三擊力三導致三結構整體三失穩三或斷三裂。③大樓三在撞三擊后三持續1h三左右三倒塌三，是三由于三樓層三在火三災的三作用三下鋼三材軟三化、三防火三涂料三失效三有一三個過三程。④北樓三先撞三，南三樓先三塌。三撞擊三北樓三的飛三機重三量1三56三t，三燃油三51三t。三，持三續1三小時三43三分倒三塌；三而撞三擊南三樓的三飛機三重量三10三4t三，燃三油3三5t三，持三續1三小時三零2三分倒三塌；三南樓三先塌三的主三要原三因是三南樓三被撞三擊的三部位三較低三，且三位于三外緣三并帶三有撕三裂性三質。⑤大樓三的設三計和三施工三不存三在致三命缺三陷，三當今三世界三上任三何一三幢超三高層三全鋼三結構三建筑三遭此三襲擊三，恐三怕“無一三幸免”。765.三3鋼結三構的三加固三方法5.三3.三1鋼結三構加三固的三基本三要求1.三鋼結三構加三固的三一般三規定1）三鋼結三構的三加固三應根三據可三靠性三鑒定三所評三定的三可靠三性等三級和三結論三進行三。2）三加固三后鋼三結構三的安三全等三級應三根據三結構三破壞三后果三的嚴三重程三度、三結構三的重三要性三（等三級）三和加三固后三建筑三物功三能是三否改三變、三結構三使用三年限三確定三。3）三鋼結三構加三固設三計應三與實三際施三工方三法緊三密結三合，三并應三采取三有效三措施三保證三新增三截面三、構三件和三部件三與原三結構三連接三可靠三，形三成整三體共三同工三作。4）三對于三高溫三、腐三蝕、三冷脆三、振三動、三地基三不均三勻沉三降等三原因三造成三的結三構損三壞，三提出三其相三應的三處理三對策三后再三進行三加固三。5）三對于三可能三出現三傾斜三、失三穩或三倒塌三等不三安全三因素三的鋼三結構三，在三加固三之前三，應三采取三相應三的臨三時安三全措三施，三以防三止事三故的三發生三。6）三在加三固施三工過三程中三，若三發現三原結三構或三相關三工程三隱蔽三部位三有未三預及三損傷三或嚴三重缺三陷時三，應三立即三停止三施工三，會三同加三固設三計者三采取三有效三措施三后方三能繼三續施三工。7）三鋼結三構的三加固三設計三應綜三合考三慮其三經濟三效益三。應三不損三傷原三結構三，避三免不三必要三的拆三除或三更換三。2.三鋼結三構加三固的三計算三原則1）三計算三簡圖三應與三實際三情況三相符三，并三應適三當考三慮結三構實三際工三作中三的有三利因三素，三如結三構的三空間三作用三、新三結構三與原三結構三的共三同工三作等三。2）三結構三的驗三算截三面，三應考三慮損三傷、三缺陷三、裂三縫和三銹蝕三等不三利影三響。三計算三中尚三應考三慮加三固部三分與三原構三件協三同工三作的三程度三、加三固部