结构鉴定与加固课件-第6章 钢结构鉴定与加固.pptxVIP

第6章 单层门式刚架工业厂房及构筑物;第六章 单层门式刚架工业厂房及构筑物;;;6.1单层门式刚架失效类型;6.1.1钢结构常见事故类型;钢结构常见事故类型;图1-5 哈特福德市中心体育馆倒塌;6.1.2钢柱损坏事故类型;6.1.3柱脚螺栓安装质量事故;6.1.4钢吊车梁系统事故;6.1.4钢吊车梁系统事故;根据吊车梁事故的分析，可知吊车梁系统事故原因主要归结如下： （1）设计原因 (a)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；吊车行驶中除产生纵向、横向水平力外，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，而现行钢结构规范中仅考虑了σx（弯曲应???）、τxy（剪应力）、σc（局部挤压应力），对其他应力没有涉及。吊车梁荷载的另一特点是反复作用使钢材疲劳，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较粗糙。 (b)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的。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的连续梁；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。 （2）施工原因 (a)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； (b)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。 （3）使用管理方面 (a)吊车超载运行或吊车改换大吨位，使吊车梁超载工作； (b)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。;6.1.5维护结构失效 在轻钢结构中冷弯薄壁型钢是最主要的维护结构承重构件，它主要用作墙面梁及屋面檩条。与门式钢架配套的维护结构通常为彩钢复合板，轻钢结构事故原因归结如下： (a)冷弯薄壁型钢的翼缘宽厚比太大或卷边尺寸太小，以至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； (b)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； (c)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约束，以致檩条产生扭转、侧向弯曲或弯扭屈曲； (d)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； (e)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。 综上，分析钢结构厂房工程失效原因，可分从其生命周期着手。一般厂房的生命周期可以分为建造和使用两个大的阶段，其中建造阶段又分为设计、制作、安装三个时间段，使用阶段也可以分为正常使用、超期使用两个时间阶段。建造阶段的失效风险主要来自于设计、施工的失误和疏忽，正常使用阶段的失效风险主要来自于非正常的使用和维护，特别是人为和自然灾害，超期使用阶段的失效风险主要来自结构自身的损伤积累和老化。因此，基于上述国内外的调查资料表明，钢结构厂房失效具有以下三个特点：;6.1.5 维护结构失效 钢结构厂房失效具有以下三个特点： （1）钢结构厂房大多设有吊车系统，荷载大，使用频繁； （2）使用阶段发生失效的情况多。使用阶段常见的失效形式是：年久失修引起的变形、腐蚀、渗漏等，构件失稳，连接破坏，基础不均匀沉降，吊车梁疲劳破坏，风、雪荷载过大引起的破坏等。施工阶段常见的失效是：结构构件几何偏差较大引起的失效，因支撑不足而引起的刚架倾覆或屋盖塌落等； （3）人为因素。由于受市场经济利益驱动，部分近年来兴建的中小型民用钢结构厂房，盲目追求降低用钢量和工程造价的普遍施工，管理不到位，出现无设计图纸、无施工资质、无报批检验手续，导致工程质量较差，超期使用，擅自改变结构，在偶然荷载或正常使用条件下发生失效的现象时有发生。;; 6.2.1单层门式刚架工业厂房检测要点;6.2.2单层门式刚架工业厂房检测内容及方法;;6.3门式刚架工业 厂房可靠性鉴定;6.3门式刚架工业 厂房可靠性鉴定;6.3.2鉴定评级的层次和等级划分;工业建筑可靠性鉴定评级的各层