钢结构工程事故分析及质量控制可公开.pptx

钢结构工程事故分析及质量控制;一、钢结构工程事故案例分析二、钢结构工程质量控制问题;一、钢结构工程事故案例分析;1、混凝土柱钢梁结构 将门式刚架立柱改为钢筋混凝土柱（本质上已经不是门式刚架）节省钢材。;当需要将立柱改为钢筋混凝土柱时，钢筋混凝土柱与钢斜梁在柱顶采用能承受水平推力（或滑动）的铰接连接进行构造设计，这样设计问题不大。;某工程：41m+46m+41m×74m，混凝土柱，钢梁;边跨：41m，柱顶标高8.2m，屋面坡度1:12.5;中跨节点图：;按施工阶段验算中间梁： 1、当中间支座??虑由于受到地脚螺栓的约束，仅仅在自重下地脚螺栓所受的水平力，按完全固定可达F=232kN。;双连跨网架： （44+41）×69;对于网架施工初步分析： 1、施工没有按照设计的要求采用满堂脚手架施工，而是采用整体吊装。 2、施工没有做施工阶段验算。 3、施工没有做完善的施工组织设计，没有与设计方进行很好的沟通。;对于网架施工阶段验算： 当按单跨考虑时，仅仅自重产生的水平推力： 如果按固定：F≈170kN，原来计算几乎为0；这时下部柱的内力（弯矩）增加了34倍。 如果按弹性（考虑为橡胶支座）：F≈7kN，但桁架内力大幅度增加，跨中部分增弦杆的轴力大了3.4倍。已经达到了屈服强度，;本工程设计上实际也存在较大问题： 1、设计图上提出了按满堂脚手架施工。但对于两跨结构实际是不可能实现的。不经济。 2、即使两跨满堂脚手架施工，也有很多不确定因素（活载，卸载）。 3、设计图中间支座水平反力几乎为零，说明设计上没有考虑不对称屋面水平荷载的情况，或考虑不够。;郑州大学;郑州大学;郑州大学;郑州大学;4、单跨网架结构;施工方式为先安装两柱距，然后空中散拼。在吊装完后2小时塌落。;塌落直接原因，临时支撑沉陷。;吊装没有按施工组织设计支座固定，临时支撑不牢固。 通过施工阶段分析得到：临时支撑或支座约束哪一个做好也不至于出现塌落。;再进一步对于该网架分析，设计上存在不完善的地方——焊接球。 每个焊接球重800kg，需现场空中焊接。;5、多跨网架结构;郑州大学;二、钢结构工程的质量控制;钢结构工程的质量安全问题较多;1、钢结构加工、安装控制（容许）偏差分类;多层框架结构的控制偏差（举例）;GB50205中对于加工安装的控制（容许）偏差很多，但有些对于结构的受力性能影响不大，有的对结构受力性能影响较大。;编号;当7个基本类型的加工安??偏差同时出现;参照《轻型钢结构设计指南（实例与图集）》和《门式刚架轻型钢结构房屋》标准图集，选择截面;单层单跨钢框架结构偏差组合产生最大初应力初变形;根据6类单层单跨刚架的计算结果： 不同柱高跨度单层单跨钢框架结构加工和安装偏差组合产生初应力最大的组合均为偏差组合8，最大初应力均出现在柱脚； 偏差组合产生的最大初变形（除了9×6为偏差组合7外）也均为偏差组合8，最大初变形均出现在梁跨中，而对于9×6的偏差组合8和偏差组合7产生的初变形相差不大。 出现个别不是柱脚控制的初应力，主要与梁的截面几何尺寸有关。;如果以Q235钢材强度作为参照，单层单跨钢框架结构，偏差组合产生的最大初应力相当于设计强度的18.6%～32.5%，而单种偏差产生的最大初应力仅相当于设计强度的10.1%～19.1%。;单层单跨钢框架结构偏差组合屈曲荷载的变化;当考虑偏差以后，对屈曲荷载均有所下降。在不同跨度时，承载力的下降是不一样的，且影响的偏差组合也是不一样的。在算例中12m跨框架的屈曲荷载下降最大，达10.14%。;当为单层双跨结构时，达到23种前面7个基本类型的组合。;单层双跨钢框架结构偏差组合产生最大初应力、初变形;对单层双跨钢框架结构产生最大初应力的组合均为偏差组合23，最大初应力均出现在边柱脚。 偏差组合产生的最大初变形均为偏差组合14即左柱柱脚偏差、柱轴线垂直度偏差和梁侧向弯曲矢高偏差同时出现，最大初变形均出现在梁跨中。 对于双跨大跨度（30m及以上）的框架，初应力、初变形最大的组合仍为偏差组合23。;对于双跨框架，总的趋势是随着双跨钢框架的边柱高度增加，初应力会略有下降，随着跨度的增加，初应力增加。 同样以Q235钢材的强度作为参照，偏差组合产生的最大初应力相当于设计强度19.3%～36.1%，而单种偏差产生的最大初应力仅相当于设计强度的10.5%～19.6%。;单层双跨钢框架结构偏差组合屈曲荷载的变化;单层双跨钢框架结构，由于初始偏差的影响总的来说与单跨情况类似，结构的稳定性受杆件弯曲的影响更大。 框架结构表现为柱越高、跨度越大，则弯矩的影响越大，相应的弹塑性屈曲荷载下降就越小。 相对于单跨框架而言，单层双跨框架的极限承载能力由于初始偏差的影响更大，这与相应的影响量就很大关系。;5、考虑施工安装缺陷敏感性的分析方法;对于多层钢