攀枝花市钢结构厂房竣工验收检测中心

    更新时间:2021-02-28 浏览数:18
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    钢结构的破坏形式
    多层钢结构房屋具有很多优点,它受到震害的影响要比混凝土结构的房屋要小很多,但设计和施工的要求却同样重要,如果连接、冷加工、焊接不合理,后期维护不当以及受到外部环境、工艺技术的不良影响,很可能会造成钢结构的破坏。根据多层钢结构房屋在历次地震中的破坏形式可以归纳为以下几类。
    1、框架节点区的梁柱焊接连接破坏:竖向支撑的整体失稳和局部失稳,柱脚焊缝破坏及锚栓失效。



    2、构件的破坏:翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂、腹板屈曲和截面扭转屈曲。
    3、构件的局部屈曲破坏:框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下反复受弯,以及构件的截面尺寸和局部构造如细长比、板件宽厚比设计不合理造成的,柱的水平断裂是因为地震造成的倾覆拉力较大、动应变速率较高、材性变脆引起的。



    支撑的破坏:支撑构件为钢结构提供了较大的侧向刚度,当地震强度较大时,承受的轴向力(反复拉压)增加,如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题,就会出现钢结构的破坏或失稳。






    结构布置是否合理,支撑系统是否完整、支撑系统长细比是否满足规范要求,因为这些都涉及到结构的稳定性问题。而结构稳定性一直是钢结构的突出问题,一旦出现钢结构的失稳事故,不但会遭受巨大的经济损失,而且容易造成严重的人员伤亡。所以我们必须了解结构稳定性的基本概念,只有这样我们才能在钢结构厂房安全鉴定工作中更好的发现和处理钢结构失稳问题。钢结构的稳定可分为结构整体的稳定和构件本身的稳定两种情况。结构整体的稳定,在结构的纵向,主要依靠结构的支撑系统来保证,如钢柱的柱间支撑,钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。支撑系统能否可靠地传递结构纵向的水平荷载(风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等)。横向,依靠结构自身(框架或排架)的刚度来保证,主要要考虑结构自身能可靠地传递结构横向的水平荷载。而构件本身的稳定主要由构件组成部分的自身刚度来保证,要保证构件本身及其组成部份(杆件或板件)在荷载作用下不发生屈曲而丧失稳定(这种情况主要发生在受压或压弯构件上)。因此,构件本身的稳定因素主要是构件的计算长度和截面特性,包括平面内和平面外的两个方向,当然,还应该包括材料的强度和应力的大小。它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态。因此,它是一个变形问题。如轴压柱,由于失稳,侧向挠度使柱中弯矩大量增加,因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然,轴压强度不是柱子破坏的主要原因



    钢结构施工前测量好整体结构水平高度(此步操作采用国内的激光水平仪测量准确位置)在墙上弹出水平线,如有找平层,要先除去,目的为了让边框梁紧密贴近承重墙,有利于受力,然后画出每个螺栓孔的准确位置,用冲击钻钻出合适的孔后,清空孔内陈余灰土,植入化学胶管,用电动工具钻入化学螺杆






    工程情况调查
    该工程钢网架为正放四角锥碳钢螺栓球网架,在网架的四周采用钢结构焊接有悬挑4.4m左右的倒四棱台斜立面造型。现场调查发现,馆钢网架从馆北端向南面掀起,①.⑧一⑦一①轴间的钢网架全部掀起,在⑦.③ .① ① 轴线间折断,飞落至馆南边约112m处。
    2、检测结果

    根据鉴定要求及现场情况,对该钢网架工程的结构布置、周边环境等进行了相关调查、检测,具体情况如下。

    1)结构形式从该钢网架工程的结构形式看,采用了正放四角锥螺栓球网架,但在网架周边焊接有倒四棱台造型钢结构,从其体形特征来看,对承受风荷载较为不利,在结构设计时应合理考虑结构的体形系数及风荷载。

    2)周边环境调查该馆地势为北低南高,南侧地面与场馆二层室内地面基本持平,北侧为田径场,田径场的地坪标高比馆的一层室内地坪低2.4m左右。田径场与其看台在馆的北边形成“凹”字形的山谷口状地形。在田径场的北边距馆约200m处为一个深沟,深约为40m,宽约为30—40m,并向东北方向延伸,馆向北方视野范围内基本无高大建筑物或山体。在田径场北侧深沟处原设置有钢丝网围栏,在经历该次大风后,钢丝网围栏大面积向南倾斜,检测时部分围栏已经伏倒至地面。因此,从周边环境看,该馆所处地形使得其承受了较大的风荷载,而且从周边围栏的倒伏情况看,当日风荷载确实较大。在调查中还了解到,该馆北侧大门在事故当天被风吹开,形成了“穿堂风”,进一步增大了钢网架承受的风荷载。



    连接情况检测根据结构破坏的形式,对钢网架支座处的连接情况进行重点检测。从现场的情况来看,网架北侧预埋钢板完好,支座处钢板与预埋钢板之间以及螺栓球与支座之间的焊接存在漏焊等质量缺陷。从破坏情况看,大部分支座节点的破坏位于支座钢板与预埋钢板之间,部分预埋钢板上甚至看不到焊缝的痕迹,部分钢板上混凝土尚未清理;少部分支座节点破坏位于螺栓球与支座焊接处