建筑工程質(zhì)量事故分析與處理單元6

建筑工程質(zhì)量事故分析與處理單元6第一頁，共24頁。單元6鋼結(jié)構(gòu)工程事故與處理6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析6.3鋼結(jié)構(gòu)加固6.4鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法第二頁，共24頁。學(xué)習(xí)描述

教學(xué)要求：了解鋼結(jié)構(gòu)事故的常見原因，鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題的特點，鋼結(jié)構(gòu)的加固方法；熟悉鋼結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量檢測方法、表面質(zhì)量的滲透檢測方法和變形檢測方法。

實踐環(huán)節(jié)：熟練掌握鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題的特點，能夠運用鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法對鋼結(jié)構(gòu)進行檢測。單元6鋼結(jié)構(gòu)工程事故與處理第三頁，共24頁。

6.1.1鋼結(jié)構(gòu)自身的不足及其防護方法6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析1.易腐蝕一般來說，鋼結(jié)構(gòu)在下列部位容易發(fā)生銹蝕。（1）經(jīng)常干濕交替又未包混凝土的構(gòu)件。埋入地下的地面附近部位，如柱腳等。（2）可能存積水或遭受水蒸氣侵蝕的部位。組合截面凈空小于12mm，難于涂刷油漆的部位。（3）屋蓋結(jié)構(gòu)、柱與屋架節(jié)點、吊車梁與柱節(jié)點部位。（4）易積灰又濕度大的構(gòu)件部位等。第四頁，共24頁。處于較強腐蝕性介質(zhì)內(nèi)的建筑物不宜采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在涂油漆前應(yīng)徹底除銹，油漆質(zhì)量和涂層厚度均應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。在設(shè)計中應(yīng)避免使結(jié)構(gòu)受潮、漏雨，構(gòu)造上應(yīng)盡量避免存在檢查、維修的死角。目前，由于新建造的鋼結(jié)構(gòu)一般每隔一定時間都要重新刷涂料，維護費用較高，因此，國內(nèi)外正在開發(fā)各種高性能的涂料和不易銹蝕的耐候鋼，鋼結(jié)構(gòu)耐銹蝕性差的問題有望得到解決。6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第五頁，共24頁。一般情況下鋼結(jié)構(gòu)常用噴鋅或噴鋁，加重防腐蝕涂料構(gòu)成長效防腐結(jié)構(gòu)，或者用配套重防腐涂料涂裝防護。金屬鋅、鋁具有很強的耐大氣腐蝕的特性。在鋼鐵構(gòu)件上噴鋅或噴鋁，因為鋅、鋁是負電位和鋼鐵形成犧牲陽極保護作用，所以可使鋼鐵基本得到保護。目前用噴鋁涂層來防止工業(yè)大氣、海洋大氣的腐蝕。6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第六頁，共24頁。2.不耐火由于鋼材本身不燃燒，因此具有較好的耐熱性，但是鋼材不耐高溫，隨著溫度的升高，鋼材的強度呈下降趨勢，同時變形增大。在200℃以內(nèi)，鋼材性能沒有很大變化；在430℃～540℃時強度急劇下降；600℃時強度很低不能承擔(dān)荷載。基于鋼材的這種物理性能，在火災(zāi)發(fā)生時，當(dāng)溫度達到450℃～650℃時鋼結(jié)構(gòu)就會失去承載能力，發(fā)生很大的形變，導(dǎo)致鋼柱、鋼梁彎曲，而不能繼續(xù)工作，甚至垮塌。6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第七頁，共24頁。4）輕質(zhì)防火厚板包覆法2）澆筑混凝土砌筑磚塊法1）防火涂料3）充水法6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第八頁，共24頁。3.脆性斷裂鋼結(jié)構(gòu)在低溫和某些條件下，可能發(fā)生脆性斷裂，脆性斷裂是鋼結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)中最危險的破壞形式之一。它的發(fā)生往往很突然，沒有明顯的塑性變形，而破壞時構(gòu)件的名義應(yīng)力很低，有時只有其屈服強度的0.2倍。脆性斷裂的突發(fā)性，破壞過程的瞬間性，使得鋼結(jié)構(gòu)根本來不及得到補救，從而大大增加了結(jié)構(gòu)破壞的危險性。6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第九頁，共24頁。脆性斷裂防護方法（1）合理的設(shè)計（2）合理的制作和安裝3）加層不當(dāng)（3）合理的使用及維修措施6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第十頁，共24頁。

6.1.2鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題的特點1.復(fù)雜性2.嚴重性3.可變性6.1鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題分析第十一頁，共24頁。屋蓋事故的特點如下。（1）承重構(gòu)件由薄壁細長桿件組成。（2）荷載的計算和計算簡圖與實際值較接近。（3）制造安裝和使用中出現(xiàn)的各種缺陷使鋼結(jié)構(gòu)屋蓋成為鋼構(gòu)件中破壞最嚴重的構(gòu)件之一。（4）設(shè)計多采用標準圖集，設(shè)計者往往忽略結(jié)構(gòu)本身的計算。

6.2.1屋蓋結(jié)構(gòu)質(zhì)量事故6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析第十二頁，共24頁。

【案例6-1】鋼屋架倒塌。

【事故概況】某廠因四樓接層鋼屋架倒塌而造成多人死傷，經(jīng)濟損失超過數(shù)百萬元。該廠基建處設(shè)計（丙級資質(zhì)）此建筑南北寬為14.4m，東西長為21.6m，磚墻承重，梭形屋架，預(yù)制空心屋面板卷材防水，如圖所示。6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析第十三頁，共24頁。某廠四樓接層會議室剖面圖及屋架示意圖1~5—上弦桿；6~10—下弦桿；10~18—腹桿；19~22—矩形箍6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析第十四頁，共24頁。

【案例6-2】通信樓網(wǎng)架坍塌。

【事故概況】某通信樓為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，焊接空心球節(jié)點棋盤形四角錐網(wǎng)架，平面尺寸為13.2m×17.99m，網(wǎng)格數(shù)為5×7，網(wǎng)格尺寸為2.64m×2.57m，網(wǎng)架高為1m，支撐時上弦周邊支撐，如圖所示。材料均為Q235，網(wǎng)架上弦為

Φ73×4鋼管，下弦為

Φ89×4.5鋼管，腹桿為38×3鋼管，空心球為

Φ200×6鋼管。圖紙注明貼角焊縫厚度為7.5mm，焊條規(guī)定是T42。

6.2.2其他鋼結(jié)構(gòu)事故6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析第十五頁，共24頁。某通信樓網(wǎng)架結(jié)構(gòu)6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析第十六頁，共24頁。

【案例6-3】鑄造車間倒塌事故。

【事故概況】某廠鑄造車間，長為83m，分三期建成。一期工程于2010年10月完工，共15間，開間尺寸為3.3m，鋼筋混凝土吊車梁，三鉸拱輕鋼屋架，屋面是輕鋼檁條，鋪木望板、掛水泥瓦，屋架下弦標高為10.5m，磚墻承重。二期工程在原來4間的基礎(chǔ)上向東接8個開間，開間尺寸為4m，屋架下弦標高為825m，其余同一期工程。2011年7月開始在室內(nèi)增建兩排鋼筋混凝土柱，橫向柱距為165m，縱向柱距與廠房開間相同，柱頂是現(xiàn)澆鋼筋混凝土吊車梁，設(shè)3t和5t吊車各一臺。6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析第十七頁，共24頁。6.2鋼結(jié)構(gòu)事故案例分析某廠鑄造車間第十八頁，共24頁。

6.3.2加固構(gòu)件的連接6.3鋼結(jié)構(gòu)的加固鋼結(jié)構(gòu)加固連接方法（焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法）的選擇，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀態(tài)、構(gòu)造及施工條件，以及結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。焊縫連接加固時，新增焊縫應(yīng)盡可能地布置在應(yīng)力集中最小、遠離原構(gòu)件的變截面，以及缺口、加勁肋的截面處；應(yīng)該力求使焊縫對稱于作用力，并避免交叉；新增的對接焊縫與原構(gòu)件加勁肋、角焊縫、變截面等之間的距離不宜小于100mm；各焊縫之間的距離不應(yīng)小于被加固板件厚度的4.5倍。第十九頁，共24頁。

6.4.1外觀質(zhì)量的檢測6.4鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法外觀質(zhì)量的檢測方法適用于鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場外觀質(zhì)量的檢測。直接目視檢測時，眼睛與被檢工件表面的距離不得大于600mm，視線與被檢工件表面所成的夾角不得小于30°，并宜從多個角度對工件進行觀察。由于放大鏡的放大倍數(shù)越大，其焦距越小，因此，在現(xiàn)場對細小缺陷進行目視檢測時，放大鏡的放大倍數(shù)不宜過大，可使用2～6倍的放大鏡。焊縫檢驗尺由主尺、多用尺和高度標尺構(gòu)成，可用于測量焊接母材的坡口角度、間隙、錯位及焊縫高度、焊縫寬度和角焊縫高度。第二十頁，共24頁。

6.4.2表面質(zhì)量的滲透檢測6.4鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法表面質(zhì)量的滲透檢測方法適用于金屬材料表面開口性缺陷的檢測。表面質(zhì)量的滲透檢測不僅適用于鋼鐵材料，而且適用于各種不銹鋼材料和有色金屬材料。在鋼結(jié)構(gòu)工程中主要用于角焊縫、磁粉探傷有困難或效果不佳的焊縫。例如，對接雙面焊焊縫清根檢測、焊縫坡口母材分層檢測等。焊縫探傷檢測第二十一頁，共24頁。

工件表面處理：滲透檢測過程中工件表面的處理很重要，工件表面光潔度越高，檢測靈敏度也越高。通常先采用機械打磨或鋼絲刷清理工件表面，再用清洗溶劑將清理面擦洗干凈。不允許用噴砂、噴丸等可能堵塞表面開口性缺陷的清理方法。當(dāng)焊接的焊道或其他表面不規(guī)則形狀影響檢測時，應(yīng)將其打磨平整。清洗時，可采用溶劑、洗滌劑或噴罐套裝的清洗劑。清洗后的工件表面，應(yīng)經(jīng)自然揮發(fā)或用適當(dāng)?shù)膹婏L(fēng)使其充分干燥。多余滲透劑清洗是滲透檢測中的重要環(huán)節(jié)，清洗不足會使本底反差減小，無法辨別缺陷痕跡，過度清洗又會將缺陷中的滲透劑清洗掉，使缺陷痕跡難以顯現(xiàn)，達不到檢測的目的。因此，通常采用擦洗的方式清除多余滲透劑，不可用沖洗或泡洗的方式進行清除。答疑解惑6.4鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法第二十二頁，共24頁。

6.4.3變形檢測6.4鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測方法變形檢測可分為結(jié)構(gòu)整體垂直度、整體平面彎曲及構(gòu)件