钢结构的变形事故ppt课件
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钢结构工程坍塌事故案例 教学PPT课件
2.隆耀公司未尽到承包方主体责任。公司主要负责人未依法履行安全生产工作职责； 超资质承揽工程；违规允许个人挂靠，安排人员挂名项目经理，对承包项目未实施 实际管理；在没有施工许可证，结构设计图纸未经审查，无施工组织设计、无安全 技术交底的情况下进行施工；项目施工现场内违规设置办公区、生活区。
五、移交司法机关人员（8人）。
（2）厂房结构体系混乱。按照本次改造前的状态验算，材料强度按照砖 MU7.5、 砂浆 M5 (设计值)，底层A轴砖柱及翼墙抗力与荷载效应之比约为0.48，局部构件承 载力不足，处于较危险状态。5月1日后，南侧A轴进行过墙体窗洞扩大（拆墙）等 施工，翼墙仅剩200mm～300mm,整体稳固性不足，存在明显薄弱环节和安全隐患。 根据事发前施工现场底层6/A、7/A翼墙凿除照片、A轴其他承重柱及翼墙粉刷层凿
鄂托克旗建元煤焦化有限责任公司在建煤棚工程 “ 6 ·8 ” 钢 结 构 安 全 事 故
一、事故发生经过
2019年5月15日，鑫鹏公司项目部现场负责人高亚军雇佣个人王军组织劳务 作业人员从一区A轴线山墙开始对称安装钢结构网架。6月8日14时许，王军组织 黄青祥、黄沈阳、侯东东、刘遵玲、张冬至、王怀宝等20人，分四个安装组在施 工现场E轴进行钢结构网架施工安装。王军负责现场施工管理，黄青祥、黄沈阳、 侯 东 东 、 刘 遵 玲 为 一 组 在 西 南 角 （ E - F 轴 及 11 轴 ） 距 地 面 约 1 2 米 高 处 进 行 安 装 网 架作业，张冬至负责将拼装好的钢构件挂于吊车吊钩，王怀宝操作吊车将钢构件 吊装给上方作业人员。约16时30分，该区域网架局部突然发生垮塌，在网架上进 行作业的黄青祥、黄沈阳、侯东东、刘遵玲4人随网架杆件坠落到地面
1.①幢厂房1层承重砖墙（柱）本身承载力不足
五、移交司法机关人员（8人）。
（2）厂房结构体系混乱。按照本次改造前的状态验算，材料强度按照砖 MU7.5、 砂浆 M5 (设计值)，底层A轴砖柱及翼墙抗力与荷载效应之比约为0.48，局部构件承 载力不足，处于较危险状态。5月1日后，南侧A轴进行过墙体窗洞扩大（拆墙）等 施工，翼墙仅剩200mm～300mm,整体稳固性不足，存在明显薄弱环节和安全隐患。 根据事发前施工现场底层6/A、7/A翼墙凿除照片、A轴其他承重柱及翼墙粉刷层凿
鄂托克旗建元煤焦化有限责任公司在建煤棚工程 “ 6 ·8 ” 钢 结 构 安 全 事 故
一、事故发生经过
2019年5月15日，鑫鹏公司项目部现场负责人高亚军雇佣个人王军组织劳务 作业人员从一区A轴线山墙开始对称安装钢结构网架。6月8日14时许，王军组织 黄青祥、黄沈阳、侯东东、刘遵玲、张冬至、王怀宝等20人，分四个安装组在施 工现场E轴进行钢结构网架施工安装。王军负责现场施工管理，黄青祥、黄沈阳、 侯 东 东 、 刘 遵 玲 为 一 组 在 西 南 角 （ E - F 轴 及 11 轴 ） 距 地 面 约 1 2 米 高 处 进 行 安 装 网 架作业，张冬至负责将拼装好的钢构件挂于吊车吊钩，王怀宝操作吊车将钢构件 吊装给上方作业人员。约16时30分，该区域网架局部突然发生垮塌，在网架上进 行作业的黄青祥、黄沈阳、侯东东、刘遵玲4人随网架杆件坠落到地面
1.①幢厂房1层承重砖墙（柱）本身承载力不足
4变形事故
矫正不过来，可再次加热，但加热点位置和前次要错开，加 热深度等于管壁厚；
※型钢弯曲在凸的一侧用三角形加热，三角形底边在边
缘上，加热深度为翼缘厚度，三角形高度为型钢宽的1/5～ 2/3；
箱形构件弯曲在上盖板上线状加热，加热深度等
于盖板厚度，线宽为板的2倍厚度同时在两侧腹 板上三角形加热(最好位于隔板处)，深度等于腹 板厚度．三角形高为腹板高的1/6～2/5：
架两端切除部分，重新焊接支撑连接板。 • 2、在屋架端斜杆一侧加焊角钢或钢板使杆件轴
二、钢结构变形原因
1、钢材的初始变形 2、加工制作中的变形
冷加工产生的变形 制作、组装带来的变形 焊接变形 3、运输及安装过程中产生的变形 4、使用过程中产生的变形
三、钢结构变形事故处理方法
1、处理原则 （1）碳素结构钢在环境温度低于-16℃，低合 金结构钢在环境温度低于-12 ℃时不得进行冷 矫正。 （2）碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正 时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超 过900℃。低合金钢在加热矫正后应缓慢冷却。
四、典型事故分析
• 例一、某桥主梁变形 • 某桥主梁为24m跨工字形焊接钢梁上翼缘因焊前预
弯量不够，焊后上翼缘产 生角变形；下翼缘因拼 装不正确，加上焊接引起下翼缘与腹板不垂直，如 图所示。
四、典型事故分析
四、典型事故分析
• 处理方法：用氧炔焰线状加热上翼缘外侧，加 热线与焊缝部位对应，加热深度为板厚的1/2～ 2/3；再用火焰线状加热下翼缘与腹板钝角一侧 的焊缝上侧腹板，经过数遍线状加热，变形得 到逐步纠正。
• 图e扭曲变形：板条扭曲变形，将其置于平台上，在 凸面线状加热，加热线与板条长边夹角为45°，加热 线宽度—般取板厚的1.2倍，深度为板厚的1/3～2/3， 加热由板条中部开始向两端进行，矫正后如仍有残留 弯曲变形，可用三角形加热法进行弯曲变形矫正：箱 形构件扭曲，将其置于平台上，在两腹板的外侧线状 加热，由两端向中间进行，加热线宽度和深度同上， 再在两盖板外侧线状加热矫正。
※型钢弯曲在凸的一侧用三角形加热，三角形底边在边
缘上，加热深度为翼缘厚度，三角形高度为型钢宽的1/5～ 2/3；
箱形构件弯曲在上盖板上线状加热，加热深度等
于盖板厚度，线宽为板的2倍厚度同时在两侧腹 板上三角形加热(最好位于隔板处)，深度等于腹 板厚度．三角形高为腹板高的1/6～2/5：
架两端切除部分，重新焊接支撑连接板。 • 2、在屋架端斜杆一侧加焊角钢或钢板使杆件轴
二、钢结构变形原因
1、钢材的初始变形 2、加工制作中的变形
冷加工产生的变形 制作、组装带来的变形 焊接变形 3、运输及安装过程中产生的变形 4、使用过程中产生的变形
三、钢结构变形事故处理方法
1、处理原则 （1）碳素结构钢在环境温度低于-16℃，低合 金结构钢在环境温度低于-12 ℃时不得进行冷 矫正。 （2）碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正 时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超 过900℃。低合金钢在加热矫正后应缓慢冷却。
四、典型事故分析
• 例一、某桥主梁变形 • 某桥主梁为24m跨工字形焊接钢梁上翼缘因焊前预
弯量不够，焊后上翼缘产 生角变形；下翼缘因拼 装不正确，加上焊接引起下翼缘与腹板不垂直，如 图所示。
四、典型事故分析
四、典型事故分析
• 处理方法：用氧炔焰线状加热上翼缘外侧，加 热线与焊缝部位对应，加热深度为板厚的1/2～ 2/3；再用火焰线状加热下翼缘与腹板钝角一侧 的焊缝上侧腹板，经过数遍线状加热，变形得 到逐步纠正。
• 图e扭曲变形：板条扭曲变形，将其置于平台上，在 凸面线状加热，加热线与板条长边夹角为45°，加热 线宽度—般取板厚的1.2倍，深度为板厚的1/3～2/3， 加热由板条中部开始向两端进行，矫正后如仍有残留 弯曲变形，可用三角形加热法进行弯曲变形矫正：箱 形构件扭曲，将其置于平台上，在两腹板的外侧线状 加热，由两端向中间进行，加热线宽度和深度同上， 再在两盖板外侧线状加热矫正。
钢结构的变形事故
钢板置于平台上，凸面向 上，中厚板大锤敲凸处可 矫正过来，薄板以凸面为 中心，从外围由远到近， 由重到轻，击打凸面周围， 使板件逐渐平整，最后轻 微打击凸处。
钢板置于平台上， 凸面向上，锤击 凸起部位，击点 距离要适当，锤 击应一遍遍进行， 击力由小到大。
将褶皱零件置于平台上，在弓形两端划 好方格线，按方格由外向内、由重到轻、由 密到稀锤击，锤击点要呈梅花型交叉。
第4章 钢结构的变形事故
钢结构具有强度高、塑性韧性好的特点， 尤其是冷弯薄壁型钢的应用和轻型结构的迅 速发展，使钢结构截面越来越小，壁厚越来 越薄。在这种形势下，再加上原材料以及加 工、制作、安装、使用过程中的缺陷和不合 理的工艺等因素，结构的变形问题更加突出。
4.1 钢结构变形类型
钢结构的变形可分为总体和局部变形两类。 总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生
千斤顶矫正，杆件局 部弯曲变形矫正。
热矫正法要根据实际情况，首先了解变形情况，分析变 形原因，测量变形的大小；其次确定矫正顺序，原则上先 整体变形矫正，后局部变形矫正；优先矫正角变形，后矫 正凹凸变形；其三确定加热部位和方法（如图所示）。加 热应避开关键位置，避免对同一位置反复加热；最后选定 合适的火焰和加热温度。矫正后对构件进行修正和检查。
将扭曲板条置于平台上，用锤击支承点外侧板 条边缘（翘起边），大体矫正后，在平台上矫正 凹凸不平处。
T形钢和槽钢弯曲变形，见凸就锤击。掌握好支 撑点距离、锤击点位置和轻重，重点锤击“凸肋”。
(2) 机械矫正
采用弓架、千斤顶和各种机械来矫正变 形。下面介绍几种机械矫正变形的方法和 适用范围。
弓形矫正，使用于型 钢弯曲变形的压、撑、顶等。
下面介绍几种常见的热矫正方法。
板件凹凸变形：凹凸 变形范围较小，可用点 状加热矫正；凹凸变形 范围较大，用线状（平 行线或网状）加热矫正。 矫正顺序由凸面周围对 称的逐渐向凸面中心进 行。
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扭曲变形：板条扭曲 变形，在凸面线状加热， 加热线与板条长边夹角 为45°；箱形构件扭曲， 在两腹板外侧线状加热， 由两端向中间进行，然 后在两盖板外侧线状加 热，进行矫正。
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4.4 典型事故实例分析
例1： 钢屋架倾斜弯曲事故： 1.工程及事故概况
某轧钢车间为5跨单层工业厂房，其主 轧跨全部采用钢屋架，共118榀，跨度36m。在屋 架安装中，发现有2榀已安装固定的屋架上弦中点 倾斜分别为57mm和36mn，下弦中点分别弯曲21mm 和7mm，其倾斜度大大超过施工及验收规范允许偏 差(2800／250=11.2mm)，但不大于15mm的范围。
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
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(1) 上弦偏差按60mm考虑，即每6m偏20mm，受压杆折减系数原为0.6降为 0.45，强度降低25％，要提高安全度，应减小上弦无支撑长度。因此 在无大型屋面板的天窗部位将原剪刀撑改为米字形支撑，使无支撑长 度由6m减为3m，相应提高了承载力和安全度。
(2) 2榀屋架均向同一侧倾斜，为此在另一节间增加两组上弦米字形支撑 (已有纵向支撑)以增加稳定。屋架上弦水平系杆原拉杆L75×6改为双 角钢2L90x 6，使其能承压。
• 变形不大可采用矫正方法，变形很大且很难 矫正时应采用加固或调换新构件；
• 矫正后误差应满足《钢结构工程施工质量验 收规范》（GB50205-2001）。
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4.3.2 变形事故处理方法
1.冷加工法矫正变形
（1）手工矫正；（2）机械矫正。
钢结构坍塌事故案例分析ppt课件
钢结构坍塌事故案例分析
班级：土木122 PPT：梁兆威 演讲：关先钦 组员：梁兆威 关先钦
工程概况
某国际展览馆建筑面积达5万多㎡，主馆由A、B、C、D4个展 馆组成。这4 个展馆的建筑造型和结构体系完全相同，且相互独立 。
单个展馆的平面尺寸为172m×73m，横向两端各悬挑2.6m， 纵向两侧悬挑8.85m，东侧悬挑2.6m。屋面结构采用螺栓节点网 架，下弦柱点支承，网架屋面材质为Q235B，屋架最高点的标高 为23.157m，矢高2.38m~4.5m。采用箱型柱，柱与屋面结构交接 ，采用过渡钢板加螺栓的平板压力支座，柱脚为外包式刚接柱脚 。 该网架结构中部为平面桁架体系，其外部在横向两端为正方四角 锥网架，平面桁架之间在上下弦平面内用刚性连系杆与两侧四角 锥网架体系，形成中部浅拱支撑结构体系。主馆网架结构使用滑 移脚手架施工安装平台，采用高空散装法进行施工。
设计原因分析
3）平面桁架采用螺栓球节点 桁架结构通常都是用钢管直接相贯焊接而形成相贯节点，采用
螺栓球节点连接的并不多见，螺栓球节点一般用于跨度不大的轻型 四角锥网架和三角锥网架。该工程如此大跨度的平面桁架，应该采 用相贯节点而非螺栓球节点，可能只考虑了安装施工速度快而采用 了螺栓球节点。 4）纵向系杆刚度差
Hale Waihona Puke 坍塌原因分析一.设计原因 二.施工原因
设计原因分析
1）平面桁架未设置纵向斜腹杆，结构整体稳定性差 《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91第2.0.6条建议“平面形
状为矩形，多支点支撑网架，可根据具体情况选用：正方四角锥网 架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架。”通过比较可以发 现，该工程所采用的网架结构同传统的两向正交正放网架相比，其 在四周增设了3层网架和正放四角锥网架，且中间的平面桁架又抽 除了纵向斜腹杆，横向桁架间仅在上、下弦平面和整体稳定性都发 生了很大变化。由于追求建筑上简洁、通透的效果，建筑师反对使 用正放四角锥网架，坚持采用桁架结构。同时，由于建筑通透感的 要求，再加上部分夹角过小，螺栓不好配，设计人员遂将受力较小 的纵向桁架斜腹杆抽除，以免结构显得凌乱。在这种情形下导致结 构的安全储备太低。此次因为割断一根杆件就导致大规模垮塌事故 发生，也正说明了这一点。
班级：土木122 PPT：梁兆威 演讲：关先钦 组员：梁兆威 关先钦
工程概况
某国际展览馆建筑面积达5万多㎡，主馆由A、B、C、D4个展 馆组成。这4 个展馆的建筑造型和结构体系完全相同，且相互独立 。
单个展馆的平面尺寸为172m×73m，横向两端各悬挑2.6m， 纵向两侧悬挑8.85m，东侧悬挑2.6m。屋面结构采用螺栓节点网 架，下弦柱点支承，网架屋面材质为Q235B，屋架最高点的标高 为23.157m，矢高2.38m~4.5m。采用箱型柱，柱与屋面结构交接 ，采用过渡钢板加螺栓的平板压力支座，柱脚为外包式刚接柱脚 。 该网架结构中部为平面桁架体系，其外部在横向两端为正方四角 锥网架，平面桁架之间在上下弦平面内用刚性连系杆与两侧四角 锥网架体系，形成中部浅拱支撑结构体系。主馆网架结构使用滑 移脚手架施工安装平台，采用高空散装法进行施工。
设计原因分析
3）平面桁架采用螺栓球节点 桁架结构通常都是用钢管直接相贯焊接而形成相贯节点，采用
螺栓球节点连接的并不多见，螺栓球节点一般用于跨度不大的轻型 四角锥网架和三角锥网架。该工程如此大跨度的平面桁架，应该采 用相贯节点而非螺栓球节点，可能只考虑了安装施工速度快而采用 了螺栓球节点。 4）纵向系杆刚度差
Hale Waihona Puke 坍塌原因分析一.设计原因 二.施工原因
设计原因分析
1）平面桁架未设置纵向斜腹杆，结构整体稳定性差 《网架结构设计与施工规程》JGJ7-91第2.0.6条建议“平面形
状为矩形，多支点支撑网架，可根据具体情况选用：正方四角锥网 架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架。”通过比较可以发 现，该工程所采用的网架结构同传统的两向正交正放网架相比，其 在四周增设了3层网架和正放四角锥网架，且中间的平面桁架又抽 除了纵向斜腹杆，横向桁架间仅在上、下弦平面和整体稳定性都发 生了很大变化。由于追求建筑上简洁、通透的效果，建筑师反对使 用正放四角锥网架，坚持采用桁架结构。同时，由于建筑通透感的 要求，再加上部分夹角过小，螺栓不好配，设计人员遂将受力较小 的纵向桁架斜腹杆抽除，以免结构显得凌乱。在这种情形下导致结 构的安全储备太低。此次因为割断一根杆件就导致大规模垮塌事故 发生，也正说明了这一点。
钢结构的变形事故
事故发生后，对原屋面改建，采用高254mm 的Z形檩条，间距2.2m，在檩条跨 度1/4 处设置了高203mm的槽形钢拉条，槽口相对。在檩条支承处重叠一个长1m的 相同截面 Z形钢，同时为防止檩条在支承处转动，设置了加劲肋，三角形钢板的加 劲肋与Z形钢的腹板和下翼缘焊接。屋面采用双v形钢板。
加固后2年，当积雪达457mm时，檩条又出现了明显的挠度和扭曲。 根据现场情况认为．一部分变形是在檩条运输、安装过程中产生的，但是 ，支承处附近的翼缘局部屈曲是由压应力引起的。为证实这一观点，对檩条进行 了荷载试验，当荷载加至设计荷载的75％时，檩条挠度与计算值相符，且没有扭 转变形。当荷载加至设计荷载时，檩条在支承处每侧1m范围内下翼缘出现了局 部屈曲。显然，双截面并没有限制檩条的屈曲．这是因为檩条与加固件翼缘间没 有连接，它们各自朝相反方向屈曲。当荷载加至1.25倍设计荷载时，下翼缘屈曲 更加严重。随即卸荷，檩条挠度消失，但翼缘局部屈曲并未消除．这表明局部压 应力已超出钢材的屈服强度。试验中，檩条并未发生扭转变形。进一步的分析表 明，原设计对檩条受压翼缘的局部屈曲估计不足，内力最大处，虽然截面被加强 ，但加固件与檩条翼缘间缺乏连接，而起不到加固的作用；未加强处，虽然内力 较小，但计算出的翼缘弯曲应力仍是设计规定允许值的2倍。 对此，采取进一步的加固措施，在原先加固处，檩条的另一侧再加一个2.4m 长、相同截面的Z形钢，三者用焊缝连接起来，保证其共同工作。
钢板置于平台上，凸面向 上，中厚板大锤敲凸处可 矫正过来，薄板以凸面为 中心，从外围由远到近， 由重到轻，击打凸面周围， 使板件逐渐平整，最后轻 微打击凸处。
钢板置于平台上， 凸面向上，锤击 凸起部位，击点 距离要适当，锤 击应一遍遍进行， 击力由小到大。
将褶皱零件置于平台上，在弓形两端划 好方格线，按方格由外向内、由重到轻、由 密到稀锤击，锤击点要呈梅花型交叉。
加固后2年，当积雪达457mm时，檩条又出现了明显的挠度和扭曲。 根据现场情况认为．一部分变形是在檩条运输、安装过程中产生的，但是 ，支承处附近的翼缘局部屈曲是由压应力引起的。为证实这一观点，对檩条进行 了荷载试验，当荷载加至设计荷载的75％时，檩条挠度与计算值相符，且没有扭 转变形。当荷载加至设计荷载时，檩条在支承处每侧1m范围内下翼缘出现了局 部屈曲。显然，双截面并没有限制檩条的屈曲．这是因为檩条与加固件翼缘间没 有连接，它们各自朝相反方向屈曲。当荷载加至1.25倍设计荷载时，下翼缘屈曲 更加严重。随即卸荷，檩条挠度消失，但翼缘局部屈曲并未消除．这表明局部压 应力已超出钢材的屈服强度。试验中，檩条并未发生扭转变形。进一步的分析表 明，原设计对檩条受压翼缘的局部屈曲估计不足，内力最大处，虽然截面被加强 ，但加固件与檩条翼缘间缺乏连接，而起不到加固的作用；未加强处，虽然内力 较小，但计算出的翼缘弯曲应力仍是设计规定允许值的2倍。 对此，采取进一步的加固措施，在原先加固处，檩条的另一侧再加一个2.4m 长、相同截面的Z形钢，三者用焊缝连接起来，保证其共同工作。
钢板置于平台上，凸面向 上，中厚板大锤敲凸处可 矫正过来，薄板以凸面为 中心，从外围由远到近， 由重到轻，击打凸面周围， 使板件逐渐平整，最后轻 微打击凸处。
钢板置于平台上， 凸面向上，锤击 凸起部位，击点 距离要适当，锤 击应一遍遍进行， 击力由小到大。
将褶皱零件置于平台上，在弓形两端划 好方格线，按方格由外向内、由重到轻、由 密到稀锤击，锤击点要呈梅花型交叉。
钢结构的失稳事故【共73张PPT】
1. 设计错误 设计人员忽视甚至不进行构件的局部稳定 验算，或者验收方法错误，致使组成构件 的各类板件宽厚比和高厚比大于规范限值。
7.3.2 局部失稳事故原因分析
2. 构造不当 通常在构件局部受集中力较大的部位，原 则上应设置构造加劲肋。另外，为了保证 构件在运转过程中不变形也须设置横隔、 加劲肋等。但实际工程中，加劲肋数量不 足、构造不当的现象比较普遍。
7.3 失稳破坏的原因分析
稳定问题是钢结构最突出的问题，长期以来，许多工程 技术人员对强度概念认识清晰，对稳定概念认识淡薄，并 且存在强度重于稳定的错误思想。因此，在大量的接连不 断的钢结构失稳事故中付出了血的代价，得到了严重的教 训。钢结构的失稳事故分为整体失稳事故和局部失稳事故 两大类，其各自产生的原因如下。
7.3.1 整体失稳事故原因分析
2. 制作缺陷 制作缺陷通常包括构件的初弯曲、初偏心、 热轧冷加工以及焊接产生的残余变形等。 这些缺陷将对钢结构的稳定承载力产生显 著影响。
7.3.1 整体失稳事故原因分析
3．临时支撑不足 钢结构在安装过程中，尚未完全形成整体结 构之前，属几何可变体系，构件的稳定性很差。 因此必须设置足够的临时支撑体系来维持安装 过程中的整体稳定性。若临时支撑设置不合理 或者数量不足，轻则会使部分构件丧失稳定， 重则造成整个结构在施工过程中倒塌或倾覆。
7.3.1 整体失稳事故原因分析 设计错误，制作缺陷，临时支撑不足，
使用不当 7.3.2 局部失稳事故原因分析
设计错误，构造不当，原始缺陷， 吊点位置不合理
7.3.1 整体失稳事故原因分析
1. 设计错误 设计错误主要与设计人员的水平有关。如 缺乏稳定概念；稳定验算公式错误；只验 算基本构件的稳定，忽视整体结构的稳定 验算；计算简图及支座约束与实际受力不 符，设计安全储备过小等等。
7.3.2 局部失稳事故原因分析
2. 构造不当 通常在构件局部受集中力较大的部位，原 则上应设置构造加劲肋。另外，为了保证 构件在运转过程中不变形也须设置横隔、 加劲肋等。但实际工程中，加劲肋数量不 足、构造不当的现象比较普遍。
7.3 失稳破坏的原因分析
稳定问题是钢结构最突出的问题，长期以来，许多工程 技术人员对强度概念认识清晰，对稳定概念认识淡薄，并 且存在强度重于稳定的错误思想。因此，在大量的接连不 断的钢结构失稳事故中付出了血的代价，得到了严重的教 训。钢结构的失稳事故分为整体失稳事故和局部失稳事故 两大类，其各自产生的原因如下。
7.3.1 整体失稳事故原因分析
2. 制作缺陷 制作缺陷通常包括构件的初弯曲、初偏心、 热轧冷加工以及焊接产生的残余变形等。 这些缺陷将对钢结构的稳定承载力产生显 著影响。
7.3.1 整体失稳事故原因分析
3．临时支撑不足 钢结构在安装过程中，尚未完全形成整体结 构之前，属几何可变体系，构件的稳定性很差。 因此必须设置足够的临时支撑体系来维持安装 过程中的整体稳定性。若临时支撑设置不合理 或者数量不足，轻则会使部分构件丧失稳定， 重则造成整个结构在施工过程中倒塌或倾覆。
7.3.1 整体失稳事故原因分析 设计错误，制作缺陷，临时支撑不足，
使用不当 7.3.2 局部失稳事故原因分析
设计错误，构造不当，原始缺陷， 吊点位置不合理
7.3.1 整体失稳事故原因分析
1. 设计错误 设计错误主要与设计人员的水平有关。如 缺乏稳定概念；稳定验算公式错误；只验 算基本构件的稳定，忽视整体结构的稳定 验算；计算简图及支座约束与实际受力不 符，设计安全储备过小等等。
钢结构的可能破坏形式课件.ppt
• 3.3.3内力塑性重分布
• 在超静定结构中其某个构件的某个截面出现塑性铰并不 意味结构失去承载能力。由于塑性内力重分布结构可以 继续承受增加的荷载。
3.4结构的疲劳破坏
• 3.4.1疲劳破坏现象 • 钢结构或钢构件在连续反复荷载的作用下，要发生疲
劳破坏。
• 钢结构或钢构件总是存在裂纹，疲劳破坏就是裂纹发 展导致最后断裂。
• 3.4.2影响疲劳强度的因素 • 包括应力集中、缺陷、残余应力等因素，它们相互交
织在一起，通常用试验判定。 • 3.4.3疲劳强度的确定 • 《钢规》当应力变化的循环次数 n大于或等于 5 ×104
次时，应进行疲劳计算。
• 由试验可知，焊接结构应力幅△σ与疲劳破坏荷载循
环次数一一对应，而与钢材种类没有关系。
•
对一般简支实腹吊车梁疲劳验算位置有4处(见图)： • ①下翼缘与腹板连接角焊缝； • ②横向加劲肋下端的主体金属； • ③下翼缘螺栓和虚孔处的主体金属； • ④下翼缘连接焊缝处的主体金属。
•简支吊车梁疲 劳计算位置
3.5结构的累积损伤破坏
• 钢构件在荷载反复作用下，要发生此类破坏。如钢柱或 梁柱节点在强地震作用下的破坏。由于构件累积损伤造 成的破坏是再强度很大的荷载作用下，反复次数不多情 况下发生的，又称低周疲劳断裂。
• 2、极值型失稳
• 结构变形随荷载增加而增加，且愈来愈快，直到结构 不能承受增加的外荷载而压溃。又称第二类稳定。
• 3、屈曲后极值型失稳
• 失稳时有平衡分岔现象，但不立即破坏，有较显著的 屈曲后强度，可继续承载直到出现极值型失稳。
• 4、有限干扰型失稳
• 结构屈曲后承载力迅速下降，如有缺陷结构在受荷过 程中就不出现屈曲现象而直接进入承载力较低的极值 型失稳。又称不稳定分岔屈曲，这类结构称缺陷敏感 型结构。
• 在超静定结构中其某个构件的某个截面出现塑性铰并不 意味结构失去承载能力。由于塑性内力重分布结构可以 继续承受增加的荷载。
3.4结构的疲劳破坏
• 3.4.1疲劳破坏现象 • 钢结构或钢构件在连续反复荷载的作用下，要发生疲
劳破坏。
• 钢结构或钢构件总是存在裂纹，疲劳破坏就是裂纹发 展导致最后断裂。
• 3.4.2影响疲劳强度的因素 • 包括应力集中、缺陷、残余应力等因素，它们相互交
织在一起，通常用试验判定。 • 3.4.3疲劳强度的确定 • 《钢规》当应力变化的循环次数 n大于或等于 5 ×104
次时，应进行疲劳计算。
• 由试验可知，焊接结构应力幅△σ与疲劳破坏荷载循
环次数一一对应，而与钢材种类没有关系。
•
对一般简支实腹吊车梁疲劳验算位置有4处(见图)： • ①下翼缘与腹板连接角焊缝； • ②横向加劲肋下端的主体金属； • ③下翼缘螺栓和虚孔处的主体金属； • ④下翼缘连接焊缝处的主体金属。
•简支吊车梁疲 劳计算位置
3.5结构的累积损伤破坏
• 钢构件在荷载反复作用下，要发生此类破坏。如钢柱或 梁柱节点在强地震作用下的破坏。由于构件累积损伤造 成的破坏是再强度很大的荷载作用下，反复次数不多情 况下发生的，又称低周疲劳断裂。
• 2、极值型失稳
• 结构变形随荷载增加而增加，且愈来愈快，直到结构 不能承受增加的外荷载而压溃。又称第二类稳定。
• 3、屈曲后极值型失稳
• 失稳时有平衡分岔现象，但不立即破坏，有较显著的 屈曲后强度，可继续承载直到出现极值型失稳。
• 4、有限干扰型失稳
• 结构屈曲后承载力迅速下降，如有缺陷结构在受荷过 程中就不出现屈曲现象而直接进入承载力较低的极值 型失稳。又称不稳定分岔屈曲，这类结构称缺陷敏感 型结构。
钢结构的变形事故共38页
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
பைடு நூலகம்
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
钢结构的变形事故4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
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热矫正法要根据实际情况，首先了解变形情况，分析变 形原因，测量变形的大小；其次确定矫正顺序，原则上先 整体变形矫正，后局部变形矫正；优先矫正角变形，后矫 正凹凸变形；其三确定加热部位和方法（如图所示）。加 热应避开关键位置，避免对同一位置反复加热；最后选定 合适的火焰和加热温度。矫正后对构件进行修正和检查。
有些变形单靠热矫正有困难，可以借助辅助工具进行拉、 压、撑、顶等。
下面介绍几种常见的热矫正方法。
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板件凹凸变形：凹凸 变形范围较小，可用点 状加热矫正；凹凸变形 范围较大，用线状（平 行线或网状）加热矫正。 矫正顺序由凸面周围对 称的逐渐向凸面中心进 行。
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折皱变形：变形较小，可以4.3 钢结构变形事故处理方法
4.3.1 变形事故处理原则
• 碳素结构钢在环境温度低于-16℃，低合金 结构钢在低于-12℃，不得冷矫正；
• 加热矫正的温度控制应根据钢材性能选定， 但不得超过900℃，且矫正后缓慢冷却；
• 变形不大可采用矫正方法，变形很大且很难 矫正时应采用加固或调换新构件；
热为主。变形较大，应以三角形方式加热为
主。两种方式综合矫正效果更好。
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角变形：在翼缘板凸 面与焊缝对应位置用线 状加热，线宽0.5～2t， 加热深度为1/2～1/3t。
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弯曲变形：厚板弯曲可在凸面最高点附近线状加热；钢管
弯曲在凸起处点状加热；型钢弯曲在凸起侧用三角形加热；
箱形构件弯曲在凸起侧线状加热。
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1. 钢材的初始变形
钢材由于轧制及人为因素，常存在初始 变形，因此在构件制作前必须认真检查材 料，矫正变形，不允许超出钢材规定的变 形范围。
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2. 加工制作的变形
（1）冷加工产生的变形 剪切产生弯扭变形；刨削产生弯曲变形。
（2）制作、组装带来的变形 弯曲变形；扭曲变形和畸变。
(1) 上弦偏差按60mm考虑，即每6m偏20mm，受压杆折减系数原为0.6降为 0.45，强度降低25％，要提高安全度，应减小上弦无支撑长度。因此 在无大型屋面板的天窗部位将原剪刀撑改为米字形支撑，使无支撑长 度由6m减为3m，相应提高了承载力和安全度。
（3）焊接变形 包括纵横向收缩变形、弯曲变形、角变
形、波浪变形和扭曲变形。
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3 运输及安装过程中产生的变形 运输中不小心、安装工序不合理、吊点
位置不当、临时支撑不足、堆放场地不平 均会产生变形。 4 使用过程中产生的变形
钢结构在使用过程中由于超载、碰撞、 高温等原因都会产生变形。
钢结构的变形可分为总体和局部变形两类。 总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生
变化，出现弯曲、畸变和扭曲等。 局部变形是指构件在局部区域出现变形，
例如，构件凹凸变形、端面的角度变位、板 边褶皱波浪变形等。
通常情况下都是两种变形是组合出现的。
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4.2 钢结构变形原因
• 钢材的初始变形 • 加工制作的变形 • 运输及安装过程中产生的变形 • 使用过程中产生的变形
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2. 事故原因 造成屋架倾斜和弯曲的原因是：屋
架侧向刚度差，在焊接支撑时有移动现象 ，检测不严格，下弦本身焊接时存在弯曲 但未予以纠正。
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3. 处理方法
发现事故时，2榀屋架间设有的支撑已全部焊接固定，3m×6m 大型屋面板已安装，若拆除重新安装有可能损坏屋架。该节间上弦设 有横向支撑，稳定性较好，且有屋面板的作用．屋架上弦侧向支承间 长度较小，下弦侧弯为拉杆，且小于L／1000。具体处理方法为：
凹凸不平处。
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T形钢和槽钢弯曲变形，见凸就锤击。掌握好支 撑点距离、锤击点位置和轻重，重点锤击“凸肋”。
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(2) 机械矫正
采用弓架、千斤顶和各种机械来矫 正变形。下面介绍几种机械矫正变形的方 法和适用范围。
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弓形矫正，使用于型 钢弯曲变形的矫正。
千斤顶矫正，杆件局 部弯曲变形矫正。
• 矫正后误差应满足《钢结构工程施工质量验 收规范》（GB50205-2001）。
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4.3.2 变形事故处理方法
1.冷加工法矫正变形
（1）手工矫正；（2）机械矫正。
冷矫正必须在构件无裂纹、缺口等损伤， 矫正施力应逐渐增加并持力一段时间。
2.热加工法矫正变形
采用乙炔和氧气混合燃烧火焰对变形构 件加热，使其产生新的变形来抵消原有变 形。
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钢板置于平台上， 凸面向上，锤击 凸起部位，击点 距离要适当，锤 击应一遍遍进行， 击力由小到大。
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将褶皱零件置于平台上，在弓形两端划好
方格线，按方格由外向内、由重到轻、由密
到稀锤击，锤击点要呈梅花型交叉。
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将扭曲板条置于平台上，用锤击支承点外侧板
条边缘（翘起边），大体矫正后，在平台上矫正
第4章 钢结构的变形事故
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钢结构具有强度高、塑性韧性好的特点， 尤其是冷弯薄壁型钢的应用和轻型结构的迅 速发展，使钢结构截面越来越小，壁厚越来 越薄。在这种形势下，再加上原材料以及加 工、制作、安装、使用过程中的缺陷和不合 理的工艺等因素，结构的变形问题更加突出。
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4.1 钢结构变形类型
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(1) 手工矫正
采用大锤和平台为工具，适合于尺 寸较小的零件的局部矫正，也可作为机械 矫正和热矫正的辅助矫正方法。手工矫正 是用锤击使金属延伸，达到矫正变形的目 的。下面介绍几种手工矫正变形的方法。
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钢板置于平台上，凸面向 上，中厚板大锤敲凸处可 矫正过来，薄板以凸面为 中心，从外围由远到近， 由重到轻，击打凸面周围， 使板件逐渐平整，最后轻 微打击凸处。
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扭曲变形：板条扭曲 变形，在凸面线状加热， 加热线与板条长边夹角 为45°；箱形构件扭曲， 在两腹板外侧线状加热， 由两端向中间进行，然 后在两盖板外侧线状加 热，进行矫正。
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4.4 典型事故实例分析
例1： 钢屋架倾斜弯曲事故： 1.工程及事故概况
某轧钢车间为5跨单层工业厂房，其主 轧跨全部采用钢屋架，共118榀，跨度36m。在屋 架安装中，发现有2榀已安装固定的屋架上弦中点 倾斜分别为57mm和36mn，下弦中点分别弯曲21mm 和7mm，其倾斜度大大超过施工及验收规范允许偏 差(2800／250=11.2mm)，但不大于15mm的范围。