7失稳事故

（2）制作应力求减少缺陷
通过合理的工艺和质量控制措施将初弯曲、初偏心、残余 应力等缺陷减少到最低程度 。
（3）施工应确保安装过程中的安全
制定科学的施工组织设计，采用合理的吊装方案，精心 布置临时支撑，以防止钢结构安装过程中失稳，确保结构安 全。
（4）正确使用钢结构建筑物 。
定期检查和维护；当需要进行工艺流程和使用功能改造 时，必须与设计单位或有关专业人士协商，不得擅自增加负
荷或改变构件受力。
3.事故实例分析
（1）事故概况
河北省某厂铸造车间，总长83m，分三期建成。第一期工 程于1983年10月完工，共15间，开间3.3m。为钢筋混凝土 吊车梁，三铰拱式轻钢屋架。屋面为轻钢檩条，上铺木望板 ，挂水泥瓦。屋架下弦标高10.5m，砖墙承重。第二期工程 为由原车间向东接建8个开间，开间尺寸4m，屋架下弦标高 8.25m。其余同第一期工程。第三期工程于84年7月开始在室 内增建两排钢筋混凝土柱，横向柱距16.5m，纵向柱距与厂 房开间相同。南排柱紧靠厂房南墙，柱顶为现浇钢筋混凝土 吊车梁，设3t和5t吊车各一台。86年1月投入使用。
2）屋架上弦斜梁不满足整体稳定性要求。屋架上弦斜梁采用空 间桁架式结构，三角形组合截面，上弦为双角钢，下弦为单 根圆钢。原《钢结构设计规范》（TJ17-74）中规定：“三 铰拱屋架的三角形截面组合斜梁，为了满足整体稳定性要求 ，其截面高度与斜梁长度的比值不得小于l/18。”实际工程 中，一般采用1/15左右。而本工程斜梁高跨比只有 0.5/10.8=1/21.6，不能满足整体稳定性要求。
3.事故实例分析
（1）事故概况(续)
该工程未经正式设计单位设计，未考虑抗震设计，并由农 村非正式施工单位施工。1987年11月27日下午2时10分，厂 房中工人正在浇注铁水，突然有一根屋架上弦支撑的圆钢掉 下来，接着发现屋架下弦严重下垂．从室外看屋盖上弦三角 形变为“人”字形。至2时52分，屋顶开始掉灰尘，紧接着 整个屋盖23榀三铰拱式轻钢屋架全部倒塌。顶部部分墙体倒 塌。幸运的是车间人员发现险情后，迅速撤出，只有3人受轻 伤，未造成重大伤亡。但造成严重的直接和间接经济损失。
4）使用不当。随意改造使用功能；改变构件的受力状态；由积 灰或增加悬吊设备引起的超载；基础的不均匀沉降和温度应 力引起的附加变形；意外的冲击荷载等。
（2）局部失稳事故原因
1）设计错误。忽视甚至不进行构件的局部稳定验算。 2）构造不当。局部受集中力较大的部位，原则上应设置构造加
劲肋；为了保证构件在运输过程中不变形也须设置横隔、加 劲肋等。 3）原始缺陷。包括钢材的负公差严重超规，制作过程中焊接等 工艺产生的局部鼓曲和波浪形变形等 。
第七章
钢结构失稳事故
第7章 钢结构的失稳事故
1.钢结构失稳的类型及产生的原因
钢结构的失稳事故可分为整体失稳事故和局部失稳事故两 大类。
（1）整体失稳事故原因
1）设计错误。计算简图及支座约束与实际不符，设计安全储备 过小等 。
2）制作缺陷。初弯曲、初偏心、热轧冷加工以及焊接产生的残 余变形等。
3）临时支撑不足。安装过程中，临时支撑设置不合理或者数量 不足，造成构件失稳，致使结构倒塌或倾覆。
有支撑）
2。中柱安装（注意缆风绳）
3。上柱间第一根梁
4。上第2根梁
5、继续安装
6、主体安装完成
刚架梁平面外失稳导致破坏
原因分析
• 梁的平面外稳定为得到保证 • 安装过程中没有设置支撑 • 安装完后没有及时地调平
某厂房（劣质工程） 最高处24米
安全隐患较大
• 梁柱截面太小，稳定性太差 • 没有考虑风荷载，否则倒塌可能性非常大 • 梁柱支撑弱，整体刚度不足 • 柱脚设计成刚接作用不大
3）应加强对建筑设计施工的管理。严禁无证设计、无证施工。
上海20000㎡厂房倒塌事故
原因分析
• 柱子翼缘太小，难以保证平面外的稳定 • 柱底板厚度较薄，刚度较差 • 柱脚连接方式设成铰接，锚栓太细，造成柱脚
稳定性较差 • 施工过程中可能没有安装临时支撑
合理的安装
1、边柱安装（先装第2个柱 距中的边柱，因为此处设计
5）未做抗震设计。该工程位于7度地震区，而设计中未考虑抗
震设防。
（3）教训
1）结构选型应十分谨慎。对有振动荷载或跨度大于18m的建筑 不要选用轻钢屋架。凡柱高在9m或9m以上的，不论房屋跨 度大小和承重大小均不得采用砖排架承重方案。
2）严禁在施工和使用中超载，严禁随意在屋架上增加荷载。对 积灰较多的厂房，除设计时必须按规定考虑积灰荷载外，使 用中应指定专人负责，定期进行清扫，以防给屋架增加负担 。
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剖面图
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（2）事故原因
1）屋架选型不当。该厂房为热加工车间，20m跨。内设吊车2 台，处于7度地震区。厂房跨度大，有振动荷载，并且处于高 温工作环境。屋盖结构选用了单榀和整体刚度都很差的三铰 拱式轻钢屋架，与有关规定不符。
4）吊点位置不合理。
2.钢结构失稳的处理与防范
失稳事故应以防范为主，应做好以下工作：
（1）设计人员应强化稳定设计理念
1）结构的整体布置必须考虑整个体系及其组成部分的稳定性 要求。 2）计算简图必须符合实际受力情况。 3）构件的稳定计算与细部构造的稳定计算必须配合，尤其要 有强节点的概念。 4）强度问题通常采用一阶分析，而稳定问题原则上应采用二 阶分析。 5）叠加原理不适用于稳定问题。 6）应考虑整体稳定和局部稳定的相关影响。
（2）事故原因(续)
3）屋架斜梁上、下弦杆强度不足。屋架斜梁上弦采用2∟50×5 角钢，下弦采用1Φ20圆钢。经复算，在正常荷载作用下，上 弦压应力为183.1MPa，下弦拉应力达363.5MPa，均大于其
允许应力。
4）不应采用砖墙承重方案。第一期工程屋架下弦标高10.5m， 这样高的厂房，采用带壁垛砖墙承重是不安全的。而应采用 钢筋混凝土柱。