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警惕钢结构失稳的原因与钢结构事故的处理

警惕钢结构失稳的原因与钢结构事故的处理

【摘要】:
钢结构工程顾名思义就是以钢材为主体的结构工程,它是由型钢、钢板等组成的钢梁、钢柱、钢桁等,他们因为材料的不同所以导致他们的连接方式也不同,有焊缝的、有螺栓的、还有铆钉的等等。钢结构工程包含钢钢结构雨棚、钢结构天桥、旋转楼梯等都属于钢结构,一套合格的钢结构工程不仅要施工安全,还要设计安全,根据图纸以及ISO9001标准都是有要求的,必须按照规范来施工等等,如何让一套钢结构工程从头到尾都安全选择是非常

  钢结构工程顾名思义就是以钢材为主体的结构工程,它是由型钢、钢板等组成的钢梁、钢柱、钢桁等,他们因为材料的不同所以导致他们的连接方式也不同,有焊缝的、有螺栓的、还有铆钉的等等。钢结构工程包含钢钢结构雨棚、钢结构天桥、旋转楼梯等都属于钢结构,一套合格的钢结构工程不仅要施工安全,还要设计安全,根据图纸以及ISO9001标准都是有要求的,必须按照规范来施工等等,如何让一套钢结构工程从头到尾都安全选择是非常重要的,如何判别钢结构施工队是否安全,首先必须要有规范的施工团队,其次要有施工要求,最后必须要对工程有自己公司的标准。一支优秀的施工团队是一家钢结构公司的核心,这是也是一家钢结构最基本的要求,以为这不仅是这家公司的核心,而且也是对客户最起码的责任感,我们更多的是要为客户负责任。

  钢结构相对于混凝土来说,其优势相对较多,所以钢结构的应用较为广泛。而失稳是指钢结构的承受能力达到极限状态从而失去稳定性。由钢结构失稳而导致的事故在工程中比较多。而想要从根本上控制钢结构失稳事故的发生,首先需要了解导致钢结构失稳的原因。

  1.钢结构的失稳类型和特点

  从总体来说,钢结构失稳大体分为整体和局部的失稳。从性质上讲,钢结构失稳又分为三类。

  (1)平衡分岔失稳。平衡失稳的问题主要是完整的轴心以及中面受外力的作用从而导致失稳。平衡分岔失稳还被称为分支点失稳,是钢结构稳定问题中的首要问题,平衡失稳还包括受压的圆柱壳等。在稳定问题中又有稳定分岔失稳和不稳定分岔失稳之分。

  首先,稳定分叉失稳指的是处于稳定平衡状态的钢结构,在接近临界状态时,其屈曲平衡位形出现得微变。而其在发生变形后会增加荷载;其次,不稳定分岔失稳。如同缀条柱、承受均匀外压力的全球壳等屈曲就属于不稳定分岔失稳,也叫“有限干扰屈曲”,是因为其都是在有限干扰的作用下,由半屈曲平衡位形向非邻近的屈曲平衡位形转移。

  (2)极值点的失稳。在钢结构失稳问题中,极值点失稳是第二个问题。其是指钢结构的偏心受压构件的塑形在达到一定得程度时无法承受其稳定性。极值点失稳还包括双向受弯构件等。极值点失稳的现象是比较常见的,例如一些轴压构件由于初弯曲或初偏心等问题而出现失稳情况。

  (3)跃越失稳。对于跃越失稳来说,其没有平衡分岔点,也没有极值点,但也有失稳问题。该类结构主要是一个平衡位形突然向另一个平衡位形跳跃,这样会导致一些很大的变形出现。在实际的工程中,要确保不能出现这样的变形,因为较大的变形会破坏钢结构。

  2.钢结构事故的因素

  在钢结构中,最大的问题就是稳定问题。在一些工程中由于钢结构不稳定,造成了一系列失稳事故的发生,付出了惨重的代价。钢结构失稳事故可为整体失稳和局部失稳,下面就从这两个方面的出现因素进行具体分析。

  (1)整体失稳事故的因素。1)设计上的失误。设计人员的水平与设计质量好坏有直接关系。一些设计人员缺乏实际的经验和稳定的概念,对于稳定的计算公式不是很熟悉,或者只计算基本构件的稳定,而将整体结构的稳定忽略不计,从而导致设计错误,最终导致钢结构失稳事故的发生;2)制作问题。制作的问题主要是构件的初弯曲、初偏心和焊接产生的残余变形等,这种制作中出现的问题很大程度上影响了钢结构的稳定承受能力;3)临时的支撑力不够。在钢结构进行安装的过程中,没成型的钢结构是可变得,此时钢结构还不具备稳定性。在安装时必须要设置临时的支撑点来支撑整体的稳定,如果临时的支撑点设置不当过支撑力不够,会导致构件失去稳定性,从而使整个结构倒塌,出现钢结构失稳事故。

  (2)局部失稳事故的因素。局部失稳的后果对于整体失稳的后果来说要相对小一些,但是也不能被忽视,否则也会造成事故的发生。局部失稳的原因主要有以下几个方面。

  1)设计不合理。设计人员的计算方法不正确可能会导致构件的宽厚比和高厚比与规范值有偏差,从而会导致局部失稳。

  2)构造不合理。在局部构件的构造中,对于集中力较大的部位应设置加劲肋。并且,为了让构件在运行过程中不变形,应在构件中设置横隔等。而在一些工程中,比较常见的问题是加劲肋的数量偏少和构造不合理的问题。

  3)吊点的位置问题。在进行钢结构构件吊装时,选择合适的吊点位置对整个构件的稳定有很重要的作用,构件的受力状态是由吊点位置来决定的,构件的内部受力太大会导致构件局部失稳。

  3.处理钢结构事故的措施

  在工程建筑中,如果钢结构发生失稳现象,则可能会导致整个结构坍塌而造成严重的失稳事故。在事故发生后,通常做的最多的处理是追究责任,这其实并没有太多的意义。因此,为了避免钢结构失稳造成事故的发生,整个工程都应该做好防范工作,加固或换板件来固定构件,使其更具有稳定性,以此减少失稳事故的发生。

  (1)提高设计人员的专业素质。出现钢结构失稳事故,设计人员的责任应该是比较大的。因此,工程单位有必要提高设计人员的专业素质,而要提高设计人员的设计理念要从几个负面入手。第一,设计人员要具有整体意识,在结构的整体布置设计时要从全方位考虑影响其稳定性的因素,特别是支撑点的设计;第二,在钢结构稳定性的设计中,会涉及到相关计算公式,因此设计人员在计算钢结构稳定时,要充分考虑其实际的承受能力,尤其要注意对支座约束的影响;第三,在考虑稳定性问题时,不仅要考虑整体稳定因素,还要考虑局部影响因素,并将两者相结合来考虑计算,从而降低钢结构失稳事故的发生。

  (2)减少钢结构中的缺陷。在钢结构失稳的影响因素中,初弯曲、初偏心等问题是比较常见,也是影响较大的因素,所以相关单位必须要在源头上控制这些缺陷,采用合理的工艺保证钢结构的质量从而降低失稳事故。

  (3)施工单位应注意安全。安全问题是所有人都应该关心的问题。在施工过程中,施工单位必须要有合理的吊装方案,对整个施工进行精心设计,注意整体的安全;对临时支撑点的设置要科学合理,并确保钢结构安装过程中的安全,做好钢结构失稳防范措施,进而减少钢结构失稳事故的发生。

  (4)正确使用钢结构。钢结构在储存过程中难免会有一些损坏,因此工程单位要定期对钢结构进行检查和维修,避免一些损坏的钢结构被用于建筑中,从而发生钢结构失稳事故。同时,在改造钢结构时不能自行更改构件的承受能力,必须要和专业人士进行讨论后,才能进行适当地更改。

  4.结束语

  通过上文的分析可知,要想从根本上控制失稳事故的发生,就必须做好钢结构的失稳防范工作,设置合理的支撑点,提高稳定性,从而减少事故的发生。

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