钢结构介绍详解.ppt

2015第5组 何广 蒋淡 老师 提问的问题放在最后面的 Company Logo Company Logo 引言 一 事故实例及其分析 二 事故原因总结分析 三 感想及思考 四 进入21世纪以来，钢结构在结构工程带给了我们举世瞩目的成就，特别是大跨桥梁及其超高层结构、大跨度空间结构，例如： 跨度1991米的日本明石海峡大桥 台湾508米的101大厦 直径320米的英国千禧穹顶 但是世界范围内的钢结构事故频频发生，惨痛的教训一再重复，给经济和社会带来巨大的损失， Company Logo Company Logo 该事故发生在施工过程当中； 在04 年9 月底某日大连某厂房高跨钢梁、钢柱已安装完毕, 连接部位的高强螺栓完成初扭, 水平方向的支撑系统正在安装时突遇大风,随即厂房高跨轴段刚架发生了整体倒塌(图1) 。 Company Logo Company Logo Company Logo 施工 缺少针对性的刚架吊装施工临时支撑方案 设计 施工力学的角度，大部分柱间支撑、和屋面支撑均未安装,。 在风力作用下,,导致中柱锚栓先于柱断面拔出、折断 ( 如图2) ； Company Logo Company Logo 刚架柱脚螺栓应采用可靠方法定位 保证施工工况与设计工况一致 合理安排安装顺序 吊装时应重视风荷载作用 门架安装施工 应注意的问题 某生产出口家具的生产车间(共4 座) ,为单层砖混结构建筑物,该建筑物基础采用柱下钢筋混凝土独立基础,墙下毛石条形基础,墙体采用M5 混合砂浆砌筑MU715 机制砖,构造柱混凝土强度等级为C20 ,屋盖采用24m 跨薄壁轻型钢结构,屋面板采用压型钢板,钢屋架焊接在构造柱的预埋件上（图3） Company Logo 事故背景 Company Logo 该工程于2003 年施工完毕投入使用,2004 年11 月25 日因突降暴雪,积雪厚度达23cm ,4 座厂房先后出现严重倒塌事故,倒塌情况（图4）。 4 座厂房屋架均坍塌,纵墙大部分倒塌,构造柱、圈梁断开,断开处钢筋颈缩、断裂,部分预埋件钢筋断开。 Company Logo Company Logo Company Logo 1.现场调查检测结果分析 2.结构验算结果分析 3. 倒塌分析 Company Logo 现场 检测 所有屋架均出现挠曲断裂现象 设计 缺失 设计仅一张草图，无签字盖章 施工 状况 焊缝有严重缺陷 主要原因 Company Logo 结论 1 2 3 4 桁架方案的抗疲劳性能比较低, 疲劳强度低 桁架方案不能充分发挥钢材强度,不利于采用高强度钢材,也没有发挥出桁架结构的优势 桁架方案的焊缝和连接很多,不容易保证加工质量 实腹式结构的附属结构发生疲劳破坏,吊车梁主体结构也不受影响,且容易维修,结构的使用寿命更长 Company Logo ★不合理的施工管理 ★不合理的施工方案 ★不合理的结构形式 ★不合理的计算方法 ★设计孤立施工过程 ★荷载考虑不够全面 ★缺少对自然灾害预防 ★缺少对结构的保养 ★检测不够到位 设计 施工 使用 Company Logo 施工过程 使用过程 设计过程 ★ 设计规范 ：不仅要做到大震不倒，还要，大跨的大雪不倒 ★ 设计过程：统计资料选择结构形式，如柱高多少选择格构，梁跨多少选择桁架 ★施工力学：模拟施工过程时程分析结构受力及变形 ★施工方案：合理选择施工方案，如： 雅典奥运主场馆采用外拼装再滑移就位，北奥场馆一次成型 ★施工监测：时程监测并分析控制施工过程。 ★灾害预警 ★安全防护 ★实时监测：如对结构的关键部位时刻关注应力应变 ★定期保养：如对防火层，防锈涂料定期 问题一：钢结构是风荷载起作用大还是地震荷载？ 回答：钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；这也决定钢结构受风荷载的作用大一点《但地震荷载也不能忽视》 Company Logo 屋盖采用跨薄壁轻 型钢结构,什么是薄壁轻 型钢结构？ 用各种冷弯型钢制成的结构。冷弯薄壁型钢由厚度为1.5~6毫米的钢板或带钢，经冷加工(冷弯、冷压或冷拔)成型，同一截面部分的厚度都相同，截面各角顶处呈圆弧形。在工业民用和农业建筑中，可用薄壁型钢制作各种屋架、刚架、网架、檩条、墙梁、墙柱等结构和构件。 Company Logo 报 告 人： 蒋淡