鋼(gāng)結構的三大隱患   2011-03-03 09:34:36來源(yuán)：   RSS 打印(yìn) 復製鏈(liàn)接 | 大(dà) 中 小     隨著(zhuó)我國的工(gōng)業發展，很(hěn)多大(dà)跨度(dù)場館，高(gāo)層建(jiàn)築(zhù)，構築(zhù)物，中(zhōng)小(xiǎo)型建築都采用了鋼結構。無可(kě)置(zhì)疑，鋼(gāng)結構有很多*條件，如(rú)鋼材的結(jié)構組織(zhī)均匀，強度(dù)高，彈(dàn)性模(mó)量高，塑(sù)性和韌(rèn)性(xìng)好，適於(yú)承(chéng)受衝(chōng)擊(jī)和(hé)地震荷(hé)載(zǎi)，鋼(gāng)材的密度與強度之比較小，鋼結構與(yǔ)鋼筋(jīn)混凝(níng)土(tǔ)結(jié)構相比(bǐ)要(yào)輕(qīng)30％~50％，而且(qiě)鋼結構便於機械(xiè)化生產(chǎn)，是(shì)工程結構(gòu)中(zhōng)工業化(huà)程度zui高的一種。但是，也(yě)不能(néng)否認，鋼(gāng)結構還(huán)存在著缺陷(xiàn)和(hé)隱患(huàn)。對(duì)於(yú)鋼材本身的材質問(wèn)題以(yǐ)及耐候(hòu)性，耐火性，耐腐(fǔ)蝕性，還存在(zài)著(zhuó)大(dà)量的研究(jiū)課題(tí)。同時(shí)，大(dà)量的事故表明(míng)，鋼結構構(gòu)件(jiàn)由於強(qiáng)度高(gāo)，所(suǒ)用截(jié)麵相對(duì)小，也就(jiù)容(róng)易(yì)失(shī)去穩(wěn)定(dìng)。這些問題成(chéng)為鋼結(jié)構(gòu)的三(sān)大(dà)隱患，我們(mén)在(zài)采用鋼(gāng)結構(gòu)時，要時刻(kè)警惕(tì)，並(bìng)應采取(qǔ)相(xiāng)應(yīng)的措(cuò)施。
    隱(yǐn)患之一——失(shī)穩(wěn)    鋼結構的(dí)失(shī)穩分(fēn)兩類(lèi)：整體失穩(wěn)和局部(bù)失穩。整體失穩(wěn)大多(duō)數(shù)是由(yóu)局(jú)部(bù)失穩(wěn)造(zào)成(chéng)的(dí)，當受壓部位或(huò)受彎部位(wèi)的長(cháng)細(xì)比(bǐ)超(chāo)過允許值時，會失(shī)去穩(wěn)定(dìng)。它(tā)受(shòu)很多客觀因素影(yǐng)響(xiǎng)，如荷載變化，鋼(gāng)材(cái)的(dí)初始(shǐ)缺(quē)陷(xiàn)，支(zhī)承情況(kuàng)的(dí)不(bù)同等。支撐(chēng)往往被設計(jì)者(zhě)或施(shī)工者所忽視(shì)，這(zhè)也(yě)是造(zào)成整(zhěng)體失(shī)穩的原因(yīn)之(zhī)一。在吊裝(zhuāng)中(zhōng)由(yóu)於吊(diào)點(diǎn)位置的不(bù)同，桁架(jià)或(huò)網(wǎng)架的(dí)杆件受(shòu)力可能(néng)變號(hào)，造成失穩(wěn)；腳手架傾覆(fù)，坍塌或變形(xíng)大多是(shì)因(yīn)為連杆不足，沒(méi)有支撐造(zào)成(chéng)的(dí)。    很(hěn)多可能(néng)發(fā)生荷(hé)載(zǎi)變化的(dí)重要結構如(rú)橋梁，桁架，水(shuǐ)工閘門(mén)，導(dǎo)彈(dàn)發射架等，多采用超(chāo)靜(jìng)定(dìng)結構，因它(tā)有贅餘杆件(jiàn)，可預(yù)防因(yīn)一個(gè)杆件失(shī)穩而造成整(zhěng)體(tǐ)失穩(wěn)。又如鋼組合(hé)梁中(zhōng)由(yóu)於腹(fù)板(bǎn)高(gāo)而(ér)薄(báo)或(huò)翼緣寬(kuān)而(ér)薄(báo)也會造成(chéng)局部失(shī)穩。    回(huí)顧歷(lì)史(shǐ)，值(zhí)得(dé)我們警(jǐng)惕(tì)的(dí)是(shì)，隨(suí)著鋼結構的出現(xiàn)，就伴隨(suí)著(zhuó)失穩事故的(dí)發(fā)生(shēng)，所以無論(lùn)設計或施(shī)工，保證結構穩(wěn)定(dìng)應銘刻在心。
    隱患之(zhī)二——腐蝕    如果失(shī)穩是(shì)急(jí)性(xìng)病的話(huà)，腐蝕(shí)則(zé)是慢性病。普(pǔ)通(tōng)鋼材的(dí)抗腐(fǔ)蝕性(xìng)能較差，尤其是處於濕度較大(dà)，有侵(qīn)蝕(shí)性(xìng)介質的(dí)環(huán)境中(zhōng)，會(huì)較快地生(shēng)鏽腐(fǔ)蝕(shí)，削弱(ruò)了構(gòu)件的承載力(lì)。例如轉爐(lú)車(chē)間(jiān)的鋼屋架，平均(jūn)腐蝕速度為(wéi)每年0.10-0.16mm.據(jù)統計，*每(měi)年鋼鐵年產zui的30％～4JD％因(yīn)腐(fǔ)蝕而失效，淨損(sǔn)失(shī)約(yuē)10％。我(wǒ)國在一次(cì)鋼(gāng)筋(jīn)混(hùn)凝(níng)土屋架，木(mù)屋(wū)架(jià)，鋼木屋架和鋼屋架等的事(shì)故(gù)統(tǒng)計中(zhōng)發(fā)現(xiàn)，鋼屋(wū)架(jià)出(chū)現倒塌(tā)事故(gù)占(zhān)38.62％，而(ér)由於腐蝕(shí)並缺乏(fá)維修的原因(yīn)占比重很大。
    過(guò)去對於(yú)外(wài)露鋼(gāng)材(cái)僅僅(jǐn)是噴塗(tú)（刷）兩(liǎng)道防鏽漆，實踐(jiàn)證明，由於施(shī)工(gōng)中不(bù)可(kě)能用塗料把(bǎ)空(kōng)氣*隔(gé)絕，在使(shǐ)用時(shí)也缺(quē)乏(fá)定(dìng)期維護措(cuò)施，所以(yǐ)這種作(zuò)法(fǎ)效(xiào)果(guǒ)並不顯著。用(yòng)鍍鋅，噴鋁(lǚ)等消(xiāo)極作法，其成(chéng)本和效果(guǒ)也(yě)不太(tài)理想。
    近年(nián)來冶金行業采用(yòng)在(zài)冶煉中加(jiā)入(rù)適(shì)量的磷(lín)，銅(tóng)，鉻(gè)和鎳，形(xíng)成耐腐(fǔ)蝕的合金(jīn)鋼(gāng)，能在表麵(miàn)上形成致密的(dí)防鏽層，起到隔(gé)離覆蓋(gài)作(zuò)用，不(bù)失(shī)為一(yī)種(zhǒng)積極作法。
    隱患之(zhī)三——火(huǒ)災    鋼(gāng)材的耐溫性較(jiào)差，其(qí)許(xǔ)多性能(néng)隨溫度升降而(ér)變(biàn)化，當溫(wēn)度(dù)達(dá)到430-540℃之間時，鋼(gāng)材的屈服(fú)點(diǎn)，抗(kàng)拉強度和彈(dàn)性(xìng)模量將(jiāng)急(jí)劇(jù)F降，失(shī)去承(chéng)載(zǎi)能(néng)力。用(yòng)耐火材(cái)料對鋼結(jié)構進(jìn)行(háng)必要(yào)的維護，是(shì)鋼(gāng)結構(gòu)研究(jiū)的一(yī)個重(zhòng)要(yào)課原地(dì)垂(chuí)直塌落，形(xíng)成“扁餅”效(xiào)應(yīng)。這起震驚世(shì)界(jiè)的事(shì)故，其(qí)直接原因(yīn)是(shì)火(huǒ)災(zāi)。當(dāng)然(rán)，排除(chú)這類(lèi)事(shì)件的發(fā)生，還(huán)涉及(jí)方方(fāng)麵麵，在(zài)這種(zhǒng)情(qíng)況(kuàng)下(xià)。噴塗(tú)防(fáng)火(huǒ)塗料(liào)或灑水滅火(huǒ)係統均(jūn)顯(xiǎn)得無能為力。
    建(jiàn)築物(wù)的耐(nài)火能力取決(jué)於建(jiàn)築構(gòu)件耐(nài)火性能的(dí)好壞(huài)，在火災發(fā)生時(shí)其承(chéng)載能力應(yīng)能(néng)延(yán)續(xù)一定時(shí)間，使人們(mén)能安全(quán)疏散，搶(qiāng)救(jiù)物資(zī)和撲滅(miè)火災。目前鋼結構用鋼(gāng)盡量采用耐(nài)火(huǒ)高(gāo)強(qiáng)度(dù)鋼，例如(rú)15MnV鋼(gāng)就是在(zài)16Mn鋼的基(jī)礎上(shàng)加人(rén)適(shì)量(liáng)的(dí)釩（0.04％-0.12％），可(kě)使(shǐ)鋼的高溫硬度(dù)提(tí)高。另一方(fāng)麵應采用防腐(fǔ)塗料，特別(bié)是(shì)防火(huǒ)防腐(fǔ)合(hé)一的塗(tú)料(liào)。