?鋼結構以鋼板、型鋼(如 H 型鋼、工字鋼、角鋼)、鋼管等鋼材通過焊接、螺栓連接等方式組成的結構體系,廣泛用于工業(yè)建筑、高層建筑、大跨度空間結構等場景。那么,下面
東莞鋼結構工程小編講解一下相關問題:
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一、設計階段的根本性缺陷
結構體系選型不當
未根據荷載特性選擇合理體系:如大跨度建筑采用純框架結構而非桁架或網架,導致側向剛度不足;
支撐體系缺失:未設置水平支撐(如屋蓋支撐、柱間支撐),結構抗側移能力弱(典型案例:某倉庫因未設柱間支撐在風荷載下整體傾覆)。
計算模型與實際受力不符
節(jié)點簡化錯誤:將剛接節(jié)點按鉸接計算(如梁柱節(jié)點未考慮焊接剛接效應),導致構件內力計算偏差;
未考慮二階效應(P-Δ 效應):高層鋼結構中,豎向荷載在水平位移下產生附加彎矩,未計入計算時易低估柱內力。
構件穩(wěn)定驗算遺漏
壓桿穩(wěn)定驗算缺失:如鋼柱長細比(λ)超過規(guī)范限值(GB 50017 規(guī)定受壓構件 λ≤200),未進行歐拉穩(wěn)定計算;
薄壁構件局部失穩(wěn):如工字形截面翼緣寬厚比(b/t)超過 15√(235/f_y) 時,未設置加勁肋。
二、材料與構件加工的隱性風險
鋼材性能不達標
選用劣質鋼材:屈服強度(f_y)不足設計值(如 Q355 鋼實測 f_y=300MPa),導致構件承載力下降;
鋼材冷彎性能差:加工過程中產生微裂紋,降低構件延性(如吊車梁下翼緣冷彎后出現脆斷)。
構件加工精度缺陷
尺寸偏差超限:鋼柱垂直度偏差超過 H/1000(H 為柱高),導致安裝后偏心受力;
焊接缺陷:焊縫夾渣、氣孔(如 T 型接頭未焊透),削弱截面承載力并引發(fā)應力集中。
三、施工安裝階段的人為失誤
安裝順序錯誤
未按 “先支撐后主體” 原則施工:如高層鋼結構先吊裝鋼梁后安裝支撐,導致臨時結構失穩(wěn);
大跨度結構合攏順序不當:網架分塊吊裝時未對稱施工,產生不均勻變形(如某體育館網架合攏時因單側受力下撓 40mm)。
連接節(jié)點施工缺陷
螺栓連接問題:高強度螺栓未按規(guī)定預緊(扭矩不足導致滑移),或漏擰、錯擰(如某廠房鋼柱螺栓漏擰率達 30%);
焊接質量失控:現場焊接未預熱(厚板焊接時未達 80℃預熱溫度),導致焊縫出現冷裂紋。
臨時支撐拆除過早
裝配式鋼結構中,臨時支撐(如滿堂支架)未待結構形成完整體系即拆除,引發(fā)局部失穩(wěn)(如某展廳屋蓋支撐拆除后跨中下垂 25mm)。
四、使用階段的環(huán)境與荷載變化
荷載超限與偏心
違規(guī)改造:如廠房新增設備導致吊車梁荷載超設計值 20%,引發(fā)疲勞破壞;
積雪 / 積灰荷載未及時清理:北方地區(qū)屋面積雪超過設計值(如設計荷載 0.5kN/m2,實測積雪達 0.8kN/m2),導致屋架下撓。
溫度與腐蝕影響
溫差變形:鋼結構在高溫環(huán)境(如冶金車間)中彈性模量下降(600℃時 E 降至常溫的 50%),導致構件剛度不足;
腐蝕削弱截面:海邊建筑鋼結構防腐涂層失效后,鋼材年腐蝕量達 0.1~0.2mm,10 年后截面削弱超 10%。
五、規(guī)范與管理層面的漏洞
規(guī)范執(zhí)行不到位
忽視特殊荷載:如沿海地區(qū)未按《建筑結構荷載規(guī)范》考慮臺風荷載(基本風壓取 0.8kPa 而非 0.5kPa);
抗震設計缺失:地震區(qū)未進行彈塑性分析(如框架結構未驗算層間位移角是否≤1/50)。
管理流程缺失
未進行施工仿真分析:大跨度結構安裝前未通過有限元模擬(如 Midas/GEN)預測變形,導致實際與設計偏差大;
驗收環(huán)節(jié)疏漏:未對關鍵構件進行無損檢測(如超聲波探傷比例不足 20%),隱藏缺陷未被發(fā)現。