钢结构的失稳事故

郑州市中原区一在建7层钢构房倒塌造成3死3伤作者：河南商报浏览次数：63时间：2011-08-22 10:30:50[收藏]救援现场。

《河南商报》供图据《河南商报》报道20日，郑州市中原区一在建7层钢构房倒塌，造成3死3伤。

事发后，郑州市市长赵建才等紧急赶往现场。

事故楼位于中原区须水镇西岗村大庄村，主体倒成弧形压在相邻平房上关键词：郑州市中原区钢构救援现场。

《河南商报》供图据《河南商报》报道20日，郑州市中原区一在建7层钢构房倒塌，造成3死3伤。

事发后，郑州市市长赵建才等紧急赶往现场。

事故楼位于中原区须水镇西岗村大庄村，主体倒成弧形压在相邻平房上，与平房相连的一间小屋被压垮。

倒塌的钢构楼内，是钢架和碎裂的楼板。

钢构楼占地100平方米左右。

据村民郭永东说，下午两点多，他听到“轰”的声音，马上出门，爬上倒塌的楼，看到废墟上躺着两名伤者，“身上有血，但还能说话”。

他与现场其他工人一起，将两名伤者抬下楼。

很快，消防官兵赶到救援。

直到下午6点半左右，消防官兵离去。

当晚，解放军第153中心医院急诊科接待护士说，事故中已有3人死亡、3人受伤，伤者正在进行抢救，伤情比较重。

事故发生后，郑州市市长赵建才紧急赶往现场，指挥救援。

赵建才透露，由于楼房整体框架是钢结构，地基太浅，导致了整体的倾塌。

据须水派出所工作人员介绍，目前钢构楼房主已被控制，由专案组负责。

有知情者称，楼主是西岗村大庄村9队村民郭某，他是盖7层楼，盖到5层塌了，楼房用的全是钢筋，没有砖头，是私自盖的楼。

据获救工人说，楼上当时有8人，死亡3人，受伤3人。

西岗村大庄村多名村民说，倒塌的楼房是该村第一幢钢构楼，之前没见过这种楼。

他们知道盖7层楼房属于违规，但村里不少人家都盖得比较高，用来出租。

锡林郭勒一公司发生施工倒塌事故3死8伤作者：李国萍来源：北方新报点击： 155 评论：0更新日期：2012年08月21日8月19日16时左右，锡林郭勒盟运通煤炭储运有限责任公司施工现场发生钢结构倒塌事故，造成3人死亡、8人不同程度受伤。

钢结构的三大隐患隐患之一——失稳钢结构的失稳分两类：整体失稳和局部失稳。

整体失稳大多数是由局部失稳造成的，当受压部位或受弯部位的长细比超过允许值时，会失去稳定。

它受很多客观因素影响，如荷载变化、钢材的初始缺陷、支承情况的不同等。

支撑往往被设计者或施工者所忽视，这也是造成整体失稳的原因之一。

在吊装中由于吊点位置的不同，桁架或网架的杆件受力可能变号，造成失稳;脚手架倾覆、坍塌或变形大多是因为连杆不足、没有支撑造成的。

很多可能发生荷载变化的重要结构如桥梁、桁架、水工闸门、导弹发射架等，多采用超静定结构，因它有赘余杆件，可预防因一个杆件失稳而造成整体失稳。

又如钢组合梁中由于腹板高而薄或翼缘宽而薄也会造成局部失稳。

回顾历史，值得我们警惕的是，随着钢结构的出现，就伴随着失稳事故的发生，所以无论设计或施工，保证结构稳定应铭刻在心。

隐患之二——腐蚀如果失稳是急性病的话，腐蚀则是慢性病。

普通钢材的抗腐蚀性能较差，尤其是处于湿度较大、有侵蚀性介质的环境中，会较快地生锈腐蚀，削弱了构件的承载力。

例如转炉车间的钢屋架，平均腐蚀速度为每年0.10-0.16mm.据统计，全世界每年钢铁年产最的30%～40%因腐蚀而失效，净损失约10%.我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现，钢屋架出现倒塌事故占38.62%，而由于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。

过去对于外露钢材仅仅是喷涂(刷)两道防锈漆，实践证明，由于施工中不可能用涂料把空气完全隔绝，在使用时也缺乏定期维护措施，所以这种作法效果并不显著。

用镀锌、喷铝等消极作法，其成本和效果也不太理想。

近年来冶金行业采用在冶炼中加入适量的磷、铜、铬和镍，形成耐腐蚀的合金钢，能在表面上形成致密的防锈层，起到隔离覆盖作用，不失为一种积极作法。

隐患之三——火灾钢材的耐温性较差，其许多性能随温度升降而变化，当温度达到430-540℃之间时，钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧F降，失去承载能力。

高层建筑钢结构的倒塌原因与事故案例分析近年来，随着城市的不断发展和人口的增加，高层建筑在城市中的比例也逐渐增加。

然而，高层建筑之中的钢结构倒塌事故发生频率的增加引起了人们的关注。

针对这一问题，本文将对高层建筑钢结构的倒塌原因进行分析，并举例说明一些历史上发生的事故案例，以期在设计和施工过程中避免类似问题的再次发生。

高层建筑钢结构的倒塌原因主要可以归结为以下几点：1. 承载力不足：高层建筑的钢结构需要能够承受巨大的重力和外力荷载。

然而，如果在设计和施工阶段出现错误，导致结构计算不准确或施工质量不达标，就会出现承载力不足的情况。

例如，设计过程中荷载估算不准确、钢材质量不合格、焊接强度不够等都可能导致钢结构的承载力不足，进而引发倒塌事故。

2. 缺乏有效的监测与维护：高层建筑钢结构的监测与维护是防止倒塌的重要环节。

然而，一些高层建筑的钢结构缺乏有效的监测体系和维护措施，导致在使用过程中难以及时发现结构存在的问题。

如果钢结构存在隐患而未能及时维修或更换，就会增加事故发生的可能性。

例如，长期暴露在恶劣环境中的钢结构容易受到腐蚀和疲劳等损害，如果不进行及时检修和维护，就可能引发倒塌事故。

3. 自然灾害：自然灾害是导致高层建筑钢结构倒塌的重要原因之一。

例如，地震、风暴等极端天气情况下，钢结构容易受到破坏。

如果钢结构的设计和施工未能考虑到这些自然灾害因素的影响，就会增加结构的脆弱性，进而引起倒塌风险。

下面是几个高层建筑钢结构倒塌的实际事故案例：1. 深圳茶光大厦倒塌事故（2015年）：这起事故发生在深圳市，是中国历史上最严重的高层建筑倒塌事故之一。

该建筑在施工过程中存在质量问题，施工方未能严格按照设计要求进行操作。

导致结构出现严重的扭曲变形，最终引发整个建筑的倒塌，造成多人死伤。

2. 加拿大奇科卡塔灾难（1971年）：这次灾难发生在加拿大蒙特利尔市的一座高楼项目中。

施工过程中使用了飞行式模板技术，但设计和施工人员未能考虑到加拿大严寒的气候条件。

门式刚架轻钢结构在安装时失稳倒塌的原因及预防措施全套门式刚架轻钢结构在安装时发生倒塌,已不是个别现象,许多钢构公司发生过这类事件。

轻钢结构是靠各构件连接在一起相互约束才形成具有空间稳定的结构,才具有设计预定的承载能力,在安装时,单个构件不受约束,或约束很少,是极不稳定的,突出的问题是,正在安装的门式刚架被风侧向吹倒（面外倒塌）。

下面用一个算例来分析在施工中两个阶段的门式刚架安全问题:某一轻型门式刚架厂房,跨度L=30m,柱距9m檐高H=9m,坡度1:10,B类场地,当地风压0.6kN∕m2,施工时的风压按30%估算（相当于6~7级风力）,风荷体型系数取13梁柱截面尺寸见（图1）,钢材Q345o1.按施工第一阶段各类支撑尚未安装,此时为独立一根无支撑刚架屋盖梁受风荷载:qL=p∙ps∙ho∙vb=1.0×1.3X0.75X（0.6X0.3）=0.176kN∕m 柱子受风荷载：qz=lz∙Ps∙ho∙o=1.0×1.3×0.65×（0.6×0.3）=0.152kN∕m屋盖梁的侧向弯矩:My=I9.8kN∙m屋盖梁侧向抗弯模量Wy=51.2cm3屋盖梁应力d=345N∕mm2屋盖梁已开始屈服,有倒塌的危险柱子底部弯矩Mz=29.92kN∙m柱子抗弯模量W=192cm3柱子底部应力6=156N∕m2<fy=345N∕mm2,无问题。

柱底4个M24锚栓按15OmmXI50mm分布,柱底板离混凝土基础面有70mm（考虑柱底采用螺母调节安装标高,灌浆层需加大20mm）作为灌浆层,在灌浆之前,水平力作用在柱顶犹如拨钉之杠杆使锚栓分别承受拉、压力作用,见（图2）.每个锚栓受力Nl=9.7kN（d为锚栓间距）,查钢结构手册,每个M24锚栓受拉承载力[N]=49.4kN<99.7kN,刚架将因错栓被拉、压破坏而倒塌.为防止出现此种状况,可设置临时风缆绳,使风荷载由缆绳承担,可保证结构安全。

钢结构失稳1、引言稳定性是钢结构的一个突出问题。

在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。

对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。

现代工程史上不乏因失稳而造成的钢结构事故，其中影响最大的是1907年加拿大魁北克一座大桥在施工中破坏，9000吨钢结构全部坠入河中，桥上施工的人员75人遇难。

破坏是由于悬臂的受压下弦失稳造成的。

而美国哈特福特城的体育馆网架结构，平面92m×110m,突然于1978年破坏而落地，破坏起因可能是压杆屈曲。

以及1988年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落，这两次事故都和没有设置适当的文撑有关 [1]。

在我国1988年也曾发生l3.2×l7.99m网架因腹杆稳定位不足而在施工过程中塌落的事故。

从上可以看出，钢结构中的稳定问题是钢结构设计中以待解决的主要问题，一旦出现了钢结构的失稳事故，不但对经济造成严重的损失，而且会造成人员的伤亡，所以我们在钢结构设计中，一定要把握好这一关。

目前，钢结构中出现过的失稳事故都是由于设计者的经验不足，对结构及构件的稳定性能不够清楚，对如何保证结构稳定缺少明确概念，造成一般性结构设计中不应有的薄弱环节。

另一方面是由于新型结构的出现，如空间网架，网壳结构等，设计者对其如何设计还没有完全的了解。

本文针对这些问题提出了在设计中应该明确在钢结构稳定设计中的一些基本概念，以及对新型钢结构稳定性研究应该了解的一些问题并且应该懂得如何解决这些问题。

只有这样我们在设计中才能更好处理钢结构稳定问题。

2、钢结构稳定设计的基本概念2.1 强度与稳定的区别[2]强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力（或内力）是否超过建筑材料的极限强度，因此是一个应力问题。

极限强度的取值取决于材料的特性，对混凝土等脆性材料，可取它的最大强度，对钢材则常取它的屈服点。

稳定问题则与强度问题不同，它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长的状态，从而设法避免进入该状态，因此，它是一个变形问题。