钢结构的疲劳破坏事故
- 格式:ppt
- 大小:1.25 MB
- 文档页数:50
钢结构易发生的工程事故有哪些一、钢结构承载力和刚度失效。
二、钢结构失稳。
钢结构的失稳主要发生在轴压、压弯和受弯构件。
三、钢结构疲劳破坏。
热门城市:中山律师宁德律师商丘律师固原律师乐山律师钦州律师荆门律师常州律师海东律师鞍山律师钢结构是一种新型的结构体系,有着各种各样的优点,随着钢结构的不断发展,许多其他的结构体系都在被取代,我国的钢结构也在蓬勃发展。
但是钢结构也有其不足的地方,他的一些缺陷可能造成事故。
下面小编就为您介绍钢结构易发生的工程事故有哪些。
钢结构的事故按破坏形式大致可分为:钢结构承载力和刚度失效;钢结构失稳;钢结构疲劳;钢结构脆性断裂和钢结构的腐蚀等几种。
一、钢结构承载力和刚度失效1、钢结构承载力失效指正常使用状态下结构构件或连接材料强度被超越而导致破坏。
其主要原因为:①钢材的强度指标不合格。
合格钢结构设计中有两个重要强度指标:屈服强度fy;另外,当结构构件承受较大剪力或扭矩时,钢材抗剪强度fv也是重要指标。
②连接强度不满足要求。
焊接连接的强度取决于是否与母材匹配的焊接材料强度、焊接工艺、焊缝质量和缺陷及其检查控制、焊接对母材热影响区强度的影响等;螺栓连接强度的影响因素为:螺栓及其附件材料的质量以及热处理效果(高强螺栓)、螺栓连接的施工技术工艺的控制,特别是高强螺栓预应力控制和摩擦面的处理、螺栓孔引起被连接构件截面的削弱和应力集中等。
③使用荷载和条件的变化。
包括计算荷载的超载、部分构件退出工作引起其他构件增载、意外冲击荷载、温度变化引起的附加应力、基础不均匀沉降引起的附加应力等。
2、钢结构刚度失效指产生影响其继续承载或正常使用的塑性变形或振动。
其主要原因为:①结构或构件的刚度不满足设计要求如轴压构件不满足长细比要求;受弯构件不满足允许挠度要求;压弯构件不满足上述两方面要求等。
②结构支撑体系不够。
支撑体系是保证结构整体和局部刚度的重要组成部分,它不仅对抵制水平荷载、抗振动有利,而且直接影响结构正常使用(如工业厂房当整体刚度不足时,在吊车运行过程中会产生振动和摇晃)。
钢结构常见质量事故研究作者:毛卓奇来源:《中国建筑金属结构·下半月》2013年第07期摘要:随着我国城镇化建设不断深入推进,钢结构工程越来越受到人们的普遍关注。
然而,钢结构质量事故却没有得到应有的重视。
如何提高钢结构工程质量问题是一项重要的课题。
本文对钢结构的缺陷、钢结构几种常见的质量事故破坏形式进行了研究,以期为提高我国钢结构工程质量提供理论参考。
关键词:钢结构;质量事故;缺陷;破坏形式中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)07-0038-011 钢结构的缺陷1.1 钢材材料自身缺陷钢材是钢结构的基本原材料,如果钢材质量存在缺陷则可想而知会严重影响钢结构工程质量。
钢材质量的控制,要从冶炼、浇注与轧制等环节中认真做好质量控制工作。
假如在这些环节中存在一些问题则会导致钢材质量明显下降以及并存在多种缺陷。
人们在实践中发现,钢材料的缺陷主要有发裂、夹层、微孔、白点、内部破裂、氧化铁皮、斑疤、夹杂、划痕、切痕、过热、过烧、脱炭、机械性能不合格、化学成分不合格等缺陷。
这些缺陷的发生,在后期可以通过一定方法来补救,比如采取简单处理方式则可恢复其性能,然而有一部分缺陷在热处理、焊接与冷加工等过程中是可以引发各类裂纹,而这些裂纹在很大程度上会给钢结构带来一系列初始缺陷的影响,尤其是在受到外界应力以及承受动力荷载时则会给钢结构造成局部性的脆性断裂[1]。
1.2 加工制作中可能存在的缺陷研究表明,钢结构在加工制作中所存在的缺陷主要有如下几个方面:1.2.1 构件在加工制作中会产生多种缺陷比如所选择的钢材之性能没有达标,导致其在切割、冲孔、冷加工等过程中造成硬化与微裂纹;由于构件在热加工中引发的残余应力使得放样尺寸会存在一定的误差。
1.2.2 在焊接工艺中如果处理不当也会存在多个缺陷比如由于受到热的影响而导致母材韧性有所降低、钢材发生硬化甚至变脆与开裂;出现焊接残余应力;出现裂纹、气孔、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、咬边、未熔合与未焊透等多个焊接缺陷。
摘要随着国民经济和科学技术的发展,钢结构的应用范围日趋广泛,由于其应用及结构形式发展较快,也带来一些新问题。
本文首先论述了钢结构的优点和应用前景,并从钢结构工程的深化设计、加工制作安装施工、使用过程的三个阶段出现的问题并导致结构的损伤与破坏的事故,结合生产生活中的实际案例对事故的类型、原因进行了解剖分析。
同时针对建筑工程中钢结构事故的破坏形式如:钢结构失稳,钢结构的脆性断裂,钢结构承载力和刚度失效,钢结构疲劳破坏和钢结构的腐蚀破坏等分析了产生事故的原因并提出了预防措施。
探讨了钢结构工程的深化设计开始把关,继而提出了做好钢结构构件加工质量的控制,并以严、准、细的要求控制钢结构施工安装的相应对策,将钢结构事故发生的可能性降到最低。
钢结构事故现象及原因分析一、钢结构的前景钢结构作为一种新型的结构体系,以其强度高、自重轻、塑性和韧性好、抗震性能优越、工厂化生产程度高、装配方便、造型美观、综合经济效益显著等一系列优点,受到国内外建筑师和结构工程师的青睐,近二十多年来,我国钢结构在工程建设中得到了更为广泛的应用,在材料、加工工艺、施工技术、理论分析和设计方法等诸方面都有了飞速发展和进步,应用钢结构已成为当前的一大“热点”,展现了其广阔的、具有强大生命力的前景。
在高层、大跨建筑领域显示出其无与伦比的优势。
钢结构的形式与应用范围是非常广泛的,在形式上有普钢结构、轻钢结构、空间结构、张拉结构等;应用范围,既有民用建筑钢结构、公共建筑钢结构、工业厂房钢结构、桥梁钢结构,又有特种构筑物(塔桅、储藏库、管道支架、栈桥等)钢结构等,既可应用于高度达400多米以上的高层建筑,跨度达200多米的空间结构,又可应用于几米跨度的建筑结构。
但任何事物都有着它的两面性,钢结构也有其自身的缺陷和不足,钢结构在具体应用中,也会存在一些质量问题,会发生一些工程事故,所以应采取一些积极措施加以预防[1]。
二、钢结构事故的原因(一)设计阶段的原因结构设计[2]方案不合理;计算简图不当,结构计算错误;对结构荷载实际受力情况估计不足;材料选择不宜(如强度、韧性、疲劳、焊条、焊丝、焊接方法、焊接性能等);结构节点不合理或不完善;未充分考虑加工制作与安装施工和使用阶段工艺特点、防腐、防高温、防冷脆措施不足;没有按设计规范或没有相应的规范、规程规定。
钢结构脆性断裂与疲劳破坏浅析一、脆性断裂钢材或钢结构的脆性断裂是指应力低于钢材抗拉强度或屈服强度情况下发生突然断裂的破坏。
钢结构尤其是焊接结构,由于钢材、加工制造、焊接等质量和构造上的原因,往往存在类似于裂纹性的缺陷。
脆性断裂大多是因这些缺陷发展以致裂纹失稳扩展而发生的,当裂纹缓慢扩展到一定程度后,断裂即以极高速度扩展,脆断前无任何预兆而突然发生破坏。
钢结构脆性断裂破坏事故往往是多种不利因素综合影响的结果,主要是以下几方面:(1)钢材质量差、厚度大:钢材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量过高,晶粒较粗,夹杂物等冶金缺陷严重,韧性差等;较厚的钢材辊轧次数较少,材质差、韧性低,可能存在较多的冶金缺陷。
(2)结构或构件构造不合理:孔洞、缺口或截面改变急剧或布置不当等使应力集中严重。
(3)制造安装质量差:焊接、安装工艺不合理,焊缝交错,焊接缺陷大,残余应力严重;冷加工引起的应变硬化和随后出现的应变时效使钢材变脆。
(4)结构受有较大动力荷载或反复荷载作用:但荷载在结构上作用速度很快时(如吊车行进时由于轨缝处高差而造成对吊车梁的冲击作用和地震作用等),材料的应力-应变特性就要发生很大的改变。
随着加荷速度增大,屈服点将提高而韧性降低。
特别是和缺陷、应力集中、低温等因素同时作用时,材料的脆性将显著增加。
(5)在较低环境温度下工作:当温度从常温开始下降肘,材料的缺口韧性将随之降低,材料逐渐变脆。
这种性质称为低温冷脆。
不同的钢种,向脆性转化的温度并不相同。
同一种材料,也会由于缺口形状的尖锐程度不同,而在不同温度下发生脆性断裂。
所以,这里所说的"低温"并没有困定的界限。
为了确定缺口韧性随温度变化的关系,目前都采用冲击韧性试验。
显而易见,随着温度的降低,Cv能量值迅下降,材料将由塑性破坏转变为脆性破坏。
同时可见,钢材由塑性破坏到脆性破坏的转变是在一个温度区间内完成的,此温度区T1-T2称为转变温度区。
在转变温度区内,曲线的转折点〈最陡点〉所对应的温度T0称为转变温度。
钢结构因疲劳破坏案例
我给你讲个钢结构因为疲劳破坏的事儿啊。
就好比有一座大桥,这大桥的钢结构啊,就像一个天天干活累得不行的人似的。
这桥上每天车来车往的,那钢结构就得不停地承受着车辆的重量和震动。
就像你每天不停地搬重物,总有累垮的时候。
有这么一辆大卡车,它特别重,每次经过桥上的某个位置,就给那一块钢结构来个重重的“压力山大”。
刚开始呢,钢结构还能撑住,就像人年轻的时候精力旺盛,扛得住压力。
可是啊,这卡车一天来好多趟,年复一年的。
终于有一天,就听到“咔嚓”一声,钢结构有一部分就断了。
这一断可不得了,就像多米诺骨牌一样,其他部分也跟着撑不住了,整座桥就出大问题了。
这就是钢结构因为长期疲劳,承受太多压力和震动,最后扛不住破坏掉的例子啦。
还有啊,我听说有个工厂的大吊车。
那吊车的钢结构臂啊,整天忙着吊起各种各样的重物。
有时候吊的东西特别重,还得来回移动,这就相当于让钢结构臂做高强度的运动啊。
这钢结构臂每天工作的时间老长了,就像个不知道休息的工作狂。
那些钢结构的焊缝啊,就像是衣服上的针线缝起来的地方,本来很结实的,但是在这种长期的疲劳之下,焊缝就开始出现小裂缝了。
刚开始裂缝很小,就像小蚂蚁咬了一口似的,不怎么起眼。
可是这裂缝越来越大,就像小蚂蚁咬完,大老鼠又来啃一样。
最后呢,这钢结构臂在吊起一个不算太重的东西的时候,突然就断了。
还好当时下面没有人,不然可就危险极了。
你看,这就是钢结构因为疲劳破坏的又一个例子,它可不管你是大桥还是吊车,累到极限就罢工喽。