轻型钢结构工程质量事故剖析
张恒
（开封天元网架工程有限公司，河南 开封 475004）
摘要：文章通过具体工程实例，从设计、加工、装置方面剖析了轻型钢结构工程（网架、门式钢架）质量事故爆发的原因，对工程宁静性、适用性和耐久性方面的影响，并提出了防治步伐与要领，对从事钢结构工程生产治理、加工及施工技术人员具有一定参考价值 。
要害词：钢结构工程；工程质量事故；工程实例；工程技术
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钢结构的抗拉、抗压强度相对较高，构件断面小，自重较轻，结构性能好，建设速度快，情况污染小，所以钢结构工程适用多种结构形式和场合，结构形式如：柱、梁、桁架、刚架、拱、网架、悬索等 。适用场合如：工业厂房、高层建筑、体育场馆、钢构住宅、桥梁及种种公共建筑 。特别是北京奥运场馆、上海世博场馆的建设，钢结构工程大宗广泛应用，充分体现了钢结构的特点和优点 。虽然钢结构工程大宗广泛推广应用，可是钢结构工程设计、加工和装置中的许多庞大问题及技术难题还没有被深刻了解认识到 。钢结构工程，特别是钢结构装置工程，属高危险行业，因此，轻型钢结构对设计人员、加工人员和装置人员素质要求较高 。稍有粗心大意、考虑不周和经验缺乏将会泛起质量宁静事故，甚至整体坍毁，造成严重责任事故 。钢结构工程质量事故按其时间阶段划分可分为设计原因事故、加工原因事故、施工原因事故和使用原因事故 。按造成事故的因素可分为简单因素、多种因素和庞大因素 。
一、轻型钢结构工程常见质量事故
（一）、网架工程常见质量事故
(1)．杆件弯曲变形或局部断裂；
(2)．杆件封板或锥头焊缝连接破坏；
(3)．节点变形或断裂
(4)．焊缝不饱满或有气泡、夹渣、微裂缝凌驾划定标准；
(5)．高强螺栓断裂或从球节点中拔出；
(6)．杆件在节点相碰，上弦支撑时支座腹杆与支承结构相碰；
(7)．支座节点位移；
(8)．网架挠度过大，凌驾了设计划定相应设计值的1.15倍 。
（二）、门式刚架工程常见质量事故
（1）、主要构件变形、扭曲；
（2）、预埋件不符图纸、规范要求，高差超标，间距超标；
（3）、钢架整体笔直度和整体平面弯曲超差，梁柱端板孔位差池应，巨细错位；
（4）、主要受力节点焊缝不饱满或有气泡、夹渣、微裂缝凌驾划定标准等；
（5）、隶属稳定结构如：支撑、系杆、隅撑等位置不对理、或加工过失；
（6）、次要构件不切合质量要求 。
二、主要原因
(一)设计原因
（1）．结构形式选择不对理, 杆件截面匹配不对理，忽视构件初弯曲、初偏心和次应的
影响，设计时．荷载低算和漏算或荷载组合不当；
（2）、质料选择不对理；
（3）、盘算要领选择、假设条件、电算程序有误未能发明；
（4）、结构设计盘算后，不经复核就进行质料代换，导致超设计值强度构件泛起；
（5）、图纸过失或不全 。如尺寸标注杂乱，设计说明不清，对证料、工艺要求、施工程
序及特殊要求部位有遗漏；
（6）、节点结构有误，细部考虑不全面 。
(二)加工原因
（1）、治理杂乱，差别规格、钢号、材质质料混杂使用；
（2）、构件下料尺寸有误，构件长细比不符设计要求；
（3）、网架杆件剖口未打、对接时焊缝不加衬管或不按设计要求焊接；
（4）、连接高强螺栓缺乏格；
（5）、构件加工有缺陷，螺栓球孔角度偏差大；
（6）、焊缝质量差，焊角尺寸未抵达设计要求；
(三)网架装置原因
（1）、地面拼装时支撑点不均匀，受力不对理，拼装时误差积累，个体杆件过失，导致受力改变，造成网架或个体杆件变形 。
（2）、焊接工艺、焊接顺序有误，爆发焊接应力，导致变形 。
(3)、整体吊装时，吊点选择不对理，没有对吊点进行反力验算、杆件超应力验算、挠度验算、对超应力处进行须要加固步伐 。
(4)、整体吊装时，各吊点起升速度差别，位移、高差凌驾允许规模，导致变形、破坏 。
(5)、施工计划选择过失，没有凭据网架结构形式、现场施工条件合理选择计划，装置时不可形成几何稳定体系，导致变形、破坏 。
(6)、网架支座预埋件、预埋螺栓或柱顶偏移较大，就位困难，强迫就位，导致改变支座
受力条件，杆件变形 。
(7)、装置人员粗心大意，杆件位置、球角度有误 。
(8)、上弦支撑时，误差积累过大，导致支座位移，腹杆与支撑面相碰 。
(四) 门式刚架装置原因
(1)、较长构件运输、堆放时垫放不平整，长时间安排，导致变形、扭曲 。
（2）、预埋螺栓位置不正，装置时没有复测、没有校正，导致柱、梁变形、扭曲，钢架整体笔直度、平面弯曲超差 。
（3）、梁柱端板孔位差池应、错位，装置时端板没有对正，螺栓紧固时没有按顺序紧固 。
（4）、现场焊接时没有按焊接规程操作或焊工技术问题，导致焊缝不饱满或有气泡、夹渣、微裂缝 。
（5）、装置时没有详细、认真领会图纸，导致个体构件位置过失 。
（6）、装置前没有按工程实际情况制定详细施工计划、进行技术交底，导致工序倒置等现像 。
（7）、施工不按顺序进行，钢架没有形成稳定结构进行下道工序施工，导致整体失稳 。
（8）、钢柱刚接插入式柱基时，混凝土达不到强度或柱脚牢固不牢，进行上部构件装置，导致结构失稳 。
(五)使用及其他原因
(1)使用荷载凌驾设计荷载 。
（2）使用情况变革 。
（3）基础爆发不均匀沉降 。
（4）自然灾害 。
三、工程实例
工程实例一：某工厂，跨度31.5米,长78米，上弦支撑正放四角锥螺栓球网架，在主厂衡宇顶网架施工期间的主体结构突然整体坍塌，造成重大事故 。
现场视察发明：不少下弦杆件断裂、弯曲，部分高强螺栓断裂，腹杆压曲、螺栓弯曲或断裂较普遍，球杆连接断裂，网架支座坠落 。
原因剖析：（1）、加工原因，质料治理杂乱，没有对进场质料进行须要的检测，个体杆件含碳量偏低、个体高强螺栓强度达不到及格标准；
（2）、施工原因，施工不凭据施工组织设计进行施工是造成网架整体塌落的主要原因 。网架装置时先整体吊装，然后由一端向另一端高空散装 。拼装形成稳定单位体系时，没有对完成部分网架支座位移、挠度进行视察、丈量，没有对网架支座调解和牢固，没有对网架跨中做须要支撑就进行高空散装、屋面施工，导致网架个体螺栓紧固不到位，网架挠度大，整体尺寸变革，杆件及螺栓球节点受力与设计工况不符，节点螺栓剪切力过大，螺栓断裂，导致网架坍塌 。
支座处腹杆与螺栓球连接时，个体螺栓孔差池应，接纳简单焊接，其承载力仅抵达设计值的40%左右 。
施工没有按程序、规范进行，因工程工期紧，在网架主体没有完工、支座没有焊接的情况下，屋面施工班组开始进行屋面作业，屋面荷载加大，加速了网架的整体坍塌 。
工程实例二：某工业厂房结构为门式钢架，长120米，宽72米，跨度24米，三联跨结构，檐高12米，柱距6米，柱脚为铰接，主体钢架施工期间，突然整体坍毁，导致已装置部分主体结构坍毁变形，起重机械被砸 。
原因剖析：（1）、设计原因，因主要考虑节约本钱，梁、柱截面相对较小，没有充分考虑施工荷载的影响，导致个体构件失稳压曲整体坍塌 。关于这种大跨度刚架，施工阶段设计很是重要，要适当考虑到施工组织的不对理性性 。另外关于这种大跨度刚架，中柱接纳摇摆柱
，虽说规范没有禁止，但在实际工程中是不可取得，这样设计对梁的平面内、平面外稳建都很倒运，尤其是在施工阶段，整个结构的支撑系统不完整，中柱刚接就显自得义重大 。
（2）施工原因，从施工上剖析吊车梁都已经装置上了，但整个支撑系统却极不到位，系杆和隅撑都没有装置 。由于支撑不完整，造成了设计状态与实际状态的巨大差别，尤其体现在平面外盘算长度上 。装置两跨后应实时校正、装置好檩条和支撑----剪刀撑,水平支撑,隅撑,形成一整体框架．也就是说，其坍毁前的状态，是处于不稳定状态，这时候不需要有太大的横向力，就足以使其彻底倾覆 。
四、结语
轻型钢结构工程，在设计阶段，要考虑到加工制作、施工装置阶段的倒运因素，在加工、施工阶段，也要考虑到设计阶段的种种设计假设，各个环节严格把关 。这就要求做到合理、严谨的设计、施工交底，预防质量事故爆发 。