轻钢结构的工程事故浅析.pdf

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1、综合论述广东建材2011年第7期轻钢结构的工程事故浅析黄慧琴[博思格建筑钢结构(广州)有限公司]摘要：本文参照近几年发生的一些轻钢结构工程事故，从设计、加工、安装、使用等四个主要方面分析了事故发生的原因，仅供参考，希望能够避免各种事故的再次发生。关键词：轻钢结构事故1前言事故发生的原因是多方面的，虽然有台风、大雪等是偶然性的诱发因素，但是设计、制作、安装等过程所留轻钢结构主要指用轻型板材作围护结构的门式钢下的隐患却是事故发生的内在原因。架轻型房屋结构(简称‘轻钢’，)，这种结构作为我国建筑3．1设计因素钢结构中应用最广泛的类型之一，已积累了一定的工程经验。但这种结构本身

2、具有承载力储备较低的特点，对随着近几年轻钢结构的发展，钢结构公司如雨后春雪荷载也比较敏感；再加上设计人员的设计水平良莠不笋般蓬勃发展，相应的钢结构设计人员也不断增加，很齐，使得一些工程从设计阶段就开始预留了隐患，经过多设计人员对钢结构工程的设计经验和水平都不是很粗制滥造的制作及安装阶段过程，最终导致建筑物倒高，认为只要有设计软件就可以进行钢结构工程的设计塌，给生命和经济财产均造成了极大的损失。工作了。正因为这样的设计，难免常常犯一些最基本的概念错误。具体问题主要集中在以下几个方面：2轻钢结构事故案例3．1．1结构选型、计算简图不合理近几年轻钢结构事故频发，1996年9月

3、9日广东对于混凝土柱加钢屋面的工程，很多设计单位设计省湛江市的台风造成数万平方的轻钢厂房受损、1996的门式刚架，采用钢筋混凝土柱和轻钢斜梁组成，斜梁年l2月31在鞍山暴风雪中有1．8万nl拱形屋面倒用竖放式端板与砼柱中的预埋螺栓相连，形成刚接，目塌、1998年1月23日的大雪使得杭州、萧山等地约6的是想节省钢材和降低造价。用砼柱和钢桁架组成的框万mz轻钢厂房倒塌、2008年特大雪灾造成了大面积轻架，此时梁柱只能铰接，不能刚接。因为混凝土是一种脆钢厂房的倒塌⋯⋯，这些轻钢结构事故的主要特点是结性材料，在连接部位，它的抗拉、抗冲切的性能很差，在构局部或整体失稳、甚至整体坍

4、塌。外力作用下很容易松动和破坏。从造成轻钢结构工程事故的资料来看，主要有以下钢梁和砼柱的连接应当设计为铰接，且应当将两者几方面原因：一起整体建模做受力分析。因为钢梁的刚度较小，不能(1)风荷载吸力造成破坏，如台风等；满足排架结构将钢梁做为刚性系杆的假定。(见图1)(2)雪荷载造成破坏，如雪灾等；许多多跨门式刚架的中柱都是按照摇摆柱设计的，(3)安装质量事故；但是实际的构造却没有做到铰接，而是一种半刚性连(4)原材料质量及制作造成的事故；接。这样便会导致中柱顶部因承受巨大弯矩而破坏。(5)因使用不当引发的事故。变截面构件的设计不合理，刚度突变太大，在刚度根据工程事故调查结

5、果，轻钢结构中常见的工程质突变处容易产生破坏。量事故主要集中在以下方面：檩条设计未考虑扭转，因为屋面荷载并未通过檩条(1)主体刚架或屋面梁失稳倒塌；的剪切中心，所以会使檩条产生扭转。屋面板仅是简单(2)檩条、墙梁的屈曲；的和檩条通过自攻螺钉或支架连接，不能有效的限制檩(3)屋面板被风掀起；条转动。如果没有足够的构造方法限制檩条的扭转，在(4)屋面板锈蚀、漏雨；荷载作用下会产生扭转应力。这一点许多软件都没有考(5)沉降不均匀。虑，所以需要设计人员考虑，否则就不需要结构工程师了。3事故原因——184——广东建材2011年第7期综合论述_JL●■15Zr—1，k恤●●⋯—『。

6、I盟嗣刚研-埘I且搿l’’1ii¨附哪‘⋯⋯一哪!3—”—i2啪蛳L-一薹L鼻j_IIl_鲴睦维口_l越jIIil——i．—．j熊恤韭J。I一丁_c：’'m图1Gwj3大样图1：1003．1．2荷载取值大也会引起屋面漏水。CECE102：2002规定不上人屋面当采用压型钢板屋3．1．5面板系统无设计面时竖向活荷载标准值为0．5kN／mz，但当受荷面积大于结构设计人员往往会对板型及其连接方式完全不60m。时可乘折减系数0．6。门式刚架一般符合此条件，进行设计，不同的风荷载、降雨量、及檩条间距，会造成所以可用0．3kN／mz，因檩条受荷面积一般来说小于屋面板厚度、板型、螺钉

7、或支架数量的不同。权威工程方60mz，所以对压型钢板等轻质屋面验算屋面板及檩条面的FM(FactoryMutua1)保险对面板的抗风能力和相时，活荷载必须取0．5kN／m2，结构自重、施工或检修集中应的配件及檩条的设计均做了详细规定。例如：设计中荷载、屋面雪荷载、积灰荷载和吊车荷载，应按现行国家应该基于的风载和雪载等活荷载，维护板型及厚度，自标准《建筑结构荷载规范))GB50009的规定采用，悬挂荷攻螺丝的布置，檩条设计等。只有满足这些具体要求的载应按实际情况取用。项目，FM公司才会认证这个项目的安全性，并给予业主建筑物的屋墙面均有中区、