第五章-钢结构工程质量事故分析与处理.ppt

建筑工程质量事故分析 第2版 主编第五章钢结构工程质量事故分析与处理第一节构件制作质量事故分析与处理第二节安装质量事故分析与处理第三节钢结构一般加固方法第四节工程实例分析第一节构件制作质量事故分析与处理一、材料质量及加工中的事故1.事故特征1)使用的钢材质量低劣，达不到设计要求，影响建筑的安全度。2)材料本身存在的一些变形或因场地不平、组装方法不正确引起的变形。3)放样尺寸有偏差。4)构件的冷加工引起的钢材硬化和微裂纹。2.预防措施1)钢材应根据设计要求选用，并应具有质量证明书。2)钢材必须符合现行国家标准。3)钢材在下料前和拼接后的变形，超过技术规定范围时，均须进行矫正，合格后方可进行施工。第一节构件制作质量事故分析与处理4)放样和下料前必须先矫正原材料的偏差、弯曲和扭曲，合格后方可使用。5)放样、下料时，要放足收缩余量。6)组装前，零件、部件应经检查合格；连接接触面和沿焊缝边缘3050mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、冰雪等，应清除干净；板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行。7)要放足尺寸大样，杆件组装后，在拼装时要先检验杆件的外形尺寸是否符合标准，对照足尺大样组装后再安装。二、焊接质量事故1.事故特征1)焊接材料质量与设计要求不符。第一节构件制作质量事故分析与处理2)焊缝有气孔、夹渣、不均匀。3)焊缝长度、宽度、高度等不满足构造要求。4)焊接变形(包括纵向、横向、角变形、弯曲、扭转和波浪等变形)。5)焊接带来的残余应力和残余应变、应力集中等。6)热影响区母材的塑性、韧性降低，钢材硬化、变脆和开裂。2.预防措施1)根据设计图样要求，核对钢材、焊接材料的质量，必须使其满足设计规定，其技术条件应分别符合现行国家标准的规定。2)施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应按规定进行评定，根据评定报告确定焊接工艺。第一节构件制作质量事故分析与处理3)施焊前，应复检焊件接头质量和焊区的处理情况，当不符合要求时，应经修整合格后方可施焊。4)多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理检查，消除缺陷后再焊。5)在保证结构安全的前提下，焊缝尺寸不应过大。6)设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB/T 113451989)或金属熔化焊焊接接头射线照相(GB/T 33232005)的规定。三、钢材锈蚀1.事故特征 第一节构件制作质量事故分析与处理2.预防措施1)钢材表面的质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。2)施工前对钢材表面认真进行除锈工作，除锈后应保持干燥，及时进行防锈涂刷，即涂刷防锈底漆。3)构件表面除锈时，手工除锈的表面处理必须达到规定要求。4)涂层使用的年限，除了受表面处理的影响外，很大程度与涂层结构是否合理有关。第二节安装质量事故分析与处理1.事故特征1)运输过程中引起结构或构件产生的较大变形和损伤。2)吊装过程中引起结构或其构件的较大变形和局部失稳。3)安装过程中没有足够的临时支撑或锚固，导致结构或其构件产生较大的变形、丧失稳定性，甚至倾覆等。4)施工连接(焊缝、螺栓连接)的质量不满足设计要求。5)铆钉或螺栓孔引起构件截面削弱。6)铆合质量差或螺栓连接在长期动荷载作用下，铆钉和螺栓松动。7)板件间紧密程度不够。8)高强度螺栓连接预拉力松弛引起的滑移变形。9)使用期间由于地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏。第二节安装质量事故分析与处理10)没有定期维护使结构出现较重腐蚀，影响结构的可靠性。2.预防措施1)长细比较大的钢柱在吊装就位后，即加设临时支撑和固定支撑，防止出现偏差。2)已拼装好的钢构件需拉线检查，发现没有起拱或起拱偏小，须及时纠正或返工重焊。3)已安装的钢构件，如起拱偏小，可以不纠正。4)吊装前必须全面检查拼装好的构件，量具必须经校验合格后方可使用。5)装配顺序是，小型构件可一次组装，用定位焊固定后，以合适的焊接顺序一次完成；大型结构如大型桁架和吊车梁等，尽可能先用小件组装，再进行总装配和焊接。第二节安装质量事故分析与处理6)螺栓孔超过允许偏差时，不得采用钢块填塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后，重新扩孔安装。第三节钢结构一般加固方法一、钢结构的一般加固方法1.增大构件截面面积 2.增设附着式桁架 3.增设跨中支座或增加支撑 4.改为劲性钢筋混凝土结构 二、确定钢结构加固方案时应注意的问题确定钢结构加固方案时，应以方便施工、不影响生产或少影响生产和加固效果良好为前提，为此应注意以下问题：1)钢结构加固以采用焊接为主，但应避免仰焊。2)若不能采用焊接或施焊有特殊困难时，可用高强螺栓或铆钉加固(不得已时可用精制螺栓代替)，不得采用粗制螺栓。第三节钢结构一般加固方法3)结构加固应在原位置上，利用原有结构在承载状态下或卸载及局部卸载情况下进行，不得已时才将原有结构拆除卸下进行，加固后再起吊安装。4)当用焊接加固时，应在0以上(最好大于或等于10)温度条件下施焊。5)当用铆钉或螺栓在承载状态下加固时，原有构件(或连接)因加固而削弱后的截面应力不超过规范规定的容许应力。6)对轻钢结构杆件，因其截面过小，在承载状态下，不得采用焊接加固。三、钢结构加固施工中应注意的问题1)加固时，必须保证结构的稳定，应事先检查各连接点是否牢固，必要时可先加固连接点或增设临时支撑，待加固完毕后拆除。第三节钢结构一般加固方法2)原结构在加固前必须清除表面、刮除锈迹，以利施工。3)对结构上的缺陷损伤(包括位移、翘曲等)一般应首先予以修复，然后进行加固。4)在荷载下用焊接加固时，应慎重选择焊接工艺(如电流、电压、焊条直径、焊接速度等)使被加固构件不致由于过度灼热而丧失承载力。5)在承载状态下加固时，确定施工焊接程序应遵循下列原则：应让焊接应力(焊缝和钢材冷却时收缩应力)尽量减少，并能促使构件卸载。为此，在实腹梁中宜先加固下翼缘；在桁架结构中先加固下弦后加固上弦。先加固最薄弱的部位和应力较高的杆件。第三节钢结构一般加固方法 凡立即能起到补强作用，并对原断面强度影响较小的部位先施焊。如加固腹杆时，应先焊好两端的节点部位，然后焊中段的焊缝，并且先在悬出肢(应力较小处)上施焊；如加厚焊缝时，必须从原焊缝受力较低的部位开始，节点板上腹杆焊缝的加固应首先考虑补焊端焊缝等。第四节工程实例分析1.工程及事故概况2.原因分析(1)设计计算的差错该楼原为三层，接成四层，为了不使基础受力增加过多，选用轻钢屋架并采用不上人不保温屋面做法。5M1A.TIF第四节工程实例分析图5-1某厂四楼会议室剖面图及屋架示意图a)会议室剖面图b)屋架示意图(2)屋面错误施工第四节工程实例分析1)图样中规定屋面找平层为20mm厚的13水泥砂浆，重0.39 kN/m2；而施工中错误地将找平层做成57.3mm厚，比设计值增大了0.8 kN/m2。2)图样中屋面不设保温层，而施工中屋面上错误地上了102.7mm厚的炉渣保温层。(3)焊接质量低劣经现场勘测，屋架的焊接质量极差，存在大量的气孔、夹渣、未焊透、未熔合现象。(4)施工管理混乱在检查该工程施工记录和验收文件时，发现施工管理相当混乱，而且没有建筑单位签字盖章，也没有市质检站的核验意见。3.结论