钢结构的“另一面”

  作为一种新型的结构体系,钢结构以其强度高、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,在高层、大跨建筑领域显示出其无与伦比的优势。我国国内建筑领域的钢结构也同其它发达国家一样,呈现出蓬勃发展的势头,取得了很大成就。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。

一、钢结构自身的缺陷和不足

生锈后的钢结构建筑带来安全隐患

稳定性差:
由于钢材强度高、杆件较为柔细,故而在设计和施工中稳定性差的问题较为突出;
脆性断裂:
在常温下,钢材是塑性和韧性均较好的金属,但随着温度的降低,其塑性和韧性会逐渐降低,再加之其材质缺陷和焊接缺陷等,使得钢结构的脆性断裂现象极易发生;
耐火性能不理想:
普通的结构钢当其承受热量达400℃时,材质的强度和弹性模量将急剧下降;当温度达到650℃时,钢材已基本上丧失了承载能力; <点击阅读>

二、钢结构引发的典型事故盘点
上海环球金融中心在施工中发生火灾

钢结构自使用至今,国内外已发生过多起事故,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,其中较为著名的有:
1907年,加拿大魁北克桥(Quebec)在架设的过程中由于悬臂端的杆件失稳,导致桥上75人遇难;
1960年,罗马尼亚布加勒斯特的一座直径为90m的圆球面单层网壳因失稳发生倒塌事故;
1978年,美国哈特福特城的体育场网架因为压杆弯曲而坠落到地面;
2007年,上海环球金融中心在施工中发生火灾事故,使整个钢结构性能被破坏。
2003年,美国纽约世贸中心大楼在9.11事件中的轰然倒塌,这场恶梦更使工程界人士认识到开展钢结构工程事故分析的重要性。

三、钢结构工程事故剖析

    钢结构工程领域的各类事故也时有所闻,给人民群众的财产与生命安全造成巨大损失。从设计、施工、使用等环节入手,全面客观地认识、分析、解决钢结构工程在各环节存在的问题,可以大大减少钢结构工程事故的发生。就事故的性质而言,钢结构工程事故可以分为:
1. 钢结构的材料事故
钢结构材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。钢结构所用材料包括钢材(Q235、16Mn、15MnV等)和连接材料(螺栓、焊材等)两大类。影响钢材性能的主要因素有有害化学成分超标、冶金轧制缺陷、硬化使钢材的塑性和<点击阅读>

钢结构安装过程中出现的坍塌现象

四、结语

  钢结构本身的“先天性”缺陷同其优点一样突出,正是这些缺陷导致钢结构工程事故频繁发生。为尽可能减少钢结构工程领域各类事故的发生,必须从设计、施工、使用等环节入手,全面客观地认识、分析、解决钢结构工程在各环节存在的问题,对钢结构的制作,焊接、高强螺栓的连接、安装、防腐等进行严格的质量控制。