鋼結構事故演示文稿第一頁，共八十九頁。（優選）鋼結構事故第二頁，共八十九頁。（一）穩定性差：由于鋼材強度高、桿件較為柔細，故而在設計和施工中穩定性差的問題較為突出；（二）脆性斷裂：在常溫下，鋼材是塑性和韌性均較好的金屬，但隨著溫度的降低，其塑性和韌性會逐漸降低，再加之其材質缺陷和焊接缺陷等，使得鋼結構的脆性斷裂現象極易發生；第三頁，共八十九頁。（三）耐火性能不理想：普通的結構鋼當其承受熱量達400℃時，材質的強度和彈性模量將急劇下降；當溫度達到650℃時，鋼材已基本上喪失了承載能力；（四）不具耐銹蝕性：常見的鋼材抗大氣腐蝕、介質腐蝕和應力腐蝕的能力較差。據國外大量的試驗結果證實：不涂刷保護層的兩面外露鋼材，其在大氣中的腐蝕速度約為1mm/8～17年。第四頁，共八十九頁。鋼結構自使用至今，國內外已發生過多起事故，造成了巨大的經濟損失和人員傷亡，其中較為著名的有：1907年，加拿大魁北克橋(Quebec)在架設過程中由于懸臂端的桿件失穩，導致橋上75人遇難；1960年，羅馬尼亞布加勒斯特的一座直徑為90m的圓球面單層網殼因失穩發生倒塌事故；1978年，美國哈特福特城的體育場網架因為壓桿彎曲而墜落到地面；2007年，上海環球金融中心在施工中發生火災事故，使整個鋼結構性能被破壞。而2003年，美國紐約世貿中心大樓在9.11事件中的轟然倒塌，這場惡夢更使工程界人士認識到開展鋼結構工程事故分析的重要性。第五頁，共八十九頁。2007年8月15日拍攝的火災時被損壞的上海環球金融中心玻璃幕墻第六頁，共八十九頁。第七頁，共八十九頁。第八頁，共八十九頁。第九頁，共八十九頁。第十頁，共八十九頁。承載力和剛度失效腐蝕破壞脆性斷裂疲勞破壞失穩破壞破壞形式第十一頁，共八十九頁。1、鋼結構的脆性斷裂

鋼結構脆性斷裂是其極限狀態中最危險的破壞形式之一。它發生往往很突然，沒有明顯的塑性變形，而破壞時構件的名義應力很低，有時只有其屈服強度的0.2倍。影響鋼結構脆性斷裂的原因主要有：

（1）構件制作加工缺陷

構件的高應力集中會使構件在局部產生復雜的應力狀態，它們也將影響構件局部的塑性和韌性，限制其塑性變形，從而提高構件脆性斷裂的可能。第十二頁，共八十九頁。（2）鋼材抗脆性斷裂性能差

鋼材的塑性、韌性和對裂紋的敏感性都影響其抗脆性斷裂性能，其中沖擊韌性起決定作用。低合金鋼材的抗脆性斷裂性能比普通碳素鋼和沸騰鋼的抗脆性斷裂性能依次低。

（3）低溫和動載

隨著溫度降低，鋼材的屈服強度fy和抗拉強度fu會有所升高，而鋼材的塑性指標截面收縮率ψ卻有所降低，即鋼材會變脆。動載對鋼結構的破壞，往往是很突然的，無明顯塑性變形，呈現脆性破壞特征。

第十三頁，共八十九頁。2、鋼結構和剛度承載力失效

（1）鋼結構剛度失效指產生影響其繼續承載或正常使用的塑性變形或振動。其主要原因為：

①結構支撐體系不夠

支撐體系是保證結構整體和局部剛度的重要組成部分。它不僅對抵制水平荷載和抗地震作用、抗振動有利，而且直接影響結構正常使用。

②結構或構件的剛度不滿足設計要求：如軸壓構件不滿足長細比要求；受彎構件不滿足允許撓度要求；壓彎構件不滿足上述兩方面要求等。

第十四頁，共八十九頁。（2）鋼結構承載力失效指正常使用狀態下結構構件或連接因材料強度被超越而導致破壞。其主要原因為：

①連接件強度不滿足要求

焊接連接件的強度取決于焊接材料強度及其與母材的匹配、焊接工藝、焊縫質量和缺陷及其檢查和控制、焊接對母材熱影響區強度的影響等；焊栓連接強度的影響原因為：螺栓及其附件材料的質量以及熱得原理效果、螺栓連接的施工技術工藝的控制，特別是高強螺栓預應力和摩擦面的處理、螺栓孔引起被連接構件截面的削弱和應力集中等。第十五頁，共八十九頁。②使用荷載和條件的改變

包括計算荷載的超越、部分構件退出工作引起其它構件增載、意外沖擊荷載、溫度變化引起的附加應力、基礎不均勻沉降引起的附加應力等。

③鋼材的強度指標不合格

在鋼結構設計中有兩個強度指標：屈服強度fy和抗拉強度fu；另外，當結構構件承受較大剪力或扭矩時，鋼材抗剪強度fv也是重要指標。第十六頁，共八十九頁。3、鋼結構疲勞破壞鋼結構疲勞分析時，習慣上當循環次數N＜105時稱為你低周疲勞；N＞105時稱為高周疲勞。如果鋼結構構件的實際循環應力特征和實際循環次數所采取的參數；就可能發生疲勞破壞。此外影響鋼結構疲勞破壞的原因還有結構構件中有較大應力集中區域；所用鋼材的抗疲勞性能差；鋼結構構件加工制作時有缺陷。其中裂紋缺陷對鋼材疲勞強度的影響比較大；鋼材應力和殘余變形對鋼材疲勞強度也會產生較大影響。第十七頁，共八十九頁。4、鋼結構失穩

鋼結構的失穩主要發生在軸壓、壓彎和受彎構件。它可分為兩類：喪失局部穩定和喪失整體穩定性。

（1）響結構構件局部穩定性的主要原因有：

①局部受力部位加勁肋構造措施不合理

當在構件的局部受力部位，如支座、較大集中荷載作用點，沒有設支承加勁肋，使外力直接傳給較薄的腹板而產生局部失穩。構件運輸單元的兩端以及較長要件的中間如沒有設置橫隔，截面的幾何形狀不變難以保證且易喪失局部穩定性。第十八頁，共八十九頁。②吊裝時吊點位置選擇不當

在吊裝過程中，由于吊點位置選擇不當，會造成構件局部較大的應力，從而導致失穩。所以鋼結構在設計時圖紙應詳細說明正確的起吊方法和吊點位置。

③構件局部穩定不滿足要求

如構件Ⅰ字形、槽形截面翼緣的寬厚比和腹板的高厚比大于限值時，易發生局部失穩現象；在組合截面構件設計中尤應注意。第十九頁，共八十九頁。（2）影響結構構件整體穩定性的主要原因有：

①構件有各類初始缺陷

在構件的穩定性分析中，各類初始缺陷對其極限承載力的影響比較顯著。

②施工臨時支撐體系不夠

在結構的安裝過程中，由于結構并未完全形成一個設計要求的受力整體或其整體剛度較弱，因而需要設置一些臨時支撐體系來維持結構或構件的整體穩定。第二十頁，共八十九頁。③構件受力條件的改變

鋼結構使用荷載和使用條件的改變，如超載、節點的破壞、溫度的變化、基礎的不均勻沉降、意外的沖擊荷載、結構加固過程中計算簡圖的改變等，引起受壓構件應力增加，或使受拉構件轉變為受壓構件，從而導致構件整體失穩。

④構件整體穩定不滿足要求

影響它的主要參數為長細比λ（=r）。應注意載面兩個主軸方向的計算長度可能有所不同，以及構件兩端實際支承情況與計算支承間的區別。第二十一頁，共八十九頁。5、鋼結構腐蝕破壞

普通鋼材的抗腐蝕能力比較差，這一直是工程上關注的重要問題。腐蝕使鋼結構桿件凈截面面積減損，降低結構承載力和可靠度，腐蝕形成的“銹坑”使鋼結構脆性破壞的可能性增大，尤其是抗冷脆性能下降。一般來說鋼結構下列部位容易發生銹蝕：

經常干濕交替又未包混凝土的構件；埋入地下的地面附近部位，如柱腳等；可能存積水或遭受水蒸汽侵蝕部位；組合截面凈空小于12mm，難于涂刷油漆部位；屋蓋結構、柱下節點部位；易積灰又濕度大的構件部位等。

第二十二頁，共八十九頁。質量控制由于鋼結構以鋼板和型鋼為主要材料，必須使用物理化學性能合格的鋼材，并對鋼板型鋼間的連接加以嚴格的控制。要防止鋼結構的事故，必須對鋼結構的制作，焊接、高強螺栓的連接、安裝、防腐等進行嚴格的質量控制。

第二十三頁，共八十九頁。鋼結構制作時質量控制主要有：

（1）應保證鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率、截面收縮率和硫、磷等有害元素的極限含量，對焊接焊接結構還應保證碳的極限含量，必要時，尚應保證冷彎試驗合格。

（2）要嚴格控制鋼材切割質量，切割前應清除切割區內鐵銹、油污，切割后斷口處不得有裂紋和大于1.0mm的缺棱，并應清除邊緣熔瘤、飛濺物和毛刺等。

第二十四頁，共八十九頁。（3）要觀察檢查構件外觀，以構件正面無明顯凹面和損傷為合格。

（4）各種結構構件組裝時頂緊面貼緊不少于75%，且邊緣最大間隙不超過0.8mm。（5）構件制作允許偏差均應符合《建筑安裝工程質量檢驗評定標準》。第二十五頁，共八十九頁。鋼結構焊接時質量控制主要有：

（1）焊條、焊劑、焊絲和施焊用的保護氣體等必須符合設計要求和鋼結構焊接的專門規定。

（2）焊工必須經考試合格，取得相應施焊條件的合格證書。

（3）承受拉力或壓力且要求與母村等強度的焊縫必須經超聲波、x射線擦傷檢驗符合國家有關規定。

第二十六頁，共八十九頁。（4）焊縫表面嚴禁有裂紋、夾渣、焊瘤、弧坑、針狀氣孔和熔合性飛濺物等缺陷。氣孔、咬邊必須符合施工規范規定。

（5）焊縫的外觀應進行質量檢查，要求焊波較均勻，明顯處的焊渣和飛濺物應清除干凈。焊縫尺寸的允許偏差和檢驗方法均應符合規范要求。第二十七頁，共八十九頁。鋼結構高強螺栓連接時質量控制主要有：

（1）高強螺栓的型式、規格和技術條件必須符合設計要求和有關標準規定。高強螺栓必須經試驗確定扭矩系數或復驗螺栓預拉力。當結果符合鋼結構用高強螺栓的專門規定時，方準使用。

（2）構件的高強螺栓連接面的摩擦系數必須符合設計要求。表面嚴禁有氧化鐵皮、毛刺、焊疤和油污。

第二十八頁，共八十九頁。（3）高強螺栓必須分兩次擰緊、初擰、終擰質量必須符合施工規范和鋼結構用高強螺栓的專門規定。

（4）高強螺栓接頭外觀要求：正面螺栓穿入方向一致，外露長度不少于2扣。第二十九頁，共八十九頁。鋼結構安裝時質量控制主要有：

（1）構件必須符合設計要求和施工規范規定，由于運輸、堆放和吊裝造成的構件變形必須矯正。

（2）墊鐵規格、位量更正確，與柱底面和基礎接觸緊貼平穩，點焊牢固。座漿墊鐵的砂漿強度必須符合規定。

（3）構件中心，標高基準點等必須符合規定。

第三十頁，共八十九頁。（4）結構外觀表面干凈，結構大面無焊疤、油污和泥砂。

（5）磨光頂緊的構件安裝面要求頂緊緊貼不少于70%，邊緣最大間隙不超過0.8mm。

（6）安裝的允許偏差和檢驗方法均應按國家的有關規范執行。第三十一頁，共八十九頁。鋼結構防腐處理質量控制應做到：

（1）油漆、稀釋和固化劑種類和質量必須符合設計要求

（2）涂漆基層鋼材表面嚴禁有銹皮、并無焊渣、焊疤、灰塵、油污和水等雜質。用鏟刀檢查經酸洗和噴丸（砂）工藝處理的鋼材表面必須露出金屬色澤。第三十二頁，共八十九頁。（3）觀察檢查有無誤涂、漏涂、脫皮和反銹。

（4）涂刷均勻，色澤一致，無皺皮和流墜，分色線清楚整齊。

（5）干漆膜厚度要求125m（室內鋼結構）或150m（室外鋼結構）第三十三頁，共八十九頁。

鋼結構工程領域的各類事故也時有所聞，給人民群眾的財產與生命安全造成巨大損失。從設計、施工、使用等環節入手，全面客觀地認識、分析、解決鋼結構工程在各環節存在的問題，可以大大減少鋼結構工程事故的發生。就事故的性質而言，鋼結構工程事故可以分為：第三十四頁，共八十九頁。鋼結構工程事故分類STEP07STEP06STEP05脆性斷裂事故STEP04疲勞破壞事故STEP03銹蝕事故STEP02火災事故STEP01材料事故變形事故失穩事故第三十五頁，共八十九頁。

1.鋼結構的材料事故鋼結構材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。鋼結構所用材料包括鋼材（Q235、16Mn、15MnV等）和連接材料（螺栓、焊材等）兩大類。影響鋼材性能的主要因素有有害化學成分超標、冶金軋制缺陷、硬化使鋼材的塑性和韌性降低、應力集中以及溫度過高或過低等。引發鋼結構材料事故的常見因素有鋼材質量不合格、螺栓質量不合格、焊接材料質量不合格、設計選材不當、制作安裝工藝不合理、母材與焊接材料不匹配、隨意混用或替代材料等。第三十六頁，共八十九頁。要防止發生這類事故，在設計環節上，應熟知各種材料的性能參數與特性，因地制宜的選用合適的材料；在施工過程中，嚴格按照設計規定選用材料，材料進場時嚴格按照有關規范復檢鋼材和連接材料的各項指標，嚴禁使用不合格材料，選擇恰當的施工工藝，嚴格按照設計與相關規范進行制作、安裝。第三十七頁，共八十九頁。某地一大型貯油罐采用12mm厚的鋼板焊接而成。該油罐建成2年后突然崩塌，原油外流，引發大火，造成巨大的人員傷亡與經濟損失。經調查，該油罐使用的鋼材力學性能合格但化學成分不合格，含硫量為0.9％（超限近一倍）。過高的含硫量使鋼材的可焊性降低，焊接過程中產生的熱裂紋在外力作用下逐漸擴展，最終使鋼材突然斷裂，引發重大事故。

第三十八頁，共八十九頁。2.鋼結構的變形事故鋼結構不論整體變形還是局部變形，都將降低結構的整體剛度和穩定性，影響連接和組裝，并可能產生附加應力，降低構件的承載力，引發變形事故。而鋼結構由于具有強度高、塑性好等優點，使得鋼結構的截面越來越小，板厚、壁厚很薄。加上加工、制作、安裝過程中的缺陷，鋼結構的變形問題更加突出。第三十九頁，共八十九頁。鋼結構的變形包括以下幾個部分：鋼材初始變形、冷加工變形、焊接變形、制作安裝變形、運輸過程中的變形以及使用不當（碰撞、高溫）產生的變形等。第四十頁，共八十九頁。某汽車廠造型車間為54×84m的單層三跨車間，鋼屋架上弦桿、下弦桿均采用角鋼。屋架和屋面板施工完畢后發現有個別屋架的豎腹桿有明顯傾斜，經檢測，位移偏差超標的測點達80%，變形嚴重的一榀屋架呈扭曲狀。經調查，事故的主要原因是屋架堆放方式不規范。依據相關規范要求，屋架堆放時應直立，兩個端頭須用固定支架固定，相鄰兩個鋼屋架應隔以木塊，相互綁牢。

第四十一頁，共八十九頁。該工程施工工程中雖在堆放鋼屋架時采用了直立方式，但卻錯誤地將鋼屋架的一端靠在一堆屋面板上，另一端沒有采取可靠的側向支撐，鋼屋架間沒有拉緊捆綁，結果使鋼屋架逐個擠壓，產生扭曲變形。在支撐系統安裝過程中，由于工期原因也未按規定對屋架進行矯正，最終導致發生事故。

第四十二頁，共八十九頁。3.鋼結構的失穩事故鋼結構的失穩事故是指因鋼結構或構件喪失整體穩定性或局部穩定性而引發的事故。相對于混凝土結構而言，鋼結構因強度高而使構件細長，截面相對較小，因此在外荷載作用下更容易失穩。而相對于抗拉破壞而言，鋼結構失穩破壞前的變形可能很小，呈現出脆性破壞的特征，而脆性破壞的突發性也使得失穩破壞具有更大的危險性。第四十三頁，共八十九頁。

我國的現代鋼結構工程起步較晚，許多工程技術人員對穩定概念的認識較為模糊，在鋼結構工程設計中普遍存在重視強度問題而輕視穩定問題的錯誤傾向，這是鋼結構工程失穩事故不斷發生的重要原因之一。第四十四頁，共八十九頁。因此，設計人員必須強化穩定概念，在設計過程中應重視支撐體系的布置，結構整體布置必須滿足整體穩定性和局部穩定性的要求。加工、制作過程中產生的構件初偏心、初彎曲、焊接殘余變形等缺陷將顯著降低鋼結構的穩定承載力；同時，與混凝土結構、砌體結構不同的是，第四十五頁，共八十九頁。鋼結構在安裝、施工的過程中，在形成穩定的整體結構之前，屬于幾何可變體系，其穩定性很差，必須借助于足夠的臨時支撐體系以維持安裝過程中的穩定性，否則極易發生構件失穩甚至整體倒塌、傾覆事故。因此，鋼結構加工、制作及安裝企業應通過采用合理的施工工藝，制定科學、合理、嚴密的施工組織設計，采用合理的吊裝方案，布置足夠的臨時支撐，確保制作及施工階段的結構穩定性。

第四十六頁，共八十九頁。某合成橡膠常車間的屋架系統采用13榀14m跨度的梭形鋼屋架，上放槽形板，未設隔墻。發生事故時有11榀鋼屋架墜落，2榀鋼屋架雖未墜落但變形嚴重，屋頂倒塌。經分析，原設計中屋架主要壓桿的長細比均超出規范要求，最大達275（原規范規定受壓桿件長細比不大于150）。而施工方擅自將端腹桿由25變更為20，削弱了腹桿截面積，導致其實際應力超出允許應力一倍多，造成腹桿受壓失穩，引起鋼屋架變形破壞，釀成嚴重事故。

第四十七頁，共八十九頁。

4.鋼結構的疲勞破壞事故在反復交變荷載的作用下，在應力水平遠低于鋼材的極限抗拉強度甚至屈服點的情況下發生的鋼結構或構件的破壞現象，稱為疲勞破壞。疲勞破壞與鋼材的靜力強度和最大靜力荷載并無明顯關系，而主要與應力幅、應力循環次數和構造細節有關。第四十八頁，共八十九頁。應力幅是指應力循環中最大拉應力（取正值）和最小拉應力（取正值）或壓應力（取負值）的差值。應力循環次數是指在連續反復荷載作用下應力由最大到最小的循環次數。在影響疲勞破壞的三個因素中，應力幅與循環次數是由客觀條件決定而無法改變的，

第四十九頁，共八十九頁。因此，必須從構造細節出發，盡可能地減小應力集中，從而改善結構構件的疲勞性能。在設計過程中，應選用優質鋼材，減少材質缺陷；采取合理的構造做法，避免焊縫集中，減少截面突變；在制作、安裝過程中，應使缺陷、殘余應力的影響減小到最低程度，盡量避免產生附加應力集中；對焊縫進行修補，以緩解因缺陷產生的應力集中。第五十頁，共八十九頁。某鋼廠車間內的吊車梁于1960年建成投產，1976年發現21根吊車梁中有16根實腹焊接工字形截面吊車梁在上翼緣與腹板連接焊縫處及腹板上部有縱向裂縫。裂縫基本沿全梁出現，跨中加勁肋處裂縫最多，上翼緣與腹板連接焊縫的裂縫基本與梁平行。該吊車梁應力循環次數達200萬次，局部區域達800萬次，疲勞損傷嚴重，無法修復，全部更換。

第五十一頁，共八十九頁。5.鋼結構的銹蝕破壞事故

鋼材由于和外界介質相互作用而產生的損壞稱為銹蝕（也稱腐蝕），按其作用可分為化學銹蝕和電化學銹蝕兩種，絕大多數鋼材銹蝕是電化學銹蝕或化學銹蝕和電化學銹蝕共同作用的結果。按照所處環境的不同，腐蝕又可分為大氣腐蝕、淡水腐蝕、酸腐蝕、堿腐蝕、鹽類腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕、有機非水溶劑腐蝕、高溫腐蝕、應力腐蝕等。第五十二頁，共八十九頁。銹蝕會削弱鋼構件的截面，降低承載力，而且銹蝕產生的“銹坑”可能誘發鋼結構的脆性破壞，同時嚴重影響鋼結構的耐久性。為防止或延緩鋼結構的銹蝕，可根據使用性質、環境介質類型等因素，采用涂料覆蓋法或金屬覆蓋法。第五十三頁，共八十九頁。某單位食堂為17.5m直徑圓形磚墻上扶壁柱承重的單層建筑，屋蓋系統為17.5m直徑的懸索結構，懸索由90根直徑為7.5mm的鋼絞索組成。該建筑于建成20年后突然發生屋蓋整體坍塌，90根鋼絞索全部沿周邊折斷，但周圍磚墻和圈梁無塌陷損壞。經調查，事故的主要原因是食堂內空氣濕度較大，溫度較高，通風不暢，鋼絞索長時間銹蝕，截面減小，承載力降低。

第五十四頁，共八十九頁。6.鋼結構的火災破壞事故除了耐腐蝕性差以外，耐火性差是鋼結構的另一個缺點。一旦發生火災，熱空氣通過輻射、對流的方式向鋼構件傳熱，隨著溫度的不斷升高，鋼材的熱物理特性和力學性能發生改變，強度和彈性模量急劇降低，塑性伸長率則顯著增加，鋼結構的承載力降低，構件屈服或屈曲進而倒塌，導致災難性后果。

第五十五頁，共八十九頁。“9.11”事件中紐約世貿中心大樓的轟然倒塌是人類文明史上火災給鋼結構造成的最大災難。為確保鋼結構達到規定的耐火極限要求，必須采取防火保護措施。一般可以采用防火涂料、防火板、石膏板、珍珠巖板、蛭石板或混凝土等材料，用緊貼法、空心法或實心法將鋼構件包裹起來。

第五十六頁，共八十九頁。7.結語鋼結構本身的“先天性”缺陷同其優點一樣突出，正是這些缺陷導致鋼結構工程事故頻繁發生。為盡可能減少鋼結構工程領域各類事故的發生，必須從設計、施工、使用等環節入手，全面客觀地認識、分析、解決鋼結構工程在各環節存在的問題。第五十七頁，共八十九頁。鋼結構事故的原因1設計階段結構設計方案不合理；計算簡圖不當，結構計算錯誤；對結構荷載實際受力情況估計不足；材料選擇不宜(如強度、韌性、疲勞、焊條、焊絲、焊接方法、焊接性能等)；結構節點不合理或不完善；未充分考慮加工制作與安裝施工和使用階段工藝特點、防腐、防高溫、防冷脆措施不足；沒有按設計規范或沒有相應的規范、規程規定。2加工制作階段沒有按圖紙要求進行加工制作；制作尺寸有偏差，質量低劣；材質檢驗不嚴格，對材質源頭把關不嚴；設備工具不完善；沒有擬定可靠的焊接工藝標準；用材和防腐措施不適宜；缺乏熟練的技術人員和技工群體。第五十八頁，共八十九頁。3安裝施工階段無完整的安裝施工方案，安裝施工程序不正確，操作錯誤；臨時支撐和結構剛度不夠；安裝偏差大引起結構變形；安裝連接不正確，質量差；復雜構件吊點和重心的計算不正確、吊裝、提升、定位和矯正的方法不正確；設備和檢測儀器不完善，精度達不到要求；檢驗制度不嚴密；缺乏熟練的技術人員和技工群體。第五十九頁，共八十九頁。4使用階段建筑物地基下沉；使用條件惡劣，鋼材材性改變；生產條件改變，對結構體系采用了不恰當的方法進行改造加固，加固的傳力不明確或不正確；違反使用規定，超載使用結構，亂開洞削弱構件截面等；不經驗算，錯誤將某些構件作為吊點使用，使構件在附加荷載下產生變形或失穩，造成嚴重的后果。生產操作不當，如高溫直接操作、機械沖擊等，對結構造成損傷和破壞后，不及時維修；第六十頁，共八十九頁。對結構定期檢查制度貫徹執行不力。根據有關國內外資料統計分析，按4個階段事故原因所占的百分比：設計原因33%；加工制作原因23%；安裝施工原因30%；使用原因14%。按鋼結構工程事故技術原因的百分比：整體或局部失穩22%：構件破壞49%：連接破壞19%；其它10%。第六十一頁，共八十九頁。在設計過程中應綜合考慮結構的重要性、荷載特征、連接方法與工作環境等因素，因地制宜的選用合適的材料，選擇合理的結構形式，尤其注意構造細節的合理性，減小應力集中，保證結構的幾何連續性和剛度的連貫，如采用強節點設計、避免焊縫集中、減少截面突變；強化穩定設計理念，重視支撐體系的布置；選用恰當的防腐、防火措施。第六十二頁，共八十九頁。在鋼結構制作過程中選擇恰當的施工工藝并采取嚴格的質量保證措施以盡可能地減少加工、制作過程中產生的構件初偏心、初彎曲、焊接殘余變形等缺陷，盡量避免產生附加應力集中，修補焊縫以緩解因缺陷產生的應力集中。第六十三頁，共八十九頁。在安裝過程中應嚴格按照設計與相關規范，制定科學、合理、嚴密的施工組織設計，采用合理的吊裝方案，布置足夠的臨時支撐，確保施工階段的結構穩定性。第六十四頁，共八十九頁。在使用階段，應注意按照設計功能使用，避免超載、隨意開洞或改造等行為，當變更使用功能時，應進行必要的鑒定或加固；定期進行結構檢查和日常維護。

第六十五頁，共八十九頁。鋼結構工程事故處理對策1首先認真做好鋼結構工程的深化設計（1）結構構件的構造設計：桁架、支撐等節點板設計與放樣；桁架或實腹梁起拱構造與設計；梁支座加勁肋或縱橫加勁肋構造設計；組合截面構件綴板、綴條布置、構造設計；板件、構件變截面構造設計；拼接、焊接坡口及切槽構造設計；張緊可調圓鋼支撐設計；隅撐、彈簧板、橢圓孔、板鉸、滾軸支座、橡膠支座、抗剪鍵、托座、連接板、創邊及入孔、手孔等細部構造設計；構件運送單元橫隔設計等。（2）構造及連接計算：連接節點的焊縫長度與螺栓數量的計算；小型拼接計算；材料或構件焊接變形調整余量及加工余量的計算；起拱拱度、高強螺栓連接長度、材料量及幾何尺寸和相貫線等的計算。第六十六頁，共八十九頁。（3）鋼結構節點的構造要點：在鋼結構工程中，節點的設計、構造、加工制作、安裝施工是非常關鍵的一個環節。如節點處理不當，構造失調，往往造成構件偏心受力過大，會造成突發性災難。如節點處理合理，構造精確，即使構件超載，整個結構可以應力重新分布，仍能安全使用。從實踐中，我們總結了鋼結構節點的十項構造要點：受力明確，傳力直接；構造簡潔；所有聚于節點的桿件受力軸線，沒有特殊原因時，必須交于節點中心；盡可能減少偏心；盡可能減小次應力；避免應力集中；方便制作與安裝；便于運輸；容易維修；用材經濟。并應做到該剛的節點，則剛；該鉸的節點，則鉸。第六十七頁，共八十九頁。（4）鋼結構安裝施工時的構造設計：方便安裝施工臨時固定加勁板；焊接夾具耳板等。綜上所述，鋼結構的深化設計過程中要充分考慮構件制作和安裝因素，同整體結構設計形成良好的互動關系，不斷完善、調整結構設計方案，保證鋼結構工程優質、高效、安全、經濟地進行。把因深化設計造成結構損傷和破壞的因素必須在深化設計階段認真、周密、全面進行考慮和消除。把好鋼結構工程事故的主要源頭。第六十八頁，共八十九頁。2扎扎實實做好鋼結構構件加工質量的監控（1）鋼結構的安裝施工質量必須從鋼結構的加工制作開始，采取嚴格的質量控制措施，從材料進廠檢驗(堅決杜絕有夾層、夾渣、夾砂、發裂、縮孔、白點、氧化鐵皮、鋼材內部破裂、斑疤、劃痕、切痕、過熱、過燒、薄板的粘結、脫碳、化學成份不合格或偏析嚴重的材料進廠使用)。（2）從號料切割、焊接成型、預拼、涂裝等工序進行合理有序的控制。嚴格控制焊接結構工藝標準；鉚接工藝標準：高強螺栓連接工藝標準。正確進行鋼結構的熱處理。正確進行焊接結構的變形控制與校正(有夾固法、彈性反變形法、焊接程序和工藝的控制方法)。（3）正確進行內應力的消除(有加熱回火法、振動法)。鋼結構的加工工藝對整個結構的質量、安全、工期、投資等和對鋼結構損傷破壞的防范有舉足輕重的作用。實踐證明，若鋼結構的加工制作由于沒有使用合適的加工工藝，會造成鋼結構先天性缺陷，在日后運用過程中產生災難性的惡果。第六十九頁，共八十九頁。3嚴、準、細控制鋼結構安裝施工技術（1）鋼結構工程的安裝施工必須遵循：安裝施工按規范；操作按規程檢驗按標準；辦事按程序。嚴格遵循設計文件；嚴格遵循招標文件；嚴格遵循合同文件。做到嚴(嚴格的要求；嚴肅的態度；嚴密的措施)；準(數據要準；計算要準；指揮要準)：細(準備工作要細；考慮問題要細；方案措施要細)。（2）鋼結構的吊裝與臨時支撐，應經計算確定，保證吊裝過程中結構的強度、剛度和穩定性。當天安裝的鋼構件應形成穩定的空間體系。吊裝機械、臨時支撐點對混凝土結構的反作用力要以書面形式提供設計確認。第七十頁，共八十九頁。（3）鋼結構安裝前，應對建筑物的定位軸線、平面封閉角、底層柱位置軸線、混凝土強度及進場的構件進行質量檢查，檢查合格后才能進行安裝作業。安裝時，鋼結構的定位軸線，必須從地面控制線引上來，避免產生累積誤差。（4）鋼結構柱與梁的連接，梁與梁的連接采用先栓后焊的安裝施工工藝。鋼結構一個單元的安裝、校正、栓接、焊接全部完成并檢驗合格后才能進行下一單元的安裝。第七十一頁，共八十九頁。（5）在高空安裝鋼柱、鋼梁、鋼桁架，都需根據具體的構件截面形式和就位需求來進行安裝標識和測量。在鋼柱梁形成整體穩定結構前，鋼結構的安裝位置需進行多次調整，一般采取提前預計偏移趨勢，加強臨時固定措施和跟蹤測量等方法來進行測量定位和調控。特別強調必須做好跟蹤測量和整體校正；指在每個構件安裝的同時要進行鋼柱、梁的垂直和水平度的校正，隨時調整構件位置，當若干個構件形成框架體系后對此進行復測，當水平層面安裝完成后，再對整體結構進行測量，始終使構件處于準確的位置。第七十二頁，共八十九頁。（6）認真做好焊接精度的控制技術。鋼結構工程的成敗和損傷與破壞的預防，關鍵在于焊接精度控制技術(世人稱成也焊接、敗也焊接)。前面我們在加工制作與安裝施工階段已強調必須明確制作工藝及安裝工藝的程序，并采取相應的工藝措施，包括應用成熟的經驗公式，事先計算預測各種制作安裝工藝過程中的各種變形，然后對相應的工藝手段和裝置設備加以控制，常用的防止變形、控制焊接精度工藝措施有：焊接收縮補償等預防反變形措施；施放余量階段性消除變形工藝措施；剛性固定控制變形措施；設計專用工裝、模具；采用小變形的焊接工藝方法(如分段退焊法)；采用高精度的零部件的加工方法；使用的計量器具必須檢定校準合適。第七十三頁，共八十九頁。某機械廠工程鋼屋架倒塌事故分析

一、事故簡介

2002年12月26日，江蘇省泰州市海陵區某洗滌機械廠擴建工程施工中，發生一起屋架倒塌事故，造成3人死亡、1人重傷。二、事故發生經過海陵區某洗滌機械廠為私營企業，2002年準備擴大生產并在某工業園區租用土地。在擴建工程正式開展時該廠自行招投標并使用了無資質的包工隊(該包工隊冒用姜堰市某建筑公司營業執照和私刻該公司印章與機械廠簽訂施工合同)。

第七十四頁，共八十九頁。該新建廠房為南北三跨，每跨14m，總寬為42m，東西長為78m，建筑面積3300m2。建設單位在未履行任何工程項目建設手續的情況下，于2002年10月25日開工，由包工頭負責施工。在施工過程中，該包工隊又將廠房鋼屋架制作，分包給無焊接資質的個人承接制作。

2002年12月26日為焊接屋架的需要，包工頭派去10余名工人協助，屋架豎立焊接時用人工扶住鋼屋架便于焊工焊接。當鋼屋架焊接到第5榀時，這5榀屋架同時倒向一側，作業人員被砸，造成3人死亡，1人重傷。第七十五頁，共八十九頁。三、事故原因分析

1．技術方面違章作業是發生事故的直接原因。承建鋼屋架的制作人沒有相應資質，沒有施工能力，對焊接制作跨度為14m、重650kg的鋼屋架沒有制作方案，焊接時采用人工扶住焊接，焊接后的屋架沒有可靠的固定措施，以致在焊接第5榀屋架時，由于已焊制完未固定牢的屋架不穩而倒塌，波及相鄰屋架，造成連續倒塌傷人事故。

第七十六頁，共八十九頁。2．管理方面

1)施工單位無相應資質違章指揮是發生事故的主要原因。該廠房由無施工資質的私人承包，承擔了廠房的設計及施工任務，施工中又將鋼屋架制作分包給無施工資質的個人。該工程從總包到分包都屬非法運作，逃避了行政監督，致使施工違章指揮，造成管理混亂、操作違章蠻干，最終導致發生事故。

2)管理失控是造成施工管理混亂的重要原因。該工程從10月25日開工至12月26日事故發生，期間某工業園區管委會一直未向該地區建設服務站通報工程建設情況，也未對施工的安全生產提出要求和加強監管，未履行建筑工程安全管理職責，使該工程施工處于失控。第七十七頁，共八十九頁。四、事故結論與教訓

1．事故主要原因本次事故是由于市場管理失控，建設單位隨意發包，私人無資質承包，施工管理混亂違章作業導致的重大傷亡事故。

2．事故性質本次事故屬責任事故。從行政管理、建設單位發包、施工單位承包施工都違反《建筑法》的有關規定，嚴重的不負責任。

3．主要責任本次事故的主要責任應該由承包該工程的私人承包隊負責，直接責任應由焊制鋼屋架的個人負責。建設單位隨意發包給無資質的承包隊是造成事故的重要原因；姜堰市某建筑公司違規借出營業執照造成市場混亂，為引發事故創造了條件也屬違法行為，應負有一定責任。第七十八頁，共八十九頁。五、事故的預防對策

1．加強建設市場管理。應該按照《建筑法》的有關規定，對擬建的工程項目的報建程序加強管理，嚴禁隨意發包給無資質的施工單位；應認真核實承建單位的資質，杜絕掛靠、冒用等非法行為。

2．加強有關法律、法規的學習建設行政主管部門應每年定期組織在建工程的建設單位、承包單位主要負責人及項目經理，學習相關法律及規定，提高法制觀念，并定期對在建工程項目的執法情況進行檢查，加大執法力度和宣傳聲勢，使各項法律規定得以切