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钢结构3大隐患要防范



钢结构有很多优越条件,如钢材的结构组织均匀、强度高、弹性模量高、塑性和韧性好,适于承受冲击和地震荷载,钢材的密度与强度比较小,钢结构与钢筋混凝土结构相比要轻30%~50%,而且钢结构便于机械化生产,是工程结构中工业化程度最高的一种。但是,也不能否认,钢结构还存在着缺陷和隐患。
   隐患之一:失稳
   钢结构的失稳分两类,整体失稳和局部失稳。整体失稳大多数是由局部失稳造成的,当受压部位或受弯部位的长细比超过允许值时,会失去稳定。它受很多客观因素影响,如荷载变化、钢材的初始缺陷、支承情况的不同等。支撑往往被设计者或施工者所忽视,这也是造成整体失稳的原因之一。在吊装中由于吊点位置的不同,桁架或网架的杆件受力可能变化,造成失稳。脚手架倾覆、坍塌或变形大多是因为连杆不足,没有支撑造成的。
   很多可能发生荷载变化的重要结构如桥梁、桁架、水工闸门、导弹发射架等,多采用超静定结构,因为它有赘余杆件,可预防因一个杆件失稳而造成整体失稳。又如钢组合梁中由于腹板高而薄或翼缘宽而薄也会造成局部失稳。
   隐患之二:腐蚀
   如果失稳是急性病的话,腐蚀则是慢性病。普通钢材的抗腐蚀性能较差,尤其是处于湿度较大、有侵蚀性介质的环境中,会较快地生锈腐蚀,削弱了构件的承载力。例如转炉车间的钢屋架,平均腐蚀速度为每年0.10 毫米~0.16毫米。据统计,全世界每年30%~40%的钢铁因腐蚀而失效,净损失约10%。我国在一次钢筋混凝土屋架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现,钢屋架出现倒塌事故占建筑总事故的38.62%,而由于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。
   过去对于外露钢材仅仅是喷涂(刷)两道防锈漆,实践证明,由于施工中不可能用涂料把空气完全隔绝,在使用时也缺乏定期维护措施,所以这种作法效果并不显著。用镀锌、喷铝等消极做法,其成本和效果也不太理想。
   目前,许多冶金企业在冶炼中,往往会加入适量的磷、铜、铬和镍,形成耐腐蚀的合金钢,能在表面上形成致密的防锈层,起到隔离覆盖作用,不失为一种积极做法。
   隐患之三:火灾
   钢材的耐温性较差,其许多性能随温度升降而变化,当温度达到430摄氏度~540摄氏度之间时,钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧下降,失去承载能力。用耐火材料对钢结构进行必要的维护,是钢结构研究的一个重要课题。
   建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏,在火灾发生时其承载能力应能延续一定时间,使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。目前钢结构用钢尽量采用耐火高强度钢,可使钢的高温硬度提高。
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