钢结构材料事故类型、原因及防范措施

钢结构所用材料主要有钢材和连接材料，所用钢材种类有Q235、16M、5MnV；连接材料有铆钉、螺栓、焊接材料；材料本身的质量直接影响结构，材料缺陷积累到严重程度，会引发钢结构事故。

1.重大事故类型及原因

钢结构材料事故是指由于材料本身原因引起的事故：材料事故可归纳为裂缝事故和倒塌事故两大类。裂缝事故主要发生在钢结构的基本构件上；倒塌事故是指由于材料原因引起的结构局部或整体倒塌。

1、钢结构材料事故的产生原因有以下几点：

（1）钢材质量不合格

〔2）铆钉质量不合格

（3）螺栓质量不合格

（4）焊接材料质量不合格

（5）设计时材料选择不当

（6）生产时工艺参数不达标，钢材、焊接材料不匹配

（7）安装过程中管理混乱，造成材料混用或随意替换

2.重大事故处理方法

最常见的材料事故就是结构裂缝，而结构裂缝纯粹是由于材料本身质量不合格造成的。

方法：

1、仔细复查材料及连接材料的各项指标，确认事故原因。

（1）钢材符合《碳素结构钢》和《钢结构材料事故》的有关规定；

（2）焊接材料应符合《碳素钢焊条》、《钢结构材料事故》和《焊丝》的有关规定；

（3）螺栓材料应符合《紧固件力学性能》、《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母与垫圈型式尺寸与技术条件》和《钢结构扭剪型高强度螺栓连接型式尺寸与技术条件》等有关规定。

2、若构件裂纹确系材料本身原因引起，通常应采取“加固或更换构件”的处理方法

3、若结构不重要，构件裂纹较小，也可参考下列处理方法：

（1）用电钻在裂纹两端各钻一个直径约12~16mm的圆孔（直径大致等于钢板厚度），裂纹两端须落入孔内，以减少裂纹处的应力集中。

（2）用气割或风铲沿裂纹边缘加工出K型坡口

（3）将裂纹端部及焊缝侧面金属预热至150~200℃，用焊条将裂纹堵住，堵住后最好用砂轮打磨光滑。

4）对于铆钉连接附近的构件的裂纹，可在端部钻孔，然后用高强度螺栓密封。

4、钢板夹层缺陷的处理钢板夹层是钢材中最常见的缺陷之一，在构件加工前往往很难发现，等到发现时，已成为半成品或成品，或已在结构中使用。下面针对几类构件介绍钢板夹层的处理方法。

（1）桁架节点板夹层处理。对于尾部结构承受静荷载或间接动荷载的桁架节点板，当夹层深度小于节点板高度的1/3时，应在夹层表面铲成V型坡口并焊接。当允许在角钢、节点板上钻孔时，也可采用高强螺栓紧固。当夹层深度等于或大于节点板高度的1/3时，应更换节点板。

2)实体梁、柱翼缘中夹层的处理 当承受静荷载的实体梁、柱翼缘中存在夹层时，可按下述方法处理。

① 在长度的一半以内，若板夹层（连续或不连续）总长度不超过200mm，且夹层深度不超过翼板截面高度的1/5且不大于100mm，则可不经处理采用。

②当夹层总长度超过200m，且夹层深度不超过翼缘截面高度的1/5时，夹层表面可焊成V型坡口。

③当夹层深度不超过翼缘截面高度的1/2时，可在夹层处钻孔，并用高强螺栓紧固，此时应核实钻孔所削弱的截面；当夹层深度超过翼缘截面高度的1/2时，应将夹层一侧的翼缘板全部拆除，换用新钢板。

5.焊缝裂纹处理。

焊缝裂纹原则上应刨除并重新焊接（用碳弧气刨或气铲），但对于承受静荷载的实心梁翼缘和腹板处的焊缝裂纹，可在裂纹两端钻止孔，并在两板之间焊接一短斜板，斜板厚度应大于裂纹长度。

内容：（更新中）

钢结构建筑事故分析（一）材料事故

钢结构建筑事故分析（二）变形事故

钢结构建筑事故分析（三）脆性断裂事故

钢结构建筑事故分析（四）疲劳损伤事故

钢结构建筑事故分析（五）失稳事故

钢结构建筑事故分析（六）腐蚀事故

钢结构建筑事故分析（七）火灾事故