建筑工程中钢结构的事故按破坏形式可分为:钢结构失稳、钢结构的脆性断裂、钢结构承载力和刚度失效、钢结构疲劳破坏和钢结构的腐蚀破坏等几种。
1、钢结构失稳
钢结构的失稳主要发生在轴压、压弯和受弯构件。它可分为两类:丧失局部稳固和丧失整体稳固性。
(1)影响结构构件局部稳固性的主要原因有:
①局部受力部位加劲肋构造措施
不合理当在构件的局部受力部位,如支座、较大集中荷载作用点,没有设支承加劲肋,使外力直接传给较薄的腹板而产生局部失稳。构件运输单元的两端以及较长要件的中间如没有设置横隔,截面的几何形状不变难以保证且易丧局部稳固性
②吊装时吊点位置挑选不当
在吊装过程中,由于吊点位置挑选不当,会造成构件局部较大的压应力,从而导致局部失稳。所以钢结构在施工时,施工方案应详细说明正确的起吊方法和吊点位置。
③构件局部稳固不满足要求
如构件工字形、槽形截面翼缘的宽厚比和腹板的高厚比大于限值时,易发生局部失稳现象;在组合截面构件设计中尤应注意。
(2)影响结构构件整体稳固性的主要原因有:
①构件有各类初始缺陷,在构件的稳固性分析中,各类初始缺陷对其极限承载力的影响比较显著。
②施工暂时支撑体系不够,在结构的安装过程中,由于结构并未完全形成一个设计要求的受力整体或其整体刚度较弱,因而需要设置一些暂时支撑体系来保证结构或构件的整体稳固。
③构件受力条件的改变钢结构使用荷载和使用条件的改变,如超载、节点的破坏、温度的变化、基础的不平均沉降、意外的冲击荷载、结构加固过程中运算简图的改变等,引起受压构件应力增加,或使受拉构件转变为受压构件,从而导致构件整体失稳。
④构件整体稳固不满足要求影响
它的主要参数为长细比。应注意载面两个主轴方向的运算长度可能有所不同,以及构件两端实际支承情形与运算支承间的区别。
案例:2020年3月7日泉州欣佳酒店发生坍塌,业主私自违法改建,在建筑内部增加夹层,欣佳酒店建筑物由原4层违法增加夹层改建成7层,达到极限承载能力并处于坍塌临界状态,加之事发前对底层支承钢柱违规加固焊接作业引发钢柱失稳破坏,导致建筑物整体坍塌。