山东钢结构加工厂|山东异型钢结构加工厂家

摘要： 虽然轻型钢结构在我国得到了广泛的应用，然而时常发生的质量事故也造成了巨大的经济损失和人员伤亡，本文先对轻型钢结构中的质量事故进行了分类，然后分析了这些质量事故的主要原因，针对某省体育馆质量事故进行了原因分析。
   关键词： 轻型钢结构，质量事故，原因分析
    1  引言
    钢结构因其强度大、截面小、质量轻、抗震性能好、建设速度快、适合工厂化加工等许多优点而适用于多种结构形式和场所，结构形式如：柱、梁、桁架、刚架、拱、网架、悬索等。适用场所如：单层及多层工业厂房、吊车梁、大型体育场馆、大跨度桥梁、高层及**高层钢结构、塔桅结构、板壳结构、可移动结构和轻型钢结构等。钢结构在北京场馆、上海世博场馆中的大量应用大地促进了钢结构在我国的发展。然而，时常发生的钢结构事故也造成了巨大的经济损失和人员伤亡，如1907年的加拿大魁北克桥在架设过程中由于悬臂端的杆件失稳而破坏使桥上75人遇难；1975年美国哈特福特城的体育网架由于压杆屈曲发生破坏落到地上；2004年5月巴黎戴高乐机场发生屋顶坍塌事故；2007年上海环球金融中心在施工中发生火灾事故；2010年12月北京都国际机场T3航站楼屋顶铁皮被风吹翻；2011年4月新疆库尔勒发生孔雀河大桥塌落事故。
    轻钢结构是近年我国各类钢结构中发展快的，它主要指用轻型板材作围护结构的门式钢架轻型房屋结构和压型钢板拱壳屋盖。具体可划分为：(1)由冷弯薄壁型钢组成的结构；(2)由热轧轻型型钢(工字钢、槽钢、H型钢、L型钢、T型钢等)组成的结构；(3)由焊接轻型型钢(工字钢、槽钢、H型钢、L型钢、T型钢等)组成的结构；(4)由圆管、方管、矩形管组成的结构；(5)由薄钢板焊成的构件组成的结构；(6)由以上各种构件组成的结构。其优点是用钢量省、造价低、供货迅速、安装方便、外形美观、内部空旷等特点，缺点是承载力储备较低，对不均匀分布的雪荷载和风荷载很敏感，如2008年年初，南方各省经历了50年一遇的特大冰雪冻雨天气，造成大量的轻钢结构发生不同程度的破坏，本文将重点介绍在轻型钢结构中经常发生的质量事故并分析其原因。

轻型钢结构事故分类
    就轻型钢结构工程而言，事故的分类方法有以下4种：
按事故发生的时间分类可分为施工期和使用期。国内外大量文献统计资料表明，绝大多数事故发生在施工阶段到竣工验收前这个阶段，按四个阶段事故原因所占的百分比：设计原因33%；加工制作原因23%；安装施工原因30%；使用原因14%。按钢结构工程事故技术原因的百分比：整体或局部失稳22%；构件破坏49%；连接破坏19%；其他10%。
    2)按事故性质分类
    可分为倒塌事故；开裂事故；错位事故；地基及结构构件尺寸、位置偏差过大以及预埋件、预留洞等错位偏差事故；变形事故；材料、半成品、构件不合格事故；承载能力不足事故；建筑功能事故；其他事故，如塌方、滑坡、火灾、天灾等。
    3)按事故原因分类
    可分为：自然事故，即指人们常说的“天灾”，又称之为“不可抗力”。如地震、洪水、火山爆发、台风、海啸、滑坡、陷落、冰雹等；人为事故，即除天灾以外的事故，如因设计不当、施工质量不良等造成的事故。
    4)按事故后果分类
    可分为：一般事故和重大事故。1989年，*共和国令(*三号)《工程建设重大事故和调查程序》中按照事故造成的人员伤亡或直接经济损失，将事故划分为一般和重大两类。一般工程质量事故系指造成重伤3人以下或直接经济损失在10万元以下者；重大事故系指造成1人以上，重伤3人以上或直接经济损失在10万元以上者。
    目前国内也有将轻型门式刚架结构事故划分为两类：一类是整体事故，包括结构整体和局部倒塌；另一类是局部事故，包括出现不允许的变形和位移，构件偏离设计位置，构件腐蚀丧失承载能力，构件或连接开裂、松动和分层。或者分为材质事故；变形事故；脆性断裂事故；疲劳破坏事故；失稳破坏事故；锈蚀事故；火灾事故；倒塌事故等。

我国钢结构行业发展的趋势和存在的问题
(1)在今后一段时间内， 下列几个领域钢结构的用量可能会增加
1) 火力电厂的建设还会加快，轻钢厂房和锅炉钢架用钢量会增加(包括核电厂厂房用钢、风力发电用钢等)。
2) 近几年来公路、铁路、桥梁采用钢结构已成为一种趋势，如京沪高铁，跨海、跨江大桥，高速公路中的护栏、收费站、交通标志等。
3) **工程中采用钢结构的量会增加，地铁和轻轨工程、城市立交桥、高架桥、环保工程、城市公共设施及临时房屋等均越来越多地采用钢结构。尤其在北京、上海、天津、重庆和各大省会城市及经济发达的中型城市，钢材消耗量会明显增加。
4) 钢结构住宅将增加。国家提倡建设节能省地住宅，有关钢结构住宅的设计规范及配套技术、材料基本具备。
5) 由于中国钢材价格比国际价格低，劳动力成本低，钢结构制作质量优良，在国际工程市场有较强竞争力。近年来国外企业在中国采购钢结构有所增加，许多钢构厂承接了不少海外订单。
(2 )存在的主要问题
1)对钢结构产业的节能环保型、可持续性发展的行业认识还有待提高。近几年日本、加拿大、英国和研究机构发表了很多文章，论述发展钢结构房屋的优点和措施，可供借鉴。
2)设计理念不能适应市场需要。如目前**高层和有要求的建筑大都由国外的方案中标，他们在规划、环境、建筑、功能上确有其特之处，但连接点过于复杂，消耗过多的钢材并给制作和安装带来很多难题，也增加了工程成本。
3)增加建筑钢结构用钢材的品种，进步提高钢材性能。开发高性能建筑钢材系列产品，包括高质焊接结构钢、高强度厚板、热成型管材、可焊铸钢等。扩大冷弯型钢和热轧H型钢的品种和规格，包括大截面冷弯管材(方矩管)、大截面H型钢和剖分T型钢、蜂窝梁等新产品。
4) 部分地区钢结构企业盲目上马，一哄而起，导致产能过剩并浪费了大量资源。
5) 市场运行不规范，投标企业竞相压价加上钢材涨价，造成部分加工和安装企业亏损。
6) 钢结构科研开发资金不足，标准及规范修订周期太长；标准及应用规范、规程缺项、滞后；钢材标准与工程设计、施工规范规程衔接不上。
7) 钢结构加工厂和施工安装企业装备、计算机管理、劳动生产率还需进一步提高。
8) 钢结构技术人员、技术工人缺乏，尤其在中小企业更短缺，产品质量不够稳定，技术和企业管理与生产的需要不适应。
9) 行业协会作用和功能远未到位。特别在规范和引导市场秩序、服务于企业、开拓钢结构市场、标准规范的修订和人才的培养等方面，有大量工作要做。

1  门式刚架屋面施工难点
    1)门式刚架由于自身轻型屋面的特点，钢梁截面较小，刚度较弱；
    2)大跨度门式刚架的跨度在30-60m之间，跨度大，钢梁分段较多；
    3)分段吊装，高空对接方法需要对接点处设置大量支撑且需要设置措施保证平面外稳定；
4）多段钢梁场地拼装，整体吊装，整体刚度较差，钢梁自身容易产生扭曲，拼接节点螺栓容易被拉断，造成安全隐患；
    5)屋面内板在钢梁上部，檩条下部，无法在屋面上部施工，只能从下部施工；   
满堂脚手架施工方法施工措施费非常高，没有经济合理性，局部脚手架仅能满足刚梁拼装要求，无法满足屋面内板安装要求。
    2   技术特点
    1)采用工程已有脚手架钢管组装成可移动的桁架平台，组装方便，材料就地取材，二次利用，省去工厂加工及运输费用。
    2)从吊车梁平面搭设桁架平台，比满堂脚手架节省90%的措施费用，比局部脚手架节省了地面到吊车梁标高部分的脚手架60%。
    3)桁架平台上安装滑轮，利用卷扬机和倒链在吊车梁上牵引桁架移动，机动灵活，施工区域覆盖全屋面。
    4)利用的计算软件分析桁架在施工阶段的应力状态和变形情况，保证施工人员的安全。