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钢结构的破坏形式有哪几种(钢结构事故破坏形式有哪些?)

工品易达2023-04-13钢构类31

2.钢结构通常有哪两种破坏形式?它们各自的概念和特点是什么?

脆性破坏和塑性破丛并坏

脆性破坏:破坏发生突然,无明显征兆,材料变形小,破坏断口齐平,晶粒拿数往往在一个面断裂而呈光泽的晶粒状.

塑渗敏迹性破坏:破坏历时长,材料变形大,破坏断口参差不齐,色暗,因晶体在在剪切下相互滑移而呈纤维状.

高层钢结构震害现象及原因?

高层钢结构震害现象及原因是非常重要的,了解现象以及发生的原因,才能根据专业知识制定对应的方案,防范旅运于未然。中达咨询就高层钢结构震害现象及原因和大家说一下。

钢结构被认为具有卓越的抗震性能,在历次的地震中,钢结构房屋的震害要小于钢筋配镇穗混凝土结构房屋。很少发生整体破坏或倒塌现象。尽管如此,由于焊接、连接、冷加工等工艺技术以及外部环境的影响,钢材材料的优点将受到影响。特别是因设计、施工以及维护不当,就很可能造成结构的破坏。根据钢结构在历次地震中的破坏形态,可能破坏形式分为以下几类:

1、 结构倒塌结构倒塌是地震中结构破坏最严重的形式。造成结构倒塌的主要原因是结构培卜薄弱层的形成,而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变4刚度沿高度分布不均匀造成的。这就要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。

2、 节点破坏

节点破坏是地震中发生最多的一种破坏形式。剐性连接的结构构件一般采用铆接或焊接形式连接。如果在节点的设计和施工中,构造及焊缝存在缺陷,节点区就可能出现应力集中、受力小均的现象,在地震中很容易出现连接破坏。梁柱节点可能出现的破坏现象主要表现为:铆接断裂,焊接部位位脱,加劲板断型、屈曲,腹板断裂、屈曲等。

3、 构件破坏

在以往所有地震中,多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及梁柱局部破坏两种。(1)支撑的破坏与失稳。当地震强度较大时,支撑承受反复拉压的轴向力作用,一旦压力超出支撑的屈曲临界力时,就会出现破坏或失稳。(2)梁柱局部破坏。对于框架柱,主要有翼缘屈曲、翼缝撕裂,甚至框架柱会出现水平裂缝或断裂破坏。对于框架梁,主要有翼缘屈曲、腹板屈曲和开裂、扭转屈曲等破坏形态。4、基础锚固破坏

钢构件与基础的锚固破坏主要表现为柱脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板断裂等,这种破坏形式曾发生多起,根据对上述钢结构房屋震害特征的分析可知,尽管钢结构抗震性能较好,但在历次的地震中,也会出现不同程度的震害。究其原因,元素是和结构设计、结构构造、施工质量、材料质量、日常维护等有关,为了预防以上震害的出现,减轻震害带来的损失,多高层钢结构房屋抗震设计必须严格遵循有关规程进行。

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建筑钢材的破坏形式有哪些

钢材的破坏形式分为塑性破坏与脆性破坏两类。

塑性破坏的特征是:钢材在断裂破坏时产生很大的塑性变形,又称为延性破坏,其断口呈纤维状,色发暗,有时能看到滑移的痕迹。钢材的塑性破坏可通过采用一种标准圆棒试件进行拉伸破坏试验加以验证。钢材在发生塑性破坏时变形特征明显,很容易被发现并及时采取补救措施,因而不致引起启缺模严重后果。而且适度的塑性变形能起到调整结构内力分布的作用,使原先结构应力不均匀的部分趋于均匀,从而提高结构的承载能力。

脆性破坏的特征是:钢材在断裂破坏时没有明显的变形征兆,其断口平齐,呈有光泽的晶粒状。钢材的脆性破坏可通过采用一种比标准圆棒试件更粗,并在其中部位置车有小凹槽(凹槽悄缓处的净截面积与标准圆棒相同)的试件进行拉伸破坏试验加以验证。由于脆扮搏性破坏具有突然性,无法预测,故比塑性破坏要危险得多,在钢结构工程设计、施工与安装中应采取适当措施尽力避免。

钢结构质量事故的类型有哪五种

钢结构的事故按破坏形式大致可分为:钢结构承载力和刚度失效;钢结构失稳;钢结构疲劳;钢结构脆性断裂和钢结构的腐蚀等几种。

1 钢结构承载力和刚度失效

1.1 钢结构承载力失效指模睁旁正常使用状态下结构构件或连接材料强度被超越而导致破坏。其主要原因为:

①钢材的强度指标不合格。合格钢结构设计中有两个重要强度指标:屈服强度fy;另外,当结构构件承受较大剪力或扭矩时,钢材抗剪强度fv也是重要指标。

②连接强度不满足要求。焊接连接的强度取决于是否与母材匹配的焊接材料强度、焊接工艺、焊缝质量和缺陷及其检查控制、焊接对母材热影响区强度的影响等;螺栓连接强度的影响因素为:螺栓及其附件材料的质量以及热处理效果(高强螺栓)、螺栓连接的施工技术工艺的控制,特别是高强螺栓预应力控制和摩擦面的处理、螺栓孔引起被连接构件截面的削弱和应力集中等。

③使用荷载和条件的变化。包括计算荷载的超载、部分构件退出工作引起其他构件增载、意外冲击荷载、温度变化引起的附加应力、基础不均匀沉降引起的附加应力等。

1.2 钢结构刚度失效指产生影响其继续承载或正常使用的塑性变形或振动。其主要原因为:①结构或构件的刚度不满足设计要求如轴压构件不满足长细比要求;受弯构件不满足允许挠度要求;压弯构件不满足上述两方面要求等。②结构支撑体系不够。支撑体系是保证结构整体和局部刚度的重要组成部分,它不仅对抵制水平荷载、抗振动有利,而且直接影响结构正常使用(如工业厂房当整体刚度不足时,在吊车运行过程中会产生振动和摇晃)。

2 钢结构失稳

2.1 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:丧失整体稳定性和丧失局部稳定性。两类失稳都将影响结构构件的正常使用,也可能引发其它形式的破坏。

影响结构构件整体稳定性的主要原因有:①构件整体稳定不满足要求。影响它的主要参数为长细比(λ=l/r),其中l为构件的计算长度,r为构件截面的回转半径。应注意截面两个主轴方向的计算长度可能有所不同,以及构件两端实际支承面情况与计算支承面间的区别。②构件有各类初始缺陷。在构件的稳定分析中,各类初始缺陷对其极限承载力的影响比较显著。这些初始缺陷主要包括:初弯曲、初偏心(轴压构件)、热轧和冷加工产生的残余应力和残余变形及其分布、焊接残余应力和残余变形等。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、基础的不均匀沉降、意外的冲击荷载等,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施工临时支撑体系不够。在构件的安装过程中,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,因而需要设置一些临时支撑体系来维持结构或构件的整体稳定。若临时支撑体系不完善,轻则会使部分构件丧失整体稳定性,重则造成整个结构的倒塌或倾覆。

2.2 影响结构构件局部稳定性的主要原因有:

①构件局部稳定不满足要求。如构件T形、槽形截面翼缘的宽厚比和腹板的高厚比大于允许偏值时早隐,易发生局部失稳现象;在组合截面构件设计中应特别注意。

②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构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失局部稳定性。

③吊装时吊点位置选择不当。在吊装过程中,由于吊点位置旦橡选择不当会造成构件局部较大的压应力,从而导致局部失稳。所以钢结构在设计时,图纸应详细说明正确的起吊方法和吊点位置。

3 钢结构疲劳破坏

钢结构疲劳分析时,习惯上当循环次数N105时称为低周疲劳,N105时称为高周疲劳。经常承受动力荷载的钢结构如吊车梁、桥梁等在工作期限内经历的循环应力次数往往超过105。钢结构构件的实际循环应力特征和实际循环次数超过设计时所采取的参数,就可能发生疲劳破坏。此外影响钢结构疲劳破坏的因素还有:所用钢材的抗疲劳性能差;结构构件中较大应力集中区;钢结构构件加工制作时有缺陷,其中裂纹缺陷对钢材疲劳强度的影响比较大;钢材的冷热加工、焊接工艺所产生的残余应力和残余变形对钢材疲劳强度也会产生较大影响。

4 钢结构脆性断裂

钢结构脆性破坏是极限状态中最危险的破坏形式之一。它的发生往往很突然,没有明显的塑性变形,而破坏时构件的应力很低,有时只有其屈服强度的0.2倍。影响钢结构脆性断裂的因素主要有:

① 钢材抗脆性断裂性能差。钢材的塑性、韧性和对裂纹的敏感性都影响其抗脆性断裂性能,其中冲击韧性起决定作用。

②构件制作加工缺陷。构件的高应力集中会使构件在局部产生复杂应力状态,它们也将影响构件局部和韧性,限制其塑性变形,从而提高构件脆性断裂的可能。

③低温和动载。随着温度降低,钢材的屈服强度fy和抗拉强度fu会有所升高,而钢材的塑性指标截面收缩率Φ却有所降低,使钢材变脆。通常把钢结构构件在低温下的脆性破坏称为“低温冷脆现象”。至于动载对钢结构脆性破坏的影响则可解释为:钢材在循环应力反复作用下生成疲劳裂纹,裂纹的扩展直至整个截面的破坏往往是很突然的,无明显塑性变形,即疲劳裂纹的扩展破坏呈脆性破坏特征。

5 钢结构腐蚀破坏

普通钢材的抗腐蚀能力比较差,这一直是工程上关注的重要问题。腐蚀使钢结构杆件净截面面积减损,降低结构承载力和可靠度,腐蚀形成的“锈蚀”使钢结构脆性破坏的可能性增大,尤其是抗冷脆性能下降。一般来说钢结构下列部位容易发生锈蚀:埋入地下及地面附近部位,如柱脚可能遭受水或水蒸气侵蚀干湿交替又未包混凝土的构件;易集灰又湿度大的构件部位;组合截面净空小于12mm,难于涂刷油漆的部位;屋盖结构、柱与屋架节点、吊车梁与柱节点部位等。

总结] 钢结构在工程建设中已经得到广泛使用,钢结构的跨度大、有效利用空间宽广、施工进度快,工期短且经济实用。目前,钢结构已经成为与混凝土结构并列的一大建筑结构系统。实践证明,钢结构的制作工艺严格、施工要求精度高,工程实施过程中应严格控制好钢结构构件的选材、加工制作与安装。工程技术管理人员要做好分部分项工程的检查验收工作,加强施工过程中关键部位及工序的监督检查,以保证工程质量,满足工程建设的使用功能。

钢结构的破坏形式有哪些?

塑性破坏与脆性破坏两类。

脆性破坏:破坏发生突然,无明显征兆,材料变形芹凳小,破坏断口齐平,晶粒往往在一个面断裂而呈光泽的晶粒状。

塑性破坏:破坏历时长,材料变形大,破坏断口参差不齐,色暗,因晶体在在剪切下相互滑移而呈纤维状。

扩展资料:

注意事项:

在设计刚架、屋架和檩条等时,应考虑由风吸力作用所引起构件内力变化的不利影响。此时永久荷载分项系数取为1.0。这一规定主要是考虑到当设计的刚察首段架、屋架、檩条在屋面材料较轻的情况下。

若受风吸力作用,构件内力将会变号,会出现拉杆变为压杆的情况。在内力变号时永久荷载起减载作用,叵合肥市将永久荷载分项系数取为1.2,则会造成结构可靠败誉度的降低,导致不安全因素。 

参考资料来源:百度百科-钢结构

钢结构材料的破坏形式有哪几种?破坏特点

1、结构的塑性破坏:随着荷载的不断增加,结构构件截面上的内力达到截面的极限承载力时,结构将形成机构,丧失承载能力而破坏。由于结构钢材的延性性能好,在超静定结构中,一个截面形成塑性铰并不标志结构丧失承载能力,可以利用其延性特征,即内力塑性重分布,这样结构在破坏时会出现明显变形,容易被察觉和采取措施防止破坏。

2、结构的疲劳破坏:钢结构和钢构件在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,主要分为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段。裂纹的扩昌闭盯展是十分缓慢的,而断裂是裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的。在裂纹扩展部分,断口因经反复荷载频繁作用的磨合,表面光滑,而瞬间断裂的裂口部分比较粗糙并呈颗粒状,具有脆性断裂的特征。

3、结构的脆性断裂破坏:结构的脆性断裂破坏前通常结构没有明显征兆,如异样和明显的变形等,脆性断裂破坏时,荷载可能很小,甚至没有外荷载作用。脆性断裂一般突然发生,瞬间破坏,来不及补救,结构破坏的危险性大。

4、结构的整体失稳破坏:结构整体失稳破坏是结构所承受的外荷载尚未达到按强度计算达到的结构强度破坏荷载时,结构已不能承载并产生较大的变形,整个结构偏离原来的平衡位置而碾坏。钢构件的整体失稳因截面形式的不同和受力状态的不同可以耐和有各种形式。

5、结构的局部失稳破坏:结构和构件局部失稳是指结构和构件在保持整体稳定的条件下,结构中的局部构件或构件中的板件在外荷载的作用下而失去稳定。这些局部构件在结构中可以是受压的柱和受弯的梁;在构件中可以是受压的翼缘板和受压的腹板。当发生局部失稳时,一般整个结构或构件并不会完全丧失承载能力,具有屈曲后强度。

钢结构材料的破坏特点:

钢结构设计的目的是满足各种功能要求,应做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。这些要求都必须在钢结构不发生破坏的情况下才能做到。因此设计者只有对钢结构可能发生的各种破坏形式有十分清楚的了解,才能采取有效的措施来防止任一种破坏形式的发生。

钢结构的破坏主要是由材料破坏和结构本身态渣的失稳破坏引起。材料破坏引起的主要有结构的塑性破坏、脆性断裂破坏和疲劳破坏。失稳破坏主要有结构的整体失稳和局部失稳破坏。

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