【文章內容簡介】 施。 1)地基不均勻沉降引起的裂縫； 預防措施： ?合理設置沉降縫 ?加強上部的剛度和整體性，提高抗剪能力； ?加強地基驗槽工作； ?不宜將建筑物設置在不同剛度的地基上。 2)地基凍脹引起的裂縫； 預防措施： ?一定要將基礎的埋置深度到冰凍線以下。 ?當基礎不能做到冰凍線以下時，應采取換土 (換成非凍脹土 )等措施消除土的凍脹； ?用單獨基礎，采用基礎梁承擔墻體重量，其兩端支于單獨基礎上。 3)溫度變化引起的裂縫； 預防措施： ?根據實際情況設置伸縮縫； ?在施工中要保證伸縮縫的合理做法，使之能起作用； ?屋面如為整澆混凝土 ,或雖為裝配式屋面 板，但其上有整澆混凝土面層，則要留好施工帶； ?屋面施工最好避開高溫季節(jié)； ?遇有長的現(xiàn)澆屋面混凝土挑檐、圈梁時，可分段施工，預留伸縮縫。 4)地震作用引起的裂縫； 對砌體結構，要求在地震作用下不產生任何裂縫一般是做不到的，但設計和施工中采取一定的措施，做到在地震作用下少開裂，不大開裂，并做到“大震不倒 ”是可能的。 能采取的措施主要有： ?應按結構抗震設計要求規(guī)范設置圈梁，注意圈梁應閉合，遇有洞口時要滿足搭接要求； ?設置構造柱； 5)砌塊房屋的裂縫 分為受力裂縫與非受力裂縫兩大類。在各種荷載直接作用下墻體產生的相應形式的 裂縫稱為受力裂縫。而由于砌體收縮、溫濕度變化、地基沉降不均勻等引起的裂縫則為非受力裂縫，又稱為變形裂縫。 ?伸縮縫間距應當合理設置； ?在砌塊生產方面應當加強質量控制； ?砌塊房屋施工方面也要加強管理； ?增強基礎圈梁剛度，適當增加平面上圈梁布置的密度； ?確保屋面保溫層的隔熱效果，防止屋面防水層失效、滲漏； ?在屋蓋上設分隔縫； ?頂層圈梁或支承梁的梁墊均不得與屋面板整澆； 第 1 篇 緒論及建筑主體結構 篇 7 ?屋蓋保溫層上的砂漿找平層與周邊女兒墻間應斷開，留出溝槽，用松軟防水材料填塞。 ?加強頂層內、外縱墻端開間門窗洞口周邊的剛度。 6)砌體承載力不足產生的裂 縫 主要觀察裂縫寬度和長度隨時間的發(fā)展情況，在觀測的基礎上認真分析原因，及時采取有效措施，以避免重大事故的發(fā)生。 7)裂縫處理方法 一旦砌體出現(xiàn)裂縫 ,首先要分析裂縫的原因，并觀察其發(fā)展狀態(tài)。這可以從構件受力的特點，建筑物所處的環(huán)境條件，以及裂縫所處的處置，出現(xiàn)的時間及形態(tài)綜合加以判斷。在裂縫原因已經查清的基礎上，采取有效措施補強。對于不至于危機安全的裂縫可用灌縫、封閉的辦法。而對于危機安全的裂縫，則應進行加固。對不危及安全的裂縫最常用的是灌漿法處理。 ?當裂縫較細，裂縫數(shù)量較多，發(fā)展已基本穩(wěn)定時可用壓力灌漿 法補強； ?當裂縫較寬時，可以在灰縫內嵌上鋼筋，然后再砂漿填縫； ?當裂縫很寬，發(fā)展不穩(wěn)定而危及安全時，則必須進行強度加固。 砌體的加固 方法 識記：裂縫處理方法；擴大砌體截面加固；外加鋼筋混凝土加固；外包鋼加固；鋼筋網水泥砂漿層加固；增加圈梁、拉桿；其它加固方法。 領會：裂縫處理方法；加固處理方法。 應用：掌握裂縫處理方法和加固處理方法的適用范圍、優(yōu)缺點、結構構造、施工工藝要點、注意事項等。 ?擴大砌體截面加固 :適用于砌體承載力不足但裂縫尚屬輕微，要求擴大面積不是很大的情況。 方法：新舊砌體咬搓結合，鋼 筋連接 。 ?外加鋼筋混凝土加固 :形式分為單面、雙面、四面包圍 。 ?外包鋼加固 :快捷，高強，施工快且不要養(yǎng)護期； ?鋼筋網水泥砂漿層加固 :使墻體形成組合墻體，俗稱夾板墻 。 ?增加圈梁、拉桿 。 ?其它加固方法。 本章重點、難點 引起砌體結構裂縫的常見因素和主要表現(xiàn)。 砌體結構常見裂縫分析及預防措施。 砌體結構的加固處理方法及其構造措施。 第 3 章 鋼結構工程事故 鋼結構的缺陷 識記：鋼材性能及其缺陷；加工制作中存在的缺陷；運輸、安裝和使用存在的缺陷。 領會：可能存在的缺陷形成原因及其危害。 應 用：掌握缺陷處理方法。 鋼結構缺陷的產生，主要取決于鋼材的性能和成型前已 有的缺陷、鋼結構的加工制第 1 篇 緒論及建筑主體結構 篇 8 作和安裝工藝、鋼結構的使用維護方法等因素。 按照嚴重程度分為： ?輕微缺陷：不影響建筑結構的承載力、剛度及其完整性，也不影響建筑結構的近期使用； ?使用缺陷 :非破壞性缺陷。它不影響建筑結構的承載力，但卻影響其使用功能，或使結構的使用性能下降，有時還會使人產生不舒適感和不安全感。例如，鋼粱較大的撓度等 ?危及承載力缺陷 :由于材料強度不足、構件截面尺寸不夠、構件殘缺有傷、安裝連接構造質量低劣等原因直接威脅到 構件甚至整個結構的承載力和穩(wěn)定性。 1)鋼材性能及其缺陷 ?化學成分：（目前建筑結構用鋼主要有低碳鋼與底合金鋼兩種）鐵（ 99%）、碳（ %%）、微量元素 ,其中硫（≤ %%）、磷（≤ %%）是常見有害元素，應重點檢測，控制含量。 ?物理力學性能：常用的強度（屈服強度、抗拉強度和塑性 伸長率、截面收縮率），冷彎，沖擊韌性，可焊性，疲勞，冷脆，腐蝕，時效，高溫蠕變脆性。 鋼材的高溫蠕變性：指鋼材在高溫及長期應力作用下會出現(xiàn)蠕變脆的現(xiàn)象。 鋼材的冷脆：指鋼材隨溫度 降低，其逆性和韌性逐漸降低（即鋼材逐漸變脆）現(xiàn)象。 ?鋼材的缺陷： 發(fā)裂、夾層、微孔、白點、內部破裂、氧化鐵皮、斑疤、夾渣、夾砂、劃痕、切痕、過熱、過燒、脫碳、機械性能不合格，化學成分不合格或嚴重偏析。 建筑工程中的缺陷按其嚴重程度不同可分為輕微缺陷、 使用缺陷 、 危及承載力缺陷 。 2)鋼結構在加工制作中可能產生的缺陷： ? 選用鋼材的性能不合格； ? 矯正時引起的冷熱硬化； ? 放樣尺寸和孔中心的偏差； ? 切割邊未作加工或加工未達到要求； ? 孔徑誤差； ? 沖孔未作加工，存在有硬化區(qū)和微裂紋； ? 構件的冷加工引 起的鋼材硬化和微裂紋； ? 構件的熱加工引起的殘余應力等； 3)鋼結構在焊接過程中可能發(fā)生的缺陷 ? 熱影響區(qū)母材的塑性、韌性降低，使鋼材硬化、變脆和開裂； ? 焊接殘余應力和殘余應變； ? 各種焊接缺陷，如裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未熔合和未焊透等； ? 焊接帶來的應力集中 等 ； 4)鉚釘連接可能給鋼結構帶來的缺陷主要有： 第 1 篇 緒論及建筑主體結構 篇 9 ?鉚釘孔引起構件截面消弱； ?鉚合質量差，鉚釘松動； ?鉚合溫度過高，引起局部鋼材硬化； ?板件間密度不夠等； 5)鋼結構 的 螺栓連接可能發(fā)生的缺陷 ? 螺栓孔引起構件截面消弱； ? 普通螺栓連接在長期動荷 載作用下的螺栓松動； ? 高強度螺栓連接預應力松弛引起的滑移變形； ? 螺栓及其附件鋼材質量不符合設計要求； 6)鋼結構的防護涂層缺陷： 顯刷紋，流掛，皺紋，失光，不沾，透色，顏色不勻，光澤不良，回粘，剝離，變色褪色，起泡，粉化，龜裂，不蓋地 。 7)鋼結構在運輸、安裝過程中，可能發(fā)生的缺陷 ? 運輸過程中引起結構或其構件產生較大變形和損傷； ? 吊裝過程中引起結構或其構件產生較大變形和局部失穩(wěn)； ? 安裝過程中沒有足夠的臨時支撐或錨固，導致結構或其構件產生較大的變形，喪失穩(wěn)定性，甚至傾覆等； ? 施工連接（焊縫、螺栓連接）的質 量不滿足設計要求； 8)鋼結構在使用過程中可能發(fā)生的缺陷有 ? 鋼結構承載力和剛度失效； ? 鋼結構失穩(wěn)； ? 鋼結構疲勞破壞； ? 鋼結構脆性斷裂； ? 鋼結構腐蝕破壞； ?由于地基不均與沉降等原因造成的結構損壞； 這些可能發(fā)生的缺陷都是直接或間接由于使用荷載和條件的改變以及使用環(huán)境的變化所引起的。鋼筋混凝土組合材料性能上比鋼結構有優(yōu)勢，所以出現(xiàn)上述缺陷的可能性比較小。 事故及其影響因素 識記：承載力不足和剛度的失效；鋼結構的失穩(wěn)；鋼結構的疲勞破壞；鋼結構的脆性破壞；鋼結構的腐蝕破壞。 領會：事故形成的原因 及其影響因素。 應用：分析事故特點；采取積極預防措施。 1） 承載力不足和剛度的失效； 鋼結構承載力失效：指正常使用狀態(tài)下結構或連接因材料強度被超越而導致破壞。 鋼結構剛度失效：指產生影響其繼續(xù)承載或正常使用的塑性變形或振動。 2） 鋼結構的失穩(wěn)； 鋼結構的失穩(wěn)主要發(fā)生在 軸壓、壓彎、和受彎構件 。 鋼結構由于材料強度高，所用截面相對較小，也就最容易產生失穩(wěn)。 3） 鋼結構的疲勞破壞； 第 1 篇 緒論及建筑主體結構 篇 10 鋼結構的疲勞破壞往往是在其循環(huán)應力反復作用下發(fā)生的。 4） 鋼結構的脆性破壞； 鋼結構的脆性破壞是其極限狀態(tài)最危險的破壞形式之一。 5） 鋼結構的腐蝕破壞； 6） 鋼結構的火災事故； ?火災對鋼結構的危害 耐火性差是鋼結構的缺點。一旦發(fā)生火災，鋼結構很容易遭受破壞而倒塌。如美國紐約世貿中心大樓的。 鋼結構在火災中的失效分析 200℃ 以下時變化不大； 250℃ 左右時，鋼材的抗拉強度反而有較大提高，而塑性和沖擊韌性下降 （藍脆現(xiàn)象）。超過 300℃ 時，鋼材的、和開始顯著下降，而塑性伸長率顯著增大，鋼材產生徐變。當溫度超過 400℃ 時，屈服強度、抗拉強度和彈性模量急劇降低。 600℃ 時，屈服強度、抗拉強度和彈性模量均接近于零，承載力幾乎完全喪失。 ?鋼結構的 防火防護方法主要有 緊貼包裹法 ： 采用防火涂料緊貼鋼結構的外露表面，將鋼構件包裹起來。 空心包裹法 ： 采用防火板、石膏板、蛭石板、硅酸鈣蓋板、珍珠巖板將鋼構件包裹起來。 實心包裹法 ： 一般采用混凝土，將鋼結構澆注在其中。 鋼結構防火方法的選擇以構件的耐火極限要求為依據，防火涂料是最為流行的做法。 7） 鋼結構設計和鋼結構安裝的穩(wěn)定性中重要性 因為鋼結構設計不當，很容易引起構件整體穩(wěn)定不滿足要求。比如長細比參數(shù)如果過大；鋼結構安裝過程中由于結構并未完全形成一個設計要求的受力整體或其整體剛度較弱，需要設置臨時支承。若臨 時支承體系不完善，輕則會使部分構件喪失整體穩(wěn)定，重則造成整個結構的倒塌或傾覆。 事故實例分析 識記：屋蓋的事故；吊車梁的事故；鋼橋的事故。 領會：事故的特點及其形成原因。 應用：掌握事故分析方法和事故處理方法。 1） 屋蓋的事故 ?鋼屋蓋事故類型 （ 1）桁架桿件彎曲。 第 1 篇 緒論及建筑主體結構 篇 11 （ 2）桁架桿件局部彎曲。 （ 3）屋架垂直偏差。 （ 4）桁架節(jié)點板彎曲。 （ 5）桁架節(jié)點板開裂。 （ 6）屋架支座節(jié)點連接損壞。 （ 7）屋架撓度超標準。 （ 8）屋蓋支撐屈曲。 （ 9）屋蓋倒塌。 鋼屋架是屋蓋中的 主要結構，其最普遍的損壞形式是桿件彎曲和桿件局部彎曲，個別情況彎曲值達 100mm，并超過桿件長度的 1/50。表 101是前蘇聯(lián)對 20個冶金廠 66 個車間有不同程度破壞的 770 榀屋架所作的分析。而損壞最多的桿件是屋架腹桿（表 102），其中以受壓腹桿最為危險，它的彎曲頻數(shù)比受拉腹桿高出 3倍。在一般屋架中約有 70%的受壓腹桿存在彎曲，平均彎曲矢高為 10~15mm，個別達 100mm。彎曲方向主要為出屋架平面，其中以跨中附近的柔性腹桿破壞最頻。上弦桿損壞情況最少，這是由于上弦桿有足夠大的斷面，與屋蓋構件和支撐有較好的 連接。 ?鋼屋蓋事故原因分析 屋蓋中屋架和托架是主要構件，其薄弱環(huán)節(jié)是長細比大的受壓腹桿、屋架與柱連接節(jié)點、端部受拉斜撐和天窗斜撐。 ?制作和安裝中的原因： （ 1）構件幾何尺寸超過允許偏差，由于矯正不夠、焊接變形、運輸安裝中受彎，使桿件有初彎曲，引起桿件內力變化。 （ 2）屋架或托架節(jié)點構造處理不當，形成應力集中；檁條錯位或節(jié)點偏心。 （ 3）腹桿端部與弦桿距離不合要求，使節(jié)點板工作惡化，出現(xiàn)裂縫。 （ 4）桁架桿件尤其是受壓桿件漏放連接墊板，造成桿件過早喪失穩(wěn)定。 （ 5）桁架拼接節(jié)點質量 低劣，焊縫不足，安裝焊接不符合質量要求 （ 6）任意改變鋼材要求，使用強度低的鋼材或減小桿件設計截面。 （ 7）桁架支座固定不正確，與計算簡圖不符，引起桿件附加應力。 （ 8）違反屋面板安裝順序；屋面板擱置面積不夠、漏焊。 （ 9）忽視屋蓋支撐系統(tǒng)作用，支撐薄弱，有的支撐彎曲。 （ 10）屋面施工違反設計要求，任意增加面層厚度，使屋蓋重量增加。 ?使用中的原因： （ 1）屋面超載，尤其是某些工廠不定期清掃屋面積灰，使屋面上超載，發(fā)生事故。 （ 2）沒經預先設計而在非節(jié)點處懸掛管道或重物，引起桿力變化。 （ 3）使用過程中高溫作用和腐蝕，影響屋蓋承載能力。 （ 4）重級工作制吊車運行頻繁，產生對屋架的周期性作用，造成屋蓋損傷破壞。 第 1 篇 緒論及建筑主體結構 篇 12 （ 5）使用中切割或去掉屋蓋中桿件等。 除了上述損壞事故原因外，設計中考慮不周或錯誤，也是屋蓋產生事故。設計上的原因有屋蓋結構設計方案不合理