钢结构火灾时的理化性能
建筑用钢(Q235、Q345钢等)在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540℃左右。钢材的机械性能随温度的不同而有变化,当温度升高时,钢材的屈服强度,抗拉强度和弹性模量的总趋势是降低的,但在150℃以下时变化不大。当温度在250℃左右时,钢材的抗拉强度反而有较大提高,但这时的相应伸长率较低、冲击韧性变差,钢材在此温度范围内***时常呈脆性***特征,称为“蓝脆”。
钢结构的质量检测与评定
几何尺寸的偏差,构件的非线性,结构焊接和铆接质量低劣,底漆和涂料质量不好,是钢结构在制造阶段的主要缺陷;结构位置的偏差,运输和安装时由于机械作用引起构件的扭曲和局部变形,连接节点处构件的装配不,安装连接质量差,漏装或少装某些扣件、缀板,焊缝尺寸偏差等,均属安装的缺陷;使用过程中实际产生的作用与原设计的偏离,材料的腐蚀和腐蚀引起构件横断面面积的减小,在交变荷载作用下金属内部结构强度发生变化和疲劳现象以及引起连接***等,均属使用中的缺陷。由于这些缺陷的存在和相互影响,使结构整体和局部受到不同程度的损坏。
隐患之一——失稳
钢结构的失稳分两类:整体失稳和局部失稳。整体失稳大多数是由局部失稳造成的,当受压部位或受弯部位的长细比超过允许值时,会失去稳定。它受很多客观因素影响,如荷载变化、钢材的初始缺陷、支承情况的不同等。支撑往往被设计者或施工者所忽视,这也是造成整体失稳的原因之一。在吊装中由于吊点位置的不同,桁架或网架的杆件受力可能,造成失稳;脚手架倾覆、坍塌或变形大多是因为连杆不足、没有支撑造成的。
很多可能发生荷载变化的重要结构如桥梁、桁架、水工闸门、发射架等,多采用超静定结构,因它有赘余杆件,可预防因一个杆件失稳而造成整体失稳。又如钢组合梁中由于腹板高而薄或翼缘宽而薄也会造成局部失稳。
回顾历史,值得我们警惕的是,随着钢结构的出现,就伴随着失稳事故的发生,所以无论设计或施工,保证结构稳定应铭刻在心。