嚴控3大隱患，筑牢鋼結構安全防線
在我國工業(yè)與民用建筑設計中，鋼結構有著十分廣泛的應用。相比傳統(tǒng)混凝土結構，鋼結構雖具有諸多優(yōu)勢和特點，但是影響其安全的因素卻也有很多，其中穩(wěn)定性、鋼材銹蝕以及耐火性差等都是影響其安全不容忽視的重要因素。下面本章就來重點探討下對鋼結構建筑安全影響比較大的三大隱患——失穩(wěn)、腐蝕、火災。
▌隱患之一——失穩(wěn)：
鋼結構的失穩(wěn)分兩類：整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)。整體失穩(wěn)大多數(shù)是由局部失穩(wěn)造成的，當受壓部位或受彎部位的長細比超過允許值時，會失去穩(wěn)定。它受很多客觀因素影響，如荷載變化、鋼材的初始缺陷、支承情況的不同等。支撐往往被設計者或施工者所忽視，這也是造成整體失穩(wěn)的原因之一。在吊裝中由于吊點位置的不同，桁架或網(wǎng)架的桿件受力可能變號，造成失穩(wěn)；腳手架傾覆、坍塌或變形大多是因為連桿不足、沒有支撐造成的。
很多可能發(fā)生荷載變化的重要結構如橋梁、桁架、水工閘門、導彈發(fā)射架等，多采用超靜定結構，因它有贅余杄件，可預防因一個杄件失穩(wěn)而造成整體失穩(wěn)。又如鋼組合梁中由于腹板髙而薄或翼緣寬而薄也會造成局部失穩(wěn)?；仡櫄v史，值得我們警惕的是，隨著鋼結構的岀現(xiàn)，就伴隨著失穩(wěn)事故的發(fā)生，所以無論設計或施工，保障結構穩(wěn)定應銘刻在心。
▌隱患之二——腐蝕：
如果失穩(wěn)是急性病的話，腐蝕則是鋼結構慢性病。普通鋼材的抗腐蝕性能較差，尤其是處于濕度較大、有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，會較快地生銹腐蝕，削弱了構件的承載力。例如轉(zhuǎn)爐車間的鋼屋架，平均腐蝕速度為每年0.10-0.16mm。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年鋼鐵年產(chǎn)量的30%~40%因腐蝕而失效，凈損失約10%。我國在一次鋼筋混凝土屋架、木屋架、鋼木屋架和鋼屋架等的事故統(tǒng)計中發(fā)現(xiàn)，鋼屋架岀現(xiàn)倒塌事故占38.62%，而由于腐蝕并缺乏維修的原因占比重很大。過去對于外露鋼材僅僅是噴涂(刷)兩道防銹漆，實踐證明，由于施工中不可能用涂料把空氣完全隔絕，在使用時也缺乏定期維護措施，所以這種作法效果并不顯著。用鍍鋅、噴鋁等作法，其成本和效果也不太理想。近年來冶金行業(yè)采用在冶煉中加入適量的磷、銅、鉻和鎳，形成耐腐蝕的合金鋼，能在鋼結構表面上形成致密防銹層，起到隔離覆蓋作用，不失為一種積極作法。
▌隱患之三——火災：
鋼材的耐溫性較差，其許多性能隨溫度升降而變化，當溫度達到430-540℃之間時，鋼材的屈服點、抗拉強度和彈性模量將急劇下降失去承載能力。用耐火材料對鋼結構進行必要的維護，是鋼結構硏究的個重要課原地垂直塌落，形成扁餅效應。這起震驚世界的事故，其直接原因是火災。當然，排除這類事件的發(fā)生，還涉及方方面面，在這種情況下，噴涂防火涂料或灑水滅火系統(tǒng)均顯得無能為力。
需要特別指出的是，就鋼結構而言，其穩(wěn)定問題很大程度上區(qū)別于強度問題，故而在實際設計的過程中，相關設計人員應該明確知道鋼結構構件的穩(wěn)定性能，以免在設計過程中發(fā)生不必要的失穩(wěn)損失。
