钢结构厂房由于历史原因(无正规设计、无正规施工、无正规监理)或者在后期使用、维护及改造中的不规范等新问题,部分建筑存在极大的结构安全隐患。主要安全隐患分为结构失稳、构件强度问题、基础稳定三类问题。
一、结构失稳
钢结构的稳定可分为结构整体稳定和构件本身稳定两种情况。
1、结构整体稳定,在结构的纵向,主要依靠结构的支撑系统来保证,如钢柱的柱间支撑,钢屋架的上、下弦水平支撑和垂直支撑等。支撑系统能否可靠地传递结构纵向的水平荷载(风荷载、地震荷载、厂房吊车荷载等)。横向,依靠结构自身(框架或排架)的刚度来保证,主要需要考虑结构自身能可靠地传递结构横向的水平荷载。
2、构件本身稳定,主要由构件组成部分的自身刚度来保证,要保证构件本身及其组成部分(杆件或板件)在荷载作用下不发生屈曲而丧失稳定(这种情况主要发生在受压或压弯构件上)。
需要注意的是并不是所有的构件都在屈曲后立即丧失承载能力,因此及时的定期排查和检测是可以发现一些正在发展的失稳情况,避免更大损失。
二、构件强度问题
强度问题其实就是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力是否超过建筑材料的极限强度。极限强度的取值取决于材料的特性,对混凝土等脆性材料,可取它的最大强度,对钢材则常取它的屈服点。构件强度低,则会使结构承载力不足,显著影响结构正常使用功能和抗震能力。
三、基础稳定
基础的稳定问题其实就是基础、地基是否能满足强度和变形要求。不满足则容易出现整体沉降和不均匀沉降,上部结构表现出倾覆和过度的塑性变形而不适于继续承载等问题,从而影响结构正常使用功能和抗震能力。