1.3 结构分析 

　　结构分析通常为线弹性分析，目前钢结构实际设计中，条件允许时考虑

P-Δ，P-δ。新

近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能。这为更精确的分析结构提
供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件，典型结构可查力学手册之类的工具书直接获
得内力和变形，复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析。

 

　　

1.4 预估截面 

　　钢结构设计里预估截面对整个的设计起着很重要的作用。结构布置结束后，需对梁柱和
支撑等的断面形状与尺寸作初步估算和假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接

H 型钢截面等。

根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的

1/20~1/50 之间选择。翼缘宽度根据梁间侧

向支撑的间距按

l/b 限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算。确定了截面高度和翼

缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。柱截面按长细比预估，通常
50<λ<150，简单选择值在 100 附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢
管或

H 型钢截面等。设计者需注意，对应不同的结构，规范中对截面的构造要求有很大的

不同。如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值
有很大的区别。除此之外，构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件
的受力情况，合理的选择安全经济美观的截面。

 

　　

 

　　

2 事故的原因分析 

　　

 

　　

2.1 失稳 

　　钢结构事故原因最主要的是结构失稳。整体失稳和局部失稳是钢结构的失稳的两类。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变号，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。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

[2]。 

　　

2.2 腐蚀 

　　腐蚀一直被认为是钢结构的慢性病。钢材的抗腐蚀性能较差，尤其是处于湿度较大、有
侵蚀性介质的环境中，会较快地生锈腐蚀，削弱了构件的承载力。我国在一次钢筋混凝土屋
架、木屋架、钢木屋架和钢屋架等的事故统计中发现，钢屋架出现倒塌事故占

38.62％，而由

于腐蚀并缺乏维修的原因占比重很大。过去对于外露钢材仅仅是喷涂

(刷)两道防锈漆，实践

证明，由于施工中不可能用涂料把空气完全隔绝，在使用时也缺乏定期维护措施，所以这
种作法效果并不显著。用镀锌、喷铝等消极作法，其成本和效果也不太理想。近年来冶金行业
采用在冶炼中加入适量的磷、铜、铬和镍，形成耐腐蚀的合金钢，能在表面上形成致密的防
锈层，起到隔离覆盖作用，不失为一种积极作法。

 

　　

2.3 火灾 

　　众所周知，钢材性能随温度升降而变化，耐温性较差，当温度达到

430-540

℃之间时，

钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧下降，失去承载能力。用耐火材料对钢结构进行
必要的维护，是钢结构研究的一个重要课原地垂直塌落，形成

“扁饼”效应。这起震惊世界的

事故，其直接原因是火灾。建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏，在火灾发生
时其承载能力应能延续一定时间，使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。目前钢结构用
钢尽量采用耐火高强度钢，例如

15MnV 钢就是在 16Mn 钢的基础上加人适量的钒(0.04％-

0.12％)，可使钢的高温硬度提高。另一方面应采用高效防腐涂料，特别是防火防腐合一的