钢结构建筑安全隐患频发：黑龙江和吉林坍塌事故警示

你是否想过，那些看起来极为坚固的钢结构建筑，也会遭遇“生病”的情况呢？近些年来，钢结构建筑的安全事故频繁发生，一次次让我们的神经受到了刺激。2023 年 7 月 23 日，黑龙江齐齐哈尔市第三十四中学校的体育馆屋顶突然发生坍塌。11 个鲜活的生命就此停止。事后经过调查发现，是违规堆放珍珠岩等原因使得屋顶荷载大幅度增加，超出了承载极限。同年 11 月 18 日，吉林白城的滑冰馆发生坍塌。初步判断是屋顶钢结构出现了变形导致的。这些事故就像一记记重锤，敲打着我们对钢结构安全的认知。

这些事故并非是偶然发生的，而是钢结构所存在的隐患经过长期积累之后的爆发。经统计，在各类建筑结构的安全事故里，钢结构事故所占的比例是不能被忽视的，并且还呈现出上升的态势。在这些事故的背后，隐藏着很多不为人知的隐患。那么，到底是什么原因使得原本坚固的钢结构变得这般脆弱呢？是设计方面存在缺陷呢，还是施工质量出现了问题，亦或是后期维护方面有所缺失呢？又有哪些办法能够提前察觉到并将这些隐患消除掉呢？

1.揭秘钢结构的 “病症” 根源

（1）荷载发生变化

随着时间的推进，建筑物的使用功能有可能发生变化，像增添设备啦，更改楼层用途之类的。这些变化都会致使钢结构所承担的荷载超出当初的设计范围。倘若长期承受过大的荷载，钢结构构件就会逐步发生变形，变得疲劳，最终造成结构的损坏。

（2）结构意外损伤

在建筑使用期间，有可能会碰到撞击、火灾、爆炸这类意外状况。2015 年，天津港“8・12”特大火灾爆炸事故里，周边有大量钢结构建筑遭受到了严重的冲击以及高温灼烧。钢结构在瞬间就发生了扭曲变形，进而失去了承载能力，导致了极为巨大的人员伤亡和财产损失。这些意外造成的损伤会直接对钢结构的完整性进行破坏，并且会削弱它的承载能力。

（3）环境变化影响

钢材具备热胀冷缩这一特性。环境温度变化较大时，钢结构构件会因膨胀或收缩而生成应力。在部分北方地区，冬季气温能低到零下二三十摄氏度，夏季则能高达三四十摄氏度。如此巨大的温差会让钢结构反复进行伸缩动作，进而致使构件连接部位出现松动、开裂的情况，对结构的稳定性造成影响。

（4）化学反应侵蚀

钢结构长期处于空气中，会和氧气以及水分等进行化学反应，进而产生锈蚀。在化工厂、海边等这类环境里，空气中含有大量的腐蚀性气体和盐分，这会加快钢结构的腐蚀速度。据相关统计，每年因为钢结构腐蚀而导致的经济损失达到了数百亿元之多。锈蚀会让钢结构构件的截面面积变小，强度也会降低，最终会对结构安全造成威胁。

（5）设计施工失误

设计人员在设计时若对结构受力分析不准确，选用的钢材型号不合适，施工过程中若有焊接不牢的情况，或者存在螺栓松动等质量问题，这些都会致使钢结构在投入使用后埋下安全隐患。

2.对症下药：钢结构加固的 “神奇药方”

钢结构出现了各种“病症”，我们需要具备针对性的加固办法。只有针对病症用药，才能够让病症消除。

（1）增大截面法：强壮结构的 “肌肉”

这种方法的原理在于，借助增加钢结构构件的截面面积这一方式，以提升结构的承载能力与刚度。在实际进行操作时，我们能够在原本的构件之上焊接新的钢板、型钢等物品，让构件的截面尺寸得以增大。例如，针对一根承载能力不够的钢梁，我们可以在它的上下翼缘处焊接上额外的钢板，以此来强化它的承载能力。并且，这种方法适用于各类钢结构构件，像梁、柱、支撑等。它的优点在于加固效果较为显著，并且可靠性较高，还能够较大幅度地提升结构的承载能力以及稳定性。然而，它也存在一些缺点，像会使构件的重量和体积有所增加，并且有可能会对建筑的空间布局造成一定的影响。

（2）改变计算简图：重构结构的 “受力逻辑”

通过增设附加支承这一手段，可改变结构的内力分布和受力状态；通过改变结构的连接方式这一手段，可改变结构的内力分布和受力状态；通过调整荷载分布这一手段，可改变结构的内力分布和受力状态。例如，我们能够在钢梁中间增设一个支撑，把原来的简支梁转变为连续梁，如此便能减小梁的跨度，使梁的内力降低。这种方法能够充分发掘结构的潜力，提升结构的承载能力和稳定性。它需要对结构的力学性能有深刻的认知。同时，设计和施工的难度比较大。

（3）预应力拉索法：为结构注入 “弹性力量”

利用高强拉索对结构施加预应力，能让结构在承受荷载之前处于有利的应力状态。例如，在大跨度的钢结构屋盖里，我们可以在屋盖下方布置预应力拉索，通过张拉这些拉索，给屋盖施加一个向上的力，以此来抵消一部分屋盖在自重和荷载作用下产生的向下的变形。这种方法能够有效地提升结构的整体承载能力，能够有效地提升结构的刚度，能够有效地提升结构的稳定性。尤其在大跨度结构和高耸结构中适用。同时，它在施工方面较为便捷，对原结构造成的损伤也比较小。

（4）粘贴钢板加固法：给结构贴上 “强化补丁”

用高性能的环氧类粘接剂把钢板粘结在钢结构构件的表面，让钢板与构件成为统一的整体，凭借钢板良好的抗拉强度，来达到增强构件承载能力和刚度的目的。例如，对于一个因锈蚀而强度降低的钢柱，可在其表面粘贴钢板，以增强它的强度和承载能力。这种方法适合用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件。它施工起来比较简便且快捷，基本上不会增加被加固构件的断面尺寸以及重量。然而，它对施工环境有着较高的要求，环境温度需要处在 5℃到 35℃这个范围之内，要是不在这个范围内，就会对胶粘剂的性能产生影响，进而影响到加固效果。

3.钢结构加固的前期准备

进行钢结构加固之前，关键在于全面检测评估。要对钢结构的现状进行细致的检查，涵盖结构的强度、刚度、稳定性等方面，还要检查构件的锈蚀、变形、损伤等情况。借助专业的检测设备和手段，以获取准确的数据，为后续的加固设计提供科学依据。

不同的钢结构建筑各有其特点与问题。我们需依据实际情形，全面考量结构的受力特性、使用需求、施工条件以及经济成本等要素，进而挑选出最为适宜的加固方式。与此同时，还能够把多种加固方法组合起来加以运用，使它们各自的优势得以发挥，以实现更为优良的加固成效。

施工过程中需严格依设计要求与施工规范操作，以确保每一个环节都达标。对于焊接、螺栓连接等关键工序，要加大质量检验力度，确保连接牢固可靠。同时，要做好施工现场的安全管理工作，采取必要的安全防护措施，防止安全事故发生。

钢结构加固完毕后，仍需保持警惕，定期的维护检查也是必不可少的。要定期对加固后的钢结构展开检查工作，以便能够及时察觉并妥善处理可能会出现的问题。例如，要检查结构是否出现了新的变形情况，是否有锈蚀现象，连接部位是否出现了松动等。

钢结构加固，是一项工程技术。同时，它更是对生命和财产的守护。每次排查钢结构的隐患，每次进行科学合理的加固，都是在为建筑的安全筑牢防线，都是在为人们的生活和生产保驾护航。