一、材料事故的类型及产生原因
钢结构材料事故指因材料自身原因而引发的事故。材料事故可分为两类，一类是裂缝事故，另一类是倒塌事故。
裂缝事故主要出现在钢结构基本构件中；
倒塌事故则指因材质原因引起的结构局部倒塌或整体倒塌。
钢结构材料事故的产生原因如下：
⑴钢材质量不合格
⑵铆钉质量不合格
⑶螺栓质量不合格
⑷焊接材料质量不合格
⑸设计时选材不合理
⑹制作时工艺参数不合格,钢材与焊接材料不匹配
⑺安装时管理混乱,导致材料混用或随意替代
二、材料事故的处理方法
材料事故中最为常见的情况是出现构作裂缝。这种裂缝完全是由材料本身不合格所导致的。其处理方法如下：
1、认真复检材及连接材料的各项指标,以确认事故原因。
⑴钢材符合《碳素结构钢))和钢结构材料事故中的相关规定；
焊接材料需符合《碳钢焊条》的相关规定；焊接材料需符合钢结构材料事故的相关规定；焊接材料需符合《焊接用焊丝》的相关规定。
螺栓材料需符合相关规定，这些规定包括《紧固件机械性能》，还包括《钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫副型式尺寸与技术条件》，以及《钢结构用扭剪型高强度螺栓接型式尺寸与技术条件》。
如果构件裂缝确实是由材料本身导致的，那么通常会采用“加固或更换构件”这种处理方法。
如果结构并非重要，且构件的裂纹较为细小，那么也可以参照以下处理方法：
用电钻在裂缝的两端分别钻一个圆孔，这个圆孔的直径约为 12 至 16 毫米，其直径大致与钢板的厚度相等。并且要让裂缝的末端落入孔中，以此来减少裂缝处的应力集中。
⑵沿裂缝边缘用气割或风铲加工成K形坡口
裂缝端部以及焊缝侧的金属需预热到 150 到 200℃，接着用焊条对裂缝进行堵焊，堵焊完成后用砂轮将其打磨平整是比较好的做法。
铆钉连接附近的构件有裂缝时，可在其端部钻孔，然后用高强螺栓将其封住。
4、构件钢板夹层缺陷的处理
钢板夹层是钢材常见的缺陷之一。在构件加工之前，往往不容易发现它。等发现的时候，可能已经是半成品或成品了，甚至已经被用于结构并投入使用了。下面针对几类构件来介绍钢板夹层的处理方法：
桁架节点板需要进行夹层处理。对于尾结构承受静载或间接动载的桁架节点板而言，若夹层深度小于节点板高度的 1/3，就应把夹层表面铲成Ⅴ形坡口并进行焊合处理；倘若允许在角钢和节点板上钻孔，还可用高强螺栓拧合。而当夹层深度等于或大于节点板 1/3 高度时，就需要对节点板进行拆换处理。
实腹柱的翼缘板夹层处理。当实腹柱承受静载且翼缘有夹层存在时，可按如下方法处理：
在一半长度范围内，当板夹层的总长度（无论是连续还是间断）不超过 200mm 时，夹层的深度不超过翼板断面高度的 1/5 并且不大于 100mm 时，就可以不作处理而继续使用。
当夹层的总长度超过 200 米时，并且夹层的深度不超过翼缘断面高度的 1/5，那么就可以将夹层的表面加工成Ⅴ形坡口，然后进行焊合。
当夹层深度未超过翼缘断面高度的一半时，可以在夹层处钻孔，然后用高强螺栓拧合，在这种情况下需要验算钻孔所削弱的截面；当夹层深度超过翼缘断面高度的一半时，应当将夹层的一边翼缘板全部切除，再更换新板。
5、焊缝裂纹处理。
对于焊缝裂纹，原则上需将其刨掉并重新焊接（可使用碳弧气刨或风铲）。然而，对于承受静载的实腹梁翼缘和腹板处的焊缝裂纹，可采取在裂纹两端钻止裂孔的方式钢结构用高强度大六角螺母，并在两板之间加焊短斜板来进行处理，且短斜板的厚度应大于裂纹长度。
事故案列一：
某车间是 36m 和 30m 并联且等高的 2 跨厂房，柱距为 2m，总长 180m。屋架下弦的标高是 19.2m。36m 跨分别有一台 200/1000kN 的桥吊和一台 200/750kN 的桥吊；30m 跨分别有一台 200/750kN 的桥吊和一台 100/500kN 的桥吊。这些桥吊都采用实腹式吊车梁，其截面如所示。
该车间的吊车梁于 1960 年建成。1961 年进行质量大检查时，发现吊车梁上到处都是裂纹。它是具有代表性的吊车梁裂纹示意图。其上下翼缘有一二十条横向裂纹，腹板的裂纹数量相对少一些。裂纹都在表面，一般深度为 1 至 2 毫米，深度大于 3 毫米的很少。裂纹宽度通常在 0.07 毫米以下。长度大多在 200 至 300 毫米之间，最长能达到 60 毫米。裂纹的斜度并不一致。冀缘板与腹板焊缝两侧附近未发现裂纹，然而母材上部普遍存在裂纹。端部和腹板的加劲助板没有裂纹。因为裂纹在动荷载下会发展成裂缝，甚至致使结构破坏，所以其后果令人担忧。
事故原因分析
首先要明确裂纹产生的缘由。裂纹产生的常见缘由包含焊接热应力，还有热脆和冷脆，以及应力集中、超应力、超疲劳强度，另外还有运输过程中的撞击等。该车间的车梁与上述那些因素均没有关联。钢材的杂质远远低于规定的指标，气温处于正常状态，车间还没有投入使用，在运输过程中也没有发生事故。唯一有可能的原因就是焊接热应力，然而裂纹所在的部位都离焊缝热影响区很远，所以也不是由焊接热应力导致的。调查了钢材的来源，走访了冶炼厂和结构加工厂后，找到了裂纹产生的原因。当时为了片面追求速度，对于刚浇好的铸钢高温钢锭钢结构用高强度大六角螺母，仅仅冷却到 400 - 500℃就进行拆除。在拆除后，既没有进行检查，也没有进行清理，就直接送去升温轧钢。而且在钢板还没有冷却到 300℃以下时，就又送到了结构加工厂进行下料。等到钢板冷却到 50℃左右时，就开始拼装焊接，在这个时候就发现了不少微裂纹，但当时并没有引起重视。钢锭温度差过大，使得钢材表面有大量微裂。即便经过加热轧压，这些微裂仍无法闭合。因为钢锭是多边形的，轧后板材上下两面的微裂纹往往遍布整张。所以焊成的吊车梁上到处都是裂纹。而加劲板（22mm 和 12mm 厚）以及腹板（14mm 厚）是外购钢材，它们都没有裂。
质量大检查期间，吊车梁已经全部安装完毕，并且涂上了红丹，部分吊车梁还已经进行了油漆作业，这给裂纹检查带来了困难。为了能够全面检查裂纹情况以便进行处理，于是又将吊车梁全部吊了下来，用碱水进行浸泡洗涤，把红丹和油漆除去，之后再用超声波对完好部位进行抽查。经过 3 个月的检查，60 根吊车梁中只有 3 根没有裂纹。4 根裂纹情况严重，上下翼缘各有 10 多条。腹板靠近支座处有裂纹。裂纹深度通过风枪披雕和深度计进行复测。因为雕不准以及测量存在误差，纹深数据不准确。但大多数裂纹深度为 1 至 2 毫米，少量纹深达到 3 毫米。这表明裂纹全部在表面上。
处理方法
调查清楚后确定处理吊车粱的危害很大。若将有裂纹的吊车梁全部报废更换，损失巨大。因为这些裂纹不是钢材内在质量问题，也不是焊接热应力引起的。所以对原吊车经计算复核，若上下翼缘厚度在局部处 30mm 厚钢板减去 3%，就可以通过。但在放深 2 - 3m 处，若雕磨去后，会对强度和刚度有明显影响，所以需要补焊。最后确定的处理方法如下：
⑴对无裂纹吊车梁不予加固处理。
对于大多数带有微裂纹的吊车粱，若裂纹深度小于 1mm，就用小园头风凿将其雕去，无需另行进行补强；倘若裂纹深度为 2 - 3mm，首先用风凿将其雕去，接着用小直径低氢焊条（韧性较好）进行焊缝补厚。因为手工焊的热影响区相对较小。为了保障安全，在有裂纹的吊车粱下翼缘加焊一块长宽为 200mm、厚度为 20mm 的加强板（如图 3 所示）。并且两端不焊，两侧采用间断焊缝。该加强板能起到减少挠度的作用。倘若隐蔽裂纹出现发展情况，那么加强板将会屈服并廷伸。当吊车梁挠度发出警报时，就可以对其进行重新处理。
对于 3 根上下翼缘和腹板有较多花样龟裂的梁，除了可以采取与上文相同的处理措施之外，还可以在上翼缘和腹板之间增设斜撑板（在加劲肋板间间隔设置）。这样做，一方面减小了腹板的计算高度和上翼缘的外挑长度，另一方面使中和轴上升，降低了上翼缘的压应力（如图 3 所示）。并且，斜撑板厚 16mm，也增强了梁的抗扭性能。另外，在斜撑板的下边，要按照吊车粱钢轨固定螺栓的位置开大圆孔，这样做是为了日后能够调整安装螺栓。斜撑板也可以采用间断焊缝进行处理。经过 25 年的使用，该吊车梁没有出现新的裂缝，这表明加固方案是成功的。
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