鋼結(jié)構(gòu)的特性

以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高，可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn);加工精度高、效率高、密閉性好，故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點(diǎn)是耐火性和耐腐性較差。由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體，其隔音效果可高達(dá)60分貝。主要用于重型車間的承重骨架、受動(dòng)力荷載作用的廠房結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、高聳電視塔和桅桿結(jié)構(gòu)、橋梁和倉(cāng)庫(kù)等大跨度結(jié)構(gòu)、高層和超高層建筑等。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材，大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度;此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。鋼結(jié)構(gòu)又分輕鋼和重鋼。判定沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很多有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師或項(xiàng)目經(jīng)理也常常不能完全說(shuō)明白，可以以一些數(shù)據(jù)綜合考慮并加以判斷。

鋼結(jié)構(gòu)焊前預(yù)熱與焊后熱處理到底有多重要？

一、鋼結(jié)構(gòu)焊前預(yù)熱，焊前預(yù)熱及焊后熱處理對(duì)于保證焊接質(zhì)量非常重要。重要構(gòu)件的焊接、合金鋼的焊接及厚部件的焊接，都要求在焊前必須預(yù)熱。焊前預(yù)熱的主要作用如下：

　　1）預(yù)熱能減緩焊后的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出，避免產(chǎn)生氫致裂紋。同時(shí)也減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度，提高了焊接接頭的抗裂性。

　　2）預(yù)熱可降低焊接應(yīng)力。均勻地局部預(yù)熱或整體預(yù)熱，可以減少焊接區(qū)域被焊工件之間的溫度差（也稱為溫度梯度）。這樣，一方面降低了焊接應(yīng)力，另一方面，降低了焊接應(yīng)變速率，有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋。

　　3）預(yù)熱可以降低焊接結(jié)構(gòu)的拘束度，對(duì)降低角接接頭的拘束度尤為明顯，隨著預(yù)熱溫度的提高，裂紋發(fā)生率下降。

　　預(yù)熱溫度和層間溫度的選擇不僅與鋼材和焊條的化學(xué)成分有關(guān)，還與焊接結(jié)構(gòu)的剛性、焊接方法、環(huán)境溫度等有關(guān)，應(yīng)綜合考慮這些因素后確定。另外，預(yù)熱溫度在鋼材板厚方向的均勻性和在焊縫區(qū)域的均勻性，對(duì)降低焊接應(yīng)力有著重要的影響。材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定。局部預(yù)熱的寬度，應(yīng)根據(jù)被焊工件的拘束度情況而定，一般應(yīng)為焊縫區(qū)周圍各三倍壁厚，且不得少于150-200毫米。如果預(yù)熱不均勻，不但不減少焊接應(yīng)力，反而會(huì)出現(xiàn)增大焊接應(yīng)力的情況。

發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑優(yōu)勢(shì)推進(jìn)綠色建筑行動(dòng)

近年來(lái)，我國(guó)大力提倡構(gòu)建和諧社會(huì)，發(fā)展“節(jié)能省地型”建筑，推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化，使中國(guó)的住宅產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能住宅建筑也迎來(lái)了發(fā)展的春天。在發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑方面，國(guó)內(nèi)已經(jīng)涌現(xiàn)出一批頗具實(shí)力的企業(yè)，在住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，并逐步形成了完善的鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能住宅建筑體系?！　?duì)此，全國(guó)政協(xié)員、西安建筑科技大學(xué)副校長(zhǎng)郝際平認(rèn)為，作為綠色建筑的重要代表，鋼結(jié)構(gòu)建筑體系在我國(guó)已具備規(guī)模化發(fā)展的條件。而對(duì)于吊頂用的固定石膏板的小龍骨，用帶有小切槽的彈性構(gòu)造以有效減少樓層間的固體聲傳播。鋼結(jié)構(gòu)建筑以其強(qiáng)烈的工業(yè)化特色、輕質(zhì)高強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)以及干式施工方式，不僅可以大幅提高工程質(zhì)量和安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)綠色施工，還可以大幅提高建筑的工作性能和使用品質(zhì)，增強(qiáng)城市的防災(zāi)減災(zāi)能力。因此，推廣和使用鋼結(jié)構(gòu)建筑已成為我國(guó)傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)向現(xiàn)代新型建筑工業(yè)化轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要內(nèi)容。同時(shí)，他還表示鋼結(jié)構(gòu)綠色建筑體系有可能打破房地產(chǎn)、建筑、機(jī)械裝備制造、綠色建筑、新型建材、防災(zāi)減災(zāi)、家電廚衛(wèi)裝修等產(chǎn)業(yè)之間的界線，集合成為一個(gè)新的循環(huán)型建筑工業(yè)化產(chǎn)業(yè)體系;還可將房地產(chǎn)業(yè)的資金重新回流到現(xiàn)代制造業(yè)等實(shí)體經(jīng)濟(jì)中來(lái)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，它是一種國(guó)家戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備的新興產(chǎn)業(yè)，可以藏鋼于建筑、藏富于民、造福子孫?！　￡P(guān)于鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能住宅建筑體系的構(gòu)建、完善及充分發(fā)揮其作用，郝際平提出4條具體建議：一，由國(guó)院牽頭，聯(lián)合相關(guān)部委，以綠色建筑為載體，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)政府引導(dǎo)和政策扶植，將新型綠色節(jié)能建材成套技術(shù)、外墻保溫成套技術(shù)、屋面成套技術(shù)、非承重隔墻成套技術(shù)等進(jìn)行配套集成，形成若干個(gè)集科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工于一體的中國(guó)綠色建筑集成產(chǎn)業(yè)基地或中國(guó)綠色建筑集成產(chǎn)業(yè)中心。

　　第二，依據(jù)國(guó)務(wù)頒發(fā)的《綠色建筑行動(dòng)方案》和《循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動(dòng)計(jì)劃》的要求，按照減量化、再利用、資源化的原則，盡快完成對(duì)國(guó)標(biāo)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的修改工作?！　〉谌涌炻鋵?shí)國(guó)務(wù)《綠色建筑行動(dòng)方案》。例如建筑物結(jié)構(gòu)的變形、傾斜、倒塌、剛度、強(qiáng)度不足、屋面漏水、構(gòu)件位移、失穩(wěn)、材料用錯(cuò)、材料撕裂等。各省市應(yīng)盡快出臺(tái)實(shí)施或指導(dǎo)意見，在政府投資的保障性安居工程中積極開展綠色建筑和節(jié)能減排工程建設(shè)，大力推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，加快住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，提高住宅的安全性能和品質(zhì)，改變傳統(tǒng)的住宅生產(chǎn)方式，實(shí)行住宅全裝修以及工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化施工，執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)?！　〉谒?，加大財(cái)政扶持力度。通過(guò)進(jìn)一步完善財(cái)政、稅收等方面的優(yōu)惠政策，支持綠色建筑及綠色生態(tài)城區(qū)的建設(shè)，鼓勵(lì)房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)建設(shè)綠色建筑;通過(guò)對(duì)綠色住宅購(gòu)房貸利率上的適當(dāng)優(yōu)惠，引導(dǎo)消費(fèi)者購(gòu)買綠色住宅;改進(jìn)和完善對(duì)綠色建筑的金融服務(wù)。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝階段的危險(xiǎn)源分析及安全防控措施

2.1、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝階段的危險(xiǎn)因素

2.1.1、 鋼柱就位未進(jìn)行校正時(shí)臨時(shí)固定不牢固，導(dǎo)致鋼柱傾覆傷人，造成物體打擊事故。

2.1.2、 鋼柱上無(wú)安全爬梯供施工人員垂直上下，施工人員采用原始的攀爬方式上下鋼柱，攀爬過(guò)程中由于疲勞或失手從高處墜落。

2.1.3、 鋼柱與鋼梁連接安裝時(shí)人員無(wú)可靠施工平臺(tái)，人員懸空作業(yè)，鋼梁上未設(shè)置生命保險(xiǎn)索，工人直接在鋼梁上行走，有高處墜落危險(xiǎn)。

2.1.4、 安裝屋面檁條、焊接、對(duì)接、螺栓緊固時(shí)用竹梯或腳手板擱置在鋼梁上作為施工操作平臺(tái)（這是在工地檢查時(shí)較常見的施工方式），工人安全帶系在竹梯或腳手板，邊施工便往前移動(dòng)竹梯或腳手板，如竹梯或腳手板有缺陷，或移動(dòng)過(guò)程工人之間配合不默契會(huì)導(dǎo)致竹梯或腳手板滑落使在上面施工的工人全部墜落。有的甚至嫌系安全帶費(fèi)事，干脆就騎在鋼梁上爬行，一但失穩(wěn)，易墜落。例如，鋼構(gòu)件的焊縫由于應(yīng)力的變化，使原來(lái)沒有裂縫的焊縫產(chǎn)生裂縫：由于焊后在焊縫中有氫的活動(dòng)的作用便可產(chǎn)生延遲裂縫。

2.1.5、 吊運(yùn)屋面或維護(hù)墻檁條時(shí)，采用手動(dòng)葫蘆固定不牢固，易發(fā)生墜落，導(dǎo)致物體打擊事故。

2.1.6、 安裝使用的工具無(wú)安全保護(hù)繩，可能導(dǎo)致工具墜落傷人。

2.1.7、 工人高處作業(yè)時(shí)未正確系用安全帶、安全帽等安全防護(hù)用品。

2.2、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝階段的安全防控措施：

2.2.1、 鋼柱就位未進(jìn)行校正正式固定前，必須采用用螺栓、焊接或木塞對(duì)鋼柱底部采取可靠的臨時(shí)固定措施，上部用纜風(fēng)繩固定。構(gòu)件在校正、焊接、安裝牢固之前，不準(zhǔn)脫鉤。

2.2.2、 為保證施工人員上下通行安全，在鋼梁或鋼柱上懸掛爬梯，爬梯上下兩端必須固定牢固；為保障施工人員上下攀爬的安全，在爬梯外側(cè)架設(shè)安全繩一道，施工人員佩戴帶自鎖裝置的安全帶。

2.2.3、 鋼柱、鋼梁安裝、檁條焊接、對(duì)接、螺栓緊固時(shí)為保證工人安全操作，可以視情況設(shè)置操作平臺(tái)或設(shè)置作業(yè)專用的掛籃。掛籃掛于設(shè)在鋼柱或主梁上翼板的構(gòu)件上。操作人員將安全帶掛在鋼梁或安全繩上，掛籃掛拆方便、安全可靠，給鋼柱梁對(duì)接安裝、校正、焊接 、超聲波探傷等提供了安全保障。掛籃大小外形應(yīng)利于安裝施掛，并用圓鋼制作嚴(yán)禁用螺紋鋼制作，并能保證操作人員有足夠活動(dòng)操作空間。焊接會(huì)殘留一些應(yīng)力，寫會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件的承載能力降低，低溫冷脆現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率也會(huì)增加。

2.2.4、 縱橫向鋼梁上都應(yīng)懸掛安全鋼絲繩，又叫生命線，懸掛高度1.2米，每隔3米架設(shè)1.2米鋼管或角鐵用于支撐安全繩，或采取花籃螺栓拉緊方式，防止因安全繩過(guò)長(zhǎng)引起的安全失效。工人在鋼梁上行走時(shí)，安全帶必須懸掛在安全繩上。

鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板安裝（鋪設(shè)）階段危險(xiǎn)源分析及安全防控措施

3.1、鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板安裝（鋪設(shè)）階段危險(xiǎn)因素

3.1.1、壓型鋼板的鋪設(shè)順序一般為散板、調(diào)整、鉚固。壓型鋼板吊放到屋面時(shí)，未進(jìn)行固定或壓型鋼板散板與鉚固不同步。這兩種情況在突遇大風(fēng)時(shí)壓型鋼板會(huì)隨風(fēng)散落墜落傷人或發(fā)生溜板現(xiàn)象。嚴(yán)重的甚至?xí)咽┕と藛T拍打從高處墜落。

3.1.2、壓型彩鋼板未均勻堆放在屋面上，導(dǎo)致屋面超載，引起鋼構(gòu)整體變形。嚴(yán)重的會(huì)引起鋼結(jié)構(gòu)局部坍塌。

3.2、鋼結(jié)構(gòu)壓型鋼板安裝（鋪設(shè)）階段安全防控措施：

3.2.1、已吊裝的壓型鋼板進(jìn)行鋪設(shè)作業(yè)前應(yīng)進(jìn)行可靠的固定，確保鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。散板、調(diào)整人員應(yīng)系好安全帶或防墜器，鉚固人員應(yīng)及時(shí)將調(diào)整好的壓型鋼板鉚固好，要鋪板與鉚固同步，不得漏鉚或跳板鉚固，防止因漏鉚而發(fā)生溜板現(xiàn)象。在鋪設(shè)壓型鋼板時(shí)，禁止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入施工部位；單層鋼結(jié)構(gòu)多采用輕鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)件輕質(zhì)高強(qiáng)，結(jié)構(gòu)抗震性能好，可建造大跨度（9-40m）大柱距（4-15m）的廠房、車間、倉(cāng)儲(chǔ)等，并且美觀，屋面排水流暢、防水性能好。作業(yè)區(qū)下方應(yīng)設(shè)置禁戒區(qū)，禁止人員穿行。

3.2.2、壓型彩鋼板應(yīng)均勻、分散堆放在屋面上，嚴(yán)禁超載堆放。