鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，并采用化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡(jiǎn)便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場(chǎng)館、超高層等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕，一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。

鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強(qiáng)，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，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)。

生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備

1、材料強(qiáng)度高，自身重量輕

鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。

2、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高

適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。

3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度的一種結(jié)構(gòu)。

4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好

由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。

5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火

當(dāng)溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間，但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí)，要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300℃ -400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。

6、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差

特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。對(duì)處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，需采用"鋅塊陽(yáng)極保護(hù)"等特殊措施予以防腐蝕。

7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保，可重復(fù)利用

鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。

三、安裝焊接程序及一般規(guī)定

焊接的一般順序?yàn)?焊前檢查 →預(yù)熱除銹 → 裝焊墊板和引弧板→ 焊接 → 檢驗(yàn)

1.焊前檢查坡口角度、鈍邊、間隙及錯(cuò)口量，坡口內(nèi)和兩側(cè)的銹斑、油污、氧化鐵皮等應(yīng)清除干凈。

2.預(yù)熱。焊前用氣焊或烤槍對(duì)坡口及其兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)的母材均勻加熱，并用表面測(cè)溫計(jì)測(cè)量溫度，防止溫度不符合要求或表面局部氧化，預(yù)熱溫度。

3.重新檢查預(yù)熱溫度，如溫度不夠應(yīng)重新加熱，使之符合要求。

4.裝焊墊板及引弧板，其表面清潔程度要求與坡口表面相同，墊板與母材應(yīng)貼緊，引弧板與母材焊接應(yīng)牢固。

5.焊接:層的焊道應(yīng)封住坡口內(nèi)母材與墊板的連接處，然后逐道逐層累焊至填滿坡口，每道焊縫焊完后，都必須清除焊渣及飛濺物，出現(xiàn)焊接缺陷應(yīng)及時(shí)磨去并修補(bǔ)。

6.一個(gè)接口必須連續(xù)焊完，如不得已而中途停焊時(shí)，應(yīng)進(jìn)行保溫緩冷處理，再焊前，應(yīng)重新按規(guī)定加熱。

7.遇雨、雪天時(shí)應(yīng)停焊，構(gòu)件焊口周圍及上方應(yīng)有擋風(fēng)、雨棚，風(fēng)速大于5m/s時(shí)應(yīng)停焊。環(huán)境溫度低于零度時(shí)，應(yīng)按規(guī)定采取預(yù)熱和后熱措施施工。

8.碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度、低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在完成24h以后，進(jìn)行焊縫探傷檢驗(yàn)。

9.焊工和檢驗(yàn)人員要認(rèn)真填寫作業(yè)記錄表。

鋼結(jié)構(gòu)通常有框架、平面 (木行)架、網(wǎng)架 (殼)、索膜、輕鋼、塔桅等結(jié)構(gòu)型式。其理論與技術(shù)大都成熟。亦有部分難題沒有解決，或沒有簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，比如網(wǎng)殼的穩(wěn)定等。

結(jié)構(gòu)選型時(shí)，應(yīng)考慮它們不同的特點(diǎn)。在輕鋼工業(yè)廠房中，當(dāng)有較大懸掛荷載或移動(dòng)荷載，就可考慮放棄門式剛架而采用網(wǎng)架。基本雪壓大的地區(qū)，屋面曲線應(yīng)有利于積雪滑落(切線 50 度內(nèi)需考慮雪載)，如采用三心圓網(wǎng)殼。總雪載釋放近一半。降雨量大的地區(qū)相似考慮。建筑允許時(shí)，在框架中布置支撐會(huì)比簡(jiǎn)單的節(jié)點(diǎn)剛接的框架有更好的經(jīng)濟(jì)性。而屋面覆蓋跨度較大的建筑中，可選擇構(gòu)件受拉為主的懸索或索膜結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，在烈度高或很不規(guī)則的高層中，不應(yīng)單純?yōu)榱私?jīng)濟(jì)去選擇不利抗震的核心筒加外框的形式。宜選擇周邊巨型 SRC 柱，核心為支撐框架的結(jié)構(gòu)體系。我國(guó)半數(shù)以上的此類高層為前者。對(duì)抗震不利。