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制作鋼結(jié)構(gòu)想要準備什么材料
鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中會受到各種形式的作用(荷載、基礎(chǔ)不均勻沉降、溫度等),所以要求鋼材應(yīng)具有良好的機械性能(強度、塑性、韌性)和加工性能(冷熱加工和焊接性能),以保證結(jié)構(gòu)安全可靠。工制作過程中較易發(fā)生質(zhì)量問題且發(fā)生后處理起來很棘手的主要是特殊工序和重要工序。鋼材的種類很多,符合鋼結(jié)構(gòu)要求的只是少數(shù)幾種,如碳素鋼中的Q235,低合金鋼中的l6Mn,用于高強螺栓的20錳釩鋼(20MnV)等。
性能指標
1、強度
鋼材的強度指標由彈性極限σe,屈服極限σy,和抗拉極限σu,設(shè)計時以鋼材的屈服強度為基礎(chǔ),屈服強度高可以減輕結(jié)構(gòu)的自重,節(jié)省鋼材,降低造價??估瓘姸圈襲即是鋼材破壞前所能承受的大應(yīng)力,此時的結(jié)構(gòu)因塑性變形很大而失去使用性能,但結(jié)構(gòu)變形大而不垮,滿足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇震時的要求。其中耐火鋼用作高層住宅樓的鋼梁、火車用耐侯H型鋼,并且開發(fā)了符合美國API標準的SM490YB熱軋H型鋼,實現(xiàn)了海洋石油平臺用熱軋H型鋼的國產(chǎn)化,正在開發(fā)汽車大梁、建筑抗震以及輕型薄壁專用H型鋼?!襲/σy值的大小,可以看作鋼材強度儲備的參數(shù)。
2、塑性
鋼材的塑性一般指應(yīng)力超過屈服點后,具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質(zhì)。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率δ和斷面收縮率ψ。
3、冷彎性能
鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產(chǎn)生塑性變形時對產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實驗來檢驗鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能。
4、沖擊韌性
鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下,斷裂過程中吸收機械動能的一種能力,是衡量鋼材抵抗沖擊荷裁作用,可能因低溫、應(yīng)力集中,而導(dǎo)致脆性斷裂的一項機械性能。一般通過標準試件的沖擊試驗來獲得鋼材的沖擊韌性指標。
5、焊接性能
鋼材的焊接性能是指在—定的焊接工藝條件下,獲得性能良好的焊接接頭。焊接性能可分為焊接過程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能兩種。焊接過程中的焊接性能是指焊接過程中焊縫及焊縫附近金屬不產(chǎn)生熱裂紋或冷卻不產(chǎn)生冷卻收縮裂紋的敏感性。如果設(shè)計考慮不周,結(jié)構(gòu)處理不合理,內(nèi)力計算不正確,選用節(jié)點不當,就會造成“先天不足,后患無窮‘’。 焊接性能好,是指在一定焊接工藝條件下,焊縫金屬和附近母材均不產(chǎn)生裂紋。使用性能上的焊接性能是指焊縫處的沖擊韌性和熱影響區(qū)內(nèi)延性性能,要求焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)鋼材的力學(xué)性能不低于母材的力學(xué)性能。我國采用焊接過程的焊接性能試驗方法,也采用使用性使用性質(zhì)上的焊接性能試驗方法。
鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面設(shè)計注意事項
鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面設(shè)計注意事項 防滲:防止雨水從外面滲到金屬屋面板內(nèi)。雨水主要是通過搭接縫隙或節(jié)點進入金屬屋面。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時大大減少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是綠色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除時,大部分材料可以再用或降解,不會造成垃圾。要達到防滲的功能,需在螺釘口使用密封墊圈后采用隱藏式固定,在板的搭接處用密封膠或焊接處理,是用通長的板以消除搭接,在各種節(jié)點部位腹脹嚴密的防水處理。
防火:發(fā)生火災(zāi)時金屬屋面材料不會燃燒,火苗不會穿透金屬屋面板。 抗風(fēng)壓:抵抗當?shù)卮箫L(fēng)壓,金屬屋面板不會被負風(fēng)壓拉脫。抗風(fēng)性能與金屬屋面板和固定座的扣合力,固定座的密度有關(guān)。 隔音:阻止聲音從室外傳到室內(nèi)或從室內(nèi)傳到室外。在金屬屋面層內(nèi)填充隔音材料(通常由保溫棉充當),隔音效果以金屬屋面層兩側(cè)的聲強差分貝表示。隔音效果與隔音材料的密度、厚度有關(guān)。應(yīng)注意:隔音材料對不同頻率的聲音的阻隔效果不一樣。 通風(fēng):室內(nèi)外進行空氣交換。在金屬屋面上設(shè)置通風(fēng)口。 防潮:防止在金屬屋面底層和金屬屋面層內(nèi)有水蒸氣凝結(jié),排走金屬屋面層內(nèi)的水汽。解決方案是在金屬屋面層內(nèi)填充保溫棉,金屬屋面底板上鋪置防水膜,金屬屋面板上有可通風(fēng)的節(jié)點。鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面設(shè)計注意事項防滲:防止雨水從外面滲到金屬屋面板內(nèi)。 承重:承受施工荷載、雨水、粉塵、雪壓、維修荷載。金屬屋面板的承重性能與板型的截面特性、材質(zhì)的強度厚度、傳力方式、檁條(副檁條)的間距有關(guān)。 防雷:把雷電引到地面上,防止雷穿金屬屋面進入室內(nèi)。 保溫:阻止熱量在金屬屋面的兩側(cè)傳遞,使室內(nèi)氣溫穩(wěn)定。保溫功能通過在金屬屋面板下填充保溫材料(常用的有玻璃棉、巖棉)實現(xiàn),保溫效果以U值表示,單位是W/M2K。保溫性能由以下因素決定:保溫棉的原料、密度、厚度;保溫棉的濕度,金屬屋面板與下層結(jié)構(gòu)的連接方式(要防止“冷橋”現(xiàn)象);金屬屋面層對熱輻射的反復(fù)能力。 采光:白天通過天窗改善室內(nèi)照明,節(jié)省能源。在金屬屋面的特定位置布置采光板或采光玻璃,應(yīng)考慮天窗的使用壽命與金屬屋面板協(xié)調(diào),在天窗與金屬屋面板的連接處做好防水處理。 美觀:金屬屋面外表有良好的質(zhì)感,悅目的顏色。 控制熱脹冷縮:控制金屬屋面板的收縮位移及方向。確保金屬屋面板在溫差大的地區(qū)不會因熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力而破壞。 防雪崩:在降雪地區(qū)的金屬屋面上設(shè)置擋雪欄桿,防止積雪突然滑落。 防冰柱:防止雨雪在檐口處形成冰柱
如何做好鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量控制和安全管理
1 鋼結(jié)構(gòu)工程施工管理
1.1 制定詳細施工組織設(shè)計。要加強兩個方面的控制:一是制定施工方案時,必須進行技術(shù)經(jīng)濟分析和比較,力爭在保證質(zhì)量的前提下,縮短工期,降低成本;二是制定施工進度時,必須考慮施工工藝和施工順序能否保證工程質(zhì)量??梢哉f,施工組織設(shè)計是施工單位指導(dǎo)工程實施的技術(shù)性文件,每個工程都有其特殊性,施工組織設(shè)計編制的完善程度直接影響工程的質(zhì)量進度。工程施工前要重點掌握的內(nèi)容有:(1)質(zhì)量保證體系和技術(shù)管理體系的建立。(2)特殊工程的培訓(xùn)。(3)新工藝的應(yīng)用。一、鋼結(jié)構(gòu)加工點狀的加熱方法適于矯正板料局部彎曲或凹凸不平,根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和變形情況,可加熱一點或數(shù)點。(4)工程項目的針對性。(5)質(zhì)量、進度控制的措施和方法。(6)施工計劃(工期)的安排。 1.2 安裝質(zhì)量的控制。鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量直接影響到工程質(zhì)量,因此安裝人員須仔細閱讀施工圖,認真計算工程量,作出工程進度計劃并編制鋼結(jié)構(gòu)工程各工種的施工組織設(shè)計,作為鋼結(jié)構(gòu)安裝指導(dǎo)性文件,施工前首先需對各種安裝機械進行調(diào)試和檢測,如扭剪型高強螺栓電動扳手的校驗,高強度螺栓及磨擦面抗滑移系數(shù)的現(xiàn)場試驗,栓釘焊接工藝參數(shù)的確定(穿透焊、非穿透焊),現(xiàn)場氣體保護焊接速度及工藝控制等,其次會同監(jiān)理對進場的各構(gòu)件進行質(zhì)量檢測,在吊裝前再對各構(gòu)件變形、幾何尺寸、孔位及偏差作詳細的檢查并作好記錄,及時將有關(guān)質(zhì)量問題反饋給制作廠,做到有問題的構(gòu)件決不安裝,以確保工程質(zhì)量,消除安全隱患。
1.3 焊接質(zhì)量的控制。鋼結(jié)構(gòu)工程的工地焊接和現(xiàn)場安裝占一半以上的工程量,焊接質(zhì)量不過關(guān)除引起安全隱患外,還會產(chǎn)生過大的變形及殘余應(yīng)力,嚴重影響鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。在施焊前需對整個工程的結(jié)構(gòu)進行認真研究,充分理解,結(jié)合焊接力學(xué)的特點進行焊接順序設(shè)計,采用結(jié)構(gòu)對稱、節(jié)點對稱、對稱焊接,先焊鋼梁,后焊鋼柱,對于梁的焊接要先焊頂層粱,且先焊梁一端,再焊梁的另一端,嚴禁兩端同時焊接,柱的焊接過程在同一節(jié)點要兩個人同時分別從對稱的兩面柱邊100~150mm處轉(zhuǎn)圈焊。對整個框架而言,柱、梁剛性接頭的焊接順序從整個的剛度中心開始,先形成框架,而后向外擴展繼續(xù)施焊,以大限度地減少殘余應(yīng)力及變形。防火技術(shù)輕鋼結(jié)構(gòu)一個最關(guān)鍵的問題是防火技術(shù)的應(yīng)用,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的耐火等級為四級。柱與梁的焊接,對梁而言,應(yīng)采取相隔一梁進行焊接,避免梁的兩端同時焊接受熱,在梁中產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力。當一節(jié)柱有三層時應(yīng)先焊磺梁,再焊底梁,最后焊中間梁,以確保柱的垂直度。對柱而言,應(yīng)在柱的兩側(cè)同時對稱焊接,柱與柱的焊接要采用兩名或四名焊工對稱轉(zhuǎn)圈焊接。在焊接過程中注意柱梁標高、水平度、垂直度的測量觀測,發(fā)現(xiàn)異常情況及時暫停,分析原因,及時改變焊接順序進行特殊處理,對每層的每個作業(yè)區(qū)的焊接施工要做詳盡記錄,以總結(jié)變形規(guī)律,綜合進行防變形處理。為了保證焊接質(zhì)量,及時檢查焊接的完整性,防止漏焊,要督促檢查探傷人員的工作,按順序完成整個焊接工序。
1.4 鋼結(jié)構(gòu)除銹及涂裝工程。鋼結(jié)構(gòu)除銹和涂裝是目前鋼結(jié)構(gòu)工程最易忽視的環(huán)節(jié)。鋼結(jié)構(gòu)除銹分為人工除銹和機械除銹,施工人員要根據(jù)圖紙要求以及除銹等級采用不同除銹方法。防火:發(fā)生火災(zāi)時金屬屋面材料不會燃燒,火苗不會穿透金屬屋面板。涂刷工程質(zhì)量的控制應(yīng)做到在鋼結(jié)構(gòu)涂刷前,涂刷的構(gòu)件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等異物,涂刷遍數(shù)和厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。對涂裝材料必須有合格證,防火涂料涂裝工程必須由消防部門批準的施工單位施工。
1.5 做好驗收工作,注重對質(zhì)量問題的處理。在鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中。鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝的機械化程度非常高鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于在工廠制造并在現(xiàn)場組裝。不但要真正做好各分項工程的驗收工作,還要加強施工過程中的檢查、檢測,特別是對隱蔽部分的檢查,嚴格控制各個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量,做好質(zhì)量交接記錄,這樣才能避免質(zhì)量事故的出現(xiàn)和擴大,保證鋼結(jié)構(gòu)工程的施工質(zhì)量。在出現(xiàn)質(zhì)量問題后,首先應(yīng)立即停止施工,組織技術(shù)人員進行分析,找出原因,制定專門的處理措施后方可繼續(xù)施工,再次施工時,應(yīng)對施工人員重新進行技術(shù)交底,對有重大質(zhì)量問題或安全隱患的部分,堅決拆除重新施工,杜絕質(zhì)量問題的再次出現(xiàn)。