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钢结构的特点

1、钢结构自身重量比较轻

2、钢结构工作的稳定性比较高

3、建筑钢材的抗震（震）性、抗冲击性好

4、钢结构制造的现代化程度高

5、钢结构能够精确迅速地安装

6、非常容易制成密封结构

7、钢结构易浸蚀

8、钢结构阻燃性差 常见钢牌号及性能

1、碳素厂合金结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等

2、合金结构钢高强度结构钢

3、高品质碳素钢及合金工具钢

4、专业主要用途钢 原材料采用标准 钢结构的材料采用原则是确保承重结构的承载力和避免在一定条件下发生脆性破坏，依据构造的必要性、载荷特点、结构类型、应力状态、连接方式、建筑钢材厚度和办公环境等因素充分考虑的。 《钢结构设计标准》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号规格，要在标准批准后的最先挑选，并不是严禁其他型号的应用，只需使用的建筑钢材达到规范的规定就可以。 关键技术内容

（1）高层住宅钢结构技术性。依据建筑密度和设计要点各自选用架构、架构支撑点、筒节和超大框架剪力墙，其预制构件可采用钢、劲性钢筋混凝或钢管混凝土。钢构件轻质延展性好，可采用电焊焊接槽钢或冷轧槽钢，适用极高建层工程建筑；劲性混凝土预制构件弯曲刚度大，防火安全性能好，适用中高层建筑或底部结构；钢管混凝土工程施工简单，仅用于柱构造。

（2）室内空间钢结构技术性。室内空间钢结构自身重量轻、弯曲刚度大、造型设计美观大方，工程施工速度更快。以无缝钢管为构件的球连接点平板电脑球形网架、双层变截面球形网架及网壳等是中国室内空间钢结构使用量最大的构造形式。有着室内空间弯曲刚度大，用钢量低优势，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架外，空间布局还有大跨悬索结构、张拉膜结构等。

（3）轻钢结构技术性。伴随轻形彩钢板做成墙面和平屋面排架结构组成的新结构类型。由5mm之上钢板焊接或冷轧的大断面厚壁H型钢墙梁和钢檩条，圆钢制成软性终端软件和高强度螺栓连接组成的轻钢结构管理体系，柱距可在6m到9m，跨距可以达到30m或更大，相对高度可以达到十几米，并可设轻形吊四。用钢量20～30kg/m2。已经有标准化的设计程序和专业化生产公司，产品品质好，组装速度更快，重量较轻，投资少，工程施工不会受到时节限定，适用于各种轻形厂房。

（4）钢混泥土组合结构技术性。以钢材或钢管理与混凝土工程组成的梁、柱承重结构为钢混结构组合结构，近些年应用领域日益扩张。组合结构兼具钢与混凝土二者的优点，总体强度高、刚度好、抗震等级性能优良，当选用业务外包混泥土结构时，更具有良好的防火和抗腐蚀性能。组成结构构件一般可降低用钢量15～20％。搭配密肋楼盖及钢管混凝土部件，还具有少模板支撑或不支模、工程施工便捷迅速的优点，营销推广发展潜力比较大。适用随比较大载荷的双层或多层建筑的框架柱、柱及框架结构，公共建筑柱和密肋楼盖等。

（5）高韧性螺栓连接与焊接工艺。高强度螺栓是由磨擦力来传达地应力，由螺栓、螺丝和密封圈三部分组成。高强度螺栓连接工程施工简单、拆卸灵便、承载能力高、缓解疲劳性能和锁紧性强、安全高优势，工程项目中已取代了铆合和部分电焊焊接，变成钢结构制做及安装中的主要连接方式。在生产车间内制作的钢构件，厚钢板应采用全自动多丝弧埋焊，箱型柱挡板应采用熔咀电渣焊等技术。当场施工安装中，应采用半自动焊技术和气体保护焊焊丝及自维护焊丝技术性。

（6）钢结构安全防护技术性。钢结构安全防护包含防火安全、防腐蚀、防锈处理，一般是选用在防火材料处理后无需再作防锈，但有浸蚀气体的建筑中有待作防腐处理。中国防火材料类型比较多，如TN系列产品、MC-10等，在其中MC-10防火材料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟胶建筑涂料及氯磺化材料等。

在施工过程中应根据钢结构形式、防火等级要求及环境条件采用适宜的建筑涂料及涂层厚度。

总体目标与对策 钢结构工程项目涉及面广，技术水平大，在推广使用中需要按照我国及行业技术标准。全国各地建设行政主管部门应高度重视钢结构工程项目系统化阶段的基本建设，组织好质量检验团队业务培训，并及时总结工作实践和新技术。大专学校、技术部和施工企业应加快钢结构工程技术人员塑造，营销推广技术成熟的钢结构CAD。民众团体会员应相互配合钢结构技术发展，大力开展世界各国学术论坛和培训课程活动，积极主动把钢结构的设计、制做与施工安装技术的总体水平，在近期内会有奖励的提升。

连接方式 钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和螺栓连接三种。

（一）、焊缝连接 焊缝连接是由电孤造成的热量使焊材和工件部分熔融，经制冷凝结成焊缝，从而将焊接件连接变成一体。 优势：不消弱预制构件横截面，节省建筑钢材，结构简易，生产制造便捷，连接弯曲刚度大，密封性性能好，在一定条件下便于选用自动化技术工作，生产制造高效率。 缺陷：焊缝周边建筑钢材因电焊焊接持续高温功效形成的热影响区有可能是一些位置材料变脆；焊接过程中管材遭受遍布不匀的高温和制冷，使构造造成焊接残余应力和残余变形，对结构的承载能力、弯曲刚度和使用性能有一定影响；焊接结构因为弯曲刚度大，部分裂痕一经产生非常容易扩展到总体，尤其是在超低温下易发生脆性断裂；焊缝连接的可塑性和柔韧性较弱，焊接时可能产生缺点，使冲击韧性减少。

（二）、螺栓连接 螺栓连接是由螺栓这类标准件把连接件连接变成一体。 螺栓连接分一般螺栓连接和高韧性螺栓连接二种。 优势：施工技术简易、组装便捷，尤其适用施工工地组装连接，也便于拆装，适用必须装拆结构和暂时性连接。 缺陷：需要在零件上打孔和组装时对孔，提升生产制造任务量，且对制造的精密度要求较高；螺栓孔还使线条横截面消弱，且被连接件常需互相钢筋搭接或加设协助连接板（或角铁），所以结构较繁且多费材料。

（三）、 螺栓连接 螺栓连接是把一端含有半圆型预制构件钉头的螺栓，将钉杆烧红后迅速插进连接件的接缝处中，用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，以便连接做到拧紧。 优势：铆合传力靠谱，可塑性、延展性均不错，品质便于定期检查确保，适合于超重型和同时承担动力荷载的结构。 缺陷：铆接工艺繁杂、生产制造费时费料，且工作强度高，故已基本被电焊焊接和高韧性螺栓连接所取代。 电焊焊接连接

（一）焊接工艺 钢结构常用的焊接工艺是电弧焊接，包含电弧焊、全自动或半自动式电弧焊接及其气体保护焊等。 电弧焊是钢结构中常用焊接工艺，其机器设备简易，使用灵巧便捷。但工作条件差，生产能力比全自动或半自动焊低，焊缝质量的特异性大，在一定程度上在于电焊工的技术实力。 自动焊机的焊缝质量稳定，焊缝内部结构缺点偏少，可塑性好，断裂韧性好，适用于电焊焊接较长的立即焊缝。半自动焊因人工控制，适用焊曲线图或随意形状的焊缝。全自动和半自动焊应采用与主要金属材料相适应的焊条和助焊剂，焊条应符合国家行业标准的规定，助焊剂应根据焊接工艺要求明确。 气体保护焊要用稀有气体（或CO2）空气做为电孤的保护物质，使熔融金属材料与空气阻隔，以保持焊接过程平稳。气体保护焊电孤加温集中化，焊接速度快，熔融深度大，故焊缝抗压强度比手工焊的高。且可塑性和抗腐蚀好，适用于碳钢板的电焊焊接。

（二）、焊缝方式 焊缝连接方式依据被连接预制构件之间互相部位可分为连接、钢筋搭接、T形连接和角接等四种方式。这种连接所用的焊缝有连接焊缝和角焊缝二种基本上方式。在具体应用时，应根据连接的支承状况，融合生产制造、安装和电焊焊接标准进行选择。

（三）焊缝结构 1、连接焊缝 连接焊缝传力立即、平稳、并没有显著的应力状况，因此承受力性能优良，相对于承担静、动荷载的预制构件连接都适用。但由于连接焊缝的质量要求较高，焊接件中间焊接空隙规定较严，一般多用以工厂制造的连接中。 2、角焊缝 角焊缝的形式：角焊缝按其长短方向和外力的作用方位的不同，可分为平行于力作用方向的侧边角焊缝、垂直在力作用方向的正脸角焊缝与力作用方位交角的斜向角焊缝及其围焊缝。 角焊缝横截面方式又分为一般式、缓坡式和深熔式。图上hf称之为角焊缝的焊脚尺寸。一般式横截面焊孔边比例为1：1，无限接近等腰直角三角形，其传力线弯曲较强烈，故应力比较严重。对同时承担动力荷载的结构，为了保证传力平稳，正脸角焊缝宜采用两焊角边尺寸比例1：1.5的缓坡式（长边顺内功方位），侧边角焊缝宜采用比例为1：1的深熔式。 螺栓连接

（一）一般螺栓连接的构造

1、一般螺栓的形式和规格型号 钢结构采用的一般方式为大六角头型，其编号用英文字母M与公称压力和孔径（mm）表明。工程中常见M18，M20，M22，M24。按国家标准，螺栓统一用螺栓的性能级别来表示，如“4.6级”、“8.8级”等。小数位前数字代表螺栓原材料的最低抗压强度，如“4”表明400N/mm2，“8”表明800N/mm2。

小数点后的数字（0.6、0.8）表明螺栓材料的强屈，即屈服极限与最少抗压强度的比率。 依据螺栓的尺寸精度，一般螺栓又分为A、B、C三级。 A、B级螺栓（特制螺栓）选用8.8级材料制做，经数控车床数控加工成的，表面光滑，规格精确，且适用Ⅰ类孔（即螺栓孔在安装较好的预制构件上钻成或扩钻成，孔边光洁，对孔精确）。

由于其尺寸精度高，与孔边触碰密切，其连接形变小，承受力性能好，适合于承担比较大剪应力和拉伸强度的连接。但生产制造和安装较费时，成本相对高，故在钢结构中比较少选用。 C级螺栓（滥造螺栓）用4.6或4.8级钢制做，生产加工不光滑，规格不足精确，只要求Ⅱ类孔（即螺栓孔在单独零件上一次冲成或无需机床夹具钻成。

一般孔径比螺栓杆径大1~2mm）。在传送剪应力时，连接形变大，但传送抗拉力的性能良好，实际操作不用独特机器设备，低成本。主要用于承担抗拉力的螺栓连接和承担基桩载荷或简接承担动力荷载结构中的主次受剪连接。

2、一般螺栓连接的排序 螺栓的排布应简易、统一而紧密，达到承受力规定，结构有效又方便组装。排列方式有并排和错列二种排序（如下图所示）。并排较简易，错列较紧密。

（二）一般螺栓连接的承受力特性

1、受剪螺栓连接

2、受弯螺栓连接

3、拉剪螺栓连接

（三）高韧性螺栓的承受力特性 高韧性螺栓连接按设计和承受力规定可分为磨擦型和承受压力型二种。磨擦型连接在承担裁切时，之外剪应力做到零件间可能发生的较大摩阻力为极限状态；当超出时零件间产生相对性移动，即觉得连接已失效而毁坏。承受压力型连接在受剪时，则容许滑动摩擦力被摆脱并产生零件间相对性移动，随后外力作用可以继续提升，并且以自此发生的丝杆裁切或孔边承受压力的最终毁坏为极限状态。