钢结构的八个特点,请保留!

发布日期:2023-11-01    浏览次数:85

一、钢结构的特点

1钢结构自重轻

2 钢结构工程可靠性高

3、钢材具有良好的抗振动(冲击)和抗冲击能力。

4 钢结构制造工业化程度高

5 钢结构装配准确、快速

6易于制成密封结构

7 钢结构容易腐蚀

8 钢结构防火性能差

(图片来源网络)

2、常用钢结构的牌号及性能

1碳素结构钢:Q195、Q215、Q235等。

2 低合金高强度结构钢

3优质碳素结构钢和合金结构钢

4特殊用途钢

3、钢结构选材原则

钢结构选材的原则是,综合考虑结构的重要性、荷载特性、结构形式、受力状态等,保证承重结构的承载能力,防止在一定条件下发生脆性破坏。 、连接方式、钢材厚度、工作环境。 的。

《钢结构设计规范》GB50017-2003中提出的四种钢模型是“适合”使用的模型。 在条件允许的情况下,他们是首选。 不禁止使用其他型号,只要所用钢材符合规范要求即可。 。

四、钢结构主要技术内容

1、高层钢结构技术

根据建筑高度和设计要求,分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用型钢、干劲钢筋混凝土或钢管混凝土。 钢构件重量轻且具有良好的延展性。 可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高层建筑。 刚性钢筋混凝土构件刚度高、耐火性能好,适用于中高层建筑或底层结构。 混凝土钢管易于施工。 仅适用于柱结构。

2、空间钢结构技术

空间钢结构重量轻、刚度高、造型美观、施工速度快。 以钢管为杆材的球节点平板网架、多层变截面网架和网壳是我国空间钢结构用量最大的结构类型。 具有空间刚度大、钢材消耗低等优点。 拥有完整的设计、施工、检验CAD程序。 空间结构除网架结构外,还包括大跨度悬索结构、索膜结构等。

3.轻钢结构技术

它伴随着一种新的结构形式,由轻质彩色钢板制成的墙壁和屋顶围护结构组成。 它是由5mm以上钢板焊接或卷制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条、圆钢柔性支撑系统和高强螺栓连接组成的轻钢结构体系。 柱距可从6m到9m,跨度可达30m以上,高度可达十几米,可安装四台轻型起重机。 用钢量为20~30kg/m2。 现已拥有标准化的设计流程和专业化的生产企业。 产品质量好、安装速度快、重量轻、投资低、施工不受季节限制。 适用于各种轻工工厂。

4、钢混凝土组合结构技术

由型钢或钢管与混凝土构件组成的梁柱承重结构是钢-混凝土组合结构,近年来其应用范围日益扩大。 组合结构兼有钢结构和混凝土结构的优点。 整体强度高、刚性好、抗震性能好。 当采用外层混凝土施工时,具有更好的耐火性和耐腐蚀性。 组合结构构件一般可减少钢材用量15%~20%。 组合楼板与钢管混凝土构件还具有少模板或无模板、施工方便快捷等优点,具有很大的推广潜力。 适用于荷载较大的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖,以及工业建筑柱及楼盖。

5、高强度螺栓连接及焊接技术

高强度螺栓通过摩擦传递应力,由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。 高强度螺栓连接具有施工简单、拆卸灵活、承载能力高、抗疲劳和自锁性能好、安全性高等优点。 它们在工程上已经取代了铆接和部分焊接,成为钢结构制作和安装中的主要连接方法。 对于车间制作的钢构件,厚板应采用自动多丝电弧埋焊,箱柱隔板应采用熔嘴电渣焊等技术。 现场安装施工时宜采用半自动焊接技术、气体保护焊药芯焊丝和自保护药芯焊丝技术。

6、钢结构防护技术

钢结构防护包括防火、防腐、防锈。 一般情况下,防火涂料处理后无需进行防锈处理。 但有腐蚀性气体的建筑物仍需进行防腐处理。 我国防火涂料的种类较多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火涂料包括醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟橡胶漆、氯磺化漆等。 施工时应根据钢结构类型、耐火等级要求和环境要求,选择合适的涂层和涂层厚度。

五、钢结构的目标和措施

钢结构工程涉及面广,技术难度大。 推广应用必须遵循国家标准和行业标准。 各地建设行政主管部门要重视钢结构工程专业阶段的建设,组织质检队伍培训,及时总结工作做法和新技术应用。 高等院校、设计部门和施工企业要加快钢结构工程技术人员的培养,推广技术成熟的钢结构CAD。 近期,群众性学术团体要配合钢结构技术的发展,广泛开展国内外学术交流和培训活动,积极提高钢结构设计、生产、施工、安装技术的整体水平。

六、钢结构连接方法

钢结构的连接方式有焊接连接、螺栓连接和铆钉连接三种。

1.焊接连接

焊缝连接是利用电弧产生的热量使焊条和焊件部分熔化,冷却后凝结成焊缝,从而将焊件连接成一体。

优势:

不削弱构件截面,节省钢材,结构简单,易于制造,连接刚度高,密封性能好,在一定条件下易于采用自动化作业,生产效率高。

缺点:

焊接高温在焊缝附近的钢材上形成的热影响区可能会导致某些部位材料变脆; 焊接过程中,钢材受到不均匀分布的高温和冷却,使结构产生焊接残余应力和残余变形,影响结构的承载能力。 、刚度和使用性能有一定的影响; 由于焊接结构刚度较高,局部裂纹一旦发生很容易扩展到整体,尤其是低温脆性断裂; 焊接连接的塑性和韧性较差,焊接时可能出现缺陷,降低疲劳强度。

(图片来源网络)

2、螺栓连接

螺栓连接是通过螺栓等紧固件将连接部件连接成一体。 螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

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优势:

施工工艺简单,安装方便。 特别适合建筑工地安装连接。 它也很容易拆卸。 适用于需要装拆和临时连接的结构。

缺点:

组装时需要在面板上开孔并对齐孔,增加了制造工作量,且制造精度要求高; 螺栓孔还削弱了构件截面,且连接件往往需要相互搭接或增加辅助连接板(或角钢),因此结构复杂,消耗钢材较多。

3、铆钉连接:

铆钉连接是采用一端带有半圆形预制钉头的铆钉。 将钉杆加热变红后,快速插入连接器的钉孔中,然后将另一端也用铆钉枪铆入钉头中,使连接紧密。 坚硬的。

优势:

铆接传力可靠,塑性、韧性好,质量易于检查和保证。 可用于重载和直接承受动载荷的结构。

缺点:

铆接工艺复杂、劳动强度大、劳动强度大,因此已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。

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7、焊接连接

1.焊接方法

钢结构常用的焊接方法是电弧焊,包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊、气体保护焊等。

手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法。 设备简单钢结构设计图集,操作灵活方便。 但工作条件较差,生产效率比自动或半自动焊低,焊缝质量变异性大,在一定程度上取决于焊工的技术水平。

自动焊焊缝质量稳定,内部缺陷少,塑性好,冲击韧性好,适合焊接长直接焊缝。 半自动焊接是手工操作,适用于焊接曲线或任何形状的焊缝。 自动和半自动焊接应使用适合主要金属的焊丝和焊剂。 焊丝应符合国家标准的规定,焊剂应根据焊接工艺要求确定。

气体保护焊采用惰性气体(或CO2)气体作为电弧的保护介质,将熔融金属与空气隔离,以保持焊接过程的稳定性。 气体保护焊电弧加热集中,焊接速度快,熔深大,因此焊缝强度比手工焊高。 具有良好的塑性和耐腐蚀性,适合焊接厚钢板。

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2.焊缝形式

焊接连接形式按被连接部件的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接四种形式。 用于这些连接的焊接有两种基本类型:对接焊缝和角焊缝。 在具体应用中,应根据连接的应力以及制造、安装和焊接条件来选择。

3.焊接结构

对接焊缝:

对接焊缝直接、平稳地传递力,没有明显的应力集中,因此具有良好的机械性能,适用于同时承受静载荷和动载荷的连接部件。 但由于对接焊缝的质量要求较高,焊件之间的焊接间隙要求严格,所以一般采用工厂自制的连接方式。

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角焊缝:

角焊缝的形式:根据其长度方向和外力作用方向的不同,角焊缝可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝和倾斜于力作用方向的正面角焊缝。的力量作用。 倾斜角焊缝和周边焊缝。

角焊缝的截面形式分为普通型、平坡型和深熔焊型。 普通横截面的腿边比例为1:1,类似于等腰直角三角形。 传力线弯曲剧烈,应力集中严重。 对于直接承受动载荷的结构,为保证传力平稳,正面角焊缝宜为平坡,两焊缝角边之比为1:1.5(长边沿内力方向) ),侧面角焊缝应按1:1的比例制作。 :1深熔型。

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8、螺栓连接

1 普通螺栓的形式和规格

钢结构常用的形式是大六角头型,其代号用字母M和公称及直径(mm)表示。 工程中常用M18、M20、M22、M24。 根据国际标准,螺栓统一用螺栓的性能等级来表示,如“4.6级”、“8.8级”等,小数点前的数字表示螺栓材料的最小抗拉强度,如“ 4”表示400N/mm2,“8”表示800N/mm2。 小数点后的数字(0.6、0.8)表示螺栓材料的屈服比,即屈服点与最小抗拉强度的比值。

根据螺栓的加工精度,普通螺栓分为A、B、C三个等级。

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A、B级螺栓(精制螺栓):

采用8.8级钢材,经机床加工而成,表面光滑,尺寸精确,配有I级孔(即螺栓孔在装配好的部件上钻孔或扩孔,孔壁光滑,孔对准准确)。 由于其加工精度高,与孔壁接触紧密,其连接变形小,力学性能好,因此可用于能承受较大剪力和拉力的连接。 但制造和安装劳动强度大、成本高,因此在钢结构中很少采用。

C级螺栓(粗螺栓):

采用4.6或4.8级钢材制造,加工粗糙,尺寸不够精确。 仅需要II型孔(即在单个零件上一次冲制螺栓孔或不用钻模钻出,一般孔径比螺栓杆直径大1~2mm)。 传递剪切力时,连接变形较大,但传递拉力的性能良好,操作时不需要特殊设备,成本较低。 常用于承受静载荷或间接承受动载荷的结构中承受拉力的螺栓连接和二次剪力连接。

2 普通螺栓连接的布置

螺栓布置应简单、均匀、紧凑,满足受力要求,结构合理,便于安装。 有两种排列方式:平行排列和交错排列。 平行排列更简单,交错排列更紧凑。

普通螺栓连接的受力特点:

剪力螺栓连接

拉紧螺栓连接

受拉剪力螺栓连接

高强度螺栓的受力特性:

高强度螺栓连接按设计和受力要求可分为摩擦型和承压型。 当摩擦式连接受到剪切时,外剪力达到板间可能出现的最大摩擦阻力为极限状态; 当它超过板之间的相对滑移时,连接被认为失败并被破坏。 当承压连接处于剪切状态时,允许克服摩擦力,板之间发生相对滑移。 然后外力可以继续增大钢结构设计图集,随后螺钉的剪切或者孔壁压力的最终破坏就是最终状态。

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