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    【金沙官方登录入口网架】钢结构八项基本知识

    2022
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    【金沙官方登录入口网架】钢结构八项基本知识

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    一、钢结构的特点

    1、钢结构自重较轻

    2、钢结构事情的可靠性较高

    3、钢材的抗振(震)性、抗攻击性好

    4、钢结构制造的工业化水平较高

    5、钢结构可以准确快速地装配

    6、容易做成密封结构

    7、钢结构易腐化

    8、钢结构耐火性差

    二、常用钢结构用钢的牌号及性能

    1、炭素结构钢:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等

    2、低合金高强度结构钢

    3、优良碳素结构钢及合金结构钢

    4、专门用途钢

    三、钢结构质料的选用原则

    钢结构的质料选用原则是包管承重结构的承载能力和避免在一定条件下泛起脆性破坏,凭据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接要领、钢材厚度和事情情况等因素综合考虑的。

     《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号,是在条件许可时的首先选择,并不禁止其它型号的使用,只要使用的钢材满足规范的要求即可。

    四、主要钢结构技术内容

    (1)高层钢结构技术。凭据建筑高度和设计要求划分接纳框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可接纳钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好,可接纳焊接型钢或轧制型钢,适用于较高建层建筑 ;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构 ;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。

    (2)空间钢结构技术 ?占涓纸峁棺灾厍帷⒏斩却蟆⒃煨兔拦,施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量较大的结构型式。具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。

    (3)轻钢结构技术。陪同着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持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或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。用钢量20~30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业,产品质量好,装置速度快,重量轻,投资少,施工不受季节限制,适用于种种轻型工业厂房。

    (4)钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢治理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构,近年来应用规模日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点,整体强度大、刚性好、抗震性能良好,当接纳外包混凝土结构时,更具有良好的耐火和耐腐化性能。组合结构构件一般可降低用钢量15~20%。组合楼盖及钢管混凝土构件,还具有少支 ;虿恢!⑹┕け愕笨焖俚挠诺,推广潜力较大。适用于随较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖,工业建筑柱和楼盖等。

    (5)高强度螺栓连接与焊接技术。高强螺栓是通过磨擦力来通报应力,由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。高强螺栓连接施工简便、拆除灵活、承载力高、抗疲劳性能和自锁性好、宁静性高等优点,工程中已取代了铆接和部分焊接,成为钢结构制作及装置中的主要连接手段。在车间内制作的钢构件,厚板应接纳自动多丝弧埋焊,箱形柱隔板应接纳熔咀电渣焊等技术。现场装置施工中,应接纳半自动焊技术和气体 ;ず敢┬竞杆考白员 ;ひ┬竞杆考际酢

    (6)钢结构防护技术。钢结构防护包括防火、防腐、防锈,一般是接纳在防火涂料处理后无需再作防锈处理,但在有腐化气体的建筑中尚需作防腐处理。海内防火涂料种类较多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟橡胶涂料及氯磺化涂料等。在施工中应凭据钢结构型式、耐火品级要求及情况要求选用合适的涂料及涂层厚度。

    五、钢结构的目标与步伐

    钢结构工程涉及面广,技术难度大,在推广应用中要遵循国家及行业标准规范。各地建设行政主管部分应重视钢结构工程专业化阶段的建设,组织好质检步队培训事情,并实时总结事情实践和新技术应用。大专院校、设计部分和施工企业应加速钢结构工程技术人员培养,推广技术成熟的钢结构CAD。群众学术团体应配合钢结构技术的生长,广泛开展海内外学术交流和培训运动,积极把钢结构的设计、制作与施工装置技术的总体水平,在近期内能有奖励的提高。

    六、钢结构的链接要领

    钢结构的连接要领有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。

      (一)、焊缝连接

      焊缝连接是通过电弧爆发的热量使焊条和焊件局部熔化,经冷却凝结成焊缝,从而将焊件连接成为一体。

      优点:不削弱构件截面,节约钢材,结构简单,制造便当,连接刚度大,密封性能好,在一定条件下易于接纳自动化作业,生产效率高。

      缺点:焊缝四周钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆 ;焊接历程中钢材受到漫衍不均匀的高温和冷却,使结构爆发焊接剩余应力和剩余变形,对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响 ;焊接结构由于刚度大,局部裂纹一经爆发很容易扩展到整体,尤其是在低温下易爆发脆断 ;焊缝连接的塑性和韧性较差,施焊时可能爆发缺陷,使疲劳强度降低。

      (二)、螺栓连接

      螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体。 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

      优点:施工工艺简单、装置便当,特别适用于工地装置连接,也便于拆卸,适用于需要装拆结构和临时性连接。

      缺点:需要在板件上开孔和拼装时对孔,增加制造事情量,且对制造的精度要求较高 ;螺栓孔还使构件截面削弱,且被连接件常需相互搭接或增设辅助连接板(或角钢),因而结构较繁且多费钢材。

      (三)、 铆钉连接

      铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉,将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中,然后用铆钉将另一端也打铆成钉头,以使连接抵达紧固。

      优点:铆接传力可靠,塑性、韧性均较好,质量易于检查和包管,可用于重型和直接蒙受动力荷载的结构。

      缺点:铆接工艺庞大、制造费工费料,且劳动强度高,故已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。

     焊接连接

      (一)焊接要领

      钢结构常用的焊接要领是电弧焊,包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体 ;ず傅取

      手工电弧焊是钢结构中常用的焊接要领,其设备简单,操作灵活便当。但劳动条件差,生产效率比自动或半自动焊低,焊缝质量的变异性大,在一定水平上取决于焊工的技术水平。

      自动焊的焊缝质量稳定,焊缝内部缺陷较少,塑性好,攻击韧性好,适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作,适用于焊曲线或任意形状的焊缝。自动和半自动焊应接纳与主体金属相适应的焊丝和焊剂,焊丝应切合国家标准的划定,焊剂应凭据焊接工艺要求确定。

      气体 ;ず甘怯枚栊云澹ɑ駽O2)气体作为电弧的 ;そ橹,使熔化金属与空气阻遏,以坚持焊接历程稳定。气体 ;ず傅缁〖尤燃,焊接速度快,熔深大,故焊缝强度比手工焊的高。且塑性和抗腐化性好,适合于厚钢板的焊接。

      (二)、焊缝形式

      焊缝连接形式凭据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在具体应用时,应凭据连接的受力情况,结合制造、装置和焊接条件进行选择。

      (三)焊缝结构

      1、对接焊缝

      对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象,因而受力性能良好,关于蒙受静、动荷载的构件连接都适用。但由于对接焊缝的质量要求较高,焊件之间施焊间隙要求较严,一般多用于工厂制造的连接中。

      2、角焊缝

      角焊缝的形式:角焊缝按其长度偏向和外力作用偏向的差别,可分为平行于力作用偏向的侧面角焊缝、笔直于力作用偏向的正面角焊缝与力作用偏向斜交的斜向角焊缝以及围焊缝。

      角焊缝截面形式又分为普通式、平坡式和深熔式。图中hf称为角焊缝的焊脚尺寸。普通式截面焊脚边比例为1:1,近似于等腰直角三角形,其传力线弯折较剧烈,故应力集中严重。对直接蒙受动力荷载的结构,为使传力平顺,正面角焊缝宜接纳两焊角边尺寸比例1:1.5的平坡式(长边顺内力偏向),侧面角焊缝宜接纳比例为1:1的深熔式。

    螺栓连接

      (一)普通螺栓连接的结构

      1、普通螺栓的形式和规格

      钢结构接纳的普通形式为大六角头型,其代号用字母M与公称和直径(mm)体现。工程中常用M18,M20,M22,M24。按国际标准,螺栓统一用螺栓的性能品级来体现,如“4.6级”、“8.8级”等。小数点前数字体现螺栓质料的较低抗拉强度,如“4”体现400N/mm2,“8”体现800N/mm2。小数点后的数字(0.6、0.8)体现螺栓质料的屈强比,即屈服点与较低抗拉强度的比值。

      凭据螺栓的加工精度,普通螺栓又分为A、B、C三级。

      A、B级螺栓(精制螺栓)接纳8.8级钢材制作,经机床车削加工而成,外貌平滑,尺寸准确,且配用Ⅰ类孔(即螺栓孔在装配好的构件上钻成或扩钻成,孔壁平滑,对孔准确)。由于其加工精度高,与孔壁接触紧密,其连接变形小,受力性能好,可用于蒙受较大剪力和拉力的连接。但制造和装置较费工,本钱高,故在钢结构中较少接纳。

      C级螺栓(粗制螺栓)用4.6或4.8级钢制作,加工粗糙,尺寸不敷准确,只要求Ⅱ类孔(即螺栓孔在单个零件上一次冲成或不必钻模钻成。一般孔径比螺栓杆径大1~2mm)。在通报剪力时,连接变形大,但通报拉力的性能尚好,操作无需特殊设备,本钱低。常用于蒙受拉力的螺栓连接和蒙受静力荷载或间接蒙受动力荷载结构中的次要受剪连接。

      2、普通螺栓连接的排列

      螺栓的排列应简单、统一而紧凑,满足受力要求,结构合理又便于装置。排列方法有并列和错列两种排列(如图所示)。并列较简单,错列较紧凑。

      (二)普通螺栓连接的受力特点

      1、受剪螺栓连接

      2、受拉螺栓连接

      3、拉剪螺栓连接

      (三)高强度螺栓的受力特点

      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两种。摩擦型连接在蒙受剪切时,以外剪力抵达板件间可能爆发的较大摩阻力为极限状态 ;当凌驾时板件间爆发相对滑移,即认为连接已失效而破坏。承压型连接在受剪时,则允许摩擦力被克服并爆发板件间相对滑移,然后外力可以继续增加,并以今后爆发的螺杆剪切或孔壁承压的终破坏为极限状态。

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