结构钢

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结构钢范文第1篇

关键词：冷脆转变，脆性断裂机理，低温脆断

 

1.前言

钢的低温脆性断裂是钢结构最危险的破坏形式之一，原因是断裂瞬间发生，断裂时无明显的塑性变形，而且构件破坏时其承载能力很低。实际工程中钢结构，如压力容器、船舶、桥梁等，由于低温脆性造成的脆断事故时有发生，造成巨大损失[1]。

2.低温冷脆特点及其影响因素

当温度降低到某一程度时，金属材料的冲击吸收能量明显下降并引起脆性破坏的现象称为冷脆。

金属的低温脆断具有以下特点[2]：

（1）断裂时所承受的工作应力低。

（2）脆性断裂时，裂纹的扩展速度极快，且脆断之前无任何预兆。

（3）材料脆断温度通常接近材料的韧脆转变温度。免费论文，脆性断裂机理。

(4)脆断常起源于构件自身存在缺陷处。

（5）脆性断裂的宏观断口平齐，断面收缩率小，外观上无明显的宏观变形特征。

影响金属冷脆的主要因素有以下几个方面。

（1）晶粒度 当晶粒尺寸大于冷机晶粒尺寸时，结构会产生脆性断裂。因此，晶粒细化有助于提高材料抗低温脆断的能力。

（2）晶粒结构 体心立方晶格金属及其合金或某些密排六方晶格金属及其合金，特别是工程上常用的中、低强度结构钢有明显的冷脆现象，而面心立方金属及其合金一般没有低温脆性现象。免费论文，脆性断裂机理。

（3）形变速率 提高形变速率使材料脆性增大韧脆转变温度升高。一般中、低强度钢的韧脆转变温度对形变速率比较敏感，而高强度钢、超高强度钢则较小。

（4）板厚 板厚的增加，脆性转变温度提高[3]。

（5）钢的化学成分及组织当C<0.25%热轧碳钢冲击脆性转变温度TC的经验方程[4]：

（1）

式中Nf为固溶的自由氮量（%）；P为珠光体的百分比；Si为硅的重量百分比；d为晶粒尺寸（mm）。

3.低温脆性断裂的过程及机理

钢具有强度高、塑性和韧性好等特点，这些特点保证了钢结构具有较好的工作可靠性。但是在低温的条件下，钢的塑性和韧性降低，提高了钢结构发生脆断的可能性。免费论文，脆性断裂机理。

3.1低温脆性断裂的过程

钢的脆性断裂过程大致分为三个阶段[5]：

（1）裂纹产生前的准备阶段——主要为钢晶格内部的初始塑性变形；

（2）裂纹的产生——通常为钢晶格间损伤的宏观集中表现；

（3）裂纹向整个构件界面的横向发展。

3.2材料脆性断裂理论

自二十世纪20年代开始，世界上很多学者致力于脆性破坏领域的研究，形成了很多理论流派。免费论文，脆性断裂机理。

（1）经典力学理论 该理论是建立在塑性剪切和脆性断裂的基础上，能解释几乎所有与脆性断裂现象有关的影响因素；主要通过试验研究金属等多晶体材料在不同应变状态下的破坏。

（2）脆性断裂的位错理论 晶体原无裂纹，在应力作用下，材料发生解理断裂的理论，即位错理论。位错理论解释了脆性裂纹的成核和长大问题。

（3）能量理论 该理论从能量储存和释放的观点来解释脆性破坏。不考虑裂纹的产生，而是在构件含有裂纹的前提下研究其发展，并认为裂纹的发展是由储存在其周围的势能促成的。虽然在金属结构设计中不容许裂纹的存在，但是能量理论及其最活跃的分支——线性破坏力学，能成功地解决脆性破坏的有关问题，并在工程中应用。

4. 低温脆性断裂的实验手段极其评定指标

世界各国对结构材料的低温脆性问题长期以来做了大量的研究工作，提出了不少低温脆性评定指标和试验方法。

4.1低温拉伸试验

低温拉伸试验需要一个低温环境，且在低温下材料的性能发生变化.因此，与常温拉伸试验相比，除需要设计低温箱外，其它仪器、设备及参数也需要重新设计选择[6]。

由于断面收缩率和延伸率对试样温度不敏感，国内外学术界普遍认为光滑试样低温拉伸的延性指标不能用于反映低温韧性 [7]。

4.2低温冲击实验

冲击实验的实验方法有很多，在低温时常使用夏比缺口冲击（Charpy notch impact）试验，特别是系列温度冲击实验来评定材料的低温脆性。

4.3韧脆转变温度

确定材料韧脆转变温度的标准较多，常用的有能量准则法、断口形貌准则法、侧膨胀值法等。免费论文，脆性断裂机理。

(1) 能量准则法（ETT）

以某一固定能量来确定韧脆转变温度，在冲击吸收能量一温度曲线上平台与下平台区间规定百分数(n)所对应的温度，用ETTn表示。一般取最大冲击值的一半所对应的温度，或取最大冲击功与最小冲击功的平均值所对应的冲击温度为韧脆冷脆转变温度，即ETT50。

(2) 断口形貌准则法（FATT） 一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对断口进行评定，在脆性断面（放射区）率一温度曲线中规定脆性断面率(n)所对应的温度，称为断口面积转化温度，用FATTn表示。一般以冲击试样断口上出现50%纤维状断口时的温度FATT50作为冷脆转变温度。此种方法的误差较大，FATT主要反映冲击断裂时裂纹扩展过程中的断口形貌在韧脆程度上的差别。缺口试样冲击值包括裂纹萌生功、裂纹扩展功；冲击值对缺口尖锐度敏感，而FATT对缺口尖锐度并不敏感[9]。FATT不能对裂纹扩展抗力以定量的评价，不同材料，当FATT温度相同时，裂纹扩展功可能相差很大。

（3）侧膨胀值法（LETT）在冲击吸收能量一温度曲线上平台与下平台区间某规定侧膨胀值所对应的温度，用LETT表示。免费论文，脆性断裂机理。

4.4 评定钢材止裂韧性

日本焊接工程协会提出用Charpy-V实验来评定钢材止裂韧性问题。依据弹性断裂力学而采用的断裂力学实验；用于评定材料断裂韧性的指标有JIC、COD、KIc。J积分试验法测得的材料的延性断裂韧度，裂纹张开位移（COD）实验测得的δC,可以用于材料韧性的相对评价。

平面应变条件的断裂韧性指标KIc，可以直接用于设计计算。如果金属材料中存在一定形状、尺寸的缺陷，在外加应力作用下其应力场强度因子KI低于材料的KIc值，则是安全的。金属板材表面裂纹断裂韧度KIe值，则反映了金属板材在线弹性平面应变状态下阻止表面裂纹启裂的能力。

参考文献：

[1](苏)柯舍列夫著；吴孝隆译，工业金属材料低温机械性能手册

[2]涂铭旌低温脆断规律及机理

[3]王晓丽浅谈焊接因素对低合金结构钢冷脆性的影响

[4]日本钢铁协会，日本金属学会《钢の强韧化》

[5]王元清钢结构在低温下脆性破坏的研究

[6]张德勇、李光明DL-1低温拉伸试验装置的设计

[7]戒忠良、朱栋梁：低温脆性指标评定，1979.3

[8]金属力学及工艺性能试验方法国家标准汇编

[9]鄢文彬、涂铭旌，西安交通大学学报，1984.No.6.41-49

结构钢范文第2篇

关键词：地脚螺栓；框架柱；垂直度校正

某行政办公区二期工程包括167地块6号楼和172地块7号楼两栋框架钢结构建筑，总建筑面积166076m2，钢结构总用钢量14000t（图1）。钢结构嵌固至地下3层，采用全现浇钢筋混凝土框架－剪力墙结构体系，内含劲性钢框柱，劲性钢框柱采用十字钢框柱转焊接箱型钢骨柱，最大板厚达50mm。地上8层，采用装配式框架钢结构，钢框柱均为箱型截面，最大截面为□800×800×40×40，材质为Q355B，钢框柱总计300根（图2）.

1施工难点

（1）地下劲性钢框柱用地脚螺栓固定，钢框柱吊装就位后，由于混凝土结构的钢筋已经完成绑扎，钢筋与钢骨之间形成的狭小空间致使地脚螺栓紧固十分困难，无法使用普通的扳手进行施工。（2）钢框柱数量多，上下柱对接安装调校工作量大，施工安全风险大、质量要求高。传统的机械千斤顶大而笨重，使用不便，施工效率较低。

2地脚螺栓施工工艺

地脚螺栓施工流程为：地脚螺栓钢框架制作→埋设地脚螺栓整体框架→框架初校固定→模板安装→地脚螺栓精校→浇筑混凝土→地脚螺栓安装精度复测。由于混凝土结构中钢筋排布较密，地脚螺栓定位安装困难。混凝土振捣时受振动及混凝土侧压力影响，地脚螺栓极易偏移。为保证地脚螺栓的安装精度，根据螺栓间距制作螺栓固定框（图3），该固定框具有一定的强度，可保证地脚螺栓的定位精度。地脚螺栓和钢筋绑扎完成后，测量人员对地脚螺栓位置进行复测。混凝土浇筑过程中，使用经纬仪监测地脚锚栓定位偏差情况（图4），若发现超过设计及规范要求，须及时安排人员进行调校。

3首节钢框柱施工工艺

钢框柱吊装前需将爬梯安装在钢框柱一侧，同时在柱顶下1.3m处焊接装配式操作平台。该平台可拆卸换位，供钢框柱安装、调校作业人员上下和安装钢梁。钢框柱在基础就位并确认柱身方向正确后，在测量人员监视下，使用地脚螺栓调平螺母（图5）、缆风绳、倒链等校正柱顶标高偏差、柱身垂直度偏差和轴线偏差。钢框柱平面位置、标高调整完成后即可紧固柱底板上部的固定螺母。由于劲性钢框柱四周钢筋密集，无法使用普通扳手紧固螺母，为此研发了狭小空间地脚螺栓紧固装置（图6），保证了施工质量。

4二节及以上钢框柱施工工艺

（1）结合钢框柱的重量及吊点情况，计算适用的钢丝绳长度及卡环规格。钢框柱吊装前在柱身侧固定钢爬梯、防坠器，固定装配式安装操作平台，以确保施工人员安全。（2）吊装前在钢框柱翼缘板相邻边两侧焊接定位板，防止上下柱就位时发生错口或错边。钢框柱吊至距下部钢框柱柱顶200mm时需降低下降速度，确认上下钢框柱中心线对齐吻合后用螺栓固定上下柱的安装连接板。（3）将2台经纬仪置于相互垂直的轴线控制线上校正钢框柱垂直度（借用1m线），若钢框柱垂直度与设计控制值有偏差应及时纠偏。采用双头固定丝杠手动调节进行垂直度校正（图7），通过丝杠的双向丝扣及焊接的正反向螺母调节钢框柱的垂直度及标高，待校正完成后加固焊接并拆除装置，再进行下一根钢框柱调校工作，丝杠可循环周转使用。该装置不仅方便施工人员随身携带，还可降低安全管理难度。

5施工质量控制措施

5.1地脚螺栓及钢柱安装允许偏差

地脚螺栓及钢柱的安装精度应符合GB50205—2020《钢结构工程施工质量验收标准》的相关规定，地脚螺栓定位中心偏差应不大于5mm，外露长度及螺纹长度应满足表1要求。钢柱的安装精度应满足表2要求。

5.2安装控制措施

（1）构件安装前需经自检与专检验收，确认无误后方可进入吊装、焊接等工序。（2）吊点须经精确计算，保证吊装过程中构件不被损坏，构件翻身、起吊、就位过程中不得发生较大变形，且不得与下部混凝土结构产生碰撞。（3）严格执行安装与焊接两个工序间交接检查。（4）采用钢框辅助安装地脚螺栓，对每根地脚螺栓进行测量，混凝土浇筑进行全过程监测，发现问题及时调整。（5）钢结构安装过程中对垂直误差及标高误差进行控制。控制程序为：钢框柱吊装就位→钢框柱定位，标高测量校正→焊接前测量复核→焊接完成后复测→焊接完成后校正→依次循环。（6）经分析标高主要偏差为钢框柱加工制作、现场安装和焊接变形造成的偏差。为此根据构件的标高误差在构件制作过程中严格控制加工质量，严禁超规范超设计的构件进场，采取合理的焊接工艺，以防焊接变形。

6结束语

本工程通过优化首节钢柱地脚螺栓紧固方法，研发了狭小空间的地脚螺栓紧固装置，优化上下柱对接调校施工方法，研发双头固定丝杠手动调节装置，大大提高了施工效率、施工质量，同时取得了一定的经济效益，为类似工程施工提供一定的借鉴经验。

参考文献

[1]陈国文.劲性钢柱施工质量控制[J].科技资讯,2007,8(23):76–77.

[2]董卫国,林厚超.浅谈型钢混凝土中型钢柱的施工技术[J].浙江建筑,2006(3):37–38.

结构钢范文第3篇

[关键字]：型钢、梁柱节点、钢筋、套筒、连接板

中图分类号：TU391 文献标识码： A

一、工程概况

中粮・成都大悦城施工总承包工程项目位于成都市武侯区大悦路。占地面积约68000O，总建筑面积约313758O，其中地下室三层（局部两层）建筑面积约166598O，地上六层（局部三层）建筑面积约147160O，项目包含一栋33层塔楼（一期只施工至地上6层）和一栋6层裙楼。地下室主要功能为车库、设备及配套服务用房，其中地下三层及地下二层局部为平战结合的人防工程；地上部分主要功能为零售商业、餐饮、电影院、KTV、电玩城、儿童乐园、室内商业步行街及办公楼等。

本工程整个地下室连为一体，在地下室顶板处有局部下沉广场，整个结构在地下室顶板以上设缝，地上分为A、B、C、D、E共5个结构单元。A、B、C、D结构单元为裙房部分，采用钢筋混凝土框架结构，局部框架梁、柱采用型钢混凝土结构，局部大跨梁采用型钢预应力混凝土梁；E结构单元为塔楼部分，采用框架-核心筒结构，框架柱在下部采用型钢混凝土柱，在上部采用普通混凝土柱， 主楼核心筒边缘构件局部位置在下部配置构造型钢。

二、工程特点分析

本工程为大型商业综合体，异形结构多、跨度大、转换结构多，型钢柱、型钢梁分布广，整个工程共有型钢柱165根，型钢梁142根，局部跨度达到12m的转换梁采用型钢预应力混凝土梁。型钢梁梁柱钢筋密集，局部梁面筋多达四层，节点钢筋连接复杂。针对复杂型钢梁柱节点，规范要求梁钢筋与型钢柱的连接采用连接板或套筒连接，若单独使用套筒或连接板的单一连接方式，遇到多层梁钢筋同时与型钢柱连接时，现场操作面间隙狭窄，施工难度大、钢筋连接质量难以保证。

三、确定施工方法

1、工程特点

（1）本工程为大型商业综合体，单层面积大、异性结构多。

（2）本工程跨度大、转换结构多，型钢柱、型钢梁、预应力梁较多。

（3）本工程梁柱配筋较大，钢筋密集、层数多，局部柱配筋达78根32的钢筋，梁配筋达上下各28根直径32的钢筋，钢筋间距较小。型钢梁柱节点位置钢筋连接复杂，特别是预应力梁和多节点梁柱节点位置，多个方向梁钢筋叠加，钢筋层数最多达10层。

2、钢筋与钢结构综合连接技术

为了提高现场可操作性，降低施工工艺难度，减少钢筋搭接接头数量，降低成本，节约工期。针对大悦城项目实际情况，经过设计院多次复核后，最后决定复杂型钢梁柱节点钢筋采用“钢筋与钢结构综合连接技术”。即在普通套筒连接和连接板连接的基础上根据现场实际情况，在满足国家规范及相关技术规程的要求下，针对不同的节点，提出具体的钢筋与钢结构连接方式。有效的避免了单一的套筒或连接板的连接方式的局限性。

“钢筋与钢结构综合连接技术”在充分利用了传统套筒连接和连接板连接的优点的基础上，避免了只采用套筒或连接板连接的单一连接方式导致现场施工操作面狭窄，施工难度大，钢筋连接质量难以保证等缺点。结合现场实际施工工艺和工人操作习惯，根据各个节点的钢筋排布情况，有针对性的提出“套筒与连接板相结合”、“腹板穿孔”、“梁加腋”、“增加传力板”等多种连接方式相结合的综合连接技术。

“钢筋与钢结构综合连接技术”充分利用了各种钢筋连接方式的优点，提高了现场可操作性，降低了施工工艺难度，减少了钢筋搭接接头数量，保证了钢筋与钢结构的连接质量，降低了综合成本，节约了工期，取得了一定的经济效益。

四、钢筋与钢结构综合连接技术

1、单排梁钢筋与型钢柱连接

1）连接板连接

当梁钢筋为单排钢筋排布时，操作空间较大，根据规范要求，梁钢筋与型钢柱可采用连接板连接，双面焊5D（“D”为钢筋公称直径，下同），具体连接方式示意详图1。

图1 套筒连接示意图 图2 连接板连接示意图

2）套筒连接

当梁钢筋为单排钢筋排布时，操作空间较大，根据规范要求，梁钢筋与型钢柱也可采用套筒连接。具体连接方式示意详图2。

3）连接板与套筒综合连接

当梁钢筋两端同时与型钢柱连接时，若两端同时采用套筒连接，因现场型钢柱已安装就位，要实现钢筋两端均能拧进套筒，则必须是该根钢筋在搭接区段断开，采用搭接的形式。但大部分与型钢柱连接的梁钢筋直径较大、根数较多。GB50010-2010《混凝土结构设计规范》中第8.4条规定：“轴心受拉及小偏心受拉的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接；其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时，受拉钢筋直径不宜大于25mm，受压钢筋直径不宜大于28mm”，且同一搭接区段内接头数量不得超过50%。因此当梁钢筋两端同时与型钢柱连接时，为避免大直径钢筋出现搭接接头，减少搭接接头数量，可采用一端用套筒连接，另一端用连接板连接，也可两端都采用连接板连接。具体连接方式示意详图3及图4。

图3 一端连接板连、一端套筒连接示意图 图4 两端均为连接板连接示意图

采用连接板与套筒综合连接时，因两端型钢柱已安装就位，考虑到型钢柱定位误差，为防止钢筋尺寸出现偏差而导致钢筋与连接板焊接长度无法满足5d的要求，或钢筋过长现场无法安装，因此梁钢筋应根据现场实际量取尺寸下料。

2、两排及以上梁钢筋与型钢柱连接

1）奇数排连接板连接，偶数排套筒连接

当梁钢筋为两排及以上时，若钢筋都使用连接板连接，下排钢筋的连接点会被上排钢筋的连接板挡住，箍筋与连接板或套筒位置冲突，焊接操作空间狭小，焊接质量难以保证。为保证钢筋连接质量，此时采用奇数排钢筋连接板连接，偶数排钢筋套筒连接的方式，能够有效增大钢筋与连接板焊接时的操作空间。具体连接方式示意详图5。

图5 多排梁钢筋与型钢柱连接示意图

2）多排密集排布钢筋综合连接技术

当梁钢筋为多层且排布较密集时，若钢筋全部采用上述连接方式，往往会出现钢筋间距过小，无法满足规范要求，此时应尽量减少梁纵筋与型钢柱翼缘的连接数量，能从翼缘两侧穿过梁纵筋的尽量直接锚入柱子，并根据提前深化的钢筋排布在型钢柱翼缘上开孔（腹板开孔面积不得超过腹板总面积的25%），钢筋从孔中穿过锚入柱子另一侧，连续梁能拉通的尽量拉通。梁筋穿钢柱腹板时，存在多个方向的钢筋同时穿孔，为避免钢筋穿孔位置冲突，各个方向的梁钢筋在腹板上的穿孔位置标高应相互错开，腹板开孔外径标高净间距宜为5mm。具体连接方式示意详图6。

图6 多排密集排布钢筋综合连接示意图

3、斜梁钢筋与型钢柱连接

本工程局部位置存在梁与柱在水平面上不是正交，部分梁钢筋与型钢柱是斜交，若使用套筒连接，套筒精度必须保证与梁的角度一致，要求套筒焊接时精度很高，工厂焊接斜向套筒式，由于受焊接应力影响，套筒焊接角度很难保证。为避免此处因误差而导致梁钢筋无法与型钢柱连接，梁钢筋与型钢柱采用连接板连接。具体连接方式详图9。

图7 斜梁钢筋与型钢柱连接示意图

4、柱纵筋与型钢梁连接

当柱纵筋被钢梁挡到时和箍筋被钢梁牛腿挡到时，纵向钢筋尽量避开，如无法避开可以将该处钢筋打断，但需在相应钢梁位置处增加套筒连接，增加加劲传递板，箍筋可焊在加劲板上，如下图所示：

图8 柱纵筋与型钢梁的连接示意图

5、型钢混凝土梁与普通钢筋混凝土梁的连接

与型钢梁连接的普通钢筋混凝土梁一般为次梁，因其操作空间相较于型钢梁柱节点处较大，钢筋层数及根数较少，操作简便，往往容易被忽视，随意施工，这也成为工程质量及结构安全的重大隐患。普通混凝土梁钢筋与型钢梁连接节点是一个不容忽视的节点，此处梁面筋能拉通尽量拉通设置，若遇边梁或变标高位置可考虑梁面筋在型钢梁外侧向下弯锚15D。梁底角部钢筋可在型钢梁腹板上开孔穿过直锚。其余钢筋靠近腹板弯锚。与型钢梁连接的普通混凝土梁钢筋具体连接方式详图9。

图9 与型钢梁连接的普通混凝土梁钢筋连接示意图

6、复杂型钢梁柱节点钢筋验收

复杂型钢梁柱节点钢筋连接作为主体结构过程中的重点控制项目，钢筋连接形式、锚固长度、与连接板的焊接质量、拧进套筒的丝口长度等做为验收的主要控制项目。如果节点钢筋按照常规要求，待所有梁板钢筋绑扎完成后一起验收，若局部不满足要求需要整改，因钢筋与型钢连接基本都是焊接，整改难度较大。因此在施工过程中，提前对钢结构安装进度进行验收，提高钢结构安装精度。严格实行“三检制”，复杂型钢柱梁柱节点钢筋单独组织验收，验收合格后才能开始大面积梁板钢筋绑扎。

五、结束语

劲性结构钢筋与钢结构综合连接，作为主体结构施工过程中的控制重点，施工过程中必须加强对钢结构的安装精度控制，提前深化各个节点钢筋排布，钢筋待钢结构安装就位后现场量取尺寸下料。本工程根据各种类型钢梁柱节点钢筋连接的不同情况，根据相应国家规范及技术规程，针对各个节点制定具有针对性的处理方式，采取了劲性结构钢筋与钢结构综合连接技术有效地降低了施工工艺难度，保证了复杂型钢梁柱节点钢筋连接的可靠性，取得了一定的经济效益。并将型钢梁柱节点单独组织验收，完善隐蔽资料，保证了复杂型钢节点的钢筋施工质量，结构安全性和可靠性得到了有力保障。

参考文献：

[1]GB50010-2010 [混凝土结构设计规范].

结构钢范文第4篇

关键词:钢结构 ， 施工 ， 技术，质量控制

Abstract: according to the steel structure project construction practice experience, from three aspects discusses the characteristics of the steel structure, construction techniques and construction quality control measures, supply everybody reference.

Keywords: steel structure, construction, technology, quality control

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

引言

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 且钢结构工程因其具有跨度大、自重轻、抗震抗冲击性好、且利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。钢结构工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。

1 钢结构的特点

钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装，可以大大缩短施工的时间，节约时间；空间大：由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5 倍，因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间；可循环利用：钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用，这样就减少了大量的建筑垃圾。抗震性能好，由于钢结构属于柔性结构、自重轻，能有效地降低地震响应及灾害的影响程度，有利于抗震。耐火性差：钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能也远远差于混凝土结构，当温度达到600℃的时侯，钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环；耐腐蚀性差：由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，从而危害钢结构建筑的使用安全，使钢结构建筑寿命减短，因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间。

2 材料选择要点

目前，我国建筑钢材一般只用两种，即碳素结构钢和低合金高强度结构钢，其相应的国家标准为《碳素结构钢》(GB700—88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591—94)。以前常说的三号钢和16Mn 钢就分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢。钢材应有抗拉，屈服强度和硫、磷含量和碳含量的合格保证。所使用的钢材应具有钢材的质量保证书，其品种、规格、性能要符合国家产品标准要求，化学成分也要符合相关要求。钢材表面质量在符合国家现行有关标准规定的基础上，还应符合以下规定:当钢材表面有锈蚀、麻点等缺陷时，缺陷深度不能大于该钢材厚度负偏差值的1/2；连接材料中的焊条焊剂要有产品质量证书，并符合国家要求，药皮不能脱落，焊芯不能生锈，焊剂不能受潮。保护气体的纯度要满足施工工艺要求，在使用二氧化碳做保护气体时，二氧化碳纯度不能低于99.5%，其含水量要小于0.05%。⑥涂装材料要有出厂证明书和说明书，并符合国家标准和设计要求，涂料色彩按照设计要求正确使用，必要时可以作样板。防火涂料技术性能要满足施工需求，并通过国家正规检测机构的检测符合相关标准的规定。⑧防火涂料在使用时要检验粘结强度和抗压强度，并符合国家标准的规定。压型金属板板材的规格，品种，材质要符合设计和国家现行有关标准规定。

3 钢结构工程的焊接技术

选择适当的焊接工艺，平焊、立焊、横焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧长一般为2～4mm。焊口清理：检查破口、组装间隙是否符合要求，焊缝内不能有油污和锈物。烘焙焊条时要符合规定的温度与时间，从烘箱中取出焊条后，要放在焊条保温桶内保存。根据焊接层次、焊条型号、直径、厚度，焊接技能等因素，选择适宜的焊接电流。焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度的一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣要保持等距（2～3mm）。焊接根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧稳定，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm。焊接角度通常有两个方面，一是焊条与焊接前进的方向之间夹角为60～75；二是焊条与焊接左右之间夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件之间的夹角均为45；当焊件厚度不相等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。每条焊缝焊到结束时，将弧坑填满后，要往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道内。焊接结束，采用气割切除弧板，并修磨平整。清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检确无问题后，才可以更换工作地点继续焊接作业。在冬期温度低于0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的规定外，还应该调整焊接工艺的参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头，要避免碰到冰雪。当工作地点的温度在0℃以下时，要进行工艺试验，来确定适当的预热温度。

4 钢结构施工的质量控制

4.1 钢结构建筑的基础通常都采用混凝土立柱，基础的混凝土丑钢筋、模板的施工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重，每个螺栓及每组螺栓之间的高度间距的偏差，直接影响着工程的整体质量。具体如下：取钢柱底板大小的钢板三块(其中两块厚20mm，一块8～20mm均可)，2mm 厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装在一起，把一组螺栓插入螺孔，用Φ14～Φ16的钢筋将螺栓焊接为一体，上下各一道并可以重复多次使用。螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用Φ14～Φ16 的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶正模板上，上下各一道，这样每组螺栓之间的间距、高低可以控制并不被损坏。做好施工交接。土建工程结束后.将螺栓组间的(轴线间距)、高低，每一个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量，验收后，组织相关安装人员进行验收，验收后要求钢结构安装人员进行复测。

4.2 钢构件的加工现已实现工厂化的生产，钢构件的进场质量验收就显得至关重要，构件进场除了核查数量，并进行表面检查外，还需要检查以下资料：①钢材材质的检验单，②钢材的材质证明(复印件须盖生产单位公章，并且说明原件存放地)；③无损检测报告和探伤检测报告。在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并进行验收合格之后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫2个以上垫片，螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距；高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面要平整，接触面必须大于75％边缘缝隙不能大干0.8mm，高强螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓，螺栓拧紧要注意按一个方向施拧，当天安装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理，同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。钢结构涂刷前，构件表面不能有异物，涂刷遍数和厚度应符合相关规定。在监理施工过程中，要求施工人员先固定钢窗一边的柱子，待钒窗完全固定并就位之后，再焊接另一边的立柱这样便可以保证钢窗与立柱之间不会有缝隙。压抑彩板进场后，要对其进行检查，并复核施工安装有关钢构件的安装精确度；清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物，并涂刷防锈漆对钢构件进行防腐处理。安装彩板时，要按墙面的顺序进行排版，从墙面的一侧开始进行，再用螺钉固定，墙板接缝处要做好防水处理。

参考文献：

[1]李清.钢结构住宅的发展与推广[J].安徽建筑.2005.(01).

[2]李成河等.我国钢结构住宅发展前景展望[J].交通科技与经济.2005.(02).

[3]卜德钰.钢结构住宅在我国的发展前景[J].房材与应用.2003.(03).

结构钢范文第5篇

1 前言

近些年来钢结构工程因其具有施工速度快、跨度大以及经济实用等诸多优点被广泛使用于各类工业厂房和大型建筑中。特别是在冬季施工中，保证冬季钢结构施工的工程质量显得尤为重要。下面我就结合我公司承建的天津站交通枢纽管理控制中心预留高层塔楼地下室钢结构工程浅谈一下钢构件冬季制作及安装控制。

2 工程概况

天津站交通枢纽管理控制中心预留高层塔楼地下室钢结构工程结构形式为框架核心筒结构。其中地下-3层层高5.600m，-2层层高4.200m； -1层层高5.700m。本工程中心核心筒部分为H型钢柱，为双工字十字型和异型钢柱，连接部分为板焊件工字钢梁。

X1轴全长12.926m，其中X3-X5轴,X5-X7轴轴距为6.643m；Z5轴全长12.926m，其中Z3-Z4轴,Z4-Z5轴轴距为6.643m；Y2轴全长12.926m。

钢构件由H型钢柱、双工字十字型和异型钢柱、板焊件工字钢梁结构组成。核心筒区域钢柱连接系杆选用Ф114X4.5圆管。

钢柱、钢梁采用Q345B级钢，地脚螺栓采用Q345B。所有梁柱连接节点均采用10.9级大六角头摩擦型高强螺栓连接，高强螺栓大部分为M20。

摩擦型高强螺栓，大六角，带垫片，10.9 S级，普通螺栓为8.58 S级；应符合GB/T3632-1995的规定。

钢结构构件要求喷射除锈等级不低于Sa2.5级，手工除锈等级不低于Sa2级，摩擦面抗滑移系数μ≥0.4。

3冬施钢结构构件制作要点

3.1钢结构在负温下放样时，其切割、铣刨的尺寸，要考虑钢材在负温下收缩的影响。

3.2端头为焊接接头的构件下料时，应根据工艺要求预留收缩量，多层框架和高层结构的多节柱还要预留荷栽使柱子产生压缩的变形量。焊接收缩量和压缩变形量必须和钢材在负温下产生的收缩变形量相协调。

3.3在负温度下施工的钢材，宜采用平炉或氧气转炉Q235钢、16Mn、15mnV、16Mnq和15MnVq钢。钢材应保证冲击韧性。Q235钢应具备-20ºC，其它应具备-40ºC合格的保证。

3.4在负温度下焊接接头的板厚大于40㎜时，节点的约束力较大，且当承受板厚方向的拉力作用时，还要求钢材板厚伸长率的保证，以防出现层壮撕裂。

3.5形状复杂和要求在负温下弯曲加工的构件，应按制作工艺规定的方向取料。弯曲构件的外侧不应有大于1mm的缺口和伤痕。

3.6普通碳素结构钢工作地点温度低于-20ºC，低合金钢工作地点温度低于-15ºC时不得剪切、冲孔，，普通碳素结构钢工作地点温度低于-16ºC，低合金钢结构工作地点温度低于-12ºC时不得进行冷矫正和冷弯曲。

3.7零件组装必须把接缝两侧各50mm内的铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干净，并保持接缝干燥，没有残留水分。

4冬施钢结构构件制作与安装的共同要点

4.1选用负温度下钢结构焊接用的焊条、焊丝，在满足设计强度要求的前提下，应选用屈服强度较低，冲击韧性较好的低氢型焊条，重要结构可采用高韧性超低氢型焊条。

4.2碱性焊条在使用前必须按照产品出厂证明书的规定进行烘焙。烘焙合格后，存放在80-100ºC烘箱内，使用时取出放在保温筒内，随用随取。负温度下焊条外露超过2h的应重新烘焙。焊条的烘焙次数不宜超过3次。

4.3焊接工艺参数如下：

4.4焊剂在使用前必须按照产品出厂证明书的规定进行烘焙，其含水量必须不得大于0.1％ 。在负温度下焊接时，焊剂重复使用的间隔不得超过2h，否则必须重新烘焙。

4.5气体保护焊用的二氧化碳，纯度不宜低于99.5％（体积比），含水率不得超过0.005％（重量比）。使用瓶装气体时，瓶内压力低于1N/mm2时应停止使用。在负温下使用时，要检查瓶咀有无冰冻堵塞现象。

5冬施钢结构构件安装要点

5.1钢结构制作和安装用钢尺、量具，应和土建施工单位使用的钢尺、量具，用同一精度级别进行检定。并制定土建结构和钢结构的不同验收标准和不同温度膨胀系数差值的调整措施。

5.2在负温度下安装钢结构时，要注意温度变化引起的钢结构外型尺寸的偏差。如钢结构在常温下制作在负温下安装时，要采取措施调整偏差。

5.3冬季运输、堆放钢结构时，必须采取防滑措施。构件堆放场地必须平整坚实，无水坑、地面无结冰。同一型号构件叠放时，必须保证构件的水平度，垫块必须在同一垂直线上，防止构件溜滑。

5.4钢结构安装前除按照常规检查外，尚须根据负温度条件对构件质量进行详细复验。凡是在制作中漏验和运输、堆放中造成的构件变形等，偏差大于规定影响安装质量时，必须在地面进行修理、矫正。符合设计要求和规范规定后方能起吊安装。

5.5绑扎、起吊钢结构的钢索与钩件直接接触时，要加防滑隔垫。凡是与钩件同时起吊的节点板、安装人员使用的挂梯、校正用的卡具、绳索必须绑扎牢固。直接使用吊环、吊耳起吊钩件时要检查吊环、吊耳连接焊缝有无损伤。

5.6在负温度下安装构件，要编制构件安装顺序图表，施工中严格按照规定顺序安装。平面上应从建筑物的中心逐步向四周扩展安装，立面上宜从下部逐件往上安装。

5.7钢结构的焊接工作要编制焊接工艺。在一节柱的一层构件安装、校正、栓接并预留焊缝收缩量后，平面上从结构中心开始向四周对称扩展焊接。严禁在结构外圈向中心焊接，一个构件的两端不得同时进行焊接。

5.8构件上有积雪、结冰、结露时，安装前应清除干净，但不得损伤涂层。

5.9在负温度下安装钢结构的专用机具应按负温度要求检验。

5.10在负温度下安装钢结构时，柱子、主梁、支撑等大构件安装后应立即进行校正。校正后立即进行永久固定。当天安装的构件，要形成空间稳定体系，保证钢结构的安装质量和结构的安全。

5.11高强螺栓、普通螺栓应有产品合格证，高强螺栓应在负温下进行扭矩系数、轴力的复验工作，符合要求后方能使用。