《钢结构建筑中H型钢的应用doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构建筑中H型钢的应用doc（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢结构建筑中H型钢的应用摘要钢结构作为现代建筑的主要形式，有着许多得天独厚的优点：重量轻，便于运输；钢结构制造、安装机械化程度高；钢结构安装施工简便；钢结构在平面布局上的灵活性材质均匀，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的，实际受力情况与建筑力学计算的结果比较符合。H型钢主要用于工程，厂房设备，机械设备，桥梁，高速公路，民房等;机械性能和物理性能好，牢固，节约能源和环保的效果。H型钢是一种经济型断面钢材，广泛用于工业、建筑、桥梁、石油钻井平台等方面，据预测2005年我国H型钢需求量约250万吨，2010年需求量500万吨，但目前我国H型钢年生产能力为120万吨，市场需求量非常巨大。目录前 言第一
2、章 钢结构发展现状及趋势分析 1.1钢结构综述 1.1.1概述 1.1.2国内外钢结构市场现状 1.2本文的研究意义第二章 H型钢在钢结构中的分析 2.1.1H型钢与工字钢区别2.1.2H型钢的结构特点 2.1.3H型钢的结构应用第三章H型钢制作施工工艺标准 3.1.1工艺流程 3.1.1H型钢的操作工艺 3.1.2焊接方法 3.1.3焊接特点 3.1.4H型钢梁的允许偏差 3.2.1H型钢焊接所需要的质量及工艺要求第四章焊接缺陷的成因及其防止方法 4.1.2 焊接缺陷 4.1.3 装配间隙对焊接质量的影响 4.1.4 焊接产生气孔的原因分析 4.2 钢结构焊接的保护措施 4.3 钢结构的焊接
3、检验标准 4.4 提高焊接质量的相应措施结 论谢 辞参考文献前 言 H型钢由于截面经济公道、性能优越、加工制作和施工安装工艺简单、方便、快捷，成为建筑钢结构体系中重要的材料组成部分，从而被广泛应用于国民经济建设的各个领域，产业厂房，特别是重产业厂房中的承重框架梁、柱构件，如上海晶元芯片工厂两个月就用了几千吨；化工行业的大量管廊和罐体、塔体设备支架，冶金行业炼钢平台、高炉框架、厂房、轨道等，电厂的煤仓、汽机岛、输送长廊等等。陆地和海洋石油钻井平台、车辆、仓储式大型超市、桥梁隧道等大型施工。仅深圳西部电厂基础打桩414*405就用了5000多吨。地下工程的钢桩及支护结构，SMW坑基施工法就使上海F
4、1赛车场、上海南站地下700*300、488*300用了1万多吨，钱塘江大桥施工辅桥、西湖隧道的坑道支护；厦门、湖南会展中心等等都看到了H型钢的身影。钢结构建筑形式的多元化、多样化，促进了钢结构形式多种多样。有普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式钢架轻型房屋钢结构、网架结构、压型钢板结构、钢结构焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土结合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨（型钢）混凝土结构等等。如：轻钢结构，目前在国际上，特别是在我国，是被重点推荐的一种结构形式。它具有重量轻、经济性好等特点，目前在各种屋盖结构及单层房屋中得到广泛应用。在中、小跨度的屋盖中，轻型钢及轻型钢管拱型结构（平面曲线材架
5、）也是较多采用的形式之一。网壳结构在大跨度空间结构的建造中越来越多，网壳结构在地震作用下的动力性能与设计也得到了普遍关注。网壳结构形式较多，有空间网格结构、单桩层面网壳结构、单层球面网壳结构、索承网壳结构等。钢管结构因其形式多样，结构灵活多变，可与其他钢结构相互关连，更是城镇建设中大型建筑常见的结构形式。目前一些造型优美的运动场馆如“鸟巢”、机场候机楼和会展中心应用钢结构等都采用了这些形式。轻钢结构住宅也是近10年来发展最快的领域，在美国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上。这些结构产业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，已引起结构设计职员熟悉。轻钢住宅的研究开发已在各
6、地试点，是轻钢发展的一个重要方向，目前已经有多种低层、多层和高层的设计方案和实例。 钢结构住宅通用体系用于民用住宅，具有独特的上风，与其它住宅通用体系相比，其主要特点是： 1、自重轻，可减轻建筑物的重量约30%，有利于建设高层，特别是在地质承载力低的地方和地震烈度较高的地方，其综合经济效益优于一般住宅建筑体系。 2、布置灵活，开间大，房型丰富，约可进步建筑面积3%5%。具有充分的灵活性、可改性和安全性，有利于满足现代人的居住需要，适应现代住宅的市场需求。 3、可以工厂化生产，更易实现产业化、定型化、批量化生产，进步劳动生产率。 4、 施工周期大大缩短。据研究，钢结构建筑施工周期比混凝土建筑施工
7、周期可缩短一半，减少作业量，且其节能指标可达50%，属环保型绿色建筑体系。 第一章 钢结构发展现状及趋势分析1.1钢结构综述钢结构是近十年来发展最快的领域，在我国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上。这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，已引起结构设计人员认识。轻钢住宅的研究开发已在各地试点，是轻钢发展的一个重要方向，目前已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的住宅结构模式产生较大冲击我国30多年的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。1.
8、1.1概述自1996年开始我国钢的总产值就已超过1亿吨，居世界首位。而且随着钢材产量和质量持续提高，其价格正逐步下降，钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。与之相应的是，钢结构配套的新型建材也得到了迅速发展。在普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式刚架轻型房屋钢结构、网架结构、压型钢板结构、钢结构焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土组合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨(型钢)混凝土结构等方面的设计、施工、验收规范及行业标准已发行20余本。为钢结构体系的应用奠定了必要的技术基础。我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住宅发展。 1.1.2国内外钢结构市场现状近年来，随着城
9、市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。我国钢结构住宅起步很晚，大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。这说明了钢结构住宅的发展势头良好。钢结构为绿色环保产品：与传统的混凝土结构相比较，具有自重轻、强度高、抗震性能好等优点。适合于活荷载占总荷载比例较小的结构，更适合与大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。也符合环境保护与节约、集约利用资源的国策，其综合经济效益越来越为各方投资者所认同，客观上将促使设计者和开发商们选择钢结构。我国推广节能建筑，2010年底所有城市禁用实心粘土砖。可以预
10、见，建筑用钢消费量较大的钢结构住宅由此将有较大的发展空间。同时我国第一个钢结构住宅系统已通过专家验证。这套系统能为开发商和购房者提供数百套房型、板材和装潢大餐，这意味着，将来用户可以看单点菜了。用户能通过系统提供的菜单选择适合自己的房屋外型、房型、围护板材、设备、管线和装饰装潢的不同组合。钢结构是环保住宅，钢结构符合可持续发展概念”21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下，钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。1.2本文的研究意义展望未来，随着经济建设的蓬勃发展和交流的进一步扩大，要建造更多的高层建筑、桥梁和大型公共场所、新型的智能化小区等建筑物的需求十分旺
11、盛。这将为钢结构的发展提供更多的机会，现在我国钢结构研究已进入一个新阶段，有关规范和标准已出台，国内钢产量充足，为钢结构住宅的发展提供了较好的物质和技术基础。相信我国钢结构住宅的发展前景是美好的。钢结构产业兴旺发展的新局面就在眼前。第二章 H型钢在钢结构中的分析2.1.1H型钢与工字钢区别 工字钢是一种“工“字型截面型钢，上下翼缘齐头。工字钢的翼缘内表面有着倾斜度（16），使得翼缘外薄而内厚，这样就造成工字钢在二个主平面内的截面特性相差巨大，在应用中难以发挥钢材的强度特性。工字钢已经逐渐被H型钢所淘汰。H型钢是当今钢结构建筑中应用广泛的型材，它与工字钢相比有着很多的区别。首先是翼缘宽，其次翼缘
12、内表面没有斜度，上下表面平行。H型钢的截面特性要明显优于传统的工字钢。目前我国已经能够生产70余种规格的H型钢。根据国家标准GBT112631998热轧H型钢和剖分T型钢的规定，H型钢分为宽缘翼H型钢（代号HW），中翼缘H型钢（代号HM），窄翼缘H型钢（代号HN），同样T型钢也分为TW、TM和TN三类。H型钢的标记方式采用高度宽度腹板厚度翼缘厚度（HBt1t2）。工字型钢主要不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大。因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成结构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就
13、使其在应用范围上有着很大的局限性。 H型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是H型钢的翼绣进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。2.1.2H型钢的结构特点 H型钢由于截面经济公道、性能优越、加工制作和施工安装工艺简单、方便、快捷，成为建筑钢结构体系中重要的材料组成部分，从而被广泛应用于国民经济建设的各个领域，产业厂房，特别是重产业厂房中的承重框架梁、柱构件，如上海晶元芯片工厂两个月就用了几千吨；化工行业的大量管廊
14、和罐体、塔体设备支架，冶金行业炼钢平台、高炉框架、厂房、轨道等，电厂的煤仓、汽机岛、输送长廊等等。陆地和海洋石油钻井平台、车辆、仓储式大型超市、桥梁隧道等大型施工。仅深圳西部电厂基础打桩414*405就用了5000多吨。地下工程的钢桩及支护结构，SMW坑基施工法就使上海F1赛车场、上海南站地下700*300、488*300用了1万多吨，钱塘江大桥施工辅桥、西湖隧道的坑道支护；厦门、湖南会展中心等等都看到了H型钢的身影。2.1.3H型钢的结构应用钢结构建筑形式的多元化、多样化，促进了钢结构形式多种多样。有普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式钢架轻型房屋钢结构、网架结构、压型钢板结构
15、、钢结构焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土结合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨（型钢）混凝土结构等等。如：轻钢结构，目前在国际上，特别是在我国，是被重点推荐的一种结构形式。它具有重量轻、经济性好等特点，目前在各种屋盖结构及单层房屋中得到广泛应用。在中、小跨度的屋盖中，轻型钢及轻型钢管拱型结构（平面曲线材架）也是较多采用的形式之一。网壳结构在大跨度空间结构的建造中越来越多，网壳结构在地震作用下的动力性能与设计也得到了普遍关注。网壳结构形式较多，有空间网格结构、单桩层面网壳结构、单层球面网壳结构、索承网壳结构等。钢管结构因其形式多样，结构灵活多变，可与其他钢结构相互关连，更是城镇建设中大型建筑常见的结构形式。目前一些造型优美的运动场馆如“鸟巢”、机场候机楼和会展中心应用钢结构等都采用了这些形式。第三章 H型钢制作施工工艺标准3.1.1焊接H型钢施工工艺（1）工艺流程下料拼装焊接矫正二次下料制孔装焊其它零件校正打磨打沙油漆搬运储存运输售后服务。3.1.2 操作工艺1、零件下料（1）零件下料采用数控火焰切割机及数控直条切割机进行切割加工，切割质量应符合下表要求：项 目允许偏差
