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1、第一部分：钢结构工程的一般知识一、钢结构的特点1. 钢结构自重较轻2. 钢结构工作的可靠性较高3. 钢材的抗振（震）性、抗冲击性好4. 钢结构制造的工业化程度较高5. 钢结构可以准确快速地装配6. 钢结构室内空间大7. 容易做成密封结构8. 钢结构易腐蚀9. 钢结构耐火性差10. 钢结构可回收利用11. 钢结构工期较短二、钢结构的基本介绍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。钢结构是现代建筑工程中较普通 的结构形式之一。中国是最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代（公元前246-219年），就已经 用铁做简单的承重结构，而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元
2、3-6世纪，聪明勤劳的中 国人民就用铁链修建铁索悬桥，著名的四川泸定大渡河铁索桥，云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是中国 早期铁体承重结构的例子。三、钢结构的特性及用途钢结构是钢材制成的工程结构，通常有型钢和钢板等制成的梁桁架.柱.板等构件组成，各部分之间用 焊缝.螺栓.或铆钉连接，有些钢结构还部分采用钢丝绳或钢丝束，学习钢结构应注意它的特殊点。钢结构 有下列优缺点：材质均匀可靠性高.钢材组织均匀，接近于各向同性匀质体，钢结构的实际工作性能比较 符合目前采用的理论计算结果，故可靠性较高。强度高重量轻.钢材强度较高，弹性模量也高，因而钢结 构构件小而轻，在同样的受力情况下钢材自重较小，可以作成跨度
3、较大的结构，由于杆件小，也便 于安装和运输。塑性和韧性妃钢结构的塑性和韧性好，适于承受冲击和动力荷载，有较好的抗震性能。具有可焊性，可焊性是指钢材在焊接过程中和焊接后，都能保持焊接部分不开裂的完整性的性质。由于焊 接技术的发展，焊接结构的采用，使钢结构的连接大为简化。便于机械化制造钢结构由扎制型材和钢板在 工厂中制成，便于机械化制造，生产效率高，速度快，成品精度较高，质量易于保证。安装方便施工期限 短钢结构安装方便和施工期限短可以尽快的发挥投资的经济效益。密封性好钢结构的水密性和气密性都较 好可作成常压和高压容器结构和大直径的管道。耐热性好实验证明钢材在常温到150度时性能变化不大， 因而钢结
4、构适用于热车间。耐火性差钢材表面温度达到300-400度以后，强度和弹性模量显著下降，600 度时基本降为零，所以钢结构的的耐火性较差。耐腐蚀性较差在潮湿和腐蚀介质的环境中容易发生锈蚀， 需要定期维护。四、钢结构如何防火轻钢结构一个最关键的问题是防火技术的应用，迈特建筑轻钢结构住宅的耐火等级为四级。迈特建 筑轻钢结构住宅在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板，对于普通防火墙和分户墙用25.4毫米厚（1 口寸） 石膏板保护，以达到1个小时的防火要求，另外在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对于防火与热 传递也起了积极的保护作用。五、什么是轻钢结构轻钢也是一个比较含糊的名词，一般可以有两种理解。一
5、种是现行钢结构设计规范（GBJ 17-88） 中第十一章“圆钢、小角钢的轻型钢结构”是指用圆钢和小于L45X4和L56X36X4的角钢制作的轻型 钢结构，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用钢筋混凝土结构制造的小型结构，现已基本上不大采用，所以 这次钢结构设计规范修订中已基本上倾向去掉。另一种是门式刚架轻型房屋钢结构技术规程所规定的 具有轻型屋盖和轻型外墙（也可以有条件地采用砌体外墙）的单层实腹门式刚架结构，这里的轻型主要是 指围护是用轻质材料。既然前一种已经快取消，所以现在的轻钢含义主要是指后一种。另外，还有一些参 考值：如每平米造价，最大构件重量，最大跨度，结构形式，檐高等，以上这些在判断厂房是
6、否为重钢或 轻钢时可以提供经验数据，当然现在很多建筑都是轻、重钢都有。国家规范和技术文件都并没有重钢一说， 为区别轻型房屋钢结构，也许称一般钢结构为“普钢”更合适。因为普通钢结构的范围很广，可以包含各 种钢结构，不管荷载大小，甚至包括轻型钢结构的许多内容，轻型房屋钢结构技术规程只是针对其“轻” 的特点而规定了一些更具体的内容，而且范围只局限在单层门式刚架。由此可见，轻钢与重钢之分不在结 构本身的轻重，而在所承受的围护材料的轻重，而在结构设计概念上还是一致的钢结构是现代建筑工程 中较普通的结构形式之一。我国是最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代（公元前246-219年）， 就已经用铁做简单
7、的承重结构，而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪，聪明勤 劳的我国人民就用铁链修建铁索悬桥，著名的四川泸定大渡河铁索桥，云南的元江桥和贵州的盘江桥等都 是我国早期铁体承重结构的例子。我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制 度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化 钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设 计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地 已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、
8、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民 大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马俑陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢 等。钢结构设计规范GBJ17-88已经于2003年12月1日起废除，现时实行的是钢结构设计规范。六、钢材的种类、品种、规格和牌号(一X我国目前常用钢材品种：碳素钢、不锈钢、1、板材，2、型材，3、管材，4、线材1、钢板：(1) 热轧钢板和钢带(GB 7 0 9 :钢板厚度0.5200mm,宽度600200 mm, 相应长度 1 2006000mm;钢带宽度6001900 mm,厚度1.2 25.0mm。(2) 冷轧钢板和钢带(GB 7 0 8 :厚度0.2
9、5.0mm,宽度6002000 mm,长度1 2002300mm;钢带宽度不小于6 0 0 mm,成卷交货。(3) 花纹钢板(GB/T 3 2 7 7 :基本厚度2 .58.0mm。(4) 高层建筑结构用钢板(YB4104-2000 :适宜于高层建筑钢结构或其他重要钢结构， 厚6100mm,为最新制订专用标准。其牌号为Q235GJ、Q345GJ、Q235GZ、Q3 4 5GJZ,均为C、D、E质量等级。2、型钢：(1) 热轧等边角钢(GB 9 7 8 7 :边长20200mm,厚度324mm(2) 热轧不等边角钢(GB 9 7 8 8 :边长25x16200x160,厚度318mm。(3) 热
10、轧工字钢(GB 7 0 6 :截面高度100630mm,自高度200及200 mm以上， 截面有加重型。(4) 热轧轻型工字钢(YB 1 6 3 - 6 3 :截面高度100700mm,重量较工字钢轻，但 已极少生产，工程中不宜再选用。(5) 热轧槽钢(GB707 :截面高度50400mm,自160及160mm高度以后亦有 加重型截面。(6) 热轧轻型槽钢(YB 1 6 4 - 6 3 :截面高度50400mm,重量轻槽钢轻，但已极少 生产，工程中不宜再选用。（7）普通及轻型焊接H型钢（B3301、3302 :截面高度x宽度为100x501200 x6 0 0,翼缘厚度536mm,腹板厚度3.
11、516mm。（8）热轧H型钢和部分T型钢（GB/T11263-1998 : H型钢分为宽翼缘（HW）,中 翼缘（HM）,窄翼缘（HN）及桩用（HP）4个系列，截面高度100700mm;部分T型钢为 由H型钢中间沿腹板剖分开的T型截面钢。3、钢管：（1）无缝钢管（GB8162 :规格 32x2.5480x16;（2）电焊钢管（YB242263 :规格 32x2152x5.5;（3）螺旋焊管（GB9711 :规格2 19x5 1 420x1 6mm。4、线材:线材主要用于混凝土结构方面等第二部分：钢结构工程的制造一、钢结构工程制作与安装单位应具备的条件（1 ）应具有国家认可的企业资质和焊接质量管理
12、体系。（2）应具有相应资格的焊接技术责任人员、焊接质检人员、无损探伤人员、焊工、焊接预热和后热 处理人员。（3）对焊接技术难或较难的大型及重型钢结构、特殊钢结构工程，施工单位的焊接技术责任人员应 由中、高级焊接技术人员担任。（4）应具备与所承担工程的焊接技术难易程度相适应的焊接方法、焊接设备、检验和试验设备。（5）属计量器具的仪器、仪表应在计量检定有效期内。（6）应具有与所承担工程的结构类型相适应的企业钢结构焊接规程、焊接作业指导书、焊接工艺评 定文件等技术文件。（7）特殊结构或采用屈服强度等级超过390Mpa的钢材、新钢种、特厚材料及焊接新工艺的钢结构 工程的焊接制作与安装企业应具备焊接工艺
13、试验室和相应的试验人员。二、钢结构工程制作1. 施工程序2. 钢结构的制作(1) 钢材的检查、矫正、号料和切割A. 钢结构所用的钢材、焊接材料和连接材料均应做外观检查，其型号、规格应符合设计文件的规定， 并不得有严重的变形、锈蚀和损伤。B. 普通碳素结构钢的工作环境温度低于-16 C,低合金结构钢的工作环境温度低于-12 C时，不得进行冷矫正和冷弯曲。矫正后的钢材表面应无明显的凹面和损伤，其划痕深度不宜大于0.5毫 米。C. 矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不大于该钢材厚度 允许负偏差的1/2。D. 普通碳素结构钢和低合金结构钢可加热矫正，但加热温度严禁
14、超过正火温度(900 C)。加热矫 正后的低合金结构钢必须缓慢冷却。E. 钢材号料应留出切割、刨边等加工余量和焊接收缩余量。F. 钢材号料和切割的偏差应符合下列规定：a. 型钢号料的尺寸允许偏差为土 2毫米；b. 钢板号料的长度和宽度尺寸允许偏差为土 2毫米，两对角线尺寸之差不应大于3毫米；c. 节点板和加强板宜做1:1样板号料，样板尺寸允许偏差为土 0.5毫米；d. 钢材切割后的边缘与号料线的允许偏差为土 2毫米。G. 普通碳素结构钢的工作环境温度低于-20 C，低合金结构钢的工作环境温度低于-15 C时，不得进行剪切和冲孔。H. 切割前，应清除钢材表面切割区域内的铁锈、油污；切割后，断口处
15、不得有裂纹、分层等缺陷， 并应清除其毛刺、熔渣和附近表面上的飞溅物等。3. 钢结构预制(1) 型钢允许用焊接方法接长，其接头型式应符合钢结构有关标准的规定。型钢接头的位置应错开节点 区300毫米以上。但主要承重梁、柱应选用整料，如需拼接，必须取得设计单位的同意，并应确定接头 位置。(2) 构件在煨制过程中，其减薄量不得超过构件原厚度的10 %。(3) 构件煨制时，加热温度应控制在1000 1100 C，普通碳素结构钢温度下降到500 550 C， 低合金结构钢温度下降到800 850 C应结束加工，并应使构件缓慢冷却。(4) 圆形或弧形构件煨制后，当构件弦长大于或等于1500毫米时，应用弦长不小于1500毫米的弧形 样板进行检查；当构件弦长小于1500毫米时，应用与构件弦长相等的弧形样板进行检查，其间隙均不 应大于2毫米。构件的翘曲度不应大于5毫米。(5) 圆形构件的椭圆度不应大于直径的0.4 %，且不应大于20毫米。(6) 圆形构件的周长偏差不应大于周长的0.25 %，且不应大于12毫米。(7 )箱式炉框架预制后的偏差应符合下列规定：A. 立柱长度的允许偏差为土 3毫米；B. 立柱的不平直度不应大于长度的0.1 %，且当柱长小于或等于16米时，不应大于10毫米；当 柱长大于16米时，不应大于15毫米；C. 梁的不平直度不
