钢筋结构介绍.docx

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1、钢构造介绍钢构造工程是以钢材制作为主的构造，是主要的建筑构造类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进展机械化程度高的专业化生产；加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。钢构造分类重钢构造1 .厂房桁车起吊重量：225吨。2 .每平米用钢量：250KG/M2.如：石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览中心，高层或超高层钢构造。轻钢构造轻钢也是一

2、个比较模糊的名词，一般可以有两种理解。一种是现行?钢构造设计标准？(GBJ1788)中第十一章“圆钢、小角钢的轻型钢构造，是指用圆钢和小于L45X4和L56364的角钢制作的轻型钢构造，主要在钢材缺乏年代时用于不宜用钢筋混凝土构造制造的小型构造,现己基本上不大采用，所以这次钢构造设计标准修订中已基本上倾向去掉。另一种是？门式刚架轻型房屋钢构造技术规程?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构造,这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。既然前一种己经快取消，所以现在的轻钢含义主要是指后一种。设备钢构造设备钢构造是指大型设备中的钢构造局部，根据青冶工程(QYET

3、C)技术人员的经历，以下构造应可划入设备钢构造范畴：架桥机的塔架钢构造、起重机的起重大梁、起重机车身、大型设备支架等，属于对精细性、材质、连接等要求较高的精细钢构造之一。对于成套设备来说，是最主要的受力局部，在功能上起到构造性作用。钢构造特点抗震性抗风性耐久性保温性隔音性舒适性快捷环保节能等特点钢构造优劣优、钢构造住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好。节能50%,三、将钢构造体系用于住宅建筑可充分发挥钢构造的延伸

4、性、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢构造能够防止建筑物的倒塌性破坏。四、建筑总重轻，钢构造住宅体系自重轻，约为混凝土构造的一半，可以大大减少根基造价。五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，一栋IOoO平米只需20天、五个工人方可完工。六、环保效果好。钢构造住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料，在建筑物撤除时，大局部材料可以再用或降解，不会造成垃圾。七、以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。八、符合住宅产业化和可持续开展的要求。钢构

5、造适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高建设产业的水平。钢构造与普通钢筋混凝土构造相比，其匀质、高强、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性，钢比砖石和碎的强度和弹性模量要高出很多倍，因此在荷载一样的条件下，钢构件的质量轻。从被破坏方面看，钢构造是在事先有较大变形预兆，属于延性破坏构造，能够预先发现不安全，从而防止。钢构造厂房具有总体轻、节省根基、用料少、造价低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美观，构造稳定等优势。钢构造厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办公大楼，多层停车车场及民宅等建

6、筑行业。劣()复杂性钢构造工程工程施工质量问题的复杂性，主要表现在引发质量问题的因素繁多，产生质量问题的原因也复杂，即使是同一性质的质量问题，原因有时也不一样，从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。例如焊接裂缝，其既可发生在焊缝金属中，也可发生在母材热影响中，既可在焊缝外表，也可在焊缝内部；裂缝走向既可平行于焊道，也可垂直于焊道，裂缝既可能是冷裂缝，也可能是热裂缝；产生原因也有焊接材料选用不当和焊接预热或后热不当之分。(二)严重性钢构造工程工程施工质量问题的严重性表现在：一般的，影响施工顺利进展，造成工期延误,成本增加，严重的，建筑物倒塌，造成人身伤亡，财产受损，引起不良的社会影响。(三

7、)可变性钢构造工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地开展变化,质量缺陷逐渐表达。例如，钢构件的焊缝由于应力的变化，使原来没有裂缝的焊缝产生裂缝：由于焊后在焊缝中有氢的活动的作用便可产生延迟裂缝。又如构件长期承受过载，那么钢构件要产生下拱弯曲变形，产生隐患。(四)频发性由于我国现代建筑都是以混凝土构造为主，从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢构造的制作和施工技术相比照拟生疏，以民工为主的具体施工人员更不懂钢构造工程的科学施工方法，导致施工过程中的事故时常发生钢构造防护钢构造的破坏类型一强度破坏及塑性重分布(1)塑性破壤：材在座生很大的燮形以彳发彝生的断裂破壤耦J塑性破壤，也耦舄延性

8、壤。(2)脆性破壤：材在燮形很小的情沆下突然彝生断裂破壤。建篥材的塑性性能在壹定脩件下可以加以利用。曾支纲梁可以容忍塑性在最大密矩截面上有壹定的樊展,建梁以及框架横按塑性方法畤允言午A情中出现塑性及内力重分布等。需要建设在充分的工程脓和科阜的算方法基磁之上。二、整体失稳破坏材舆其他建箓材料相比，强度要高的多。在一样的留部弱8系和荷戴情?兄下，横横件截面t小。结横或横件受屋畤的穗定冏题在横中就非常突出，壹旦结横或横件局部有受塾的可能，言十畤就j三常考2意穗定因素，法防止横或横件的整艘失穗。失穗，又耦屈曲。三、板件局部失稳破t襄某些情况下，a成横件结横的板件的局部丧失穗定曾先于整8失程出现。局部失

9、穰的酸可能最促成或厚致结横或横件的整醴失穗，造成破壤。在某些特定脩件下，局部失穗或不是情件承载能力的趣限，即可以容忍其彝生，甚至有目的地卦屈曲彳发强度加以利用。四、疲劳破塌及损失累稹材在重禊或交燮荷载作用下，裂不断赞展最建到其陶界状魅而彦生的脆性断裂。情中g存在有微1裂,奴或似的缺陷，拳致鹰力集中。在反褛荷载作用下，微IK裂不断展，愿力集中加盛J。富荷载反褛循琪逢壹定次数n疲劳毒命)U,裂敏展使得浮截面承载力缺乏以承受外力作用畤，横件突然断裂，彝生疲劳破壤。疲劳破壤壹般唇裂形成、裂缓慢展和最彳发迅速断裂三他陷段。五、脆性断裂破塌材雎然有较高的塑性和新性，但在壹定的脩件下，仍然有脆性破壤的可能性

10、。情件脆性破壤前塑性燮形很小，甚至没有塑性燮形，言十算IS力可能小于鳏!材的屈服强度，断裂优SS力集中始。在施工和使用35横畤，要特别注意防止出琨脆性破塌。六、刚度缺乏结横或三横横件由于刚度言十不恰常可能造成受荷彳菱燮形谩大,在勤力荷载作用下出现勤或削弱结横或横件的穗定性能。但不壹定必然醇致三情破塌而“不能使用，其直接影辔主要是典楠逾用性一防止钢构造塑性重分布弯矩调幅弯矩调幅是建设在塑性内力重分布的分析方法的根基上的实际计算理论，是对超静定构造内力自平衡的一种预先判断，是“弹性内力，塑性设计”理论的实际应用具体意义(1)追求与实际相符的受力(2)减小梁端负弯矩，可减小支座处负弯矩钢筋，改善结点

11、区钢筋过于密集的状况，便于混凝土浇注，保证结点区的强度。二钢构造整体失稳破坏钢构造失稳的分类(1)第一类稳定问题或者具有平衡分岔的稳定问题(也叫分支点失稳)。完善直杆轴心受压时的屈曲和完善平板中面受压时的屈曲都属于这一类。(2)第二类稳定问题或无平衡分岔的稳定问题(也叫极值点失稳)。由建筑钢材做成的偏心受压构件，在塑性开展到一定程度时丧失稳定的能力，属于这一类。(3)跃越失稳是一种不同于以上两种类型，它既无平衡分岔点，又无极值点，它是在丧失稳定平衡之后跳跃到另一个稳定平衡状态。(1)构造整体布置必须考虑整个体系以及组成局部的稳定性要求(2)构造计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致，这对框架

12、构造的稳定计算十分重要(3)设计构造的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合，使二者有一致性。三钢构造脆性断裂防护措施四构造的疲劳破坏一、疲劳破坏现象钢材在连续反复荷载作用下会发生疲劳破坏,这种疲劳破坏在钢构造和钢构件中同样会发生。与钢材发生疲劳破坏的不同处在于钢构造和钢构件由于制作或构造上的原因总会存在缺陷，而这些缺陷就成为裂缝的起源，在疲劳破坏过程中，可以认为不存在裂纹形成这个阶段。因此,钢构造和钢构件疲劳破坏的阶段为裂纹的扩展和最后断裂两个阶段。裂纹的扩展是十分缓慢的,而断裂是在裂纹扩展到一定尺寸时瞬间完成的。在裂纹扩展局部,断口因经反复荷载频繁作用的磨合，外表光滑而且愈近裂纹源愈光滑，而

13、瞬而断裂的裂口比较粗糙并呈颗粒状，具有脆性断裂的特征。影响疲劳破坏的因素二、影响疲劳强度的因素在钢材的疲劳破坏中提到影响疲劳强度的主要因素是应力集中。这同样是影响钢构造和钢构件疲劳强度的主要因素。但在钢构造和钢构件中，产生应力集中的原因那么极为复杂，因此钢构造和钢构件的疲劳强度的计算比钢材的要困难得多。钢构造和钢构件在截面突然改变处都会产生应力集中，如梁与柱的连接节点、柱脚、梁和柱的变截面处以及截面形孔等削弱处。此外，对于非焊接构造，有钢材外表的凹凸麻点、刻痕，轧钢时的夹渣、分层，切割边的不平整，冷加工产生的微裂纹以及螺栓孔等等。对于焊接构造还有焊缝外形及其缺陷，缺陷包括气孔、咬肉、夹渣、焊根

14、、起弧和灭弧处的不平整、焊接裂纹等等。除此之外，还有构造和构件中的剩余应力以及构造和构件所处的环境等都会对其疲劳强度有影响。在有腐蚀性介质的环境中，疲劳裂纹扩展的速率会受到不利的影响。提高和改善疲劳性能的途径从减小应力集中入手。具体措施如下：1精心选材，对用于动载作用的钢构造或构件，应严格控制钢材的缺陷，并选择优质钢材。2精心设计，力求减少截面突变，防止焊缝集中，使钢构造构造做法合理化。3精心制作，使缺陷、剩余应力等减小到最低程度。4精心施工，防止附加应力集中的影响。5精心使用，防止对构造的局部损害。如划痕、开孔、撞击等。6修补焊缝，目的是缓解缺陷产生的应力集中五钢材的腐蚀及防锈钢构造腐蚀的诱

15、因很多。环境方面,应防止钢构造长期暴露在相对湿度比较大的环境中，而且环境中的酸、盐等化学物质会加速钢构造的腐蚀;其次是设计不合理,例如:钢架和墙体相距太近;施工时由于涂料质量控制及涂膜厚度的检查不严格也会造成腐蚀。钢构造的腐蚀生锈害处很大，既会降低钢构造的强度和承载能力,又可能因腐蚀造成钢构造变形、断裂、垮塌，一旦引发事故就会造成巨大损失。防止措施做好防腐工作是钢构造建筑的重要工作，可以选用防腐涂料来预防钢构造的腐蚀。从涂料的防腐年限、保光保色性是否便于维修等方面进展选择，室外钢构造宜采用总漆膜厚度不小于150m的长效防腐涂料室内钢构造宜采用铁红醇酸底漆一度云铁醇酸防锈漆一度、醇酸面漆两度,总漆膜厚度160um。