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钢结构的特点、常用材料牌号及性能详解与材料选用原则

1。钢结构的特征:

1。钢结构重量轻

2。钢结构工作的高可靠性

3。钢具有良好的振动(冲击)电阻和冲击力

4。钢结构制造的工业化程度相对较高

5。钢结构可以准确,快速组装

6。易于制造密封结构

7。钢结构容易腐蚀

8。钢结构的难治性不良

2。常用钢结构的等级和特性

1。碳结构钢:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275,等。

2。低合金高强度结构钢

3。高质量的碳结构钢和合金结构钢

4。特殊用途钢

3。选择钢结构材料的原则

钢结构材料选择的原理是确保承载结构的承重能力,并在某些条件下防止易碎损坏。它被全面地基于诸如结构,负载特征,结构形式,应力状态,连接方法,钢厚度和工作环境的重要性。的。

“钢结构设计代码”中提出的四种类型的钢模型GB50017-2003是“最佳”使用的型号。当条件允许时,它们是首选。其他模型不禁止。只要使用的钢符合规格的要求,就足够了。 。

4。主要钢结构技术内容:

(1)高层钢结构技术。根据建筑物的高度和设计要求,使用框架,框架支撑,圆柱体和巨型框架结构,它们的组件可以由钢制,刚性钢筋混凝土或钢管混凝土制成。钢组件的质量轻,具有良好的延展性,并且可以使用焊接的钢或滚动钢,适用于超高层建筑;刚性钢筋混凝土组件具有较高的刚度和良好的耐火性,适用于中层和高层建筑物或底部结构;钢管混凝土易于构造,仅用于柱结构。

(2)空间钢结构技术。空间钢结构具有轻巧的重量,高刚度,美丽的形状和快速的结构速度。球节点的平坦网格框架,带有钢管作为杆,多层可变截面网格框架和网格贝壳是我所在国家的空间钢结构最大消耗的结构性类型。它具有较大的空间刚度和低钢的优势,并且可以在设计,构造和检查程序方面提供完整的CAD。除了网格结构外,空间结构还包括大跨度悬架电缆结构,电缆膜结构等。

(3)轻钢结构技术。一种新的结构形式由轻巧的彩色钢板形成,该板由墙壁和屋顶外壳组成。轻型钢结构系统由大型薄壁的H形钢壁梁和屋顶purins组成,由5mm上方的钢板焊接或滚动,以及由柔性支撑系统和高强度螺栓连接组成的圆形钢。柱距离的范围从6m到9m不等,跨度可以达到30m或以上,高度超过10米,并且可以配备轻巧的四置式四安装。所使用的钢量为20-30kg/m2。现在有标准化的设计程序和专业生产企业,产品质量良好,快速安装速度,轻巧,投资低,没有季节性限制。它们适合各种轻型工业工厂。

(4)钢结构复合结构技术。由钢或钢管理和混凝土组成的横梁和柱负荷结构是钢质混凝土组合结构,近年来其应用范围一直在增加。组合结构具有钢和混凝土的优势。它具有很高的总体强度,良好的刚性和良好的地震抵抗力。当使用外包混凝土结构时,它具有更好的防火性和耐腐蚀性。组合的结构组件通常可以将使用的钢量减少15%至20%。将地板和钢管混凝土组件组合在一起,也具有很少或没有支撑形式,方便且快速结构的优势,以及巨大的促销潜力。适用于框架梁,柱子和地板盖,具有更大的负载,工业建筑柱和地板盖的多层或高层建筑。

(5)高强度螺栓连接和焊接技术。高强度螺栓通过摩擦传输应力,由三个部分组成:螺栓,坚果和洗衣机。高强度的螺栓连接具有简单结构,柔性拆卸,高负载能力,良好的疲劳性和自锁定性能以及高安全性的优势。该项目取代了铆接和部分焊接,成为钢结构生产和安装的主要连接手段。车间中生产的钢组件的厚板应采用自动多线电弧埋入焊接,并且盒形圆柱隔板应采用熔融喷嘴的电磁焊接焊接和其他技术。在现场安装和施工期间,应使用半自动焊接技术和气体保护性焊接通量焊接线以及自我保护通量核心焊接线技术。

(6)钢结构保护技术。钢结构保护包括防火,腐蚀保护和防锈。通常,在防火涂料处理后不必使用抗腐蚀治疗,但仍需要是具有腐蚀气体的建筑物中的抗腐蚀处理。中国有多种类型的耐火涂料,例如TN系列,MC-10等。其中,MC-10耐火涂料包括杏仁磁漆,氯化橡胶油漆,氟耐燃料剂油漆和氯糖硫化涂料。在施工期间,应根据钢结构类型,防火等级要求和环境要求选择适当的涂料和涂料厚度。

钢结构规范50755_最新的钢结构设计规范_《钢结构设计规范》gb50017

5。钢结构的目标和衡量标准:

钢结构工程涉及各种各样的区域,而且在技术上很困难。它必须在促进和应用中遵守国家和行业标准及规范。地方建筑行政部门应注意钢结构工程的专业化阶段的建设,组织质量检查团队培训,并及时总结工作实践和新技术。高校,设计部门和建筑企业应加速钢结构工程人员的培训,并促进成熟的钢结构CAD。大众学术团体应与钢结构技术的发展合作,进行广泛的国内外学术交流和培训活动,并积极改善钢结构设计,生产,建筑和安装技术的整体水平,以提高奖励不久的将来。

6。钢结构的连接方法

有三种连接钢结构的方法:焊接连接,螺栓连接和铆钉连接。

(i)焊接连接

焊接连接是由弧产生的热量,导致焊杆和焊接部分融化,然后冷却并凝结到焊缝中,从而将焊接连接到一个。

优点:它不会削弱组件的横截面,保存钢,结构简单,易于制造,具有较大的连接刚度,是良好的密封性能,在某些条件下易于使用自动操作,并且具有高生产效率。

缺点:由焊缝附近的钢的高温形成的热影响区可能在某些部位变得脆弱;钢受到高温和冷却的不均匀分布,导致结构产生残余应力和残余变形,这将导致结构达到轴承能力,刚度和使用性能具有一定的影响;由于焊接结构的刚度较大,一旦发生,局部裂缝就可以很容易地扩展到整体上,尤其是在低温下。焊接连接的可塑性和韧性很差,并且在焊接缺陷期间可能会降低疲劳强度。

(ii)螺栓连接

螺栓连接是通过螺栓等紧固件将连接零件连接到一个零件。螺栓连接分为普通的螺栓连接和高强度螺栓连接。

优点:施工过程简单易安装。它特别适合在建筑工地上安装和连接,也易于拆卸。它适用于安装和拆卸结构和临时连接。

缺点:有必要在板上打开孔并组装孔以增加制造业工作量并需要高生产精度;螺栓孔还会削弱组件的横截面,并且连接的零件通常需要重叠或添加辅助连接。板(或角钢),因此结构更复杂,成本更高。

(iii)铆钉连接

铆钉连接是在一端使用一个半圆形的预制指甲头,燃烧指甲杆红色,然后快速将其插入连接件的指甲孔中,然后使用铆钉枪将另一端铆钉铆钉。头使连接紧密。坚硬的。

优点:可靠的铆接力传递《钢结构设计规范》gb50017,良好的可塑性和韧性,易于检查和保证,可用于重型和直接承受动态载荷。

缺点:铆接过程很复杂,制造成本和材料很昂贵,劳动力强度很高,因此基本上已被焊接和高强度螺栓连接所取代。

7。焊接连接

(i)焊接方法

用于钢结构的常用焊接方法是电弧焊接,包括手动弧焊接,自动或半自动电弧焊接以及气体保护焊接。

手动弧焊接是钢结构中最常用的焊接方法。它具有简单的设备和灵活的操作。但是,劳动条件差,比自动或半自动焊接较低的生产效率较低,并且焊缝质量的变化更大,在一定程度上取决于焊工的技术水平。

自动焊接的焊缝具有稳定的质量,几乎没有内部缺陷,良好的可塑性和良好的冲击韧性,适用于焊接更长的直接焊接。半自动焊接适用于由于手动操作而导致的任何形状的焊接曲线或焊接。自动和半自动焊接应使用与主金属兼容的焊接电线和通量。焊接电线应遵守国家标准的规定,应根据焊接过程要求确定通量。

气体保护焊接使用惰性气体(或CO2)气体作为弧形的保护介质,以将熔融金属从空气中隔离下来,以保持焊接过程稳定。气体保护焊接集中在电弧加热中,焊接速度快速,熔化深度很大,因此焊接强度高于手动焊接。它具有良好的可塑性和耐腐蚀性,适用于焊接厚的钢板。

(ii)焊接形式

焊接连接形式可以分为四种形式:根据连接组件之间的相互位置,对接,重叠,T形连接和角连接。这些连接使用的焊缝分为两种基本形式:对接焊缝和圆角焊缝。在特定的应用中,应根据连接的应力条件并与制造,安装和焊接条件相结合做出选择。

(iii)焊接结构

1。对接焊缝

钢结构规范50755_《钢结构设计规范》gb50017_最新的钢结构设计规范

对接焊缝具有直接,平稳的力传递,没有明显的应力浓度,因此其应力性能良好,适用于具有静态和动态载荷的组件连接。但是,由于对接焊缝的高质量要求,焊缝之间的焊缝间隙相对严格,并且通常用于工厂制造的连接中。

2。圆角焊缝

圆角焊缝的形式:根据其长度方向和外力作用方向,可以将圆角焊缝平行于侧角焊缝,平行于力作用方向,前角焊缝垂直于力动作方向,并倾斜地与力量动作方向相交。斜面焊缝和外壳焊缝。

圆角焊缝的横截面形式分为普通的平坦斜率和深熔化。在图中,HF称为圆角焊缝的焊缝尺寸。普通横截面焊接的脚比为1:1,大约是一个右角三角形的等镜。力传输线更加猛烈地弯曲,因此应力浓度是严重的。对于直接承受动态载荷的结构,为了平滑力传输,前角焊缝应采用两个焊接焊缝的尺寸比为1:1.5的扁平斜率类型(长侧是在方向内力),侧角焊缝应采用1。:1深熔化类型的比例。

8。螺栓连接

(i)普通螺栓连接的结构

1。普通螺栓的形式和规格

钢结构的普通形式是一个大的六角形头,其代码由字母M,名义和直径(MM)表示。 M18《钢结构设计规范》gb50017,M20,M22和M24通常用于工程。根据国际标准,螺栓由螺栓的性能水平统一表示,例如“ 4.6级”,“ 8.8级”等。小数点前的数字代表螺栓材料的最小拉伸强度,例如“ 4 “平均400N/mm2,“ 8”表示800N/mm2。小数点后(0.6,0.8)表示螺栓材料的屈服强度比,即屈服点与最低拉伸强度的比率。

根据螺栓的加工精度,普通螺栓分为三个级别:A,B和C。

A和B级螺栓(精制螺栓)由8.8级钢制成,并通过机床转动。表面光滑,大小准确。 I类孔配有螺栓孔或在组装组件上钻孔。 ,孔壁对于孔平滑而准确)。由于其高处理精度,与孔壁密切接触,其连接变形很小,其应力性能良好,可用于承受大剪切力和拉伸力。但是,制造和安装是劳动力密集且昂贵的,因此很少用于钢结构。

C级螺栓(粗螺栓)由4.6或4.8级钢制成,大致处理并且不够准确。仅需要II级孔(即一次在一个零件上打孔螺栓孔,或者不用钻头钻孔。通常,孔直径大于螺栓。杆直径为1〜2mm)。当传输剪切力时,连接变形很大,但是传输张力的性能仍然不错,并且不需要操作的特殊设备,而且成本很低。它通常用于带有拉伸力和次要剪切连接的螺栓连接,这些连接带有静态载荷或间接动态载荷的结构。

2。普通螺栓连接的布置

螺栓的布置应简单,统一和紧凑,满足压力要求,并具有合理的结构和易于安装。有两个安排:平行和交错的排列(如图所示)。并排更简单,而交错更紧凑。

(ii)普通螺栓连接的力特性

1。剪切螺栓连接

2。张力螺栓连接

3。拉和剪螺栓连接

(iii)高强度螺栓的力特性

高强度螺栓连接可以根据设计和压力要求将其分为摩擦类型和压力类型。当摩擦类型的连接受剪切的约束时,当外部剪切力达到板之间的最大摩擦电阻时,板之间可能发生的最大摩擦力是极限状态。当它超过表面时,会发生相对滑动,也就是说,连接被认为是失败和破坏的。当剪切压力连接时,允许克服摩擦力,并且板之间的相对滑倒发生。然后,外力可以继续增加,此后发生的螺钉剪切或孔壁压力的最终故障是极限状态。

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