【钢结构】钢结构的定义和特点 钢结构工程的优点和检测标准

钢结构定义

钢材强度高，这是它的一个特点；它自重轻，整体刚性也好；变形能力强，这些特点使得它用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜。材料匀质性好，各向同性也好钢结构构件的检测项目和检测方法，属于理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定。材料塑性好，韧性也好，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，可进行机械化程度高的专业化生产。

钢结构需研究高强度钢材，以大幅提升其屈服点强度；同时，要轧制新的型钢品种，像 H 型钢（也就是宽翼缘型钢）、T 形钢以及压型钢板等，以此来满足大跨度结构和超高层建筑的需求。

还有无热桥轻钢结构体系，这种建筑本身并不节能。然而，本技术通过巧妙的特种连接件，成功解决了建筑的冷热桥问题。同时，小桁架结构使得电缆和上下水管道能够从墙里穿越，这样在施工和装修时都非常方便。

钢结构特点

钢材强度较高且弹性模量也高。与混凝土和木材相比，其密度与屈服强度的比值相对较低。所以在同样受力条件下，钢结构的构件截面小，自重轻。这使得钢结构便于运输和安装，也适于跨度大、高度高、承载重的结构。

钢材韧性好且塑性佳，其材质均匀，结构的可靠性较高。这种钢材适于承受冲击和动力荷载，具备良好的抗震性能。钢材内部的组织结构均匀，近乎各向同性的匀质体。钢结构在实际工作中的性能与计算理论较为符合。正因如此，钢结构的可靠性才高。

钢结构制造安装的机械化程度较高。钢结构构件在工厂制造较为便利，在工地也便于拼装。工厂通过机械化方式制造钢结构构件，成品精度较高，生产效率也高。在工地进行拼装时速度快，工期较短。钢结构是工业化程度最高的一种结构类型。

钢结构密封性能良好。因为焊接结构能够实现完全密封，所以可以制作出气密性和水密性都非常好的高压容器、大型油池以及压力管道等。

钢结构耐热但不耐火。在温度低于 150℃时，钢材的性质变化很小。所以钢结构适合用于热车间。然而，当结构表面受到 150℃左右的热辐射时，需采用隔热板进行保护。当温度处于 300℃ - 400℃时，钢材的强度和弹性模量会显著下降。当温度达到 600℃左右时，钢材的强度趋近于零。在一些建筑中存在特殊的防火需求。在这些建筑里，钢结构需要采用耐火材料来进行保护。这样做的目的是提高钢结构的耐火等级。

钢结构的耐腐蚀性不佳。尤其在潮湿且有腐蚀性介质的环境里，它很容易发生锈蚀。通常情况下，钢结构需要进行除锈、镀锌或者涂涂料等处理，并且还要定期进行维护。对于处在海水中的海洋平台结构，必须采用“锌块阳极保护”等特殊的措施来防止腐蚀。

低碳、节能且绿色环保，还可重复利用。钢结构建筑拆除时几乎不会产生建筑垃圾，并且其钢材能够被回收再利用。

钢结构工程优点

它适用于抗震烈度为 8 度以上的地区。

型钢结构建筑能使生命财产得到有效的保护。

轻钢结构住宅的结构全部由冷弯薄壁钢构件体系构成。其钢骨是用超级防腐高强的冷轧镀锌板制造而成的。这样能有效避免在施工和使用过程中钢板遭受锈蚀的影响。从而增加了轻钢构件的使用寿命。并且其结构寿命能够达到 100 年。

保温性方面：所采用的保温隔热材料主要是玻纤棉，这种材料具备良好的保温隔热成效。用于外墙的保温板，能够有效地防止墙体出现“冷桥”现象，从而实现了更优的保温效果。厚度约 100mm 的 R15 保温棉，其热阻值与 1m 厚的砖墙相当。

隔音效果是评估住宅的重要指标之一。轻钢体系安装的窗都采用了中空玻璃，所以隔音效果较好，能达到 40 分贝以上。由轻钢龙骨和保温材料石膏板组成的墙体，其隔音效果更是高达 60 分贝。

干作业施工，能减少废弃物对环境的污染。房屋钢结构材料可 100%回收，其他配套材料也可大部分回收，这符合当前的环保意识。所有材料都是绿色建材，满足生态环境的要求钢结构构件的检测项目和检测方法，对健康有利。

舒适性方面：轻钢墙体采用高效节能体系，具备呼吸功能，能够调节室内空气的干湿度；屋顶具备通风功能，能够使屋内部的上空形成流动的空气层，从而保证屋顶内部的通风以及散热需求。

全部采用干作业施工方式，不会受到环境和季节的影响。对于一栋大约 300 平方米的建筑，仅仅需要 5 个工人，经过 30 个工作日，就能够完成从地基到装修的整个过程。

环保：材料可100%回收，真正做到绿色无污染。

采用的墙体全部为高效节能墙体，其保温、隔热、隔音效果良好，能够达到 50%的节能标准。

钢结构工程检测标准

1、 构造

钢结构杆件长细比的检测与核算工作，能够按照本章第 6.4 节的规定来测定杆件的尺寸。并且，应该以实际尺寸等作为依据来核算杆件的长细比。

钢结构支撑体系的连接，能够按照本章第 6.3 节的规定来进行检测；支撑体系构件的尺寸，可以依据本章第 6.4 节的规定去进行测定；并且应该按照设计图纸或者相应的设计规范来进行核实或者评定。

钢结构构件截面的宽厚比，可测定构件截面相关尺寸，此测定应按本章第 6.4 节的规定进行，之后进行核算，且评定应按设计图纸和相关规范进行。

2、 涂装

钢结构防护涂料的质量，需要依据国家现行的相关产品标准中对涂料质量的规定来进行检测。

钢材表面的除锈等级，可通过对照现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923 规定的图片来进行观察从而确定。

2.3 不同类型涂料的涂层厚度，应分别采用下列方法检测：

漆膜厚度可以通过漆膜测厚仪来检测。抽检构件的数量既不应比本标准表 3.3.13 中 A 类检测样本的最小容量少，也不应少于 3 件。并且每件要测 5 处，每处的数值是 3 个相距 50mm 的测点干漆膜厚度的平均值。

对于薄型防火涂料的涂层厚度，可以使用涂层厚度测定仪来进行检测。其测量方法应当符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24所规定的内容。

对厚型防火涂料的涂层厚度，需用测针和钢尺来进行检测。其量测方法要符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的相关规定。同时，涂层的厚度值以及偏差值应按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定予以评定。涂装的外观质量，能够依据不同的材料，按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的相关规定来进行检测以及评定。

3、 钢网架

钢网架的检测包括节点的承载力检测、焊缝检测、尺寸与偏差检测、杆件的不平直度检测以及钢网架的挠度检测等项目。

钢网架焊接球节点和螺栓球节点的承载力检验，需按照《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78 的要求来进行。对于已有的螺栓球节点网架，能够从结构中取出节点，进而对节点的极限承载力进行检验。在截取螺栓球节点的过程中，应当采取相应措施，以保证结构的安全。

钢网架中的焊缝，能够采用超声波探伤这种方法来进行检测。其检测操作以及评定工作，需要按照《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1 的要求来开展，同时也需要按照《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2 的要求来进行。钢网架中焊缝的外观质量，需要按照《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定来进行检测。

焊接球的检测、螺栓球的检测、高强度螺栓的检测和杆件偏差的检测，其检测方法以及偏差允许值应当按照《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的规定来执行。

钢网架钢管杆件的壁厚可以通过超声测厚仪来进行检测。在进行检测之前，需要将饰面层清除掉。

钢网架中杆件轴线存在不平直的情况，可通过拉线的方式来进行检测，并且这种杆件轴线的不平直度不能超过杆件长度的千分之一。

钢网架的挠度可以通过激光测距仪或者水准仪来进行检测。在每半跨的范围内，测点数最好不要少于 3 个。并且在跨中需要有 1 个测点。同时，端部的测点距离端支座不应超过 1m。

4、 结构性能实荷检验与动测

大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性实荷检验，能够直接检验结构性能。结构性能的实荷检验依据本标准附录 H 的规定来进行。加荷系数和判定原则按照附录 H.2 的规定确定，同时也可以根据具体情况进行适当的调整。

当对结构或构件的承载力存在疑问时，能够进行原型或足尺模型的荷载试验。这种试验需要委托具备足够设备能力的专门机构来开展。在试验之前，应当制定详细的试验方案，该方案涵盖试验目的、试件的选取或者制作、加载装置、测点的布置以及测试仪器、加载的步骤以及试验结果的评定方法等内容。试验方案可以依照附录 H 来制定，并且应该在试验开始之前获得有关各方的同意。

对于大型、重要以及新型的钢结构体系，最好进行实际结构的动力测试，以此来确定结构的自振周期等动力参数。并且结构动力测试应当符合本标准附录 E 的规定。

钢结构杆件的应力，在实际条件下，可以选用电阻应变仪来进行检测，也可以选用其他有效的方法来进行检测。