鋼結(jié)構(gòu)的定義和特點?鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。下面就一起來看看小編為大家?guī)淼挠嘘P(guān)鋼結(jié)構(gòu)的知識吧!
鋼結(jié)構(gòu)定義
鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。
鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。
另外還有無熱橋輕鋼結(jié)構(gòu)體系,建筑本身是不節(jié)能的,本技術(shù)用巧妙的特種連接件解決了建筑的冷熱橋問題;小桁架結(jié)構(gòu)使電纜和上下水管道從墻里穿越,施工裝修都方便。
鋼結(jié)構(gòu)特點
1、材料強度高,自身重量輕:鋼材強度較高,彈性模量也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強度的比值相對較低,因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小,自重輕,便于運輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結(jié)構(gòu)。
2、鋼材韌性,塑性好,材質(zhì)均勻,結(jié)構(gòu)可靠性高:適于承受沖擊和動力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻,近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機械化程度高:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。
4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好:由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封,可以作成氣密性,水密性均很好的高壓容器,大型油池,壓力管道等。
5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火:當溫度在150℃以下時,鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間,但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時,要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃ -400℃時.鋼材強度和彈性模量均顯著下降,溫度在600℃左右時,鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中,鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。
6、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差:特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中,容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料,且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結(jié)構(gòu),需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保,可重復利用:鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會產(chǎn)生建筑垃圾,鋼材可以回收再利用。
鋼結(jié)構(gòu)工程優(yōu)點
抗震性:低層別墅的屋面大都為坡屋面,因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系,輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后,形成了非常堅固的"板肋結(jié)構(gòu)體系",這種結(jié)構(gòu)體系有著更強的抗震及抵抗水平荷載的能力,適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。
抗風性:型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強度高、整體剛性好、防變形能力強。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一,可抵抗每秒70米的颶風,使生命財產(chǎn)能得到有效的保護。
耐久性:輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成,鋼骨采用超級防腐高強冷軋鍍鋅板制造,有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響,增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達100年。
保溫性:采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主,具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板,有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象,達到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當于1m厚的磚墻。
隔音性:隔音效果是評估住宅的一個重要指標,輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音達40分貝以上;由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體,其隔音效果可高達60分貝。
健康性:干作業(yè)施工,減少廢棄物對環(huán)境造成的污染,房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合當前環(huán)保意識;所有材料為綠色建材,滿足生態(tài)環(huán)境要求,有利于健康。
舒適性:輕鋼墻體采用高效節(jié)能體系,具有呼吸功能,可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度;屋頂具有通風功能,可以使屋內(nèi)部上空形成流動的空氣間,保證屋頂內(nèi)部的通風及散熱需求。
快捷:全部干作業(yè)施工,不受環(huán)境季節(jié)影響。一棟300平方米左右的建筑,只需5個工人30個工作日可以完成從地基到裝修的全過程。
環(huán)保:材料可100%回收,真正做到綠色無污染。
節(jié)能:全部采用高效節(jié)能墻體,保溫、隔熱、隔音效果好,可達到50%的節(jié)能標準。
鋼結(jié)構(gòu)工程檢測標準
1、 構(gòu)造
1.1 鋼結(jié)構(gòu)桿件長細比的檢測與核算,可按本章第6.4節(jié)的規(guī)定測定桿件尺寸,應(yīng)以實際尺寸等核算桿件的長細比。
1.2 鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的連接,可按本章第6.3節(jié)的規(guī)定檢測;支撐體系構(gòu)件的尺寸,可本章第6.4節(jié)的規(guī)定進行測定;應(yīng)按設(shè)計圖紙或相應(yīng)設(shè)計規(guī)范進行核實或評定。
1.3 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的寬厚比,可按本章第6.4節(jié)的規(guī)定測定構(gòu)件截面相關(guān)尺寸,并進行核算,應(yīng)按設(shè)計圖紙和相關(guān)規(guī)范進行評定。
2、 涂裝
2.1 鋼結(jié)構(gòu)防護涂料的質(zhì)量,應(yīng)按國家現(xiàn)行相關(guān)產(chǎn)品標準對涂料質(zhì)量的規(guī)定進行檢測。
2.2 鋼材表面的除銹等級,可用現(xiàn)行國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923規(guī)定的圖片對照觀察來確定。
2.3 不同類型涂料的涂層厚度,應(yīng)分別采用下列方法檢測:
1 漆膜厚度,可用漆膜測厚儀檢測,抽檢構(gòu)件的數(shù)量不應(yīng)少于本標準表3.3.13中A類檢測樣本的最小容量,也不應(yīng)少于3件;每件測5處,每處的數(shù)值為3個相距50mm的測點干漆膜厚度的平均值。
2 對薄型防火涂料涂層厚度,可采用涂層厚度測定儀檢測,量 測方法應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24的規(guī)定。
3 對厚型防火涂料涂層厚度,應(yīng)采用測針和鋼尺檢測,量測方法應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24的規(guī)定。 涂層的厚度值和偏差值應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進行評定。
3、 鋼網(wǎng)架
3.1 鋼網(wǎng)架的檢測可分為節(jié)點的承載力、焊縫、尺寸與偏差、桿件的不平直度和鋼網(wǎng)架的撓度等項目。
3.2 鋼網(wǎng)架焊接球節(jié)點和螺栓球節(jié)點的承載力的檢驗,應(yīng)按《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標準》JGJ78的要求進行。對既有的螺栓球節(jié)點網(wǎng)架,可從結(jié)構(gòu)中取出節(jié)點來進行節(jié)點的極限承載力檢驗。在截取螺栓球節(jié)點時,應(yīng)采取措施確保結(jié)構(gòu)安全。
3.3 鋼網(wǎng)架中焊縫,可采用超聲波探傷的方法檢測,檢測操作與評定應(yīng)按《焊接球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級法》JG/T3034.1或《螺栓球節(jié)點鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級法》JG/T3034.2的要求進行。
3.4 鋼網(wǎng)架中焊縫的外觀質(zhì)量,應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的要求進行檢測。
3.5 焊接球、螺栓球、高強度螺栓和桿件偏差的檢測,檢測方法和偏差允許值應(yīng)按《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗評定標準》JGJ78的規(guī)定執(zhí)行。
3.6 鋼網(wǎng)架鋼管桿件的壁厚,可采用超聲測厚儀檢測,檢測前應(yīng)清除飾面層。
3.7 鋼網(wǎng)架中桿件軸線的不平直度,可用拉線的方法檢測,其不平直度不得超過桿件長度的千分之一。
3.8 鋼網(wǎng)架的撓度,可采用激光測距儀或水準儀檢測,每半跨范圍內(nèi)測點數(shù)不宜小于3個,且跨中應(yīng)有1個測點,端部測點距端支座不應(yīng)大于1m。
4、 結(jié)構(gòu)性能實荷檢驗與動測
4.1對于大型復雜鋼結(jié)構(gòu)體系可進行原位非破壞性實荷檢驗,直接檢驗結(jié)構(gòu)性能。結(jié)構(gòu)性能的實荷檢驗可按本標準附錄H的規(guī)定進行。加荷系數(shù)和判定原則可按附錄H.2 的規(guī)定確定,也可根據(jù)具體情況進行適當調(diào)整。
4.2 對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力有疑義時,可進行原型或足尺模型荷載試驗。試驗應(yīng)委托具有足夠設(shè)備能力的專門機構(gòu)進行。試驗前應(yīng)制定詳細的試驗方案,包括試驗目的、試件的選取或制作、加載裝置、測點布置和測試儀器、加載步驟以及試驗結(jié)果的評定方法等。試驗方案可按附錄H制定,并應(yīng)在試驗前經(jīng)過有關(guān)各方的同意。
4.3 對于大型重要和新型鋼結(jié)構(gòu)體系,宜進行實際結(jié)構(gòu)動力測試,確定結(jié)構(gòu)自振周期等動力參數(shù)。結(jié)構(gòu)動力測試宜符合本標準附錄E的規(guī)定。
4.4 鋼結(jié)構(gòu)桿件的應(yīng)力,可根據(jù)實際條件選用電阻應(yīng)變儀或其他有效的方法進行檢測。