钢结构培训

结构基础知识工程公司技术部2011.09一、结构专业术语二、型钢的基础知识1、型钢的表示方法2、钢结构的连接3、钢结构的特点4、钢结构的防腐做法三、基础位置的确定1、水箱基础的位置确定2、集热器基础位置的确定1、主梁：将楼盖荷载传递到柱、墙上的梁。（也就是顶在柱上的梁）2、次梁：将楼面荷载传递到主梁上的梁。（也就是搭在主梁上的梁）3、承重墙：直接承受外加作用和自重的墙体（承重砖墙、剪力墙等）。4、非承重墙：一般情况下仅承受自重的墙（只起到分隔作用）。一、结构专业术语5、平屋面：坡度小于10°的建筑屋面。6、坡屋面：坡度大于等于10°且小于75°的建筑屋面。7、框架结构：由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。8、剪力墙结构：是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。9、素混凝土结构：由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。10、钢筋混凝土结构：由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。11、砖混结构：是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑，横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。12、高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。13、变形缝：为防止建筑物在外界因素作用下，结构内部产生附加变形和应力，导致建筑物开裂、碰撞甚至破坏而预留的构造缝，包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝。14、梁的跨度：两个支承点之间的距离叫梁的跨度。二、型钢的基础知识钢结构所用钢材主要为热轧成型的钢板和型钢.热轧钢板分为厚钢板、薄钢板和扁钢三种，厚钢板常用于梁柱等构件的腹板、翼缘等。热轧型钢型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材。常用的热轧型钢有角钢、槽钢、工字钢、H型钢及钢管等。型钢的截面形状合理，材料在界面上的质量分布较为均匀，同时形状简单，构件间便于连接，因此型钢是钢结构中采用的主要型材。1、型钢的表示方法1）角钢等边角钢——L肢长×肢厚，如：L50×5、L50×4不等边角钢——L长肢长×短肢长×肢厚，如：L40×25×32）槽钢——[高度，如：[6.3、[8、[12.63）工字钢——工高度，如：工10、工12.64）H型钢宽翼缘H型钢——HW高×宽，如：HW125×125窄翼缘H型钢——HN高×宽，如：HN125×605）方钢管——口边长×壁厚，如：口60×3.0、口60×4.06）圆钢管——φ外径×壁厚，如：φ89×4.07）矩形钢管——口长边长×短边长×壁厚，如：口60×40×2.5H型钢H型钢包括宽翼缘H型钢（HW）、中翼缘H型钢（HM）和窄翼缘H型钢（HN）。HW是H型钢高度和翼缘宽度基本相等，在钢结构中主要用于柱。HM是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33-1.75，主要在钢结构中:用做钢框架柱。在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁;例如:设备平台。HN是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2;主要用于梁。H型钢截面形状合理，它能使钢材更高地发挥效能，提高承载能力。与普通工字型钢不同的是H型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。HN125×60与工12.6的比较HN125×60工12.62、钢结构的连接钢结构是由若干构件组合而成的。连接的作用就是通过一定的方式将板材或型钢组合成构件，或将若干个构件组合成整体结构，以保证其共同工作。因此，连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓连接和铆钉连接。焊接连接：是钢结构最主要的连接方法。焊接连接又可分为对接焊缝和角焊缝。螺栓连接：可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。铆钉连接：由于其构造复杂、费钢费工且为热作业，现已很少使用。焊缝的连接形式焊缝的连接形式可按构件相对位置、构造和施焊位置来划分。1）按构件的相对位置分焊缝的连接形式按构件的相对位置可分为平接、搭接和顶接三种类型平接搭接顶接2）按构造分焊缝的连接形式按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种形式。对接焊缝（直缝）对接焊缝（斜缝）角焊缝1、侧面角焊缝2、正面角焊缝焊接连接的优缺点优点：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济，不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。缺点：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦萌生，就很容易扩展到整个构件截面，低温冷脆问题突出。3、钢结构的特点优点建筑钢材强度高，塑性韧性好强度高——大跨、高层、高负荷结构塑性好——防止脆性破坏，应力重分配韧性好——承受动力荷载，抗震性能好钢结构的重量轻材质均匀、性能好，结构可靠性高钢结构施工简便，工期短，易于改造和加固钢材可加工性能好，工业化机械化程度高，构件轻，连接简单，安装方便缺点耐腐蚀性差使用环境，钢材极易锈蚀，需注意保护，特殊环境下不易使用钢结构耐火性差耐热性较好（200℃以下钢材性质变化很小），高于200℃后钢材强度下降很快，600℃时钢材进入塑性状态，强度几乎降为零丧失承载力，需采取隔热防火措施钢材价格相对较高(1)沿海防腐方案1（现场制作）除锈：除锈等级应达到国标GB10923中Sa2.5级标准集热器钢支架防腐涂层：环氧富锌底漆一道，厚40~50微米环氧云铁中间漆一道，厚40~50微米面漆丙烯酸面漆两道，每层70~85微米防腐涂料干膜总厚度不小于175微米技术要求：各涂层厚度要均匀(2)沿海防腐方案2（现场组装，不需焊接）：采用热镀锌构件(3)一般地区防腐方案3（现场制作）除锈：除锈等级应达到国标GB10923中Sa2.5级标准集热器钢支架防腐涂层：底漆：红丹防锈漆两道，厚65~80微米面漆：各色醇酸调和漆面漆两道，每层65~80微米防腐涂料干膜总厚度不小于125微米技术要求：各涂层厚度要均匀1、水箱基础的位置确定2、集热器基础位置的确定三、基础位置的确定1、水箱基础根据实际情况，水箱可放置在楼顶、设备间、地下室和地面上。1）水箱放在屋顶A、水箱基础通常放在建筑物的竖向承重部位（如剪力墙、柱、承重砖墙等）B、若在设计阶段可与设计院沟通，预留水箱基础2）水箱放在设备间（裂缝控制要求降低）A、若楼板可承重则制作素混凝土条形基础B、水箱基础放在建筑物的竖向承重部位3）水箱放在地下室A、可做素混凝土条形基础4）水箱放在地面上A、可做素混凝土条形基础（混凝土地面）B、钢筋混凝土基础（地面未经处理）2、集热器基础的确定基本参数：1、混凝土的容重为2.5t/m³2、钢材的容重为7.85t/m³3、集热器附加给建筑的荷载平均为50—60kg/㎡（含管道），若为水泥墩基础，则单层集热器附加给屋面的荷载为100—110kg/㎡（含管道、基础），双层集热器附加给屋面的荷载为90—100kg/㎡（含管道、基础）1）已建建筑A、屋面可承重：基础做成素混凝土基础，并用钢丝绳固定B、屋面承载不够：素混凝土基础加钢梁，并用钢丝绳固定，素混凝土放置在梁柱或承重墙上C、屋面承载不够：有预埋件的混凝土基础加钢梁，混凝土放置在竖向承重部位注：当风荷载较大（通常是建筑高度较高）时，需要专业人员校核。2）在建建筑A、素混凝土基础（同已建建筑）B、预留钢筋混凝土基础及预埋件，后期制作钢梁3）设计阶段A、素混凝土基础（同已建建筑）B、预留钢筋混凝土基础及预埋件，后期制作钢梁C、预留条形素混凝土基础（不利于屋面排水）D、屋面梁上翻集热器钢梁型号的决定因素：1、摆放地点及位置（工程所在地及距地高度）；2、钢梁跨度（承重点之间的间距）；3、集热器的型号及摆放方式（角度、单层或者多层）。水箱钢梁型号的决定因素：1、钢梁跨度（承重点之间的间距）；2、水箱的规格及基础摆放形式（玻璃钢水箱或者组合式水箱）。