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高層鋼結構施工
瀏覽次數:4328次發(fā)布時(shí)間:2019/01/08
鋼結構材料與結構構件
一、主鋼材的品種和牌號
       鋼材的品種繁多,性能各異,在鋼結構中采用的鋼材主要有二個(gè)種類(lèi),一是碳素結構鋼(或稱(chēng)普通碳素鋼),二是低合金結構鋼。低合金鋼因含有錳、釩等合金元素而具有較高的強度。
二、連接材料
       鋼結構的連接是通過(guò)一定的方式將各個(gè)桿件連成整體。桿件間要保證正確的相互位置,以保證傳力和使用要求,連接部位應有足夠的靜力強度和疲勞強度。因此連接是鋼結構設計和施工中重要的環(huán)節,鋼結構的連接應符合安全可靠、節省鋼材、構造簡(jiǎn)單和施工方便的原則。
  鋼結構的連接方法分為鉚接、焊接、普通螺栓和高強度螺栓連接,依據連接方法的不同,連接材料分為以下幾種。
  1、鉚釘
  2、普通螺栓
  3、高強度螺栓
  4、焊接材料: 焊接材料主要有電焊條、焊絲及焊劑。



三、高層鋼結構材料選用的基本要求
(一)鋼材選用的原則
  鋼材選用的原則是:既能使結構安全可靠和滿(mǎn)足使用要求,又要最大可能節約鋼材和降低造價(jià)。不同使用條件,應當有不同的質(zhì)量要求。在一般結構中當然不宜輕易地選用優(yōu)質(zhì)鋼材,而在主要的結構中更不能盲目地選用質(zhì)量很差的鋼材。就鋼材的力學(xué)性能來(lái)說(shuō),屈服點(diǎn)、抗拉強度、伸長(cháng)率、冷彎性能、沖擊韌性等各項指標,是從各個(gè)不同的方面來(lái)衡量鋼材質(zhì)量的指標,在設計鋼結構時(shí),應該根據結構的特點(diǎn),選用適宜的鋼材。鋼材選擇是否合適,不僅是一個(gè)經(jīng)濟問(wèn)題,而且關(guān)系到結構的安全和使用壽命。

選定鋼材時(shí)應考慮下列結構特點(diǎn):
1、結構的類(lèi)型及重要性
  由于使用條件、結構所處部位等方面的不同,結構可以分為重要、一般和次要三類(lèi)。例如民用大跨度屋架、重級工作制吊車(chē)梁等就是重要的;普通廠(chǎng)房的屋架和柱等屬于一般的;梯子、欄桿、平臺等則是次要的,應根據不同情況,有區別地選用鋼材的牌號! 
2、荷載的性質(zhì)
  按所承受荷載的性質(zhì),結構可分為承受靜力荷載和承受動(dòng)力荷載兩種。在承受動(dòng)力荷載的結構或構件中,又有經(jīng)常滿(mǎn)載和不經(jīng)常滿(mǎn)載的區別。因此,荷載性質(zhì)不同,就應選用不同的牌號。例如對重級工作制吊車(chē)梁,就要選用沖擊韌性和疲勞性能好的鋼材,如Q345C或Q235C。而對于一般承受靜力荷載的結構或構件,如普通焊接屋架及柱等(在常溫條件下),可選用Q235BF。
3、連接方法
  連接方法不同,對鋼材質(zhì)量要求也不同。例如焊接的鋼材,由于在焊接過(guò)程中不可避免地會(huì )產(chǎn)生焊接應力、焊接變形和焊接缺陷,在受力性質(zhì)改變和溫度變化的情況下,容易引起缺口敏感,導致構件產(chǎn)生裂紋,甚至發(fā)生脆性斷裂,所以焊接鋼結構對鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能和可焊性都有較高的要求。如鋼材中的碳、硫、磷的含量要低,塑性和韌性指標要高,可焊性要好等。但對非焊接結構(如用高強度螺栓連接的結構),這些要求就可放寬。



(二)高層鋼結構材料選用的基本要求
       1、高層鋼結構所用鋼材的鋼種、鋼號、強度設計值、選用原則及所要求保證的機械性能、化學(xué)成分限值等以及連接所用的焊接材料、螺栓緊固件等材料的要求,除將鋼材的冷彎性能作為基本保證條件外,其它基本上與一般鋼結構相同,對厚板鋼材的強度設計值應按《高層建筑鋼結構設計與施工規程》的規定執行。此外,Q235A級普通碳素結構鋼只宜作次要的非焊接構件。
       2、抗震高層建筑鋼結構的鋼材性能,還應滿(mǎn)足下述要求:
       (1)鋼材屈強比不低于1.2,按8度和8度以上抗震設防的結構不低于1.5;
       (2)有明顯的屈服臺階,伸長(cháng)率大于20%,且有保持延性的良好可焊性;
       (3)甲、乙類(lèi)高層建筑鋼結構的鋼材屈服點(diǎn)不宜超過(guò)其標準值的10%。
       3、承重結構處于外露和低溫環(huán)境時(shí),其鋼材還應考慮耐大氣腐蝕和避免低溫冷脆的要求。
       4、采用焊接連接的梁-柱節點(diǎn)范圍內,當節點(diǎn)約束較強,板厚大于50mm,并承受沿板厚方向的拉力作用時(shí),應附加要求板厚方向的伸長(cháng)率保證(大于20%~25%),以防止層狀撕裂。
       5、同一高層結構中,根據構件所處的部位,受力情況的不同可分別選用不同的鋼號及強度級別的鋼材。
       6、圍護結構及組合板所用的壓型鋼板,宜采用Q235鋼。
       7、高層鋼結構中所采用的抗剪栓焊釘,其釘桿磁環(huán)等材料應符合有關(guān)標準規定的要求,其施焊應采用專(zhuān)用焊機焊具,以保證其抗剪承載力。
       8、高層建筑鋼結構的組合樓板及組合構件所用的混凝土標號、鋼筋及其設計強度,以及輕骨料混凝土材料等,應符合國家現行規范的要求。


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