鋼結構的特點

1、鋼結構自身重量比較輕

2、鋼結構工作的穩定性比較高

3、建筑鋼材的抗震（震）性、抗沖擊性好

4、鋼結構制造的現代化程度高

5、鋼結構能夠精確迅速地安裝

6、非常容易制成密封結構

7、鋼結構易浸蝕

8、鋼結構阻燃性差 常見鋼牌號及性能

1、碳素廠合金結構鋼：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等

2、合金結構鋼高強度結構鋼

3、高品質碳素鋼及合金工具鋼

4、專業主要用途鋼 原材料采用標準 鋼結構的材料采用原則是確保承重結構的承載力和避免在一定條件下發生脆性破壞，依據構造的必要性、載荷特點、結構類型、應力狀態、連接方式、建筑鋼材厚度和辦公環境等因素充分考慮的。 《鋼結構設計標準》GB50017-2003提出的四種鋼材型號是“宜”使用的型號規格，要在標準批準后的最先挑選，并不是嚴禁其他型號的應用，只需使用的建筑鋼材達到規范的規定就可以。 關鍵技術內容

（1）高層住宅鋼結構技術性。依據建筑密度和設計要點各自選用架構、架構支撐點、筒節和超大框架剪力墻，其預制構件可采用鋼、勁性鋼筋混凝或鋼管混凝土。鋼構件輕質延展性好，可采用電焊焊接槽鋼或冷軋槽鋼，適用極高建層工程建筑；勁性混凝土預制構件彎曲剛度大，防火安全性能好，適用中高層建筑或底部結構；鋼管混凝土工程施工簡單，僅用于柱構造。

（2）室內空間鋼結構技術性。室內空間鋼結構自身重量輕、彎曲剛度大、造型設計美觀大方，工程施工速度更快。以無縫鋼管為構件的球連接點平板電腦球形網架、雙層變截面球形網架及網殼等是中國室內空間鋼結構使用量最大的構造形式。有著室內空間彎曲剛度大，用鋼量低優勢，在設計、施工和檢驗規程，并可提供完備的CAD。除網架外，空間布局還有大跨懸索結構、張拉膜結構等。

（3）輕鋼結構技術性。伴隨輕形彩鋼板做成墻面和平屋面排架結構組成的新結構類型。由5mm之上鋼板焊接或冷軋的大斷面厚壁H型鋼墻梁和鋼檁條，圓鋼制成軟性終端軟件和高強度螺栓連接組成的輕鋼結構管理體系，柱距可在6m到9m，跨距可以達到30m或更大，相對高度可以達到十幾米，并可設輕形吊四。用鋼量20～30kg/m2。已經有標準化的設計程序和專業化生產公司，產品品質好，組裝速度更快，重量較輕，投資少，工程施工不會受到時節限定，適用于各種輕形廠房。

（4）鋼混泥土組合結構技術性。以鋼材或鋼管理與混凝土工程組成的梁、柱承重結構為鋼混結構組合結構，近些年應用領域日益擴張。組合結構兼具鋼與混凝土二者的優點，總體強度高、剛度好、抗震等級性能優良，當選用業務外包混泥土結構時，更具有良好的防火和抗腐蝕性能。組成結構構件一般可降低用鋼量15～20％。搭配密肋樓蓋及鋼管混凝土部件，還具有少模板支撐或不支模、工程施工便捷迅速的優點，營銷推廣發展潛力比較大。適用隨比較大載荷的雙層或多層建筑的框架柱、柱及框架結構，公共建筑柱和密肋樓蓋等。

（5）高韌性螺栓連接與焊接工藝。高強度螺栓是由磨擦力來傳達地應力，由螺栓、螺絲和密封圈三部分組成。高強度螺栓連接工程施工簡單、拆卸靈便、承載能力高、緩解疲勞性能和鎖緊性強、安全高優勢，工程項目中已取代了鉚合和部分電焊焊接，變成鋼結構制做及安裝中的主要連接方式。在生產車間內制作的鋼構件，厚鋼板應采用全自動多絲弧埋焊，箱型柱擋板應采用熔咀電渣焊等技術。當場施工安裝中，應采用半自動焊技術和氣體保護焊焊絲及自維護焊絲技術性。

（6）鋼結構安全防護技術性。鋼結構安全防護包含防火安全、防腐蝕、防銹處理，一般是選用在防火材料處理后無需再作防銹，但有浸蝕氣體的建筑中有待作防腐處理。中國防火材料類型比較多，如TN系列產品、MC-10等，在其中MC-10防火材料有醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氟膠建筑涂料及氯磺化材料等。

在施工過程中應根據鋼結構形式、防火等級要求及環境條件采用適宜的建筑涂料及涂層厚度。

總體目標與對策 鋼結構工程項目涉及面廣，技術水平大，在推廣使用中需要按照我國及行業技術標準。全國各地建設行政主管部門應高度重視鋼結構工程項目系統化階段的基本建設，組織好質量檢驗團隊業務培訓，并及時總結工作實踐和新技術。大專學校、技術部和施工企業應加快鋼結構工程技術人員塑造，營銷推廣技術成熟的鋼結構CAD。民眾團體會員應相互配合鋼結構技術發展，大力開展世界各國學術論壇和培訓課程活動，積極主動把鋼結構的設計、制做與施工安裝技術的總體水平，在近期內會有獎勵的提升。

連接方式 鋼結構的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和螺栓連接三種。

（一）、焊縫連接 焊縫連接是由電孤造成的熱量使焊材和工件部分熔融，經制冷凝結成焊縫，從而將焊接件連接變成一體。 優勢：不消弱預制構件橫截面，節省建筑鋼材，結構簡易，生產制造便捷，連接彎曲剛度大，密封性性能好，在一定條件下便于選用自動化技術工作，生產制造高效率。 缺陷：焊縫周邊建筑鋼材因電焊焊接持續高溫功效形成的熱影響區有可能是一些位置材料變脆；焊接過程中管材遭受遍布不勻的高溫和制冷，使構造造成焊接殘余應力和殘余變形，對結構的承載能力、彎曲剛度和使用性能有一定影響；焊接結構因為彎曲剛度大，部分裂痕一經產生非常容易擴展到總體，尤其是在超低溫下易發生脆性斷裂；焊縫連接的可塑性和柔韌性較弱，焊接時可能產生缺點，使沖擊韌性減少。

（二）、螺栓連接 螺栓連接是由螺栓這類標準件把連接件連接變成一體。 螺栓連接分一般螺栓連接和高韌性螺栓連接二種。 優勢：施工技術簡易、組裝便捷，尤其適用施工工地組裝連接，也便于拆裝，適用必須裝拆結構和暫時性連接。 缺陷：需要在零件上打孔和組裝時對孔，提升生產制造任務量，且對制造的精密度要求較高；螺栓孔還使線條橫截面消弱，且被連接件常需互相鋼筋搭接或加設協助連接板（或角鐵），所以結構較繁且多費材料。

（三）、 螺栓連接 螺栓連接是把一端含有半圓型預制構件釘頭的螺栓，將釘桿燒紅后迅速插進連接件的接縫處中，用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭，以便連接做到擰緊。 優勢：鉚合傳力靠譜，可塑性、延展性均不錯，品質便于定期檢查確保，適合于超重型和同時承擔動力荷載的結構。 缺陷：鉚接工藝繁雜、生產制造費時費料，且工作強度高，故已基本被電焊焊接和高韌性螺栓連接所取代。 電焊焊接連接

（一）焊接工藝 鋼結構常用的焊接工藝是電弧焊接，包含電弧焊、全自動或半自動式電弧焊接及其氣體保護焊等。 電弧焊是鋼結構中常用焊接工藝，其機器設備簡易，使用靈巧便捷。但工作條件差，生產能力比全自動或半自動焊低，焊縫質量的特異性大，在一定程度上在于電焊工的技術實力。 自動焊機的焊縫質量穩定，焊縫內部結構缺點偏少，可塑性好，斷裂韌性好，適用于電焊焊接較長的立即焊縫。半自動焊因人工控制，適用焊曲線圖或隨意形狀的焊縫。全自動和半自動焊應采用與主要金屬材料相適應的焊條和助焊劑，焊條應符合國家行業標準的規定，助焊劑應根據焊接工藝要求明確。 氣體保護焊要用稀有氣體（或CO2）空氣做為電孤的保護物質，使熔融金屬材料與空氣阻隔，以保持焊接過程平穩。氣體保護焊電孤加溫集中化，焊接速度快，熔融深度大，故焊縫抗壓強度比手工焊的高。且可塑性和抗腐蝕好，適用于碳鋼板的電焊焊接。

（二）、焊縫方式 焊縫連接方式依據被連接預制構件之間互相部位可分為連接、鋼筋搭接、T形連接和角接等四種方式。這種連接所用的焊縫有連接焊縫和角焊縫二種基本上方式。在具體應用時，應根據連接的支承狀況，融合生產制造、安裝和電焊焊接標準進行選擇。

（三）焊縫結構 1、連接焊縫 連接焊縫傳力立即、平穩、并沒有顯著的應力狀況，因此承受力性能優良，相對于承擔靜、動荷載的預制構件連接都適用。但由于連接焊縫的質量要求較高，焊接件中間焊接空隙規定較嚴，一般多用以工廠制造的連接中。 2、角焊縫 角焊縫的形式：角焊縫按其長短方向和外力的作用方位的不同，可分為平行于力作用方向的側邊角焊縫、垂直在力作用方向的正臉角焊縫與力作用方位交角的斜向角焊縫及其圍焊縫。 角焊縫橫截面方式又分為一般式、緩坡式和深熔式。圖上hf稱之為角焊縫的焊腳尺寸。一般式橫截面焊孔邊比例為1：1，無限接近等腰直角三角形，其傳力線彎曲較強烈，故應力比較嚴重。對同時承擔動力荷載的結構，為了保證傳力平穩，正臉角焊縫宜采用兩焊角邊尺寸比例1：1.5的緩坡式（長邊順內功方位），側邊角焊縫宜采用比例為1：1的深熔式。 螺栓連接

（一）一般螺栓連接的構造

1、一般螺栓的形式和規格型號 鋼結構采用的一般方式為大六角頭型，其編號用英文字母M與公稱壓力和孔徑（mm）表明。工程中常見M18，M20，M22，M24。按國家標準，螺栓統一用螺栓的性能級別來表示，如“4.6級”、“8.8級”等。小數位前數字代表螺栓原材料的最低抗壓強度，如“4”表明400N/mm2，“8”表明800N/mm2。

小數點后的數字（0.6、0.8）表明螺栓材料的強屈，即屈服極限與最少抗壓強度的比率。 依據螺栓的尺寸精度，一般螺栓又分為A、B、C三級。 A、B級螺栓（特制螺栓）選用8.8級材料制做，經數控車床數控加工成的，表面光滑，規格精確，且適用Ⅰ類孔（即螺栓孔在安裝較好的預制構件上鉆成或擴鉆成，孔邊光潔，對孔精確）。

由于其尺寸精度高，與孔邊觸碰密切，其連接形變小，承受力性能好，適合于承擔比較大剪應力和拉伸強度的連接。但生產制造和安裝較費時，成本相對高，故在鋼結構中比較少選用。 C級螺栓（濫造螺栓）用4.6或4.8級鋼制做，生產加工不光滑，規格不足精確，只要求Ⅱ類孔（即螺栓孔在單獨零件上一次沖成或無需機床夾具鉆成。

一般孔徑比螺栓桿徑大1~2mm）。在傳送剪應力時，連接形變大，但傳送抗拉力的性能良好，實際操作不用獨特機器設備，低成本。主要用于承擔抗拉力的螺栓連接和承擔基樁載荷或簡接承擔動力荷載結構中的主次受剪連接。

2、一般螺栓連接的排序 螺栓的排布應簡易、統一而緊密，達到承受力規定，結構有效又方便組裝。排列方式有并排和錯列二種排序（如下圖所示）。并排較簡易，錯列較緊密。

（二）一般螺栓連接的承受力特性

1、受剪螺栓連接

2、受彎螺栓連接

3、拉剪螺栓連接

（三）高韌性螺栓的承受力特性 高韌性螺栓連接按設計和承受力規定可分為磨擦型和承受壓力型二種。磨擦型連接在承擔裁切時，之外剪應力做到零件間可能發生的較大摩阻力為極限狀態；當超出時零件間產生相對性移動，即覺得連接已失效而毀壞。承受壓力型連接在受剪時，則容許滑動摩擦力被擺脫并產生零件間相對性移動，隨后外力作用可以繼續提升，并且以自此發生的絲桿裁切或孔邊承受壓力的最終毀壞為極限狀態。