对钢结构的认识(非常好的课件)

对钢结构的认识三.钢结构连接形式一.钢结构的构件四.钢结构的特点二.钢结构的分类

钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。中国是最早用铁制造承重结构的国家，远在秦始皇时代（公元前246-219年），就已经用铁做简单的承重结构，而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪，聪明勤劳的中国人民就用铁链修建铁索悬桥，著名的四川泸定大渡河铁索桥，云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是中国早期铁体承重结构的例子。钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、住宅钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构5大子类。一、钢结构中的构件1.什么是钢结构

2.钢结构的特点：1）.钢结构自重较轻2）.钢结构工作的可靠性较高3）.钢材的抗振（震）性、抗冲击性好4）.钢结构制造的工业化程度较高5）.钢结构可以准确快速地装配6）.钢结构室内空间大7）.容易做成密封结构8).钢结构易腐蚀9).钢结构耐火性差10).钢结构可回收利用11).钢结构工期较短

3.钢结构的结构型式:

1).排架结构是目前最基本、最普遍的结构形式，有屋面（或屋面梁），柱和基础组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。根据生产工艺和使用要求的不同，排架结构可做成等高，不等高和锯齿形等多种形式。排架结构其跨度可超过30m，高度可达20~30m或者更高，吊车吨位可达150t甚至更大。排架结构传力明确，构造简单，施工亦较方便。

2).刚架结构是柱与横梁刚体接成一个构件，柱与基础通常为铰接。刚架的优点是梁柱合一，构件种类少，制作较简单，且结构轻巧。当跨度和高度较小时，其经济指标稍优于排架结构。刚架的缺点是刚架较差，承载后会产生跨变，梁柱转角处易产生早期裂缝，所以对于有较大吨位吊车的厂房，刚架的应用受到一定的限制。

3).框架结构框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。

4.轻钢和重钢的区别：判定结构为重钢与轻钢结构确实没有一个统一的标准，很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白，但我们可以以一些数据综合考虑并加以判断：1).厂房行车起吊重量：大于等于25吨，可以认为为重钢结构了。2).每平米用钢量：大于等于50KG/M2，可认为是重钢结构。3).主要构件钢板厚度：大于等于10MM，轻钢结构用的较少。另外，还有一些参考值：如每平米造价，最大构件重量，最大跨度，结构形式，檐高等，以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据，当然现在很多建筑都是轻、重钢都有。但有一些我们可以较肯定的说是重钢：如：石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览中心，高层或超高层钢结构。

轻型钢结构二、钢结构的分类多高层钢结构空间钢结构桥梁钢结构1.轻型钢结构中的构件

轻型钢结构主要是用在不承受大载荷的承重建筑。采用轻型H型钢（焊接或轧制；变截面或等截面）做成门形钢架支承，C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构，采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。

钢柱，钢梁：一般采用焊接H钢楔形H型钢（变截面）

吊车梁：一般是焊接H型钢。

支撑（柱间支撑，屋面支撑）：一般采用角钢（刚性，抗震）或圆钢（柔性）。系杆：一般采用角钢或圆管。

檩条:一般截面为C型，Z型。拉条：一般截面为圆钢。隅撑：一般为角钢。

多高层钢结构2.

3.住宅钢结构中的构件主要构件有钢柱，钢梁，支撑。钢柱钢梁的截面可为H型，箱型等。

4.空间钢结构中的构件

5.桥梁钢结构

三、

钢结构的连接常用的连接方法和特点；1）高强螺栓连接：（主要用于主要构件的连接）2）普通螺栓连接：（主要用于一些次要构件的连接）3）紧固件连接：（主要用于一些围护结构的连接）4）焊接连接：

1.高强螺栓连接高强螺栓一般采用45号钢，40B钢和20MnTiB钢加工制作，经热处理后，螺栓抗拉强度应分别不低于800N/mm2;1000N/mm2,且屈强比分别为0.8和0.9，因此其性能等级分别称为8.8级和10.9级。高强度螺栓分为大六角头型（图3.1.9a）和扭剪型（图3.1.9b）两种。安装时通过特别的扳手，以较大的扭矩上紧螺帽，使螺杆产生很大的预拉力。高强螺栓的预拉力把被连接的部件夹紧。使部件的接触面间产生很大的摩擦力。外力通过摩擦力传递。这种连接称为高强度螺栓摩擦性连接。柱梁高强螺栓连接主次梁高强螺栓连接

2.普通螺栓连接普通螺栓分为ABC三级。A级与B级为精制螺栓，C级螺栓由未经加工的圆板压制而成。以及次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定。檩条与屋面梁连接隅撑与屋面梁连接3.轻钢钢结构的紧固件连接在冷弯薄壁型钢结构中经常采用自攻螺钉，钢拉铆钉，射钉等机械式紧固件连接方式主要用于压型钢板之间和压型钢板与冷弯型钢等柱支承构件之间的连接。1）焊缝连接的特性钢结构的焊接方法：电弧焊(电焊)、气焊、电阻焊

电焊工艺

电焊按工艺分

:手工焊、埋弧自动焊、半自动焊、CO2气体保护焊

电弧焊工艺示意

4.钢结构的焊接方法2.手工电弧焊原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。A、焊条的选择：焊条应与焊件钢材相适应。Q235钢选择E43型焊条（E4300--E4328)Q345钢选择E50型焊条(E5000--5048)Q390、Q420钢选择E55型焊条(E5500--5518)B、焊条的表示方法：E—焊条(Electrode)第1、2位数字为熔融金属的最小抗拉强度第3、4适用焊接位置、电流及药皮的类型。不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应焊条。气体保护焊埋弧焊3.电焊工艺

各类电焊的特点:

1.手工焊：手工施焊，工作环境差；焊缝熔深小，质量不易保证；施焊灵活，适用范围广，工地焊接的主要施工方法。2、自动焊：焊机自动行进，焊丝自动下送；焊缝熔深大，质量高；适用

长大直焊缝，工厂焊接的主要施工方法。

3、半自动焊：焊丝自动下送，行进方向手动；焊接质量和适用范围均介于手工焊和自动焊之间。

4.连接形式和施焊位置连接形式：

按被连接件相互位置分对接、搭接、顶接（T形、角接）

对接、搭接、顶接（T形、角接）施焊位置：仰焊、俯