鋼結構是什麼

鋼結構是由鋼製材料組成的結構，是主要的建築結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等製成的鋼樑、鋼柱、鋼桁架等構件組成，並採用硅烷化、純錳磷化、水洗烘乾、鍍鋅等除鏽防鏽工藝。

鋼結構的特點：

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構的構件截面小，自重輕，便於運輸和安裝，適於跨度大，高度高，承載重的結構。

2、鋼材韌性，塑性好，材質均勻，結構可靠性高

適於承受衝擊和動力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻，近於各向同性勻質體。鋼結構的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。

3、鋼結構製造安裝機械化程度高

鋼結構構件便於在工廠製造、工地拼裝。工廠機械化製造鋼結構構件成品精度高、生產效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結構是工業化程度最高的一種結構。

4、鋼結構密封性能好

由於焊接結構可以做到完全密封，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、鋼結構耐熱不耐火

當溫度在150℃以下時，鋼材性質變化很小。因而鋼結構適用於熱車間，但結構表面受150℃左右的熱輻射時，要採用隔熱板加以保護。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，鋼材的強度趨於零。在有特殊防火需求的建築中，鋼結構必須採用耐火材料加以保護以提高耐火等級。

6、鋼結構耐腐蝕性差

特別是在潮溼和腐蝕性介質的環境中，容易鏽蝕。一般鋼結構要除鏽、鍍鋅或塗料，且要定期維護。對處於海水中的海洋平臺結構，需採用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。

7、低碳、節能、綠色環保，可重複利用

鋼結構建築拆除幾乎不會產生建築垃圾，鋼材可以回收再利用。

鋼結構設計要點

1、結構佈置要點

（1）力學模型清晰。儘可能限制大荷載或移動荷載的影響範圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎。柱間抗側支撐的分佈應均勻。其形心要儘量靠近側向力(風震)的作用線。否則應考慮結構的扭轉。結構的抗側應有多道防線，比如有支撐框架結構，柱子至少應能單獨承受1/4的總水平力。

（2）框架結構的樓層平面次樑的佈置，有時可以調整其荷載傳遞方向以滿足不同的要求。通常爲了減小截面沿短向佈置次樑，但這會使主樑截面加大，減少了樓層淨高，頂層邊柱也有時會難以支撐。

2、預估截面

（1）鋼樑可選擇槽鋼、軋製或焊接H型鋼截面等。根據荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/50～1/20之間選擇。翼緣寬度根據樑間側向支撐的間距按l/b限值確定時，可迴避鋼樑的整體穩定的複雜計算，這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度後，其板件厚度可按規範中局部穩定的構造規定預估。

（2）柱截面按長細比預估。通常50<λ<150，簡單選擇值在100附近。根據軸心受壓、雙向受彎或單向受彎的不同，可選擇鋼管或H型鋼截面等。

（3）對應不同的結構，規範中對截面的構造要求有很大的不同。

（4）構件截面形式的選擇沒有固定的要求，結構工程師應該根據構件的受力情況，合理地選擇安全經濟美觀的截面。

3、材料選擇

材料選擇比較常用的是Q235和Q345。通常主結構使用單一鋼種以便於工程管理。從經濟方面考慮，也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控制作用時，可選擇Q345；穩定控制時，宜使用Q235。

4、節點設計

（1）焊接。焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應儘量與被連接構件重心接近。其他詳細內容可查規範關於焊縫構造方面的規定。

（2）連接板。連接板可簡單取其厚度爲樑腹板厚度加4mm。然後驗算淨截面抗剪等。

（3）樑腹板。樑腹板應驗算栓孔處腹板的淨截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。

鋼結構施工要點

1、預埋螺栓的質量控制

（1）施工基礎預埋螺栓時首先熟悉圖紙，瞭解圖紙的意圖，應制作安裝模板。

（2）預埋螺栓用安裝模板及鋼筋定位在柱的主筋和模板上，保證預埋螺栓不受土建澆築混凝土施工而移位。

（3）控制螺栓之間的間距、高低可控制在允許的誤差範圍內；保護好螺栓絲扣在混凝土澆築時不被損壞。

（4）土建工程完工後，用經緯儀和水準儀對地腳螺栓的標高、軸線進行復查，並做好記錄，交下一道工序驗收。

2、構件製作質量控制

鋼結構工程的施工通常要經過工廠製作和現場安裝兩個階段。

鋼結構一般製作工藝流程分爲：放樣→下料→拼板→切割→組立→埋弧焊接→鑽孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→製作組裝→焊接和焊接檢驗→防鏽處理、塗裝、編號→構件驗收出廠。

在鋼結構製作中，應根據鋼結構製作工藝流程，抓住關鍵工序進行質量控制，如控制關鍵零件的加工，主要構件的工藝、措施，所採用的加工設備、工藝裝備等。

3、焊接工程質量控制

（1）鋼結構施焊前，對焊條的合格證要進行檢查，按說明書要求使用，焊工必須持證上崗證。

（2）焊縫表面不得有裂紋、焊瘤，一、二級焊縫不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋，一級焊縫不得有咬邊、未滿焊等缺陷，一、二級焊縫按要求進行無損檢測，在規定的焊縫及部位要檢查焊工的鋼印。

（3）不合格的焊縫不得擅自處理，定出修改工藝後再處理，同一部位的焊縫返修次數不宜超過2次。

4、連接工程質量控制

（1）綁紮搭接時，應根據圖紙要求的間距計算好每根柱箍筋數量，並先將箍筋套在下層伸出的搭接筋上，然後立柱子鋼筋。

（2）在搭接長度內，鋼筋的綁扣應不少於3個，且綁扣應向柱內，以便於箍筋向上移動。

（3）基礎底板採用雙層鋼筋網時，應在上層鋼筋網下設置鋼筋撐腳或混凝土撐腳，以保證鋼筋位置正確。

（4）若柱主筋採用光圓鋼筋搭接時，角部彎鉤應與模板成45°，中間鋼筋的彎鉤應與模板成90°角。

（5）現澆柱與基礎連接用的插筋連接時，其箍筋應比柱筋小一個直徑，以便連接。同時，插筋位置須固定牢靠，以免造成柱軸線偏移。

5、構件安裝質量控制

（1）鋼結構安裝前，應對構件的質量進行檢查，構件的永久變形和缺陷超出允許值時，應進行處理。

（2）鋼柱安裝要檢查柱底板下的墊鐵是否墊實、墊平，防止柱底板下地腳螺栓失穩。

（3）控制柱是否垂直和有無位移，安裝工程中，在結構尚未形成穩定體系前，應採取臨時支護措施。

（4）當鋼結構安裝形成空間固定單元，並進行驗收合格後，要求施工單位及時將柱底板和基礎頂面的空間用膨脹混凝土二次澆築密實。

（5）檢查鋼結構主體結構的垂直度和整體平面彎曲。

6、緊固件連接質量控制

（1）注意高強螺栓摩擦面的加工質量及安裝前的保護，防止污染、鏽蝕。並在安裝前進行高強螺栓摩擦面的抗滑移係數試驗、檢查高強螺栓出廠證明、批號，對不同批號的高強螺栓定期抽做軸力試驗。

（2）高強螺栓安裝要求自由穿入，不得敲打和擴孔。因此在鋼結構製作時應準備一定的胎架模具以控制其變形，並在構件運輸時採取切實可行的固定措施以保證其尺寸穩定性。

（3）鋼結構安裝過程中板疊接觸面應平整，接觸面必須大於75%，邊緣縫隙不得大於0.8mm。對高強螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰進行嚴格控制檢查，擰螺栓的扭力扳手應進行標定等。終擰完畢應逐個檢查，對欠擰、超擰的應進行補擰或更換。

7、除鏽及塗裝工程

（1）施工人員要根據圖紙要求以及除鏽等級採用不同除鏽方法。

（2）塗刷工程質量的控制應做到在鋼結構塗刷前，塗刷的構件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等異物，塗刷遍數和厚度應符合設計要求。

（3）對塗裝材料必須有合格證，防火塗料塗裝工程必須由消防部門批准的施工單位施工。

鋼結構工程注意要點：

1、如果有天溝，系杆不能設計到緊貼着柱頂的部位，否則將可能導致無法安裝落水管。

2、水平支撐上花籃螺栓位置的佈置要合理，不要過於偏離主樑，應該考慮方便安裝爲主，另外也要考慮一下隅撐的佈置位置。

3、不要片面地在檁條的拉條孔上考慮“受拉邊、受壓邊”等因素，打出上下邊距不等的孔眼，因爲安裝時是很容易裝反的，結果反而不利。

4、高強螺栓的位置要合理，要考慮扭斷器及扭矩扳手的施工空間，不要在安裝時，因爲空間太小，扭斷器及扭矩扳手無法就位等，導致高強螺栓梅花頭無法擰斷或高強螺栓無法擰緊。

5、高強螺栓連接板如果有可能，儘量採用上下對稱的螺栓佈置方法。

6、輕鋼結構如果有維護磚牆，一定要提前與建設單位及土建施工單位對接好備。

7、抗風柱與鋼樑的連接應儘量採用彈簧板連接，因爲中間跨的樑安裝後下撓比較大，山牆的樑若用螺栓與抗風柱連接，會造成屋面不平。

8、屋面檁條佈置圖和鋼樑的詳圖要認真核對。

9、節點板無加勁肋，有的是設計者也沒設計，導致後續焊時，節點板變形。

10、樑柱做系杆連接板時，沒有將孔適當外伸，有的地方因爲系杆上的連接板太長，導致空間太小，系杆過長放不進去。

11、在有條形窗的檁條安裝時儘量採用沉頭螺釘。

12、門口上層條形窗與門口上框太近，沒有雨篷的位置。

13、窗框上下相鄰檁距間的拉條沒佈置好，拉條端頭與窗框發生衝突。

14、應在天溝下塗刷防結露漆，或者噴塗聚氨酯保溫層，也可做其他保溫處理。