鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍
1、重型工業(yè)廠房:跨度和柱距都比較大或設(shè)有繁重工作制吊車或大噸位吊車或具有2~3層吊車的廠房以及某些高溫車間宜采用鋼吊車梁鋼屋架及鋼柱等構(gòu)件以至全鋼結(jié)構(gòu)
2、大跨度結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)的跨度越大時減輕結(jié)構(gòu)自重就有明顯的經(jīng)濟效果
3、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑:高聳結(jié)構(gòu)包括高壓輸電線路塔變電架構(gòu)廣播和電視發(fā)射塔架和桅桿等這些結(jié)構(gòu)主要承受風荷載采用鋼結(jié)構(gòu)除了自重輕便于安裝施工外還因鋼材的輕質(zhì)高強構(gòu)件截面小減小了風荷載從而取得大的經(jīng)濟效益
4、受動力荷載作用的結(jié)構(gòu):由于鋼材的動力性能好韌性好可用作直接承受起重量較大或跨度較大的橋式吊車的吊車梁
5、可拆卸和移動的結(jié)構(gòu):
流動式展覽館和活動房屋等采用鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)重量輕便于拆遷采用螺栓連接時又便于裝配和拆卸建筑機械為了減輕結(jié)構(gòu)自重則需要采用鋼結(jié)構(gòu)
6、容器和管道:因鋼材的強度好且密閉性好因而高壓氣管和管道煤氣罐和鍋爐等都用鋼材制成
7、輕型鋼結(jié)構(gòu):采用單角鋼或薄壁型鋼組成的輕型鋼結(jié)構(gòu)以及門式鋼架結(jié)構(gòu)具有自重小建造快又較省鋼材等優(yōu)點近年來獲得了廣泛運用
8、其他建筑物:運輸通廊棧橋各種管道支架以及高爐和鍋爐構(gòu)架等通常也都采用鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)加工的連接方法跟選材要求
[一]、鋼結(jié)構(gòu)的連接方法
鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。
(一)、焊縫連接
焊縫連接是通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化,經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫,從而將焊件連接成為一體。
優(yōu)點:
不削弱構(gòu)件截面,節(jié)約鋼材,構(gòu)造簡單,制造方便,連接剛度大,密封性能好,在一定條件下易于采用自動化作業(yè),生產(chǎn)效率高。
缺點:焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能是某些部位材質(zhì)變脆;鋼結(jié)構(gòu)加工焊接過程中鋼材受到分布不均勻的高溫和冷卻,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形,對結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響;焊接結(jié)構(gòu)由于剛度大,局部裂紋一經(jīng)發(fā)生很容易擴展到整體,尤其是在低溫下易發(fā)生脆斷;焊縫連接的塑性和韌性較差,施焊時可能產(chǎn)生缺陷,使疲勞強度降低。
(二)、螺栓連接
螺栓連接是通過螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。螺栓連接分普通螺栓連接和高強度螺栓連接兩種。
優(yōu)點:施工工藝簡單、安裝方便,特別適用于工地安裝連接,也便于拆卸,適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時性連接。
缺點:需要在板件上開孔和拼裝時對孔,增加制造工作量,且對制造的精度要求較高;螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱,且被連接件常需相互搭接或增設(shè)輔助連接板(或角鋼),因而構(gòu)造較繁且多費鋼材。
(三)、鉚釘連接
鉚釘連接是將一端帶有半圓形預制釘頭的鉚釘,將釘桿燒紅后迅速插入連接件的釘孔中,然后以使連接達到緊固。
優(yōu)點:鉚接傳力可靠,塑性、韌性均較好,質(zhì)量易于檢查和保證,可用于重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)。
缺點:鉚接工藝復雜、制造費工費料,且勞動強度高,故已基本被焊接和高強度螺栓連接所取代。
[二]、鋼結(jié)構(gòu)選材的要求
國民經(jīng)濟各行各業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展都離不開鋼材,由于使用的部位和功能差異,所選用的鋼材的材質(zhì)也不盡相同。如機器零件需要、耐磨性和韌性中等的鋼材;車床加工車間使用的是耐磨性高、硬度高的材質(zhì);石油化工選擇耐高溫的材質(zhì);鋼材的種類很多,能滿足結(jié)構(gòu)用鋼的卻很少,選擇建筑結(jié)構(gòu)用鋼滿足以下幾點:
較高的強度。選擇的鋼材,就是選擇抗拉強度和屈服點高的鋼材。增加鋼材的屈服強度,就可以選擇斷面小的型材。減小鋼結(jié)構(gòu)本身的重量,達到減少鋼材的使用量,減少了鋼結(jié)構(gòu)工程投資成本。增加鋼材的抗拉強度,可以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)推能力,提高anquan系數(shù)。
足夠變形能力。即塑性和韌性性能好。鋼材具有良好的塑性,其受外力荷載破壞時,容易發(fā)現(xiàn)破壞點。降低了鋼結(jié)構(gòu)建筑突然倒塌的危害。塑性好的鋼材具有減緩突然荷載而產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力值。并產(chǎn)生局部變形,消化應(yīng)力。韌性高的鋼材,在承受震動荷載時,可以消耗大部分的震動力量,大幅降低結(jié)構(gòu)突然破壞的風險程度。在地震區(qū)域的鋼結(jié)構(gòu)建筑含有塑性設(shè)計時,鋼材的變形至關(guān)重要,關(guān)系到整個建筑的。
良好的加工性能。就是鋼材可以采用冷壓鍛造、熱軋?zhí)幚?,還具有可焊性。
加工時,盡量保持鋼材的本身特性,不能因采用加工技術(shù)而降低鋼材的自身性能。
否則,整個建筑的結(jié)構(gòu)帶來較大的anquan隱患。
鋼結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有屈服強度、斷后伸長率,抗拉強度的合格證。
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