鋼結(jié)構(gòu)工程 (7)

鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。因其自重較輕，且施工簡(jiǎn)便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、橋梁、場(chǎng)館、超高層等領(lǐng)域。

發(fā)展歷程

鋼結(jié)構(gòu)工程

我國(guó)雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有的成就，但由于2000多年的封建制度的束縛，科學(xué)不發(fā)達(dá)，因此，長(zhǎng)期停留于鐵制建筑物的水平。直到19世紀(jì)末，我國(guó)才開(kāi)始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國(guó)成立后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展，不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了過(guò)去。在設(shè)計(jì)、制造和安裝等技術(shù)方面都達(dá)到了較高的水平，掌握了各種復(fù)雜建筑物的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，在有效各地已經(jīng)建造了許多規(guī)模巨大而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)廠房、大跨度鋼結(jié)構(gòu)民用建筑及鐵路橋梁等，我國(guó)的鋼屋架，北京和上海等地的體育館的鋼網(wǎng)架，陜西秦始皇兵馬傭陳列館的三鉸鋼拱架和北京的鳥(niǎo)巢等。

特點(diǎn)

1、鋼結(jié)構(gòu)自重較輕

2、鋼結(jié)構(gòu)工作的可靠性較高

3、鋼材的抗振（震）性、抗沖擊性好

4、鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高

5、鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確快速地裝配

6、鋼結(jié)構(gòu)室內(nèi)空間大

7、容易做成密封結(jié)構(gòu)

8、鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕

9、鋼結(jié)構(gòu)耐火性差

優(yōu)點(diǎn)

抗震性：低層別墅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系，輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后，形成了非常堅(jiān)固的"板肋結(jié)構(gòu)體系"，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力，適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。

抗風(fēng)性：型鋼結(jié)構(gòu)建筑重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、防變形能力強(qiáng)。建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一，可抵抗每秒70米的颶風(fēng)，使生命財(cái)產(chǎn)能有效的保護(hù)。

耐久性：輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過(guò)程中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。結(jié)構(gòu)壽命可達(dá)100年。

保溫性：采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主，具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板，有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，達(dá)到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。

隔音性：隔音效果是評(píng)估住宅的一個(gè)重要指標(biāo)，輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃，隔音效果好，隔音達(dá)40分貝以上；由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體，其隔音效果可高達(dá)60分貝。

健康性：干作業(yè)施工，減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境造成的污染，房屋鋼結(jié)構(gòu)材料可****回收，其他配套材料也可大部分回收，符合當(dāng)前環(huán)保意識(shí)；所有材料為綠色建材，滿足生態(tài)環(huán)境要求，有利于健康。

舒適性：輕鋼墻體采用節(jié)能體系，具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；屋頂具有通風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成流動(dòng)的空氣間，保證屋頂內(nèi)部的通風(fēng)及散熱需求。

快捷：全部干作業(yè)施工，不受環(huán)境季節(jié)影響。一棟300平方米左右的建筑，只需5個(gè)工人30個(gè)工作日可以完成從地基到裝修的全過(guò)程。

環(huán)保：材料可****回收，做到綠色無(wú)污染。

節(jié)能：全部采用節(jié)能墻體，保溫、隔熱、隔音效果好，可達(dá)到50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑工程進(jìn)行建設(shè)中，運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅能夠使得建筑工程具有更大的跨度空間，同時(shí)還存在著安裝便利、造價(jià)成本較低等優(yōu)勢(shì)，因此使得其在建筑工程方面的應(yīng)用越來(lái)越廣。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的進(jìn)一步發(fā)展，高層建筑的數(shù)量將會(huì)急劇增多，這就對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。

近年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且取得了非常不錯(cuò)的應(yīng)用效果。不過(guò)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，也有因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)工作做得不到位，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)建筑出來(lái)穩(wěn)定性不足的問(wèn)題，這嚴(yán)重影響到了使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。為了確保建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)具有更高的質(zhì)量，需要在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，嚴(yán)格地按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)工作，從而為使用者提供更加安全、可靠的鋼結(jié)構(gòu)建筑。 [1] 

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

構(gòu)造

鋼結(jié)構(gòu)桿件長(zhǎng)細(xì)比的檢測(cè)與核算，可按規(guī)定測(cè)定桿件尺寸，應(yīng)以實(shí)際尺寸等核算桿件的長(zhǎng)細(xì)比；

鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的連接，可按規(guī)定檢測(cè)；支撐體系構(gòu)件的尺寸，可按規(guī)定進(jìn)行測(cè)定；應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙或相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行核實(shí)或評(píng)定。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的寬厚比，可按規(guī)定測(cè)定構(gòu)件截面相關(guān)尺寸，并進(jìn)行核算，應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范進(jìn)行評(píng)定。

涂裝

鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料的質(zhì)量，應(yīng)按**現(xiàn)行相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)涂料質(zhì)量的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)；

鋼材表面的除銹等級(jí)，可用現(xiàn)行**標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB8923規(guī)定的圖片對(duì)照觀察來(lái)確定。

不同類型涂料的涂層厚度，應(yīng)分別采用下列方法檢測(cè)：

1、漆膜厚度，可用漆膜測(cè)厚儀檢測(cè)，抽檢構(gòu)件的數(shù)量不應(yīng)少于標(biāo)準(zhǔn)表中 A 類檢測(cè)樣本的小容量，也不應(yīng)少于 3 件；每件測(cè) 5 處，每處的數(shù)值為 3 個(gè)相距 50mm 的測(cè)點(diǎn)干漆膜厚度的平均值。

2、對(duì)薄型防火涂料涂層厚度，可采用涂層厚度測(cè)定儀檢測(cè)，量測(cè)方法應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24的規(guī)定。

3、對(duì)厚型防火涂料涂層厚度，應(yīng)采用測(cè)針和鋼尺檢測(cè)，量測(cè)方法應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》CECS24的規(guī)定。涂層的厚度值和偏差值應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行評(píng)定。涂裝的外觀質(zhì)量，可根據(jù)不同材料按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)定。

鋼網(wǎng)架

鋼網(wǎng)架的檢測(cè)可分為節(jié)點(diǎn)的承載力、焊縫、尺寸與偏差、桿件的不平直度和鋼網(wǎng)架的撓度等項(xiàng)目。

鋼網(wǎng)架焊接球節(jié)點(diǎn)和螺栓球節(jié)點(diǎn)的承載力的檢驗(yàn)，應(yīng)按《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JGJ78的要求進(jìn)行。對(duì)既有的螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架，可從結(jié)構(gòu)中取出節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的極限承載力檢驗(yàn)。在截取螺栓球節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)采取措施確保結(jié)構(gòu)安全。

鋼網(wǎng)架中焊縫，可采用超聲波探傷的方法檢測(cè)，檢測(cè)操作與評(píng)定應(yīng)按《焊接球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》JG/T3034.1或《螺栓球節(jié)點(diǎn)鋼網(wǎng)架焊縫超聲波探傷及質(zhì)量分級(jí)法》JG/T3034.2的要求進(jìn)行。

鋼網(wǎng)架中焊縫的外觀質(zhì)量，應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的要求進(jìn)行檢測(cè)。

焊接球、螺栓球、高強(qiáng)度螺栓和桿件偏差的檢測(cè)，檢測(cè)方法和偏差允許值應(yīng)按《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JGJ78的規(guī)定執(zhí)行。

鋼網(wǎng)架鋼管桿件的壁厚，可采用超聲測(cè)厚儀檢測(cè)，檢測(cè)前應(yīng)清除飾面層。

鋼網(wǎng)架中桿件軸線的不平直度，可用拉線的方法檢測(cè)，其不平直度不得超過(guò)桿件長(zhǎng)度的千分之一。

鋼網(wǎng)架的撓度，可采用激光測(cè)距儀或水準(zhǔn)儀檢測(cè)，每半跨范圍內(nèi)測(cè)點(diǎn)數(shù)不宜小于 3 個(gè)，且跨中應(yīng)有 1 個(gè)測(cè)點(diǎn)，端部測(cè)點(diǎn)距端支座不應(yīng)大于 1m 。

結(jié)構(gòu)性能實(shí)荷檢驗(yàn)與動(dòng)測(cè)

對(duì)于大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)體系可進(jìn)行原位非破壞性實(shí)荷檢驗(yàn)，直接檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)性能。結(jié)構(gòu)性能的實(shí)荷檢驗(yàn)可按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。加荷系數(shù)和判定原則可按規(guī)定確定，也可根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力有疑義時(shí)，可進(jìn)行原型或足尺模型荷載試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)委托具有足夠設(shè)備能力的專門機(jī)構(gòu)進(jìn)行。試驗(yàn)前應(yīng)制定詳細(xì)的試驗(yàn)方案，包括試驗(yàn)?zāi)康?、試件的選取或制作、加載裝置、測(cè)點(diǎn)布置和測(cè)試儀器、加載步驟以及試驗(yàn)結(jié)果的評(píng)定方法等。試驗(yàn)方案可按標(biāo)準(zhǔn)制定，并應(yīng)在試驗(yàn)前經(jīng)過(guò)有關(guān)各方的同意。

對(duì)于大型重要和新型鋼結(jié)構(gòu)體系，宜進(jìn)行實(shí)際結(jié)構(gòu)動(dòng)力測(cè)試，確定結(jié)構(gòu)自振周期等動(dòng)力參數(shù)。結(jié)構(gòu)動(dòng)力測(cè)試宜符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

鋼結(jié)構(gòu)桿件的應(yīng)力，可根據(jù)實(shí)際條件選用電阻應(yīng)變儀或其他有效的方法進(jìn)行檢測(cè)。