引论：我们为您整理了13篇钢结构范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
主办单位：冶金部建筑研究总院;中国钢结构协会
出版周期：月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：16开
国际刊号：1007-9963
国内刊号：11-3899/TF
邮发代号：82-850
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1986
期刊收录：
核心期刊：
期刊荣誉：
中科双效期刊
篇2
此柱是一选煤厂房柱的一部分，一根柱被分成三部分进行制作，此为顶部柱，具体结构形式如“图一”所示。在中间部位是一100吨吊车的吊车梁的支腿部分，上部包含有与梁连接的端头板，下部有与中柱连接的连接板，以及吊车梁支撑以及一些柱间支撑连接板等附件构成。其中柱截面尺寸为主截面为HN1000X450X22X30/HN1300X450X26X30， 与梁连接的端头板、与柱连接的柱头板以及吊车梁支撑厚度均为30mm，一些加强筋为10mm。 材料为Q345B。吊车梁支撑与钢柱之间的焊缝为全熔透焊缝。此柱总长为7150mm，总重为4105.2KG。制作标准为AWS D1.1。
2焊接工艺评定及焊接工艺规程
按照AWS D1.1 的相关要求进行焊接工艺评定，其中包括板与板之间的对接焊缝，板与板焊接的角接头，厚度从6-30mm，焊接方法涉及到FCAW（CO2气体保护焊），SAW（埋弧焊），具体的应用会在下边的工序中详细说明，在此不作总结。
焊工及焊接操作工按照AWS D1.1 的要求进行了相关的技能考试及验证，在此不详细说明。
3制作工序
钢结构柱的制作一般情况下包含以下几个工序，1板材的下料，开坡口（如果有）；2 板材的拼接，质量检验3焊接H型钢及质量检验4放样及组对附属件；5焊接端附属件；最终检验。所以，从以上工序可以看出，焊接过程几乎贯穿了这个钢结构的制作过程，所以必须严格进行的控制。
有吊车梁支撑牛腿处为焊接量最大的部位，且焊接难度大，要求严格。此处为非对称结构，如果焊接过程控制不好，非常容易产生侧向的焊接变形，从而导致整根柱子的直线度超标，影响整体质量，所以此处的焊接是整个柱子制作的重点也是难点。
3.1板拼接
所有的板材拼接焊缝均要求按照全熔透焊缝进行焊接，所以对接焊缝必须要求开坡口，坡口形式如下图二所示，采用埋弧自动焊或者手工焊，或者二者相结合的方式进行焊接。采用埋弧焊焊接时，组对间隙0，并且要求板与板之间的间隙越小越好。根据焊接工艺规程选择焊丝为H10Mn2，配合与之相匹配的焊剂SJ101 进行焊接。一般情况下，埋弧焊焊接此种坡口形式的焊缝，不用背面清根基可以达到全熔透的效果，但是不同的焊接机械的能力不同也会产生区别，如果发现背面没有焊透，出现夹渣等缺陷，采用碳弧气刨得方法进行背侧清根后再进行下一层的焊接。。FCAW焊接时，坡口钝边1-2mm 为宜，并且根据实际情况留有0-1mm的焊接间隙，以保证根部的熔透效果，选择使用E71T-1C焊丝，。焊接完毕后打磨去掉余高，进行超声波检测。
3.2 H型钢焊接
板材拼接完毕后，组对成为H型结构进行柱主体的焊接。 焊接位置为水平位置。一般情况下，此种钢柱的焊接为船型焊，即工件放置在90度的专用工装上，使焊缝处于水平位置。焊接顺序为对称焊接，减少焊接变形，一般的焊接顺序是1-3-2-4，或者2-4-1-3进行。如果埋弧焊接一次不能填满整个坡口，必须进行多次填充才可满足焊缝高度，则必须按照以上步骤进行焊接，不能一条焊道填满后再焊接其它焊缝。这样的焊接顺序能够较好的保证H型钢的制作精度，减少焊接变形。并且，每次的翻转过程是一次焊接内应力的释放过程。此种大厚壁的钢结构H型钢一旦产生变形，很难通过火焰校正的方式进行调整，必须通过施加外力，如千斤顶或者专用的调直机械进行校正，且校正后的效果不是很理想。
3.3附属件的焊接
此道工序是产生焊接变形的主要点，应该特别给与关注。特别是柱端头板与H钢焊接，和牛腿和H型钢焊接，此两处的焊缝形式均为T型焊缝，且受动载荷冲击比较大区域，所以技术要求比较严格，采用完全焊透形式的T型焊缝，这也就是说，此处的焊缝属于坡口焊缝，焊接输入量比较大，并且焊缝布置复杂，空间距离小，焊接热循环比较多，很容易产生较大的应力集中，从而引起焊接变形，或者导致钢材产生层状撕裂。
3.3.1 H型钢与端头板的焊接
由于选取了一根顶部柱为例子，所以此根柱不但含有与梁相连接的端头板，还有和底部柱相连接的柱头连接板。由于柱与梁之间，柱与柱之间采用螺栓连接，所以要求此端面焊接后必须平整，不可一产生翘曲或者凹陷等缺陷，所以在焊接过程中必须减少变形，释放在焊接过程中产生的焊接应力，保证整个平面的平整度。
3.3.1.1坡口与焊接顺序
与端头板焊接处均开45度坡口，坡口形式如图四所示，在此特意选择了开45度的坡口角度，这样可以既可以减少填充量， 也可以保证根部的完全焊透。在焊接时要求焊工必须按照一个顺序进行焊接，并且保证所有的部位均按照从里到外，先短后长的原则进行焊接。
3.3.1.2焊接方法
采用 二氧化碳气体半自动焊进行焊接，此种焊接方法的优点是焊接速度快，其焊接速度是手工焊条电弧焊的1-4倍，且焊接成本比较低，焊接变形小，一般情况下，co2气体保护焊产生的变形为角变形为千分之五，不平度只有千分之三。
3.1.3焊接顺序，先焊接H型钢服板与端头板之间的焊缝，然后再焊接两个翼缘板与端头板之间的焊缝， 这样焊接的好处是腹板的焊缝焊接使，使应力可以从中间往两侧分散，避免焊接应力集中在焊缝内部，形成内应力。然后焊接两个翼缘板与H型钢之间的焊缝， 此处焊缝最好采用两个焊工对称焊接的形式，这样使焊接产生的内应力可以减小，同时在焊接过程中，使用小锤锤击焊道，使焊接应力得以释放。
3.4吊车梁支腿焊接
此处是整根柱的焊接重点所在，如果控制不好，将会产生很大的变形。特别指出的是吊车粱支腿下平面的板要插入变截面梁中，不可以断开。在此，按照图纸尺寸先将支腿进行预制，再将变截面部分与支腿进行组对，H型钢与支腿焊接的部位按照图四形式开坡口，采用FCAW进行焊接。焊接顺序按照3.3.1.1 的顺序进行，并且每焊完一道焊缝需要用小锤锤击焊道，释放产生的应力，此处控制的要点是，每一个焊道不能一次性填满，必须按照一定的方向进行焊接，并且焊接顺序一旦固定，原则上不能修改，从开始到焊接结束都要按照此顺序进行。
4焊接收缩量的控制
在焊接过程中，由于焊缝受到拉应力的作用，会产生变形和形变，所以柱在整个焊接过程中会缩短，为了保证整体的安装精度，所以在下料前必须根据收缩量的大小留出适当的余量。此种结构的柱子由于结构复杂，焊接收缩量计算公式已经不适合此种复杂焊缝的收缩量计算，所以工厂采用实际收缩量验证的方式来控制下料尺寸。在批量制作前，预先预制一件来验证焊缝收缩量。当第一件焊接完毕后，发现总长度方向会产生5mm 的焊接收缩量，宽度方向会有1-2mm 的收缩量（在可控范围内，不予考虑）。所以在结构柱下料前，每根柱在长度方向都会长出5mm。在以后的焊接过程中，通过复查的办法再次核实了这个收缩裕量是可以满足实际需求的。
5通过对现场焊接工艺的控制，对焊工进行了焊接顺序的交底，在实际中取得了较好的效果，此种结构柱在焊接完毕后，完全满足标准的要求，减少了校正工序，节省了成本，缩短了工期。
参考文献：焊接工程师手册第二版
篇3
Keywords: steel structure, the housing
中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：
1. 钢结构住宅
1.1钢结构住宅的含义
钢结构住宅建筑，是指以冷弯薄壁型钢、轻钢焊接和高频焊接H型钢、轻型热轧型钢、薄钢板、焊接或无缝钢管及以上各构件拼接、焊接而成的组合构件等为主要受力构件，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构所构成的低层和多层住宅建筑。其中，轻质墙体材料一般包括压型钢板及其组合板材、PC板、蒸压轻质加气砼板（ALC板）及稻草板等。钢结构住宅是住宅建筑的一个分支，与混合结构、钢筋砼结构、木结构一样是住宅建筑的重要组成部分。
1.2 钢结构住宅的发展前景
世界各地的住宅建筑体系因各地不同的建材及文化、传统而异。历史上，住宅建筑体系的发展缘于人们对住宅的功能和质量不断提出的高要求。今天，住宅设计体系反映了各国的生活方式、社会认同感，同时还反映了各人的不同个性。对建造商而言，用钢作为住宅的主体结构材料 ,更易于满足和实现人们对住宅设计提出的更高要求。对建筑师而言，钢结构为他们的个性化设计带来了更丰富的想象空间。使用钢材不仅是在住宅的结构形式，而且在质感、颜色、功能和空间划分各方面都突破了传统建材对建筑师的制约。这主要由于钢材与传统建材相比有下述优点：高强、自重轻、抗震、可随意拼接、耐久、工业化生产、施工安装速度快。我国在与发达国家相比在许多方面还存在着明显的差距，在工业发达国家如美国、日本、英国等，钢结构用钢量已占到钢产量的30%以上，钢结构住宅已比较普及，瑞典、法国等在钢结构住宅方面已形成产业化链条体系，而在我国钢结构用钢量仅为20%，60%~70%的建筑为钢筋混凝土建筑。在2008奥运会期间，我国钢结构工程得到了迅速发展，也为我国大力发展钢结构住宅奠定了基础。“鸟巢“等世界前列的钢结构建筑已展露头角。
目前，在北京、天津、山东莱芜、安徽马鞍山、南京上海、广州和深圳等地相继开展的高层钢结构住宅工程。经过实践工程的经验积累，我国钢结构住宅的施工技术正在逐步完善中。
2. 钢结构住宅的某些缺陷及改进措施
2.1结构体系与主要布置原则
目前国内钢结构建筑体系主要有框架结构体系、框支结构体系、框架剪力墙结构体系等结构形式：
（1）框架结构体系：纯框架结构体系在地震区一般不超过l5层。框架结构的平面布置灵活, 可为建筑提供较大的室内空间, 且结构各部分刚度比较均匀。这种结构有较大的延性, 自振周期较长, 而对地震作用不敏感, 抗震性能好。但纯框架结构的侧向刚度小, 由于侧向位移大, 易引起非结构构件的破坏, 因此不宜建的太高。
（2）框支结构体系：纯框架在风、地震荷载作用下，侧移不符合要求时，可以采用带支撑的框架，即在框架体系中，沿结构的纵、横2个方向布置一定数量的支撑。在这种体系中，框架的布置原则和柱网尺寸，基本上与框架体系相同，支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置，沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接，形成一个支撑芯筒。采用由轴向受力杆件形成的竖向支撑来取代由抗弯杆件形成的框架结构，能获得比纯框架结构大的多的抗侧力刚度，可以明显减小建筑物的层间位移。
（3）框架剪力墙结构体系：在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构体系，这种结构以剪力墙作为抗侧力结构，既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度，可用于40～60层的高层钢结构。当钢筋混凝土墙沿服务性面积（如楼梯间、电梯间和卫生间）周围设置，就形成框架多筒体结构体系。这种结构体系在各个方向都具有较大的抗侧力刚度，成为主要的抗侧力构件，承担大部分水平荷载，钢框架主要承受竖向荷载。
在设计过程中选用何种体系，应该综合考虑多方面的因素，例如突出钢结构优势的大柱网因素和适应现代人生活需要的大开间、易改变的布置因素。为了使结构经济合理，多层钢结构住宅对结构布置有些要求。当然，这些要求不是绝对的，而是在可能条件下这样做会更经济，更合理，主要是：①采用矩形平面或由矩形平面单元组成的建筑平面；②框架柱在房屋横向宜成列布置; ③将支撑或桁架腹杆设在无孔口的分户墙中; ④采用间隔桁架体系时，房屋纵向走廊宜在横向桁架的中部。
2.2值得注意的设计问题
2.2.1 节点设计
钢结构体系当中，节点的设计和构件的设计具有同等重要性，因此必须给予充分的重视。钢结构的节点设计包括梁—柱节点、梁—梁节点、柱—柱节点、柱脚节点、柱帽节点等。设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简单、稳定、可靠的施工工艺，减少或避免现场的焊缝连接。钢节点的形式按传力特性大体可以分为3类:铰节点、半刚性节点、刚性节点。刚性、铰接节点的受力性能、施工工艺研究得比较成熟，因此在工程中取得了广泛的应用。
2.2.2 墙体材料的选取
一般来说，为了突出钢结构自重轻、布置灵活、可改性好的特点，钢结构住宅不宜采用传统的黏土砖或其它自重较大的材料。通常采用轻质材料，比如：空心砼砌块、加气砼、压型钢板加轻质保温材料组成的复合墙体、OSBC板、CS板等。目前使用的比较多的是蒸压轻质加气砼板ALC（Autoclaved Light weight Concrete）。这种材料质地较轻，具有较好的防水、防渗透能力，保温性能好，隔声效果与一般混凝土空心砌块相当，自身的强度高，施工方便。无论做外墙还是内隔墙效果都比较理想。
在进行墙体的设计时，要求对连接件的强度、质料和尺寸有准确的规定。对连接方式充分考虑墙体和主体结构的特性，尽可能采用简单、快速的连接方法，以便于施工，提高作业效率。
2.2.3楼梯
对其它类型钢结构建筑的楼梯大都采用钢楼梯，而住宅体系中则基本不用，原因是钢楼梯的传音效果较好。故钢结构住宅中常常采用砼楼梯或者压型钢板砼组合楼梯。在设计时要注意楼梯梁的设置位置和处理，因为通常情况下，这里会出现梁—梁连接，这种连接会使得被连接梁承受集中荷载，这样该梁比较容易发生局部失稳。
2.2.4 楼盖体系
多层房屋钢结构的楼板必须有足够的承载力、刚度和整体性，当前较常采用的是在钢梁上铺设压型钢板，再浇注钢筋砼板，形成压型钢板组合楼板。如采用压型钢板组合楼板时，为了便于铺设压型钢板，主次梁顶面需相差压型钢板厚度，同时还可以增大建筑净层高。在设计过程中，要考虑钢梁和楼板的组合作用，这样会显著提高梁的承载力和整体稳定性，并有效降低梁高，节约用钢，降低工程造价。
3. 结语
纵观我国目前所处的发展阶段，由于城镇化发展的需要，建筑业已成为国民经济的支柱产业，势必带动钢结构住宅的健康发展。作为长期身处施工一线的技术人员，对钢结构施工的几点建议，希望能为广大结构设计人员提供参考，为钢结构住宅产业“春天”的到来做出一点贡献。
参 考 文 献
[1] 周黎.钢结构住宅体系及构造分析[J].国外建材科技,2006,(1):88-89;
[2] 姜学诗.钢结构房屋设计中常见的问题分析[J].建筑结构,2003,33(6):3-5;
篇4
钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材焊接在一起的具有承载能力的结构形式。钢结构本身具有自重轻、规模化生产、生产安装方便快捷、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,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大子类应用于工业厂房,建筑,桥梁,机场,体育场等行业。
二、市场现状
表1 2008年钢结构企业20强
中国在改革开放建设的30年中,基础设施和生产加工能力得到全面发展,钢结构的需求主要分布于机场,体育场,民用高楼,桥梁,厂方建设等且钢结构工厂已经在生产角度上已经成熟,而且在新的绿色环保经济的概念中,钢结构能够回收利用,保护环境,所以在世界建筑行业中成为一种友好性材料。但是随着发达国家生产能力的转移,中国成为世界制造的中心,中国应该也能够把握国际分工产业链的接力棒,并在新兴国家市场发展中做出自己的贡献和构建世界产业链条的一环。
根据钢结构网信息,我国钢结构企业产值和产量排名如下,笔者在工作中接触过其中几家工厂。其硬件能力和设施完全满足制作高品质的钢结构需求。其中一些公司已经专营于海外项目,而且业绩斐然,产值和产出都是屡创新高。产业集中度以及分包都形成规模。
2000年前美国和日本的钢结构建筑用钢总量约占全部钢产量50%,西方发达国家比例大约在30%以上,而中国大概在10-20%。所以国外钢结构拥有成熟的市场和广泛的认可度。
三、国内20强钢结构企业分析
1.外资企业
博思格巴特勒隶属于世界钢铁巨头、澳大利亚最大的钢铁制造商博思格钢铁有限公司。凭借其钢铁行业背景以及技术优势拿到了国内的外资投资的高科技工厂许多项目。同样由美国建筑公司(American Buildings Company)与美国工业投资集团CRI于1994年共同投资创建上海美建(ABC)在中国的业务也是如火如荼。中远川崎重工在船舶项目也打造出自己业务的特色。
2.民营企业/股份企业
在钢结构产业地理位置布局上领先进入角色,沪宁钢机以地方造船厂起家,通过当初分包江南造船厂部分业务进入陆地钢结构建设,创造了钢结构在体育场,火车站,机场,民用高层建筑等各个制高点。中央电视台52000吨,北京南站50000吨,T3航站楼,鸟巢20000吨,国家大剧院,上海环球金融中心10000吨。作为私营企业钢结构的排头兵,沪宁钢机和长江精工,浙江杭萧钢构,潮峰钢构等股份上市公司取其所长,运用市场资本,在中国钢结构市场占据一席之地。
3.国营企业
一方面,钢铁厂业务的拓展,直接进入钢结构业务,另一方面我国钢厂为避免钢材贸易摩擦,采取深加工进入钢结构行业,提供最终产品,拓展海外市场。以莱钢,首钢钢铁公司及中建/中冶工程公司凭借其自身优势打造自己的产业链条,增加自己的综合实力。在中国钢结构排名中进入20强。[4]可见国内一些钢厂已经对自己的发展战略做出调整,然而对于海外工程项目,笔者在三年内的海外项目工作中些许总结:
四、海外需求市场和价格优势(成本优势)
根据要素禀赋论原理,中国凭借其劳动力成本优势,出口到欧洲,俄罗斯,中东及其南美市场。就目前笔者了解德国钢材原材料大约比中国贵10-20%,而加工制造成本却是中国的5倍左右。所以目前来说,国内钢结构的DDU价格在以上市场中也有很大的优势。考虑到项目的最终目的地和港口之间运输风险及其目的地的陌生环境,国内钢结构公司还是更多的选择FOB贸易条款。
工程设计国外设计和中国设计本地化。除了加工制造人力和机器使用磨损折旧等成本外,中国目前在设计方面也具有很大的优势,设计人员的成本国内也是低于欧美国家。据德国明镜杂志报道德国五年工作经验以上设计人员的最低年薪5万欧元。笔者也曾经参观过欧洲卢森堡德国等国相关的工程设计公司,10年以上高级项目设计人员每小时80-100欧元,普通设计人员每小时工资也40欧元左右,[6]尤其是欧洲所谓的小型私人设计公司非常盛行,业务和组织能力也都很优秀。而我国冶金行业钢结构公司正式职工每小时20-30人民币。设计外包工时也就40元。所以普通工程师设计费用上也有10-15倍的差距。但是因为外语基础的薄弱,同时图纸的精确表达程度还是逊色于国外设计的公司严谨。所以我们目前的业务只能做到祥图车间加工转化方面,相对于加工利润,设计转化费用收益还是不错的,当然这也是我们能够改进提高的方面。
以上都是我们劳动力成本的优势,虽然在技术含量上没有什么附加值,但是针对我国目前的钢铁产业生产能力和我国产业的现状,对外钢结构贸易能够帮助我们赢得国内的钢铁产业战略调整升级。同样也可以通过目前的优势能够在新兴市场国家经济建设中赢得认可。
五、国际标准和要求
1.原材料
中国目前以5亿吨的粗钢产量位居世界第一,而我国的钢材基本上都是自产自消,2008年出口钢材大约3000万吨,2009年1-6月份934吨。仅占产能的1%,一方面说明国内市场对钢材需求的旺盛,但同时又反映出我国钢材质量的某些问题,同时说明中国钢铁行战略升级的迫切性和同时也意味着我们在国内外市场有很大潜力。
标准是贸易保护措施中非关税壁垒一种,它也是的一把双刃剑,只有符合标准,才能站在同一个舞台上拼搏。所以技术标准的理解和遵守是我们走出去的基础。拿出一个简单的例子:焊接无损探伤德标和国标就有很大不同,根据EN 10160关于厚度达于6mm板材超声波检测中检测分为两部分板面检测(S0,S1,S2,S3)和边缘检测(E0,E2,E3,E4,E5),而我国国标中只有板面检测且欧标等级评定与中国国标不同,尽管国内一些钢厂如宝钢,武钢,济钢等可以出具欧标材质证明书,但是很多钢结构公司因语言或者标准理解等原因忽视这些不同。这将造成潜在的风险。
所以在做国际项目的时候,对国际标准一定要理解充分,减少因标准要求而造成的损失。
2.第三方认证和国际认证
世界著名的第三方认证服务公司如法国BV, 德国船级社GL等,在项目第三方监督上的得到世界发达国家的认可,这些第三方公司可以帮助钢结构工厂加强产品品质控制和增进质量的提高。同时也是学习国外客户验收的一种衡量的标准和要求。ISO9000质量管理体系认证,ISO14000环境体系认证,已经不是强有力的表现,笔者在国内一些企业如中冶集团下属的分公司发现其开始通过各类专业认证登上世界舞台,适应欧美发达国家的技术要求,在某些方面已经有所突破,如焊工证件,如WTI认证,就是SLV-Duisburg在中国合作的一个典范,按照欧洲标准等相关标准,培养各个级别的技术人才,满足欧洲市场的需要;工厂车间生产认证,如美国AISC和ICBO认证,满足美洲市场的要求,当然其收费也是非常昂贵的,所以对内部人员工厂管理等认证成为性价比最好的选择。既能提高工人的素质,又能增加整体制造能力。
六、钢结构的发展战略和贸易风险控制
1.质量第一不是产量第一
目前国内钢结构公司中还有一大部分公司的宗旨都停留在产量第一的目标,其利润低,质量一般,同时海外市场的开拓上我国企业扎堆,布局单一,内部竞争激烈,导致产品价格降低,利润减少,从而产品质量也因为内部成本控制而降低要求。中国在2009年出口超过德国,成为第一出口大国。从产品类别来看,我们的机电产品都还是普通产品,德国一直靠自己的质量和技术战略取胜。所以我们钢结构也应该反思其发展的战略。不应该以产量速度规模求利润,而应该提高自己的综合实力以赢得将来的立足,其中第一步质量必须达到国际标准,其次就是增加我们的技术含量赢得市场的份额。
2.质量保函及其质量问题
对外贸易合同中银行的质量保函适用于和国外客户的直接合同,可以作为保证最后尾款收款的一个方式,质量问题的发生必须需要提前和客户进行定义,已确定将来的责任承担。国内中国银行的保函认可度最高,当然四大行都是可以接受的,这需要在签合同前双方确认保函的格式和内容。对于海外工程项目来说,工厂内验收合格才能保证产品最终客户验收。所以有任何问题都要在工厂内解决,以免造成海外修补人员出差等巨额费用。
3.银行套期保值
国外企业和中国企业的国际风险意识。目前据笔者接触到的范围发现外贸企业已经了解并根据需要使用这一银行业务规避外汇汇率的波动,但是也预见过某冶金行业的国企作为出口方竟然和国内某一生产企业签订合同并规定了汇率风险共同承担的条例。所以国内工厂签订外贸合同金额以后一定要考虑银行的套期保值,不要总是想着外汇升值而沾沾自喜,基本的原则就是不能因外汇贬值而受到损失。
所以基础的外汇风险知识和银行业务需要了解,并应用在日常贸易业务中。
4.中国出口信用保险公司
通过政策性出口信用保险手段,支持货物、技术和服务等出口,特别是高科技、附加值大的机电产品等资本性货物出口,支持中国企业向海外投资,为企业开拓海外市场提供收汇风险保障,国内很多企业,尤其是北方重工业基地企业在外贸业务中缺少对国际法律,国外市场的了解,在国际贸易业务中面临和大的风险,笔者接触过这家公司的员工讲解,并了解到此信用保险公司可以享受国家政策扶持出企业且帮助承担国外客户因坏帐,不付款等造成的损失。在国家信用的平台上,我们企业会站得更高,走得更远。
参考文献:
[1]杨震.试析我国钢结构建筑的现状及发展前景.
[2]钢结构网. 省略/.
[3]谢付亮.建筑钢结构行业全面进入洗牌阶段
[4]吴聪颖.浅谈国际贸易摩擦的应对策略.
[5]省略.
篇5
1.钢结构预算的概述
1.1建筑工程预算的概述
为了满足生产、生活的需要而建造的房屋及其附属工程称为建筑工程。人们根据拟建建筑工程的设计图纸、建筑工程预算定额、费用定额（即间接费定额）、建筑材料预算价格以及与其配套使用的有关规定等，预先计算和确定每个新建、扩建、改建和复建项目所需全部费用的技术经济文件，则称为建筑工程预算。
1.2钢结构预算的要求
在钢结构施工过程中，预算人员必须要对工程的成本进行分析、计算、核算，及时的做出成本预警。这就要求预算员有一个很高的综合素质,包括但不限于建筑设计相关技术,施工具体实施技术,财务综合管理等一系列的核心技术。
1.3钢结构工程预算的注意事项
1.3.1对整个钢结构的施工过程做一个全方位的了解，对从原材料采购开始到现场安装完成的每一道工序都了解，保证算量、套价的时候不漏项，不重项。
1.3.2根据每一个施工现场的实际情况、构件的工艺繁简程度分析可能用到的施工机械、施工过程中做好签证的准备资料（签证文件、材料报价单、图纸、照片和dvd等），从开工开始就要为了竣工结算做准备。
1.3.3充分考虑人材机实际的消耗量和定额之间的联系与区别。
1.4钢结构常用相关术语
1.4.1钢结构：是指由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或栓接所组成的结构。
1.4.2钢结构的特点：轻质高强、塑性、韧性好。各向同性，性能稳定；不易渗漏；耐热但不耐火；耐腐蚀性差；制作方便；施工工期短。
2.钢结构预算的步骤
首先熟读图纸设计说明，了解针对本工程的相关加工、施工及涂装的相关要求。其次大概看一看本工程有哪些构件组成。一般来说，预埋件、钢骨柱、钢梁、桁架、檩条、屋面板、墙面板、钢天沟等等组成。根据一定的顺序，对每一种钢构件的重量（按照工程量计算规范计入）和涂装面积进行计算。然后，通过软件进行套价，调整取费，整理报价。在施工过程中，对变更、签证（甲方下达的、材料相关的）进行整理，搜集相关证据，准备结算资料。
3.钢结构预算中易犯的错误
计算工程量过程中出现虚报工程量；对合同条款理解错误；合同洽谈过程中资料准备不够齐全；偷换定额编号；关于人工费取费的过程，更改定额人工费含量达到工程造价的加大；增加作业项目等。
4.钢结构预算中的常用数据
4.1主构件部分
4.1.1钢柱、钢梁
钢柱、钢梁预算时，按照工程量计算规范规定的方法进行计算。变截面构件按均值计算，不扣除连接板的厚度。多层钢梁按轴线尺寸计算，连接板按钢柱、钢梁的12%计算，计入主构件内。
对于多层钢结构工程铺有楼承板的情况，要计算出需要铺楼承板的钢梁的总米数，方便栓钉的计算。
4.1.2檩条
檩条常规按图纸尺寸计算，计算出总米数和根数（墙面檩条与屋面檩条分开），方便计算自攻钉的工程量。
理论重量的计算,如C160*50*50*2，一米的重量计算如下:(160+50*2+20*2)*2*7850/1000000=4.71kg/m。
4.1.3屋面彩钢板
计算屋面彩钢板的过程中，一般图纸设计长度额外加500mm。同时，根据板型折算工程量：820型，米重除以0.82；760型，米重除以0.76；900型，米重除以0.9等。
4.1.4屋面保温面
屋面保温棉的面积等同于屋面板的面积。
4.1.5单层墙面板
单层墙面板的工程量按照设计图纸（最大尺寸，非轴线尺寸）进行计算。需扣除门洞、窗洞、砖墙面积。
4.2次构件
4.2.1包边包角
包边包角的工程量先计算出每种规格的总米数，然后计算平方米。
4.2.2拉条
拉条的工程量的计算，需在设计尺寸外加150mm计算单根长度，总米数按理论重量折算成吨，并计算出总根数。
4.2.3隅撑
隅撑的工程量按设计图纸计算总米数，按理论重量折算成吨，并计算出总根数（可作为统计螺栓的数量）。
4.2.4系杆
系杆的工程量按设计图纸计算出总根数，并计算出每种每根系杆的单位重量。
4.2.5支撑
支撑工程量按设计图纸计算出总根数，并计算出每种每根的单位重量。
4.2.6花纹钢板
花纹钢板工程量的计算，按轴线尺寸外的面积，乘以花纹钢板的米重（特别注意，不一样的花型，米重也是不一样的）得出单位重量。另外，花纹钢板的损耗为5%。
5.钢结构成本控制的要点
5.1设计
设计必须在安全的前提下进行，尽可能的考虑建筑的经济性。需要深化设计与设计人员多沟通，这样可以从源头降低工程成本。
5.2寻找合适的施工单位
建设单位施工招投标过程中，要找到一家价格、方案、工期均比较合理的单位进行施工。而不能单纯的只图眼前利益，选择报价最低的公司中标。
5.3加工
施工单位要先熟悉图纸，对加工的难易程度进行了解。同时，对原材料进行询价。这样，方便了施工单位控制加工成本。
5.4施工
施工单位在施工过程中，方案要合理，工序要简洁。安全工作要做到位。这些都是现场控制成本的重点。
6.钢结构预算定额
6.1钢结构预算定额
钢结构预算定额是指在合理的劳动组织和正常的施工条件下，为完成单位合格工程建设产品所需人工、机械、材料消耗的数量标准。它是根据发生在整个施工现场的各项综合操作过程和各项构件的制作过程制定的。预算定额是一种计价性定额，是确定工程造价的主要依据。
6.2预算定额是计算与分析工程造价的重要依据
为了有效的确定和控制工程承包造价，根据我国现行的工程定额预算制度的规定，每一个工程均应根据其不同的工程特点并根据相应的预算定额单独进行造价核算。从造价核算的程序来说，施工图预算价、合同的承包价、施工结算价、竣工结算价与决算价，都离不开预算定额。
6.3预算定额是进行决策的重要依据
预算定额是建设工程投资决策过程中的重要依据。估算所需要的投资额、预测现金流出流入及现金量都离不开预算定额。预算定额还能有效的提高项目决策的科学性、优化投资行为。投标过程中，可以利用预算定额了解社会平均的工程造价水平，有利于施工单位做出正确的投标决策。通过定额还能反映出方案技术经济水平，促进施工单位的技术进步。预算定额，体现了各类工程、各道工序的工作数量、人力、物力、财力和消耗方面的社会的平均水平。这些对于施工单位合理编制施工方案、组织劳动力、合理安排施工，在缩短工期，保质保量的完成施工任务做出了保障。
6.4预算定额可以有效的协助政府对建设工程进行宏观调控
政府对工程建设进行宏观调控，对资源配置进行预测和平衡的重要依据市场经济并不排斥宏观调控，即使在发达国家，政府也力图对国民经济采取各种形式的国家干预和调控。在社会主义市场经济条件下，更需要政府运用预算定额等手段，较为准确地计算工程建设人力、物力、财力的需要量，以恰当地控制投资规模，正确地确定经济发展速度和比例关系，以保证国民经济重大比例关系比较适当，协调发展。
结束语:
在我们国家，钢结构的应用越来越广泛，这也主要是因为钢结构的施工简单、便捷。作为钢结构预算的专业人才，就应该通过合理、科学的计算方法进行工程量、工程价款的计算。通过本文对钢结构预算过程进行了相应的总结和分析，工作中，还有一点特别重要，每一个项目单独对待，对每一个项目进行计算之前，要熟读合同、相关规范。也只有这样，才能切实的促进预算理论及基础的提高，动手能力的增强。希望在未来，我国的钢结构事业能够更好的发展！
参考文献:
[1]崔奉伟.钢结构工程预决算快学快用.中国建材工业出版社
[2]王晓薇.建筑工程预算.人民交通出版社
[3]刘启利.建筑工程定额与预算.华中科技大学出版社
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近年来，由于钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好和材料可回收再生等诸多优点，建筑钢结构在我国现代化建设中得到广泛的应用。随着社会的发展，高层钢结构住宅工业化和商品化程度在不断地提高，能够把设计、生产、施工和安装整合为一体，进而使住宅产业化水平得以提高。
一、钢结构的优点
钢结构是以钢材（钢板和型钢）为主制作的结构，与传统的混凝土结构和砌体结构相比，它性能稳定、质量轻强度高、抗震性能好，施工时可以在厂房进行加工再到现场装配，不仅装配的完整度好精密度高，而且能够大大地加快施工进度缩短工期。具体来说，钢结构具有如下优点：
1、钢结构强度高、自重轻
钢比混凝土、砌体和木材的强度和弹性模量要高出很多倍，因此，钢结构的自重常较轻。例如在跨度和荷载都相同时，普通钢屋架的质量只有钢筋混凝土屋架的 1/4~1/3, 若采用冷弯薄壁型钢屋架，只有约 1/10，轻得更多。由于自重小、刚度大，钢结构特别适宜于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。由于质量轻，钢结构也便于运输和吊装，且可减轻下部结构和基础的负担，降低造价。
2、钢结构材质均匀
钢材由现代化工厂冶炼和轧制，其内部组织均匀，非常接近于各项性体。且在一定的应力范围内，属于理想弹性工作，符合工程力学所采用的基本假定。因此可根据力学理论对钢结构进行计算，且计算结果准确可靠。
3、钢结构的塑性、韧性好
钢材具有良好的塑性，钢结构在一般情况下，不会发生突发性破坏，而是事先有较大的变形。此外钢材还具有良好的韧性，能很好的承受动力荷载和地震作用。这些都为钢结构的安全应用提供了可靠保证。
4、钢结构制造简便，施工周期短
钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作，因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。 构件在工地拼装，可以采用安装简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期 。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
5、空间利用具有高效性
通常情况下，在建筑施工中， 建筑商会选择很多的施工材料来满足整个建筑结构的实际需要， 这就导致占用了建筑的可用空间； 而如果不占用空间， 实现建筑结构的合理有序规划， 就不得不选用很厚的楼板， 但这样就使得建筑的美观性大大降低， 这二者长期以来都存在着矛盾。 而钢材结构由于其本身的强度较结构较稳定， 能够在施工的过程中实现施工空间的合理布局， 解决了这一重要问题， 从而实现了建筑空间利用的合理性和高效性，这种建筑施工效果是钢筋混凝土等材料无法实现的。
6、钢结构的密闭性好
焊接的钢结构可以做到完全密闭，因此适宜于建造要求气密性和水密性好的气灌、油缸、管道和高压容器等。
二、钢结构工程设计原则
稳定性是钢结构的一个突出问题 在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题 对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。钢结构体系应该遵循以下三个基本原则：
1、安全性原则
钢结构的安全问题既结构的稳定问题是实际工程设计中必须注意的问题，只有保证结构的稳定才能实现建筑结构的安全可靠，才能更好地保证钢结构不会丧失其使用功能。
结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求，目前，结构大多数是按照平面体系来设计的，如桁架和框架都是如此，保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件 。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致 ，就1988年加拿大一停车场的屋盖结构塌落，1985年土耳其某体育场看台屋盖塌落这两次事故，都是没有设置适当的支撑而造成平面失稳。
2、钢结构体系的“适用”原则
钢结构体系的“适用”原则是针对钢结构体系的功能要求而言的，钢结构体系适用性与建筑物的使用功能有密切联系。为此在结构设计时，必须把握以下方面：对建筑物的功能、特点和所处的环境条件有充分的了解，如建筑物是民用建筑还是工业建筑，民用建筑是用于展览馆还是体育馆等，工业建筑是钢结构仓库还是钢结构厂房，钢结构厂房的生产工艺对建筑结构的影响情况等；建筑物对防火、保温、隔热、隔振和防腐蚀有何要求；对建筑所在地的环境状况和气象条件应有足够的了解；建筑物内是否有特殊设备或特殊载荷作用，及吊车的设置情况如何等。
3、钢结构体系的经济性原则
钢结构设计服务于钢结构的施工与使用，钢结构工程使用目的是为了创造效益。公共建筑偏重于社会效益，工业建筑则偏重于经济效益。因此，“钢结构经济性”是钢结构设计的另一个重要方面。 “钢结构经济性”原则应从总体上加以分析，不能仅从某一方面孤立地去考察。在很长一段时间内，钢结构设计以耗钢量为标准，即耗钢量低就是先进的设计、是好的结构体系或形式。在钢材匮乏的年代，节约钢材是一种重要的手段。然而，总体而言，单纯以耗钢量为评价标准是不完全的，也不尽合理。对门式刚架轻型钢结构房屋，全面评价结构体系的合理性应综合考虑用钢量、加工制作费、安装费、施工周期及基础费用等。
三、钢结构设计中应注意的问题
1、选择合适的基础类型。钢结构在进行结构设计时，需要首先考虑的应该是安全因素。而安全最起点的因素就是基础类型的选择。地基基础是建筑工程的根基，也是建筑中最重要的组成部分，是建筑安全的保障。如果建筑没有坚实的地基，即使再好再美的上部结构，再先进的建筑方法，也只能打造一个空架，影响建筑安全。
合理选择结构设计方案在高层建筑工程钢结构设计中显得尤为重要。一般高层建筑基础类型的选择较复杂，甚至比上部结构的选型更难，由于高层建筑地基的影响因素诸多，因此要慎重选择。高层建筑的基础类型应根据地基的性质、载荷特性、结构类型及施工条件等综合因素加以考虑。有些高层建筑由于埋置深度的要求，还需要设置地下室，而地基的合理选型，也会对地下室设计的实用性、经济性等产生影响。因此在高层建筑的基础选型过程中，应制定多个方案以便选择最经济、安全的类型。
2、选取合理结构形式。目前，我国高层建筑的结构优化设计大幅落后于理论的发展。虽然现在计算机技术能够帮助结构设计人员进行一些常规的计算，大大增加了结构设计的效率和精确度，但是，由于建筑工程结构面临的约束条件很多，高层建筑的结构设计优化依然很难。很多结构设计人员认为设计只要符合建筑规范，计算精确即可，但在现实中，设计方案却经常因工程施工的具体情况而做出调整和改动。目前，现有的两种结构形式各有利弊，在选用中必须考虑建筑所处的具体地理环境，同时也要兼顾建筑的用途。
目前来看，我国的钢结构制造能力处于提升过程中，虽然钢结构技术在西方已经比较成熟，但是也不能迷信，尤其是在防火上，采用钢结构的高层建筑必须充分考虑到火灾的影响。应该妥善的对钢筋混凝土结构、钢结构等形式加以有机结合，确定最优的解决方案。
3、注重构件设计
构件设计也要考虑材料的合理性，取材上一般选择Q235和Q345两种。由于对工程管理便捷的追求，钢结构设计主体时常把材料限定在一种材质上，但是如果出于经济情况上的考量，也有很多施工单位将不同材质钢构件强强组合的用于施工，强度上的要求以Q345为主，稳定性的要求上以Q235为主。当前的结构软件, 都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步，一些软件可以对整个结构进行截面优化，我们仅做的就是对优化后的截面稍加调整并进行程序自动验算，直至合理，如PKPM中的STS等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。但要注意，利用结构软件设计一定要注意模型的建立和参数定义，尤其是柱及梁的平面内、外计算长度。
随着城市经济的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展也开始迅速起来，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已经开始作为重点推广项目。所以，我们必须深刻的认识到，无论技术多成熟，对建筑设计质量的要求不能放松。设计时要注重外表的独特性与建筑结构的稳定性和安全性相一致，以保证人们的居住安全，促进建筑行业的持续良好发展。
参考文献：
[1]王月红、关杰：高层建筑工程结构设计综合分析，《山西建
筑》，2012年11月.
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一、引言
钢结构是现代建筑工程中较普遍的结构形式之一，随着我国经济的发展和建筑技术的日新月异，钢结构这种建筑结构形式以其重量轻承载力大、塑性韧性好、施工简便、布置灵活等特点广泛应用于超高层建筑、体育馆和大型厂房等建筑中，中国钢结构代表性建筑有国家体育馆、水立方、国家大剧院、上海环球金融中心、南京长江大桥等。但是钢结构耐火性差，钢结构在耐火方面有两个致命的缺点，一是钢材的导热系数很大，火灾下无防火保护的钢构件的温度随着环境温度的上升在15min内就可能超过600℃；二是钢材的强度和弹性模量随着温度的上升而下降，温度为600℃时，钢材的强度和弹性模量将降至常温下的一半，承载力大大下降，因此在火灾中钢结构极易受到破坏或倒塌。
二、钢结构火灾危害
钢结构在火灾下很容易遭到破坏甚至倒塌。例如,1993年我国福建泉州一座钢结构冷库发生火灾,造成3600m2的库房倒塌；1996江苏省昆山市的一轻钢结构厂房发生火灾 , 4320m2的厂房烧塌；1998年北京某家具城发生火灾, 造成该建筑 (钢结构)整体倒塌；2001年美国“9.11”事件中纽约世贸大厦的倒塌,普遍认为飞机撞击后引起的火灾是主要原因；而同年台湾一幢26层的高层钢结构建筑发生火灾,造成了梁、梁柱连接及楼板的严重破坏[1]；2003年上海某钢结构厂房发生火灾,造成整体结构倒塌。钢结构火灾给人类的生命、财产安全造成了重大损失，因此，钢结构抗火设计至关重要
三、钢结构抗火设计目的
钢结构抗火设计,一般期望达到如目的:
(l) 减轻结构构件在火灾中的破坏,避免构件在火灾中局部倒塌造成灭火及人员疏散困难；
(2) 避免结构在火灾中整体倒塌造成人员伤亡；
(3) 减少火灾后结构的修复费用 , 缩短灾后结构功能恢复周期 ,减少间接经济损失；
四、钢结构抗火的计算模型
结构分析模型可采用构件模型、子结构模型和整体结构模型。构件模型相对简单，但难以准确模拟边界约束条件。而子结构模型可以解决这一问题，但计算要比构件模型复杂。整体结构模型可以准确反映火灾下钢框架整体的行为，但计算工作量最为复杂。构件模型和子结构模型可用于火灾下构件层次的结构承载力极限状态分析，整体结构模型主要应用于火灾下整体结构层次的结构承载力极限状态分析。
五、钢结构抗火设计要求
钢结构抗火设计中，无论是构件层次还是整体结构层次，均需满足下列要求：
1.在各种荷载效应组合下，钢结构耐火时间应不小于规定的结构耐火极限；
2.在规定的结构耐火极限内，钢结构的抗力应不小于荷载组合效应。
上述两个要求是等效的，满足其一即可,可统一表示为：
结构抗火能力≥结构抗火需求
六、钢梁抗火设计方法
1.传统钢结构抗火设计方法
这种方法是基于试验的构件抗火设计方法，该方法以试验为依据，对构件在一定荷载分布与标准升温条件下进行耐火试验，从而确定采取不同的防火保护措施后构件的耐火时间。通过进行一系列的耐火试验，可确定各种防火措施下构件的耐火时间。进行钢结构抗火设计时，可根据不同构件的耐火时间要求，直接选取相应的防火保护措施。这种方法简单、直观，我国现行GBJ 16-87 《建筑设计防火规范》[2]中关于梁和柱的防火措施的要求正是基于此法。然而该试验方法存在很多缺陷。
（1）构件的端部约束难以实现。钢梁在整体结构中受到相邻构件（柱子）对其的约束构件端部约束状态不同，构件的承载力以及火灾升温所产生的构件温度内力将不同[3]，而这两方面对钢梁的耐火时间有重要的影响，结构中构件的端部约束千变万化，试验很难全面准确的模拟。
（2）钢梁上的荷载分布及大小难以模拟。而荷载分布及大小对构件耐火时间的影响很大，实际构件受力各不相同 , 试验难以概全。
（3）结构的耐火时间基于ISO834升温曲线确定,而现有的研究表明真实火灾与火荷载密度、通风条件、建筑形式等因素密切相关, ISO834曲线并不能反应火灾的真实情况。而火灾升温曲线对结构耐火时间有很大影响。
（4）构件受火后在结构中会产生温度应力 , 而这一影响在构件试验中也难以准确反映。
鉴于试验的上述缺陷, 结构抗火设计方法已开始从基于试验的传统方法, 转为基于计算的现代方法, 特别是英国、瑞典、美国、日本等从20世纪70年代就大规模地开展了考虑上述诸因素的结构抗火计算与设计方法的研究。
2.现代钢结构抗火设计方法
为解决基于试验的结构抗火设计方法存在的问题，可利用热传导理论和结构分析理论，考虑构件的受力大小和形式，构件的截面尺寸、构件的约束形式对构件抗火能力的影响，通过计算确定构件的抗火能力，更符合客观实际。现代人们建立了完善的工程结构计算理论 , 有限元理论更是解决了复杂工程结构 (如大坝、大垮桥梁、高层建筑等) 的分析计算问题,这些结构分析和承载力计算理论经试验验证后 , 被各种设计规范采纳 ,各种结构仅依据计算即可完成设计。这种依据计算进行结构设计的方法,可称为现代结构设计方法,其用于结构设计的步骤为:
（1） 进行结构在外荷载下的分析,确定结构内力 ；
（2）计算结构构件承载力 ；
（3）判别构件承载力是否大于构件内力。如果是, 则结构安全,如果否,则结构不安全。
3.性能化结构抗火设计方法[4]
这种方法对结构抗火需求进行改进，根据具体结构对象，直接以人员安全和火灾经济损失最小为目标，确定结构抗火需求；另考虑实际火灾升温及结构整体性能对结构抗火能力的影响。由于性能化方法以结构抗火需求为目标，最大程度地模拟结构的实际抗火能力，因此是一种先进的抗火设计方法。但是要使钢结构性能化抗火设计方法得以具体实施,除需解决有理论问题外,业主、设计人员、消防主管部门的观念更新也是一个重要的方面。
七、总结
本文分析了钢梁抗火设计的目的、要求和方法，指出了传统钢结构抗火设计方法的优缺点，随着结构抗火理论研究的深人和结构抗火计算理论的完善,依据计算就能实现的基于结构高温承载极限状态的现代钢结构抗火设计方法必将得到推广应用。2000年颁布的上海市标准《建筑钢结构抗火技术规程》中，首次采用了基于计算的方法进行钢结构抗火设计。目前，国内外已将性能化方法引入建筑消防安全设计，性能化抗火设计设计方法将会是今后钢结构抗火设计方法的发展趋势。
参考文献
[1] 李国强．现代钢结构抗火设计方法．消防科学与技术[J]，2002年第1期．
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1、防火涂料法：采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的先进防火技术措施。防火涂料法就是在钢结构上喷涂防火涂料以提高其耐火极限。正确选用防火涂料品种。市场上防火阻燃涂料的品种繁多，其防火性能也不尽相同。因此，必须充分了解防火涂料各品种的作用，把握其性能，并根据基材涂层正常使用条件及火灾环境条件等，正确选择防火涂料的品种。目前，我国钢结构防火涂料主要分为薄涂型和厚涂型两类，即薄型(B类包括超薄型)和厚型(H类)。薄型涂层厚度在7毫米以下，在火灾时能吸热膨胀发泡，形成泡沫状炭化隔热层，从而阻止热量向钢结构传递，延缓钢结构升温，起到防火保护作用。其主要优点是涂层薄，钢结构负荷轻，装饰性较好。厚型涂层厚度为8.50毫米，涂层受热不发泡，依靠其较低的导热率来延缓钢结构升温，起到防火保护作用。两者具有不同的性能特点，分别适用于不同场合。但是，无论哪种产品均应通过国家检测机构检测合格后方可选用。
2、发泡防火漆法：防火漆是由成膜剂、阻燃剂、发泡剂等多种材料制造而成的一种阻燃涂料。防火漆与一般油漆相比，在物理性能方面基本一样，不同的是它干燥以后，漆膜本身不易燃烧，遇火时能推迟火焰燃烧到涂漆的可燃物上，具有一定的防火性能。
3、外包防火层法：就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。现浇成型的实体混凝土外包层通常用钢丝网或钢筋来加强，以限制收缩裂缝，并保证外壳的强度。喷涂法可以在施工现场对钢结构表面涂抹砂泵以形成保护层，砂泵可以是石灰水泥或是石膏砂浆，也可以掺入珍珠岩或石棉。同时，外包层也可以用珍珠岩、石棉、石膏或石棉水泥、轻混凝土做成预制板，并同时采用胶黏剂、钉子、螺栓在钢结构上加以固定。这种方法保护层强度高、耐冲击，需支模、浇注、养护等，施工周期长，且增加构件的重量较多，成本增加大。
4、充水(水套) 法：空心型钢结构内充水是抵御火灾最有效的防护措施，这种方法能使钢结构在火灾中保持较低的温度，水在钢结构内循环，吸收材料本身所受的热量，受热的水经冷却后可以进行再循环，或由管道引入凉水来取代受热的水。这种方法在国外被广泛地使用在钢柱的防护中。这种方法造价低，对空心钢构件的防渗漏、防腐蚀要求高，只适用于空心钢构件的保护。
5、屏蔽法：钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。
二、建立防火分区
防火分区在门、厅、楼梯等处采取一些技术措施，用防火墙、防火门、防火卷帘加水幕都可以较好地解决。若建筑内设有自动喷水灭火设备，每层最大允许防火分区面积还可以增加l倍。
1、自动喷水灭火与防火分区
既然《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)规定，设自动喷水灭火装置的建筑，每层最大防火分区面积允许增加1倍。
2、防火带与防火分区
建筑内由于某种生产工艺边连续性的要求，无法设防火墙，可改设防火带。在有可燃构件的建筑中划出一段区域，将这个区域内的构件全部改用不燃性材料，并采取措施阴挡防火带一侧的烟火不会流窜至另一侧，从而直到防火分隔的作用。对防火带必须做到：1)防火带中的屋顶结构应用不燃性材料，其宽度不应小于6m，并高出相邻屋脊0．7m。2)防火带最好设在建筑内的通道部位，以得火灾时的安全疏散和扑救工作。3)防火带内不得堆放可燃物。 此法在实际实施过程中，从管理上不好控制防火带内无可燃物。并且在设计时对工艺布置限制大，影响工艺布置。 所以此方法实施有一定的难度。
3、独立水幕与防火分区
水幕可以起防火墙的作用，用独立水幕作防火分隔，是一个非常好的方案。防火水幕带宜采用喷雾型喷头，也可采用雨淋式水幕喷头。水幕喷头的排列不应少于3排，防火水幕带形成的水幕宽度不宜小于5m，流量2L／(s-m)。这种分隔方式灵活，不像防火墙要把车间截断，也没有大跨度防火卷帘的麻烦，理论上多大跨度都可以。在正常生产时，就好象它不存在，一旦有火灾需要防火分隔时，它可以立即实现有效分隔。 但独立水幕作防火分隔也不是完美解决方案：1)需水量大。2)建筑内发生火灾开始往往是局部的，只需几个灭火器就能解决问题，可此时若启动水幕，会对生产设备造成破坏，由此造成的损失比局部火灾的损失更大。因此需严格控制水幕的启动时机，防止误动，所以设计时采用人工手动启动更合适。3)有效维护麻烦，无法试水检验水幕系统的可靠性。
三、总结
综上所述，耐火保护和防火分区是轻钢结构保护的最适合的方法，但各方法也都有不如意的地方。无论采用何种方法，我们都应该贯彻“预防为主、防消结合”的方针，让火灾消灭在初期阶段。我们仍需在设计中不断探索，以便找出更好的方案。
参考文献：
[1]钢结构防火涂料应用技术规范.公安部四川消防科学研究所.
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钢结构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、工业化程度高、便于加固、有利于环保等一系列优点，在建筑结构中得到广泛应用，特别是近年来我国引进的数条热轧H型钢生产线为钢结构的发展提供了基础，在这种大背景和形势下，高层、超高层钢结构的开发推广就势在必行。由于钢结构材质均匀，符合力学假定，与其他结构相比，钢结构的理论计算结果与试验结果相差很小，也是钢结构的特色之一。但是，由于钢结构与在建筑结构中应用广泛的钢筋混凝土结构相比，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件柔弱的特点。因此，钢结构分析理论尤其是稳定性理论的发展不仅仅具有理论上的意义，而且具有重要的实用
价值。
一、钢结构框架的优点
钢材是一种很适宜建造抗震结构的材料，原目在于钢材具有轻质高强的特性，可减轻结构的自重。从而减轻结构所受的地震作用。钢材材质均匀，强度易于保证，因此结构的可靠性大。它的延性好，使结构具有很大的变形能力，即使在很大的变形下仍不倒塌，从而目保证结构的安全性。钢结构有如下特点：
1、密封性能好
由于焊接结构可以做到完全密封，一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构都采用钢结构。
2、具有一定的耐高温性
温度在250度内，钢的性质变化很小，温度达到300度以上，强度逐渐下降，达到450度～650度时，强度降为零。因此，钢结构适用于温度不高于250度的场台。在自身有特殊防火要求的建筑中，钢结构必须月耐火材料予以维护。
3、钢结构的弹、塑性好，抗震能力强
在承载力相同的条件下，钢结构与钢筋混凝土结构。木结构相比，构件较小，重量教轻、便于运输和安装。与钢材料的匀质性和强韧性，可有较大的变形，能很好地承受动力的荷载，具有很好的抗震能力。其中，屈强比是衡量钢的加工硬化能力的一个重要参数。屈强比越低，钢结构抵抗强震的能力就越强。欧洲建筑钢要求屈强比小于0.91，而日本要求建筑钢屈强比小于0.80。同时，钢结构具有良好的弹、塑性和抗冲击能力，在一般情况下，钢结构对动荷载的适应能力较强，其良好的延性和耗能能力可以保证它不因为外部荷载的变化而突然断裂，这对钢结构的抗震是非常有利的。
4、施工周期短，装配化程度高
二、钢结构在建筑结构领域中的主要应用
1、重型工业厂房。
例如大型冶金企业、火力发电厂和重型机械制造厂等的一些车间，由于厂房跨度和柱距大、高度高、车间内设有工作繁忙和起重量大的起重运输设备和有强大振动的生产设备，因而常必需采用由钢屋架、钢柱和钢吊车梁等组成的全钢结构。
2、高层房屋钢结构
房屋高度愈大，所受侧向水平荷载如风荷载及地震作用的影响也愈大，所需柱截面也大大加大。采用钢结构可减小柱截面而增大建筑物的使用面积和提高房屋的抗震性能。
3、大跨度结构。
由于受弯构件在均布荷载下的弯矩M与跨度L的平方成正比，当跨度增大到一定程度时，为了减轻结构的自重，也就需要采用自重较轻的钢结构。一般情况下，跨度等于或大于60m的结构就称为是大跨度结构。在我国主要应用于体育场馆、会展中心、演出场馆、飞机库、航空站和火力发电厂的大煤库等。
4、高耸结构。
电视塔和烟囱等高耸结构同样由于风荷载和地震作用随高度的加大而加大，需要采用钢结构。同事，建造在软土地基上的高耸结构，为了减少地基处理费用，在一定高度时也宜采用钢结构。
此外，需要使用钢结构的还有很多，如电力工业中的高压输电塔、高压容器、煤气柜、塔式起重机、采油井架等。
综上所述，钢结构在建筑业和其他各行各业都有广泛的应用。
二、钢结构稳定研究
1、结构稳定的基本概念
工程结构或构件在荷载和其它作用的影响下处于某种平衡状态，例如薄腹工字形梁在横向荷载作用下处于平面弯曲的平衡状态；楼盖结构中柱子处于压弯平衡状态等等。结构或构件由于平衡形式的不稳定，从初始平衡位置转变到另一个平衡位置，称为屈曲，或称为失稳。稳定分析是研究结构或构件的平衡状态是否稳定的问题。处于平衡位置的结构或构件，在任意微小外界扰动下，将偏离其平衡位置，当外界扰动除去后，仍能自动回复到初始平衡位
置时，则初始平衡状态是稳定的。如果不能回复到初始平衡位置，则初始平衡状态是不稳定的。
2、结构失稳判定
（1）判断平衡稳定性的最根本准则
我们最常采用一刚性小球在光滑平面上的三种不同位置来引出平衡稳定性判断准则。在三种情况下，小球虽然都处于平衡状态，但是它们所对应的平衡特征却是不相同的，由此引出的判断平衡状态是否稳定的最根本准则为：
假设对处于平衡状态的体系施加一微小干扰，当干扰撤去后，如体系能恢复到原来的平衡位置，则该平衡状态是稳定的；反之，若体系偏离原来的平衡位置越来越远，则该平衡位置是不稳定的；如体系停留在新的位置不动，则该平衡状态是随遇的。
以上述最根本准则为基础，从随遇平衡的静力特征可得到判断平衡稳定性的静力准则：从稳定平衡和随遇平衡的动力特征可得到判断平衡稳定性的动力准则；从不同平衡状态的能量特征可得到判断平衡稳定性的能量准则。
（2）静力准则
又称平衡法，是求解结构稳定极限荷载的最基本的方法。对于有平衡分岔点的弹性稳定问题，在分岔点存在着两个极为邻近的平衡状态，一个是原结构的平衡状态，一个是已经有微小变形的结构的平衡状态。平衡法是根据已产生了微小变形后结构的受力条件建立平衡方程而后求解的。如果得到的符合平衡方程的解有不止一个，那么其中最小值的一个才是该结构的分岔屈曲荷载。平衡法只能求解屈曲荷载，不能判断结构平衡状态的稳定性。
3动力准则
动力法属于结构动力稳定问题。处于平衡状态的结构体系，如果施加微小干扰使其发生振动，这时结构的变形和振动加速度都和已经作用在结构上的荷载有关。当荷载小于稳定的极限值时，加速度和变形的方向相反，因此干扰撤去后，运动趋于静止，结构的平衡状态是稳定的；当荷载大于极限值时，加速度和变形的方向相同，即使将干扰撤去，运动仍是发散的，因此结构的平衡状态是不稳定的；临界状态的荷载即为结构的屈盐荷载，可由结构振动频率为零的条件解得。
三、设计时常用的钢结构的加固方法
1．减轻荷载：改用轻质材料或其它减少荷载的方法。如工业厂房的屋架可在下弦增设临时支柱，或组成撑杆式结构的方法来卸荷；托架的卸荷可以采用上述方法，也可以利用吊车梁作为支点使托架卸荷；柱子一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载；平台结构因其高度不高，一般采用临时支柱进行卸荷。
2．改变结构的静力计算图形：采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布，以调整原有结构中的应力，改善被加固构件的受力情况。如增加支撑或辅助构件以增加结构或构件的刚度，使结构可以按空间结构进行验算，挖掘结构潜力，也可以改善结构的抗振性能；变更荷载的分布情况，或变更构件的支座情况，或施加预应力等来改变构件的弯矩图形；增设撑杆、加设拉杆或将静定结构变为超静定结构来改变精架的内力；将被加固构件与其它结构共同工作形成混合结构，以改善受力情况。
3．原结构的构件截面和连接进行补强。此方法在钢结构加固中是常用的方法，因其涉及面窄，施工较为简便，尤其是在一定的前提条件下，可在负荷状态下加固，这对厂房内的生产影响较小。采用此方法时，应注意以下几点：
(1)注意加固时净空的限制，要使杆件不与其它杆件或零件相碰；
(2)能适应原有构件的几何尺寸或己发生的变形清况，以利于施工；
(3)应尽量减少加固施工的工作量；
(4)尽可能使补强构件的重心位置不变，减少偏心所产生的弯矩；
(5)当采用焊接补强时，应采用合理的焊接顺序，减小焊接变形和焊接应力；
(6)补强后构件应便于维护和油漆。
结束语：钢结构在抗震方面的优点使得它在建筑方面得到了广泛的应用，但是钢结构的稳定性问题钢结构的加固问题一直以来都是被广为关注的热点。所以，在进行结构设计时，需要掌
握地域、场地特性，考虑结构特征、用途和坍塌时的危害性，在最新资料的基础上，重新认识既定的一些数值、公式、方法的适用性。同时，抗震设计应在执行规范要求的基础上，尽量全面地考虑结构各种地震受力工况，根据力学原理简化、评估其力学行为。
参考文献：
车俊斌，大力发展钢结构建筑加强抗震,积极推动我国村镇建筑现代化——对四川汶川大地震灾后建筑重建的建议【J】-中国工程咨询2008(7)
篇10
提起钢结构用钢大家并不陌生，像Q235和Q345这样的钢材是最常用的，也是生活中接触最多的。的确，从材性、材质方面看，现在市场充分供应的Q235及Q345号钢的各类钢材，可以保证建筑钢结构的基本需求。钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。它的基本特点是强度高、重量轻、刚度大、质地均匀和各向同性好。
因此，用什么类型的钢材对钢结构的影响很大。下面就从建筑钢结构用钢的钢种钢号及板带钢中的钢结构用钢这两方面对钢结构的选用做一介绍。
一、建筑钢结构用钢的钢种钢号
1.普通碳素结构钢 普通碳素结构钢执行《碳素结构钢》—GB/T700-2006标准。因价格便宜，产量较大，大量用于金属结构和一般机械零件，按用途可以分为：一般用途的普通碳素钢和专用普通碳素钢。
按含碳量及屈服强度高低分为5种牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。其中钢结构主要用Q235号钢。Q215和Q255也可作结构用，但是产量和用量相对较少。 使用该标准钢号要注意以下几点: (1)该标准钢号主要用作工程用和一般结构用钢。 (2)该标准钢在在使用品种方面主要有钢、钢带和型钢。 (3)该标准钢号可用作焊接和栓接结构用钢。但焊接承重钢结构不宜选用Q235-A级钢。 (4)该标准钢号一般在热轧状态下交货和使用。
2.耐候钢 耐候钢执行《焊接结构用用耐候钢》GB/T4172-2000和《高耐候结构钢》GB/T4171-2000，是指在钢的冶炼过程中加入少量合金元素，使之在金属基本表面上形成保护层，以提高钢材耐大气腐蚀性能。这类钢又分为高耐候结构钢和焊接结构用耐候钢两类。耐候钢分为Q295 GNH、Q295GNHL、Q345GNH、Q345GNHL、Q390GNH五种牌号。焊接结构耐候钢分为Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH四个牌号。
3.低合金高强度结构钢 低合金高强度结构钢执行《低合金高强度结构钢》—GB/T1591-2008标准，是指在炼钢过程中增添一些合金元素，其总量不超过5%的钢材。加入合金元素后钢材强度可明显提高，使钢结构构件的强度、刚度、稳定三个主要控制指标都能有充分发挥，尤其在大跨度或重负荷结构中优点更为突出，一般可比碳素结构刚节约20%左右的用钢量。按屈服强度高低分为8种牌号,其中钢结构中Q345最为常用。
4.建筑结构用钢板
执行《建筑结构用钢板》GB/T19879-2005标准，该标准为原冶金行业标准《高层建筑用钢板》（YB4104-2000）修订升级后的国标。有Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ牌号。其综合性能优于普通碳素结构钢和低合金高强度结构钢，对钢材的质量要求较高：
1）要能够抵御地震力的破坏，既要能防震和抗震。为此就要使钢板在具有足够强度的同时，还要具有较低的屈强比。低屈强比可使材料具有良好的冷变形能力和髙塑性变形能力，即使局部超载失稳也不至于发生突然断裂。
2）要使钢板具有较窄的屈服强度波动范围。若钢板的屈服强度波动较大，当建筑物受到地震时，就会发生塑性铰转移，不能按设计目标控制损坏程度儿倒塌。
3）要使钢板具有层状撕裂能力（厚度方向性能）。高层钢结构在梁柱连接和箱型柱角部焊缝等处，由于局部构造，形成高约束，焊接时容易引起沿板厚方向的层状撕裂，因此，此类钢板必须要具有一定级别的厚度方向性能。
4）良好的焊接性能，明确规定焊接碳当量和焊接裂纹敏感指数。
5）降低了有害元素硫、磷含量。
5.桥梁用结构钢
执行《桥梁用结构钢》GB/T714-2008标准。对应4个强度等级Q235q（C、D级）、Q345q（C、D、E级）、Q370q（C、D、E级）、Q420q（C、D、E级）。2008版较2000版增加了Q460q、Q500q、Q550q、Q620q、Q690q牌号。
化学成分要求更严格，硫、磷有害元素较低合金结构钢低。碳当量较低合金结构钢低。冶炼方法要求进行炉外精炼。二、建筑钢结构用钢品种、规格 1.结构用的板带钢主要有：热轧钢板和钢带，冷轧钢板和钢带。热轧钢板厚度的适用范围为4~200mm，热轧钢带厚度的适用范围为4~25 mm。冷轧钢板厚度的适用范围为0.2~5 mm，冷轧钢带厚度的适用范围不大于3 mm。
2.热轧H型钢和焊接H型钢。广泛应用于建筑钢结构中。热轧H型钢分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘三种规格。
3.普通型材(工字钢、槽钢、角钢)。工字钢、槽钢、角钢是钢结构中应用最早的型钢。工字钢和槽钢的型号都是以截面高度的厘米数来表示，其长度通常为5~19 m。角钢是传统的格构式钢结构构件中应用最广泛的的轧制型材，有等边角钢和不等边角钢两大类，长度通常为4~19 m。
4.冷弯型钢。冷弯型钢是用薄钢板（钢带）在连续辊式冷弯机组上生成的冷加工型材，能加工壁厚为1.5~6 mm，随着生产工艺的发展，现在已能生产厚度12 mm以上的冷弯型钢。其截面形式有等边角钢、卷边等边角钢、Z型钢、卷边Z型钢、C型钢、卷边C型钢等开口截面以及方形和矩形闭口截面的管材。
5.厚度方向性能钢板。随着焊接结构使用钢板厚度的增加，对钢材材性提出了新的内容——要求钢板在厚度方向有良好的抗层状撕裂性能。建筑钢结构用钢和桥梁钢结构用钢提出了板厚方向的性能要求。厚度方向性能有三个级别，分别用Z15、Z25、Z35表示，分别表示断面收缩率≥15、25、35。
6.结构用钢管。结构用钢管有热轧无缝钢管和焊接钢管两大类。焊接钢管由钢带卷焊而成，依据管径大小，又分为直缝焊和螺旋焊两种。结构用无缝钢管分热轧和冷拔两种。
7.其他建筑钢结构的钢材制品还有花纹钢板、钢格栅板和网架球节点等。
花纹钢板是用碳素结构钢、船体用结构钢、高耐候性结构钢热轧成的菱形、扁豆形、或圆豆形钢板制品。
压焊钢格栅板是由负载扁钢作为纵条，扭绞方钢作为横条，在正交方向压焊于纵条，并有包边和挡边板的钢格板。
钢网架球节点分螺栓球节点和焊接球节点两大类。三、钢材选用1.钢材的牌号一般应在设计规范推荐的，不同强度级别的碳素结构钢Q235和低合金高强度钢Q345钢中选用，当有合理依据时，亦可选用强度更高的低合金高强度钢Q390钢或Q420钢。
《钢结构设计规范》GB 50017-2003中3.3.1规定,承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。
《高层建筑民用钢结构技术规程》JGJ99-98规定，高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢，以及Q345等级B、C、D、E的低合金高强度结构钢。其质量标准应分别符合我国现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）《低合金高强度结构钢》GB/T1591，当有可靠依据时可采用其他牌号的钢材。
《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102规定：
1用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板，应采用现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q345钢。
2门式刚架、吊车梁和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢。当有根据时，门式刚架、檩条和墙梁可采用其它牌号的刚制作。
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018规定：用于承重结构的冷弯薄壁型钢的带钢或钢板应采用符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q345钢。当有可靠依据时可采用其他牌号的钢材，但应符合相应有关国家标准的要求。
2.钢结构构件所用钢材的性能与质量要求应考虑结构的重要性。荷载特征（是否承受动荷载）、连接方法（焊接或非焊接结构）、环境温度（是否低温工作）及钢材厚度等因素，正确合理的选用。
3.焊接承重结构不应采用Q235-A钢。
4.有抗震设防计算的承重钢结构，其钢材材性应符合下述要求：
1）钢材的屈强比，即抗拉强度与屈服强度之比不应小于1.2；
2）钢材应有明显的屈服台阶，且延伸率（δ5）应大于20%；
3）具有良好的可焊性及合格的冲击韧性。
5.设计安全等级为一级的工业与民用建筑钢结构及抗震设防类别为甲级的建筑钢结构，其主要承重结构（框架、大梁、主桁架）钢材的质量等级不宜低于C级，必要时还可要求碳当量（Ceq）的附加保证。
6.重要承重钢结构（高层或多层钢结构框架等）的焊接节点，当截面板件厚度t≥40mm，并承受板厚方向拉力（撕裂作用）时，该部位或构件的钢材应按《厚度方向性能钢板》GB5313的规定。附加保证断面收缩率（分Z15、Z25、Z35级别），一般可按Z15或Z25两级选用。
7.高层钢结构或大跨度钢结构等的主要承重焊接构件，其板材应选用符合《建筑结构用钢板》GB/T19879-2005标准规定的Q235GJZ钢或Q345GJZ钢，当所用板材厚度，大于等于40mm并有抗撕裂方向性能要求时，该部位钢材应选用标准中保证方向性能的Q235GJZ钢或Q345GJZ钢。
8.在室外侵蚀性环境中的承重钢结构构件，可选用《焊接结构用耐候钢》GB4172要求的耐候钢。承重钢结构选用耐候钢时，其表面仍应进行除锈与涂装处理。
上述都是建筑钢结构的主要用钢。以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，因此钢结构特别适于建造跨度大和高度高、荷载大的结构也最适用于可移动，有拆装要求的结构；材料塑性和韧性好，在超载情况下不会发生断裂，承受较大变形，能很好地承受动力荷载；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；工业化生产程度最高，制造精度高，施工方便，周期短；其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材，大大提高其屈服点强度；由于钢结构的这些特点,它将会在建筑方面占有很重要的地位。
参考文献:
[1]《钢结构设计规范》—GB50017-2003.
[2]《低合金高强度结构钢》—GB/T1591-2008.
[3]《碳素结构钢》—GB/T700-2006
[4]《建筑结构用钢板》—GB/T 19879-2005
[5]《桥梁用结构钢》—GB/T714-2008
[6] 《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002
[7] 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018—2002
篇11
钢作为建筑材料有很多优点。在结构中使用的钢材成为低碳钢。与铸铁相比，它更有弹性。除非达到弹性极限，一旦巴赫在曲调，它就会恢复原状。即使荷载超出弹性和在很多，低碳钢也只是屈服，而不会直接断裂。然而铸铁虽然强度较高，却非常脆，如果超负荷，就会没有征兆的突然断裂。钢在拉力（拉伸）和压力作用下同样具有高强度这是钢优于以前其他结构金属以及砌砖工程、砖石结构、混凝土或木材等建筑材料的优点，这些材料虽然抗压，但却不抗拉。因此，钢筋被用于制造钢筋混凝土——混凝土抵抗压力，钢筋抵抗拉力。
在钢筋框架建筑中，用来支撑楼板和墙的水平梁也是靠竖向钢柱支撑，通常叫做支柱，除了最底层的楼板是靠地基支撑以外，整个结构的负荷都是通过支柱传送到地基上。平屋面的构造方式和楼板相同，而坡屋顶是靠中空的钢制个构架，又成为三角形桁架，或者钢制斜掾支撑。
一座建筑物的钢构架设计是从屋顶向下进行的。所有的荷载，不管是恒荷载还是活荷载（包括风荷载），都要按照连续水平面进行计算，直到每一根柱的荷载确定下来，并相应的对基础进行设计。利用这些信息，结构设计师算出整个结构需要的钢构件的规格、形状，以及连接细节。对于屋顶桁架和格构梁，设计师利用“三角剖分”的方法，因为三角形是唯一的固有刚度的结构。因此，格构框架几乎都是有一系列三角形组成。 钢结构可以分成三大类：一是框架结构。其构件包括抗拉构件、梁构件、柱构件，以及压弯构件；二是壳体结构。其中主要是轴向应力；三是悬挂结构。其中轴向拉应力是最主要的受力体系。
网架结构 这是刚结构最典型的一种。多层建筑通常包括梁和柱，一般是刚性连接或是简单的通过沿着提供稳定性的斜向支撑方向在端部连接。尽管多层建筑是三维的，但通常某个方向即某一维度要比其他维度刚度更大，所以，其有理由被当做是一系列的平面框架。然而，如果一个框架中某一平面上的构建的特性可以影响其他平面的特性，这个框架就必须当做一个三维框架来考虑。
网壳结构 在这类结构中，壳体除了参与传递荷载外，还有其他实用功能。许多壳体结构中，框架结构也会与壳体一起组合使用。再强和平屋顶上“外壳”构件也和框架结构一起承担压力。
悬挂结构 在悬挂结构中，张拉索是主要的受力构件。屋面也可以有索支撑。这种形式的结构主要是吊桥。这种结构的子系统，是有框架结构组成，就像加劲桁架支撑索桥。由于这种张拉构建能够最有效的承担荷载，结构中的这种设计理念被越来越广泛的应用。
很多不寻常的结构，是由框架、壳体以及悬挂结构的不同组合形式建造。
在美国，钢结构的设计主要依据是美国钢结构协会颁布的规范。这些规范是很多学者和一线工程师的经验所得。这些研究成果被综合处理成一套既安全又经济的设计理念的设计程序。设计过程中数字计算机的出现促使更加精妙可行的设计规则产生。
规范包括一系列保证安全性的规则，尽管如此，设计者必须理解规则的适用性，否则，很可能导致荒谬的、非常不经济的、有时甚至是不安全的设计结果。
建筑规则有时等同于规范。这些规则涉及所有有关安全性的方面，例如结构设计、建筑细节、防火、暖气和空调、管路系统、卫生系统以及照明系统。
结构和结构构件必须具有足够的强度、刚度、韧性，以在结构的使用中充分发挥其功能。设计必须提供足够的强度储备，以承当使用期间的荷载，也就是说，建筑物不需承担可能的超负荷。改变某一结构原来的使用用途，或者由于在结构分析中采用了过度简化的方法而低估了荷载作用，以及施工程序的变更会造成结构的超载。即使在允许范围内，构建尺寸的偏差也可导致某个构件低于他所计算的强度。
不管采用哪些设计原理，结构设计必须提供足够的安全性。必需预防超负荷和强度的不足情况。在过去的三十年里，如何保证设计安全性的研究一直在继续。使用各种不同的概率方法来研究构件、连接件或者系统的失效可能性。
此外，由于结构钢构件相当高的造价，与人工安装费用相比，材料采购成本是巨大的。与其他总承包合同中所涉及的混凝土工程、砌筑工程以及土木工程不同，与人工安
装费用相比，钢构件的材料成本是相当大的。
随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现，同时，钢结构行业建筑规范、建筑的标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来，钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来一声深层次的革命，钢结构的应用前景广阔！
英文翻译：
Steel Structure
Steel in one form or another is now probably the most widely used material in the world for building construction. For the framings it has almost entirely replaced timber, except for rather special work, and it has superseded its immediate predecessors, cast iron and wrought iron, for pidges and structural frameworks in general.
Steel , the most important construction material of modern times, was introduced in the nineteenth century. Steel, basically an alloy of iron and a small amount of carbon, had been mad up to that time by a laborious process that restricted it to such special uses as sword blades. After the invention of the Bessemer process in 1856, steel was available in large
quantities at low prices. The enormous advantage of steel is its tensile strength; that is, it dose not lose its strength when it is under a calculated degree of tension, a force which, as we have seen, tends to pull apart many materials. New alloys have further increased the strength of steel and eliminated some of its problems, such as fatigue.
Steel has great advantages for buildings. The steel normally used for structures is known as mild steel; compared with cast iron it is resilient and, up to a point known as the “elastic limit” it will recover its initial shape when the load on it is removed. Even if its loading is increased by considerable margin beyond the elastic limit, it will bend and will stay bent without peaking; whereas cast iron, though strong, is notoriously pittle and, if overloaded, will peak suddenly without warning. Steel is also equally strong in both tension (stretching) and compression, which gives it an advantage over the earlier structural metals and over other building materials such as pickwork, masonry, concrete, or timber, which are strong in compression but weak in tension. It is for this reason that steel rods are used in reinforced
concrete—the concrete resisting all compressive stresses while the steel rods take up all the tensile (stretching) forces.
In steel-framed building, the horizontal girders which carry the floors and walls are
themselves supported on vertical steel posts,
Known as “stanchions” , which transfer the whole load of a building down to the
foundations, except for the lowest floor which rests on the ground itself. A flat roof is framed in the same way as a floor. A sloping roof is carried on open steel lattice frames called roof trusses or on steel sloping rafters.
The steel framework of a building is designed from the roof downwards, all the loading, both “dead” and “live” (including wind forces) , being calculated at successive levels until the total weight carried by each stanchion is determined and the foundations designed accordingly. Whih this information the structural designer calculated the sizes and shapes of the steel parts needed in the whole structure, as wall as details of all the connexions. For roof trusses and lattice girders, he uses the method of “triangulation” because a triangle is the only open frame which is inherently rigid. Therefore, lattice frameworks are nearly always built up from a series of triangles.
Steel structures may be divided into three general categories: (a) framed structures,
where elements may consist of tension member, columns, beams, and members under
combined bending and axial load; (b) shell-type structures, where axial stresses predominate; and (c) suspension-type structures, where axial tension predominates the principal support system.
Framed Structures Most typical building construction is in this category. The
multistory building usually consists of beams and columns, either rigidly connected or having simple end connections along with diagonal pacing to provide stability. Even though a multistory building is three-dimensional, it usually is designed to be much stiffer in one direction than the other; thus it may reasonably be treated as a series of plane frames.
However, if the framing is such that behavior of the members in one plane substantially influences the behavior in another plane, the frame must be treated as a three-dimensional
space frame.
Shell-Type Structures In this type of structure the shell serves a use function in
addition to participation in carrying loads. On many shell-type structure, a framed structure may be used in conjunction with the shell. On walls and flat roofs the “skin” elements may be in compression while they act together with a framework.
Suspension-Type Structure In the suspension-type structure tension cables are major supporting elements. A roof may be cable-supported. Probably the most common structure of this type is the suspension pidge. Usually a suspension pidge. Since the tension element is the most efficient way of carrying load, structures utilizing this concept are increasingly being used.
Many unusual structure utilizing various combinations of framed, shell-type, and
suspension-type structure have been built.
Structural steel design of buildings in the USA is principally is principally based on the specifications of the American Institute of Steel Construction (AISC), The AISC
Specifications are the result of the combined judgment of researchers and practicing engineers. The research efforts have been synthesized into practical design procedures to provide a safe, economical structure. The advent of the digital computer in design practice has made feasible more elaborate design rules.
A lot of unusual structure, is made up of frame, shell and different combination forms of hanging structure.
In the United States, the design of steel structure is mainly on the basis of regulations
promulgated by the American association of steel structure. These specifications are a lot of scholars and a line engineer experience. The results of this study was comprehensive
processing into a set of safe and economic design idea of design program. The design process of the digital computer prompted a more sophisticated feasible design rules.
Specification includes a series of security rules, in spite of this, the designer must
understand the applicability of the rules, otherwise, is likely to lead to absurd, very
uneconomical, sometimes even unsafe design result.
Building rules sometimes equated with specification. These regulations cover all aspects relating to the safety, such as structure design, architectural details, fire protection, heating and air-conditioning, piping system, health systems, and lighting systems.
Structure and structural components must have sufficient strength, stiffness, toughness, in order to give full play to its functions in the use of the structure. Reserves of design must
provide sufficient strength to bear the load during use, that is to say, the buildings do not need to bear the possible overload. Change a structure of the original purpose, or because of excessive simplified method was adopted in the structural analysis and underestimated the load, as well as the construction process of change will cause the overload of the structure. Even within the scope of the permit, building size of the deviation can also lead to a
component is lower than the strength he calculates.
No matter what design principle, structure design must provide adequate security. The lack of necessary to prevent overload and intensity. Over the past 30 years, the research of how to ensure the safety design has continued. Use a variety of different probability method to study the components, fittings or system failure probability.
In addition, due to structural steel components are very high cost, compared with the cost of installation of artificial, material procurement cost is huge. With other involved in the general contract of building project and civil engineering, concrete engineering, compared with the manual installation cost, material cost of steel components are considerable.
With the development of steel structure, steel structure residential construction
篇12
一、前言
某工程有混凝土结构、劲性结构、钢结构三种结构形式，在施工过程中，需要不同结构形式之间的转换。本工程有一种弧形主肋结构造型，由于截面比较大（1300mm×1500mm），施工存在高空作业（最高44.8米），原设计为劲性结构，施工难度巨大。后经过我司应用劲性结构转换钢结构节点将主肋结构在六层以上转换为钢结构施工，不仅降低了施工难度，而且加快了工期。难点是：与土建穿插施工需配合紧密，有效地控制好构件的定位及标高。焊接质量控制存在一定的难度，经过对本工程劲性结构转换钢结构节点施工和实践、总结，形成。
二、特点
劲性结构转换钢结构节点包括：劲性结构、劲性结构延伸至箱型钢结构内部的钢骨、箱型钢结构与延伸出钢骨有效连接的加劲肋、促进劲性结构与钢结构有效连接的内灌自密实混凝土、箱型钢结构。该节点可以保证劲性结构与钢结构有效连接，更大的发挥钢结构的优势，避免工程采用混凝土结构和劲性结构带来的施工难度，是一项先进的施工技术。
三、适用范围
适用于不同结构之间的转换，大跨度、高空及地下空间等复杂环境下解决混凝土结构与劲性结构的高大模板施工难度，更大的促进钢结构在大跨度、高空及地下空间的应用。
四、工艺原理
在六层以上主肋施工前，预先在五层至六层孤形主肋区段施工一段劲性结构，劲性结构预留一段H型钢骨，然后将外包箱型钢结构的H型钢骨转换构件与劲性结构预留的H型钢骨拼装焊接，将转换构件的H型钢骨按照劲性结构施工浇筑混凝土，实现劲性结构向钢结构的转换，节点施工完毕后，箱型钢结构继续连接钢结构进行六层以上弧形主肋施工。
五、工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
5.1.1劲性结构转换钢结构节点施工工艺流程
劲性结构转换钢结构节点施工工艺流程如下：
施工的劲性结构预留一段H型钢骨外包箱型钢结构H型钢骨构件吊装将外包箱型钢结构的H型钢骨与劲性结构预留H型钢骨焊接将H型钢骨按照劲性结构浇筑自密实混凝土箱型钢结构与钢结构进行连接
5.2操作要点
5.2.1外包箱型钢结构的H型钢骨吊装
1安装前的准备工作
1） 技术准备：熟悉图纸及相关规范，参加图纸会审，并做好施工现场调查记录。
2） 基准点交接与测放：确定基准点后进行复测，确认无误后，以此为依据，进行钢结构基准线和轴线的放线和测量，并作好交接手续。
3） 各种设备机具的准备：准备好各种机具、设备、工具、材料进场计划，根据施工进度进行进场，满足施工要求。制作吊笼、爬梯等钢结构安装专用工具，方便施工。
2 测量定位
根据主肋的图纸及模型，在主肋安装前找到主肋上设定的8个点（上口4个，下口4个）的x、y、z的坐标，再根据该主肋模型上确定x、y、z的相对整个建筑物的位置，获得其坐标值。用全站仪极坐标法定位x、y、z的位置，在主肋安装时将对应点的x、y、z与之相对应并校正到位。
3 采用塔吊吊装
根据定位点采用塔吊进行吊装，并在临时固定式，要复测构件定位及标高的准确性。
5.2.2H型钢骨焊接
1焊接方法
根据本工程的特点，选择焊接方法应侧重考虑焊接质量和熔敷速度（即焊接速度），选用CO2气体保护焊作为本工程的主要焊接方法。焊条电弧焊用于临时点焊或固定钢构件使用，将其作为辅助焊接方法。
2焊接顺序
在钢结构焊接中，先焊接的部分先定位，并阻碍了与之相关联的后焊焊缝的自由收缩，因此，确定合理的焊接顺序很重要。合理的焊接顺序可以减小焊接应力和焊接变形，有利于保证钢构件几何尺寸。
先焊收缩量大的焊缝，再焊收缩量小的焊缝；严格对称焊接；同一根梁、支撑先焊一端，待其冷却后再焊另一端。H型钢骨焊接顺序如图5.2.2
3 防止焊接裂纹的措施
1） 严格控制钢板的质量，主要是限制焊缝中的S、P的含量。购进的钢材必须先进行复验，S、P的含量必须符合材料的技术标准。
2） 尽量减少氢的影响。焊前预热可有效驱除焊接区的水分。焊接前，必须仔细烘干焊条和焊剂。彻底清除焊接区的油、锈等杂质。焊接高强度钢时必须采用低氢或超低氢焊接材料。采取预热和焊后消氢处理，有利于氢的逸出。
3） 在深化设计中，尽量采用能降低接头刚性的结构型式、坡口形式和接头形式，避免存在应力集中部位，降低接头的拘束度，降低裂纹敏感性。
4） 采用合理的焊接工艺。合理安排装配顺序、焊接顺序和焊接方向，使大多数焊缝处在较小的刚度下焊接，以减小接头拘束度。
5） 采用中等的焊接线能量，避免形成窄而深的焊缝，熔深与熔宽之比应小于1。焊接预热可大大降低焊缝的冷却速度，有利于氢的逸出，减少冷裂。
6）采用多层多道焊。后焊焊道可使前一焊道中的氢迅速逸出，并可使前一层焊道热影响区的淬硬层软化。
7） 防止弧坑裂纹。减小弧坑尺寸，填满弧坑。自保护焊熄弧时要逐渐减小送丝速度，不可骤然断弧。
4 减小焊接应力的措施
1） 焊前进行预热。预热可以有效地减小焊接应力。预热范围应在焊缝两侧各100mm范围内，且不小于板材厚度的4倍。
2） 两条或多条焊缝之间有力学联系时，必须按事先确定好的焊接顺序施焊。同一构件两端的焊口切忌同时施焊。在焊接过程中，同一条焊缝的焊肉厚度应同步增长，焊肉厚度差应小于5。切忌将一处焊缝反复焊接然后再移至另一处焊接。
5.2.3将H型钢按照劲性结构施工混凝土浇筑
施工顺序为：施工放线立杆定位扫地杆、立杆满堂脚手架搭设拉线检查主龙骨标高铺次龙骨铺木胶模板拉线检查标高清理模板脱模剂涂刷铺筋安装侧模板校正加固混凝土浇筑。
1 H型钢骨配筋弧形主肋模板支设及钢筋绑扎
1）模板安装前先放出控制轴线网和模板控制线。根据平面控制轴线网，在楼板上放出墙柱边线和检查控制线，待竖向钢筋绑扎完毕后，在每层墙体竖向钢筋上用红漆标出标高控制点。
2）根据弧形主肋定位，做出模板支架定位线。结合弧形主肋的变化轨迹，计算出所对应的模板支架的高度，搭设模板支架。如果模板支架的自由端超出500mm，需要在立杆上加设一道横杆，使立杆支架自由端高度控制在500mm以内，弧形主肋模板支设过程中按规范要求支设剪刀撑。
3）模板面板安装前检查模板杂物的清理情况、板面的整修情况、脱模剂的涂刷情况。在主肋的根部处留置清扫口，以便模板内部的杂物清理干净。
4）底模铺设完毕后，绑扎钢筋，钢筋下料必须严格按照下料单进行钢筋加工并进行编号，加工完毕后吊运至安装位置，按编号进行绑扎安装，保证钢筋曲率与弧形主肋曲率相符，以保证弧形主肋结构安全及美观。
5）安装左右侧模，最后安装上侧模。在模板合毕后，校正截面模板准确性、模板方正，安装柱箍并用对拉螺杆固定牢固。 在主肋短边（1300mm）布置8根50X100木方，均匀布置。在主肋长边（1500mm）布置8根50X100木方，均匀布置。主肋加固主龙骨使用5#双槽钢@400。
2 完成自密实混凝土浇筑
混凝土浇筑时，采用自密实混凝土，以保证混凝土浇筑质量，并且安排专人对主肋混凝土浇筑的混凝土情况进行检查，确保混凝土的浇筑质量，并且在施工过程中派专人对弧形主肋的定位进行复核，发现偏位，立即调整。
5.2.4箱型结构与后续钢结构构件连接
箱型结构与后续钢结构构件连接，实现劲性结构到钢结构的转换。
六、材料与设备
6.1主要施工材料
6.1.1外包箱型钢结构H型钢骨构件
外包箱型钢结构H型钢骨构件由H型钢骨与外包箱型钢结构组成转换节点，其中H型钢骨与外包箱型钢结构通过加劲肋有效连接，且箱型钢构内壁及H型钢腹板均加设抗剪栓钉φ19@200。
6.1.2模板支设
模板采用18mm厚封边胶合板模板作为模板面板，模板必须具有足够的强度和刚度，要求边角整齐、表面光滑、易于脱摸等性能。对拉螺栓采用优质碳素钢M18加工，套管采用硬质塑料管，对拉螺栓应加工准确，采用双螺帽拧紧。在主肋短边（1300mm）布置8根50X100木方，均匀布置。在主肋长边（1500mm）布置8根50X100木方，均匀布置。主肋加固主龙骨使用5#双槽钢@400。
6.1.3混凝土浇筑
采用C45自密实混凝土进行浇筑
6.2机具设备
劲性结构转换钢结构节点施工主要机具与设备配备见表6.2.1的规定。
表6.2.1 主要机具设备配备表
序号 名 称 规格型号 单位 数量 施工用途
1 塔吊 7052 台 3 构件安装
2 平板车 30T 辆 8 构件运输
3 二氧化碳焊机 X-500PS 600VG 台 10台 构件安装
4 直流焊机 AX-500-7 台 6台 构件安装
5 空 压 机 0.6立方米 台 2台 构件安装
6 测温笔、测温仪 / 支 20支 构件安装
7 碳弧气刨枪 / 把 10把 构件安装
8 磨 光 机 / 台 15台 构件安装
9 烤抢 / 把 12把 构件安装
10 千斤顶 5t、10t、30t 个 50 组装、矫正
11 倒链 20t、10t、5t 条 40 构件制作、安装
12 卡环 50t、30t、20t 个 50 构件吊装
13 扭矩扳手 NBS60D 把 4 高强螺栓施工
14 对讲机 MOTOROLA 台 20 现场安装
15 合纤吊装带 1t~3t 条 10条 吊装、稳固
16 全站仪 TC1800L 台 4 测量
17 激光经纬仪 J2 台 4 测量
18 光学垂准仪 TOPCON VS-A1 台 2 测量
19 水准仪 ZDS3 台 3 测量
七、质量控制
7.1劲性结构转换钢结构节点施工质量要求
劲性结构转换钢结构节点质量标准执行国家施工规范中的有关规定。
7.2劲性结构转换钢结构节点质量控制
1 现场构件安装焊接完成后进行超声波和渗透检测，不合格构件经返修。现场安装过程中我们发现由于施工环境不同，同一个焊工的焊接质量不同；不同焊工焊接质量也存在差异。例如：地面拼装过程中焊缝质量100%合格，高空安装焊接过程中焊缝质量存在部分问题，经返修后才合格。
2 模板安装的允许偏差值，见下表：
项次 项目 允许偏差（mm） 检验方法
1 轴线位移 基础 3 尺寸检查
柱、墙、梁 3
2 标高 ±3 用水准仪或拉线和尺量检查
3 截面尺寸 基础 ±5 尺量检查
柱、墙、梁 ±3
4 每层垂直度 3 用2m托线板检查
5 相邻两板表面高低差 2 用直尺和尺量检查
6 表面平整度 2 用2m靠尺和楔形塞尺检查
7 主肋截面尺寸 ±5 尺量检查
8 主肋顶标高 -30,0
八、安全措施
1 凡进入施工现场的施工人员必须戴好安全帽，并系好帽带。二米以上的作业人员施工时必须挂好安全带，安全带系挂必须“高挂低用”，在各区外架施工时，各项准备工作确认无误后方可上架操作。。
2 现场作业人员必须树立“安全第一”的思想，严格遵守国家和现场制定的各项安全制度和法规。
3 负责施工的管理人员对安全生产直接负责，安全员深入现场进行检查、监督、指导，对出现的安全隐患进行及时整改。
4 施工作业前，管理人员应作好对施工人员的书面安全技术交底，各班班长应做到上班前进行安全教育。所有施工人员必须接受书面安全技术交底，并如实做好施工记录。
5 施工人员应穿防滑、绝缘鞋，并注意好个人防护；根据作业分工，要适当配备随身工作袋，以防工具等坠落伤人。
6 四级以上大风及雨、雪天气时，脚手架停止作业。
7 手持电动工具的电源线、插头完好，工具的外绝缘应完好，维修和保管由专人负责；
8 各种小型、手动机械设备的安全防护装置、设施必须齐全，严禁带病作业和非专业人员自行修理；
9 施工现场使用临时活动架、梯子等必须安放牢固可靠，防护齐全；
10 凡患有心脏病、癫痫病、高血压、贫血等疾病者，严禁从事施工作业。
九、环保措施
1 对工人进行环保教育，凌晨与夜间不要喧哗，不要制造噪音，对施工过程中产生的垃圾或废弃物按要求分类存放。
2 保持现场清洁，减少扬尘，做到工完场清。
十、效益分析
10.1社会效益
1采用该转换节点，实现现代建筑结构中不同结构之间的转换，增加了结构形式的多样性。
2采用该转换节点后，大大降低了工程的施工难度,避免了单一混凝土结构在造型施工的局限性，大大发挥了钢结构在大跨度、大空间、高空作业环境下的优势。结构节约了施工现场的空间。
3大大缩短施工工期。
10.2经济效益
1）如果未使用劲性结构转换钢结构节点，采用混凝土结构：
根据加固的需要，须要搭设满堂架，满堂架面积约为2000
满堂架费用=3500×1000元/（满堂架平均高度40米，折算单价）=3500000元
模板费用=1600×76元/=121600元
钢筋费用=120000kg×6.9元/kg=828000元
混凝土费用=546 m3×600元/m3=327600元
2）如果未使用劲性结构转换钢结构节点：
转换为钢结构后，钢结构工程量为300t，
材料费=300000kg×10元/kg=3000000元
安装费=300000kg×2.15元/kg=645000元
采用钢结构吊装安装加固，累计节省木工200工日，费用为200工日×220元/工日=44000元
使用转换节点共计节省：3500000元+121600元+828000元+327600元-3000000元-645000元+44000元=1176200元
十一、工程应用
天津恒隆广场项目位于天津市和平区，南邻和平路、北邻兴安路，框架剪力墙结构。本工程中的10、11、12、13、14、19、20、22轴六层以上弧形主肋区段采用了劲性结构转换钢结构节点技术，工程量约为300t,施工完成时间为2012年10月至2013年8月。劲性结构转换钢结构节点技术降低了六层以上弧形主肋施工难度，缩短了施工工期，降低了施工成本，保证了施工质量，产生了显著的经济效益和良好的社会效益。
参考文献：
篇13
钢结构；焊接连接；螺栓；铆钉
虽然日常生活中常见的建筑物从表面上看是一个整体，但它是由许许多多的小部件连接而成的，尤其是钢结构建筑物。为了保证钢结构建筑物的承载力和整体刚度，需将许多小部件有效地连接起来。要想保证工程质量，保证钢结构建筑物各部件连接的牢固性，节点的连接强度要与构件的自身强度保持一致。在施工过程中，节点所采用的施工工艺和连接方法是重点。本着安全、可靠和经济、方便的原则，施工时采用的连接方法也不相同。在钢结构连接节点中，焊缝连接是最常见的，而螺栓连接的利用率也比较高。铆钉连接不仅对施工工艺有较高的要求，而且施工工序也比较复杂，所以，应用得比较少。
1焊缝连接
焊接连接在工程中的利用率比较高，基本所有的钢结构构件都可以采用这种方法。采用这种连接方法时，不仅对钢结构构造的要求少，而且施工工艺也简单，不会因为焊缝的存在而削弱截面强度，结构整体不会发生大的变形，刚度也比较强。在焊接管道的过程中，采用这种方法能够保证结构的密闭性，实现自动化操作。焊接连接与其他连接方法相比更为经济，其操作过程也已经实现了自动化。但是，这种连接方法的缺点也比较明显。由于局部受热，钢材的化学构造有所变化，许多元素的含量也发生了变化，导致结构容易受到脆性破坏。在施工过程中，要保证焊接后节点处没有裂缝。因为裂缝的存在会使节点承受较大的力而产生新的裂缝，它会沿着之前的裂缝迅速蔓延。在焊接的过程中，加热、散热不均匀，残余应力和残余应变的存在都会导致结构受到荷载时断裂。焊接方法主要有4种：
①手工电弧焊。利用电弧产生的3000℃的高温将涂有药皮的、与焊件钢材相似的焊条滴落在熔池中。药皮的作用是保护焊缝，降低焊缝的脆性。这种焊法很难控制，对工人的操作水平也有很高的要求。
②埋弧焊有自动和半自动2种操作方式，其生产效率高，所形成的焊缝结构均匀，力学性能好。焊接时间越短，残余应变和残余应力对焊缝的影响就越小。与手工电弧焊相比，这种焊接方法装配精密，埋弧焊中没有药皮，而是多了焊剂。因为电弧埋在焊剂的下面，热量集中，所以，多将其用于厚杆件的焊接工程中。
③气体保护焊与埋弧焊相反，它适用于一些比较薄、比较小的焊件。在焊接过程中，它用气体的保护代替了药皮，将焊缝与有害气体隔绝起来，而且焊缝熔化区内并没有熔渣，施工人员可以清晰地看到焊缝的形成过程。
④电阻焊主要运用的是电流在电阻中产生的热量，用热量熔化金属，再利用外界传递的压力完成焊接工作。一般情况下，这种焊接方法的使用率并不高，它主要被用于6～12mm厚钢板的连接工程中。
因为焊缝的连接方式不同，所以，可以将其分为对接焊缝、搭接焊缝、T形连接焊缝和角焊缝。对接焊缝适用于板件相等，构件在同一个平面内，力量传递比较均匀，没有明显的过渡，用料也比较少的结构连接工程中。但是，这种方法的焊接尺寸小，对焊接技术有很高的要求，而且焊件边缘和焊口也要提前加工。搭接焊缝适用于厚度不同的板件。这种焊法不仅会浪费焊材，还会影响传力效果，但是，它操作简单，所以被广泛应用。T形连接焊缝与其他的焊缝没什么不同，只是连接杆件的形式不同。角焊缝的种类比较多，它适用于大的、特大的构件连接工程。在施工过程中，如果构件之间有缝隙，则会出现应力集中的情况。焊接残余应变和残余应力是影响焊缝质量的关键。要想保证焊缝质量，就要减小这两种不利因素对焊接工艺的影响。在焊缝设计方面，焊缝要尽量小。如果焊缝较大，不仅会浪费焊材，还会将焊接缺陷完全表现出来。另外，焊接设计要合理，要减少不必要的焊缝，而且焊缝不能过于密集，要尽量减少交叉数量。如果母板的同一个位置加热很多次，热量就会过于集中，焊接变形就会增大，进而导致母板的化学组织和物理组织被破坏。与此同时，要合理选择焊缝的位置——焊缝要尽可能设置在应力较小的地方，使其对称于截面的中轴。这样做，可以减小焊缝的直接受力，减小焊缝的变形。在施工过程中，采用合理的施工工艺是很必要的。在焊接前，可以给焊件一个相反的预变形，以此抵消焊接变形。在焊接过程中，焊接顺序要合理，以减小焊接应力。待焊接工作完成后，可以用锤击或者碾压的方法加工焊缝，使其得到相应的延伸，从而降低焊接应力。对于小的焊件，焊前要预热，焊后回火也是减小残余应变和应力的有效方法之一。
2螺栓连接
螺栓是一种机械零件，将其与螺母配套使用是一种有效的连接方式。利用它可以紧固2个带有通孔的构件。螺栓连接是一种可拆卸、重复使用的连接方式。螺栓连接的应用范围比较广——在建筑、铁道、车辆等工业工程中，螺栓连接的使用率较高。因为它具有施工方便、施工效率高、强度大、循环利用率高和造价低等优点，所以，受到了各行各业施工人员的青睐。螺栓分为普通螺栓和高强度螺栓。普通螺栓根据制作的精细程度可分为精致螺栓和粗糙螺栓；高强度螺栓是用抗拉强度高的钢材制成的，它主要应用于具有较高力学要求的连接工程中。
使用普通螺栓连接构件时，要尽量少使用螺栓，而且对螺栓群的排列也有一定的要求。一般情况下，螺栓数不能少于1个，以防1个螺栓损坏导致整个接头被破坏的情况发生。在施工过程中，一个节点处可以使用2个以上的螺栓。螺栓排列可以分为并列和错列2种。螺栓到焊件边缘的距离不宜过小，否则容易导致钢材端部断裂；各个螺栓之间的距离也不宜过小，一旦施加一定的力，螺栓之间的钢材就会变为整个构件的应力集中处，进而使这个部位的钢材发生脆性断裂。在螺栓工作的过程中，当其受力较小时，主要依靠的是接触面的摩擦力，螺栓杆基本不受力；当其受力不断加大，摩擦力已经不能满足相关要求时，板件之间会有相对的滑移，螺栓杆会与构件截面接触而受力。普通螺栓往往承受的是剪力和拉力，当这两种力超过钢材的极限抗剪强度和极限抗拉强度时，钢结构会断裂，最终导致其整体被破坏。端部的钢板冲剪破坏和螺栓杆的弯曲破坏可以利用构造法解决，而其他的破坏只能通过施工前的计算来控制。高强度螺栓主要是利用栓杆产生的预应力完成工作的。常见的螺栓有大六角头螺栓和扭剪型螺栓。采用螺栓连接的关键在于控制预拉力，保证摩擦面的抗滑能力。对于大六角头螺栓，控制预拉力时可以采用力矩法和转角法。在工程中使用抗剪型螺栓时，要用特殊的电动扳手将其拧紧，安装后一般不拆卸。这种连接方法比较简单，不需要特殊的操作即可保证其质量，只需拧紧即可。
3铆钉连接
铆钉是由头部和钉杆构成的一类紧构件，它主要是通过自身变形产生的摩擦力完成连接工作，具体的连接方法有冷铆法和热铆法。现在的建筑主要采用的是热铆法，即先给铆钉加热，使其高温膨胀，然后迅速将铆钉打入铆孔。铆钉冷却后会收缩，但是，收缩变形过程会被两侧的钢板阻止。铆钉连接的特点是工艺简单、连接可靠、抗冲击性强，与焊接相比，它的缺点是噪声大、生产效率低，能削弱15%～20%的被连接构件等。与焊接相比，铆钉连接的经济性不强。铆钉连接的力学性能比较好，它能应用于建筑结构、铁路桥梁和锅炉制造等工程中。但是，当其被破坏时很容易发现，而且制作难度大、施工困难、抗拉强度低，工程中已经不再使用。目前，使用率较高的连接方法是焊接和高强螺栓连接，使用铆钉连接的工程已经越来越少。铆钉连接仅应用于焊接和螺栓连接受到限制或振动荷载较大的金属结构中，例如铁路桥梁、重型机械和起重机机架等。现阶段，航空领域或飞行器、非金属元件（汽车摩擦片或闸带）等制造工程还是以铆钉连接为主。
4总结
要想更好地使用钢结构，构件的连接至关重要。连接节点的质量决定了整个钢结构的稳定性，不管采用哪种连接方法，保证节点的安全性和稳定性是最重要的。每种焊接方法都有其使用范围和优缺点，因此，在施工过程中，不仅要保证连接方式的安全性和稳定性，还要确保施工方法简单、可操作。如果将这三种连接方法有机结合起来，取长补短，将会是一种新的连接方法。但是，这种连接方法还需要不断的实践，要确保其经济性和安全性。在连接手段和工艺的创新方面我们还有很长的路要走。
参考文献：
［1］李星荣.钢结构连接节点设计手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005.
［2］荆军，王元清.门式刚架轻型钢结构端板连接节点性能研究与设计［J］.建筑结构，2000，30（4）：16-19.
