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钢结构材料挑选原因和问题预防措施

时间:2019-07-23 10:07 作者:福鑫腾达彩钢
  钢结构是主要由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、   层等领域。
  钢结构另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便。
  钢结构具有强度高、材料轻、整体刚度好等特点,这主要归功于它的材料,那么我们在挑选它的材料时要遵循什么原则呢
  一、荷载特征
  钢结构厂房所受荷载可为静力或动力的;经常作用、有时作用或偶然出现的;经常满载或不经常满载的等。应根据荷载的上述特点选用适当的钢材,并提出   的质量保证项目要求。对直接承受动力荷载的结构构件应选用质量和韧性较好的钢材;对承受静力或间接动力荷载的结构构件可采用一般质量的钢材。
  二、连接方法
  连接可为焊接或非焊接。对于焊接结构,焊接时的不均匀加和冷却常使构件内产生很高的焊接残余应力;焊接构造和很难避免的焊接缺陷常使结构存在类裂纹性损伤;焊接结构的整体连续性和刚性较好易使缺陷或裂纹互相贯穿扩展;此外,碳和硫的含量过高会严重影响钢材的焊接性。因此,焊接结构钢材的质量要求应高于同样情况的非焊接结构钢材,碳、硫、磷等有害元素的含量应较低,塑性和韧性应较好。
  三、结构的工作环境温度
  钢材的塑性和韧性随温度的降诋而降低,在低温尤其是脆性转变温度区时韧性急剧降低,容易发生脆性断裂。因此,对经常处于或可能处于较低负温下工作的钢结构、尤其是焊接结构,应选用化学成分和机械性能质量较好和脆性转变温度低于结构工作环境温度的钢材。
  四、钢材厚度
  厚度大的钢材由于轧制时压缩比小,其强度、冲击韧性和焊接性能都较差;且易产生三向残余应力。因此,构件厚度大的焊接结构应采用质量好的钢材。
  钢结构存在问题的预防措施:
  1、合理设计温度伸缩缝
  温度变化会导致钢结构发生变形,使钢结构出现温度应力,当钢结构的平面尺度较大时,为避免钢结构出现较大的温度应力,应将温度伸缩缝合理设置在厂房纵横两个方向上,根据钢结构规范确定区段的距离。一般情况下通过设置双柱的方式进行温度伸缩缝的处理,可在屋架支座处对纵向温度的伸缩缝进行滚动支座设置。
  2、提高厂房的耐火性能
  钢材对厂房的耐火性能产生直接影响,由于钢材不耐高温,在高温环境下,钢材自身的强度会明显下降,造成钢结构组成构件变形甚至出现失效的问题,因此,应提高钢结构的耐火性,避免在发生火灾时,厂房立即出现失效、倒塌的现象。提高钢结构的耐火性能,除通过改变钢材制造时的材料组成元素,改变钢材自身的结构与金相组织,提高钢材的耐火性与耐候性外,在施工过程中通常使用喷涂法提高钢结构的耐火性,对喷涂厚度进行合理设计,并按设计值喷涂。喷涂法作为经济且   的方法,施工速度较快,尤其适用于复杂形状的钢构件。但同时该方法具有表面粗糙、清理难度较大的缺点,施工过程中应借助相应的设计手法进行修饰。
  3、加固钢结构
  在钢结构的设计过程中,需着重考虑钢结构的稳定性,钢结构的加固可通过改变结构的方式得以实现。根据钢结构的分布,合理改变其荷载、节点性质与传力途径,通过附加杆件与支撑,加以预应力以及加强空间的协同工作等措施对钢结构进行加固。
  4、屋面与支撑设计
  为了提高钢结构的整体刚度,保证厂房整体的稳定性,避免杆件发生过大变形、压杆出现失稳的问题,应合理设计钢结构的形式、设备的分布及温度区段长度等因素,使厂房支撑系统稳定可靠。可于厂房温度区段稳定的柱间进行支撑系统的设置,协调布置实施屋盖的横向水平支撑。厂房的下柱支撑应尽量设置在温度区段的中间部位,使吊车梁等构件能够随温度变化向区段的两端自由伸缩。钢结构屋面当前主要有由两层彩色的压型钢内夹保温棉组成的刚性屋面与由彩钢板内板、保温层、隔气层与卷材   层组成的复合柔性屋面两种形式。
  此外,在钢结构工业厂房设计的过程中,我们不仅要对钢结构强度、稳定、抗震性能、耐久性等方面性能进行严格的要求,还要着重重视采取可靠的防火和   措施,从而   的提高工业厂房结构的稳定性和可靠性。但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点,在设计中根据钢结构特点扬长避短才能较好地发挥钢结构的作用。
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