一、钢结构简介
钢结构是由钢制材料组成的结构,主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢架等构件组成,各构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,施工速度快,广泛应用于大型厂房、场馆等领域。世界钢铁看中国,我国的钢结构事业随着国家经济建设的腾飞已经进入了高速运营的时代,钢结构工程预算人员越来越紧缺。钢结构被誉为 21 世纪“绿色建筑”。
1、国家大剧院
国家大剧院总建筑面积近 15 万 m2,该工程外部围护结构为钢结构网壳,是半椭圆球形,东西长轴 212.2m,南北短轴 143.64m,总高度 46.285m。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑师,整体结构用钢量达 6750t。
2、鸟巢
世界跨度最大的钢结构建筑—鸟巢,建筑面积 25.8 万 m2,可容纳观众 9.1 万人,大跨度屋盖支撑在 24 根桁架柱上。钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件,交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型,用钢 4.2 万 t。
3、厂房
4、上海金茂大厦
二、钢结构基础知识
1、钢结构的主要结构形式
分为刚架结构、框架结构、桁架结构、网架结构。
刚架结构
框架结构
桁架结构
网架结构
2、钢材强度等级
本次教学所用工程中主钢架(柱、梁、)采用 Q345B 钢,其余部分除特殊注明外均采用 Q235B 钢。
Q 数字 质量等级符号。它的钢号冠以“Q”,代表钢材的屈服点,后面的数字表示屈服点数值,单位是 MPa。必要时钢号后面标出表示质量等级的符号。质量等级分别为 A 、B、C、D 、 E。A 级质量较差,E 级质量最高,示例如下:
Q345B 是一种钢材的材质。
Q 表示屈服强度
345 表示屈服强度为 345MPa
B 表示质量等级为 B 级
3、常见的钢结构材料
3.1 钢板
钢板重量的计算规则:
在计算不规则或多边形钢板重量时按其最小外接矩形面积计算,钢板重量 t=7.85*厚度*长度*宽度/1000。厚度单位为毫米,长度和宽度单位为米。
例题:-600*400*10 的钢板 500 块,求钢板的重量?
解答:7.85*10*0.6*0.4*500/1000=9.42t
3.2 钢筋
钢筋单位重量的计算式:钢筋的理论重量=0.00617*d*d,d 为钢筋直径,单位 mm,0.00617 单位是 kg/m。
例题:根据下图,求取图中埋件钢板和钢筋的重量?
答:
钢板重量:7.85*10*0.2*0.3/1000=0.0047kg
钢筋重量:0.00617*12*12*0.24*6=1.127kg
3.3 H 型钢
H 型钢的单位重量没有简单的计算式,可以通过钢结构软件去查询。
按照 GB/T 11263-2005 规定,H 型钢分为:宽翼缘 H 型钢代号 HW;中翼缘 H 型钢代号 HM,窄翼缘 H 型钢代号 HN。H 型钢的规格标记用:H 高度*宽度*腹板厚度*翼缘厚度表示,如下图:
3.4 工字钢
H 型钢和工字钢实物不容易区分,希望大家熟记以下三点区别:
a、在相同用钢量的情况下 H 型钢可以做的比工字钢更大的刚性、稳定性,其抗扭、抗弯性能优于工字钢。
b、外形上 H 型钢的上下翼缘板远宽于工字钢。
c、工艺上 H 型钢可以是热轧也可以是焊接,工字钢都是热轧的。
3.5 槽钢
抗剪键:在钢结构柱脚设计中,在剪力超过柱脚与混凝土间摩擦力时设抗剪键。通常用较厚的槽钢或工字钢垂直焊接在柱脚底面的水平钢板上,并埋在砼基础内预留的抗剪槽中,用混凝土二次浇灌。抗剪键的首要作用是抵抗柱底剪力,防止柱底板与基础砼顶面之间出现滑移。
3.6 C 型钢
C 型钢一般作为屋面和墙面的檩条使用。槽钢和 C 型钢实物很容易混淆,通过下面的图片可以清楚的了解两种型钢的区别。
3.7 角钢
角钢又分为等边角钢和不等边角钢。角钢一般都作为隅撑使用,梁与檩之间、柱与檩之间的支撑杆。墙面上的叫墙隅撑,屋面上的叫屋面隅撑。如下图所示
3.8 钢管
3.9 焊缝
三、钢结构加工流程
四、钢结构施工流程
1、独立基础浇筑
2、基础回填
3、外墙基础砌筑、场地平整
4、地面压实
5、钢构件进场、按编号和施工顺序摆放
6、钢柱吊装、钢架拼装
7、檩条安装
8、屋面板安装
9、墙面板安装
10、室内地坪浇筑
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