鋼結構常識總結
一、鋼結構的特點：
1.鋼結構自重輕
2.鋼結構工作可靠性高
3.鋼具有良好的抗振性和抗沖擊性
4.鋼結構制造的工業化程度相對較高
5.鋼結構可以準確快速地組裝
6.制造密封結構是容易的
7.鋼結構容易腐蝕
8.鋼結構的耐火性差
二、常用鋼種和鋼結構的性能
1.碳素結構鋼：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等。
2.低合金高強度結構鋼
3.優質碳素結構鋼和合金結構鋼
4.特殊用途鋼
三、鋼結構材料選擇的原則
鋼結構的選材原則是在一定條件下保證承重結構的承載力，防止脆性破壞，根據結構重要性、荷載特性、結構形式、受力狀態、連接方法、鋼材厚度和工作環境等因素綜合考慮。
《鋼結構設計規范》 GB50017-2003中提出的四種鋼模型是“合適”的模型，在條件允許時是首選。只要所用鋼材符合規范要求，不禁止使用其他型號。
四、主要鋼結構技術內容：
(1)高層鋼結構技術。根據建筑高度和設計要求，分別采用框架、框架支撐、筒體和巨型框架結構，其構件可以是鋼、剛性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構件重量輕，延性好，可焊接或軋制成鋼，適用于超高層建筑；勁性鋼筋混凝土構件具有較高的剛度和良好的耐火性能，適用于中；的高層建筑或底部結構。鋼管混凝土結構簡單，僅用于柱結構。
(2)空間鋼結構技術。空間鋼結構重量輕、剛度高、外形美觀、施工速度快。球形節點平網格、多層變截面網格和鋼管網殼是我國空間鋼結構中應用最廣泛的結構形式。它具有空間剛度大、耗鋼量低的優點，并能在設計、施工和檢驗過程中提供完整的計算機輔助設計。空間結構中除了網格結構外，還有大跨度斜拉結構和索膜結構。
(3)輕鋼結構技術。采用由淺色鋼板墻和屋頂圍護結構組成的新結構形式。大截面薄壁H型鋼墻的梁檁條和屋面檁條由5毫米以上的鋼板焊接或軋制而成，圓鋼制成由柔性支撐體系和高強度螺栓連接組成的輕鋼結構體系。柱距可在6米至9米之間，跨度可達30米以上，高度可達10米以上，并可設置輕型起重機。鋼材消耗量為20 ~ 30公斤/平方米。現在有標準化的設計程序和專業化的生產企業。產品質量好，安裝速度快，重量輕，投資少，施工不受季節限制。它適用于各種輕工業工廠。
(4)鋼-混凝土組合結構技術。梁和柱承重結構由型鋼或型鋼管理和混凝土構件組成，是鋼-混凝土組合結構，近年來其應用范圍不斷擴大。組合結構兼有鋼和混凝土的優點，具有較高的整體強度、良好的剛度和抗震性能。混凝土結構包裹后，具有更好的耐火性和耐腐蝕性。復合結構構件一般可降低鋼材用量15 ~ 20%。組合樓板和鋼管混凝土構件還具有少模板支撐或無模板支撐、施工方便快捷等優點，且推廣潛力巨大。適用于多層或高層建筑的框架梁，柱和樓板，工業建筑的柱和樓板等。
(5)高強度螺栓連接及焊接技術。高強度螺栓通過摩擦力傳遞應力，摩擦力由螺栓、螺母和墊圈組成。中工程以其施工簡單、拆卸靈活、承載力高、抗疲勞性能好、自鎖和安全性高等優點，取代了鉚接和局部焊接，成為鋼結構制作的主要連接方式
(6)鋼結構保護技術。鋼結構保護包括防火、防腐和防銹。一般情況下，防火涂料處理后不需要進行防銹處理，但對于有腐蝕性氣體的中建筑，仍需要進行防腐處理。我國有多種防火涂料，如TN系列、MC-10等。中MC-10防火涂料包括醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氟橡膠涂料和氯磺化涂料等。在中，的施工中，應根據鋼結構類型、耐火等級和環境要求選擇合適的涂料和涂層厚度。
V.鋼結構的目標和措施：
鋼結構工程涉及的領域廣泛，技術難度大。在應用推廣時，必須符合國家和行業標準和規范。地方建設行政主管部門應重視鋼結構工程專業階段的施工，組織質檢小組培訓，及時總結工作實踐和新技術應用。高等院校、設計部門和建筑企業應加快培養鋼結構工程技術人才，采用成熟技術的鋼結構推廣CAD。群眾性學術組織應配合鋼結構技術的發展，廣泛開展國內外學術交流和培訓活動，并在近期內積極提高鋼結構設計、生產和施工安裝技術的整體水平。
六.鋼結構連接方法
鋼結構方法的連接包括三種類型：焊接連接、螺栓連接和鉚釘連接。
(一)、焊接連接
焊接連接是利用電弧產生的熱量將焊條和焊件局部熔化，冷卻后將其凝結成焊縫，從而將焊件連接成一個整體。
優點：不削弱構件截面，節省鋼材，結構簡單，制造方便，連接剛度高，密封性能好，在一定條件下易于采用自動化操作，生產效率高。
缺點：由于焊接溫度高，靠近焊縫的鋼的熱影響區可能是某些零件的材料變脆；在焊接過程中，鋼材受到不均勻的高溫分布和冷卻，造成焊接殘余應力和結構的殘余變形，對結構的承載能力、剛度和使用性能有一定的影響，由于焊接結構剛度高，局部裂紋容易向整體擴展，特別是低溫下的脆性斷裂；焊接接頭的塑性和韌性較差，焊接時會出現缺陷，降低疲勞強度。
(2)、螺栓連接
螺栓連接是通過螺栓將連接器連接成一個整體。螺栓連接分為普通螺栓連接和高強度螺栓連接。
優點：施工工藝簡單，安裝方便，特別適用于施工現場安裝和連接，拆卸方便，適用于需要拆裝的結構和臨時連接。
缺點：組裝時必須在板上鉆孔并對準孔，這增加了制造工作量并要求高制造精度；螺栓孔也削弱了構件的橫截面，并且被連接的構件經常需要彼此重疊或者增加輔助連接板(或角鋼)，因此結構復雜并且鋼材昂貴。
(3)、鉚釘連接
鉚釘連接是一端有半圓形預制釘頭的鉚釘，燒紅后快速插入連接件的釘孔中，然后用鉚釘槍將另一端鉚接到釘頭中，這樣就可以擰緊連接。
優點：鉚接傳力可靠，塑性和韌性好，易于檢查和質量保證，可用于重載結構和直接承受動荷載的結構。
缺點：鉚接工藝復雜，制造成本高，勞動強度大，已基本被焊接和高強度螺栓連接所取代。
七.焊接連接
(1)焊接方法
鋼結構方法常用的焊接是電弧焊，包括手工電弧焊、自動或半自動電弧焊和氣體保護焊。
手工電弧焊是鋼結構方法中最常用的焊接方法，設備簡單，操作靈活方便。但是，工作條件差，生產效率低于自動或半自動焊接，焊接質量的可變性大，這在一定程度上取決于焊工的技術水平。
自動焊接焊縫質量穩定，內部缺陷少，塑性好，沖擊韌性好，適用于焊接長直焊縫。半自動焊接是手動操作，適用于焊接任何形狀的曲線或焊縫。自動和半自動焊接應采用與主要金屬相適應的焊絲和焊劑，焊絲應符合國家標準的規定，焊劑應根據焊接工藝要求確定。
氣體保護焊使用惰性氣體(或CO2)作為電弧的保護介質，以將熔融金屬與空氣隔離，并保持焊接過程穩定。氣體保護焊電弧加熱集中，焊接速度快，熔深深，焊接強度高于手工焊。適用于焊接厚鋼板。
(2)、焊接形式
根據連接構件的相互位置，焊接接頭形式可分為四種形式：對接接頭、搭接接頭、丁字接頭和角接頭。在這些連接中有兩種基本類型的焊縫：對接焊縫和角焊縫。在具體應用中，應根據連接的受力情況，結合制造、安裝和焊接條件進行選擇。
(3)焊接結構
1.對接焊縫
對接焊縫具有直接傳力、平順效應和無明顯應力集中現象，因此具有良好的力學性能，適用于承受靜、動態載荷的構件連接。然而，由于對接焊縫的高質量要求，焊件之間的焊接間隙是嚴格的，這通常用于工廠制造的連接。
2.角焊縫
角焊縫形式：根據其長度方向和外力作用方向，角焊縫可分為平行于力作用方向的側角焊縫、垂直于力作用方向的前角焊縫和斜于力作用方向的斜角焊縫以及環焊縫。
角焊縫的截面形式分為普通型、平坡型和深穿透型。圖中的Hf稱為角焊縫的焊腳尺寸。普通截面焊接接頭的底腳比為1: 1，類似等腰直角三角形，其傳力線彎曲劇烈，應力集中嚴重。對于直接承受動荷載的結構，為了將力傳遞給平順，前角焊縫應采用尺寸比為1: 1.5的平坡型(長邊沿內力方向)，側角焊縫應采用1: 1的深穿透型。
八、螺栓連接
(一)普通螺栓連接的結構
1、普通螺栓的形式和規格
鋼結構的常見形式是大六角頭型，其代號用字母m和公稱直徑(mm)表示。M18、M20、M22和M24是工程中常用的。根據國際標準，螺栓由螺栓的性能等級統一表示，如“4.6級”和“8.8級”。小數點前的數字表示螺栓材料的最小抗拉強度，如400牛頓/平方毫米為“4”，800牛頓/平方毫米為“8”。小數點后的數字(0.6，0.8)表示螺栓材料的屈服點，即屈服點與最小抗拉強度的比值。
根據螺栓的加工精度，普通螺栓分為三個等級：甲、乙、丙.
a級和b級螺栓(精制螺栓)由8.8級鋼制成，由機床加工而成，表面光滑，尺寸準確，并配有一級孔(即螺栓孔在裝配好的部件上鉆孔或擴大，具有光滑的孔壁和精確的孔對準)。由于其加工精度高，與孔壁，接觸緊密，連接變形小，受力性能好，因此可用于大剪切和大張力下的連接。然而，這是勞動密集型和昂貴的制造和安裝，所以它很少用于鋼結構。
c級螺栓(粗螺栓)由4.6或4.8級鋼制成，加工粗糙，尺寸不準確。僅需要二級孔(即，螺栓孔一次在單個零件上打孔，或在沒有鉆孔模具的情況下鉆孔)。孔徑比螺栓的直徑一般為1~2mm)。傳遞剪力時，連接變形大，但傳遞拉力的性能仍然很好，操作不需要特殊設備，成本低。在靜荷載或間接動荷載作用下，常用于結構中的拉螺栓連接和二次剪力連接。
2、普通螺栓連接的布置
螺栓布置應簡單、統一、緊湊，滿足受力要求，結構合理，安裝方便。有兩種排列方式：平行排列和交錯排列(如如圖所示)。平行簡單，交錯緊湊。
(2)普通螺栓連接的應力特性
1、剪力螺栓連接
2、拉緊螺栓連接
3.拉剪螺栓連接
(3)高強度螺栓的應力特性
根據設計和受力要求，高強度螺栓連接可分為摩擦型和壓力型。當摩擦型連接受到剪切時，極限狀態是外部剪切力達到板之間可能出現的最大摩擦力；當超過極限時，板之間會發生相對滑動，也就是說，連接被認為已經失效和斷裂。當壓縮式連接受到剪切時，摩擦力被允許克服，板與板之間發生相對滑移，然后外力會繼續增加，此后螺旋剪切或孔壁壓縮的最終破壞被視為極限狀態。
本文由鋼結構廠家-江蘇恒海鋼結構提供；
