1、结构基础知识广汇公司技术部2011.11一、结构专业术语二、型钢的基础知识 1、型钢的表示方法 2、钢结构的连接 3、钢结构的特点 4、钢结构的防腐做法三、基础位置的确定 1、基础的位置确定 1、主梁:将楼盖荷载传递到柱、墙上的梁。(也就是顶在柱上的梁)2、次梁:将楼面荷载传递到主梁上的梁。(也就是搭在主梁上的梁)3、承重墙:直接承受外加作用和自重的墙体(承重砖墙、剪力墙等)。4、非承重墙:一般情况下仅承受自重的墙(只起到分隔作用)。一、结构专业术语5、平屋面:坡度小于 10的建筑屋面。6、坡屋面:坡度大于等于10且小于75的建筑屋面。7、框架结构:由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建
2、筑结构。8、剪力墙结构:是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。这种结构在高层房屋中被大量运用。9、素混凝土结构:由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。10、钢筋混凝土结构:由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。11、砖混结构:是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。12、高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。13、变形缝:为防止建筑物在外界因素作用下,结构内部产生附加变形和应
3、力,导致建筑物开裂、碰撞甚至破坏而预留的构造缝,包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝。14、梁的跨度:两个支承点之间的距离叫梁的跨度。二、型钢的基础知识 钢结构所用钢材主要为热轧成型的钢板和型钢.热轧钢板分为厚钢板、薄钢板和扁钢三种,厚钢板常用于梁柱等构件的腹板、翼缘等。热轧型钢 型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材。常用的热轧型钢有角钢、槽钢、工字钢、H型钢及钢管等。型钢的截面形状合理,材料在界面上的质量分布较为均匀,同时形状简单,构件间便于连接,因此型钢是钢结构中采用的主要型材。1、型钢的表示方法1)角钢 等边角钢L肢长肢厚,如:L505、L504 不等边角钢L长肢长短肢长肢厚,如:L40253
4、2)槽钢高度,如:6.3、8、12.63)工字钢工高度,如:工10、工12.64)H型钢 宽翼缘H型钢HW高宽,如:HW125125 窄翼缘H型钢HN高宽,如:HN125605)方钢管口边长壁厚,如:口603.0、口604.06)圆钢管外径壁厚,如:894.07)矩形钢管口长边长短边长壁厚,如:口60402.5H型钢H型钢包括宽翼缘H型钢(HW)、中翼缘H型钢(HM)和窄翼缘H型钢(HN)。HW 是H型钢高度和翼缘宽度基本相等,在钢结构中主要用于柱。HM 是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33-1.75,主要在钢结构中:用做钢框架柱。在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁;例如:设备平台。HN
5、 是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2;主要用于梁。H型钢截面形状合理,它能使钢材更高地发挥效能,提高承载能力。与普通工字型钢不同的是H型钢的翼缘进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成合理系列,型号齐全,便于设计选用。HN12560与工12.6的比较HN12560工12.62、钢结构的连接 钢结构是由若干构件组合而成的。连接的作用就是通过一定的方式将板材或型钢组合成构件,或将若干个构件组合成整体结构,以保证其共同工作。因此,连接方式及其质量优劣直接影响钢结构的工作性能。钢结构的连接方法可分为钢结构的连接方法可分为焊接连接、螺栓焊接连接、螺栓连接和
6、铆钉连接连接和铆钉连接。焊接连接:是钢结构最主要的连接方法。焊接连接又可分为对接焊缝和角焊缝。螺栓连接:可分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。铆钉连接:由于其构造复杂、费钢费工且为热作业,现已很少使用。焊缝的连接形式 焊缝的连接形式可按构件相对位置、构造和施焊位置来划分。1)按构件的相对位置分 焊缝的连接形式按构件的相对位置可分为平接、搭接和顶接三种类型平接搭接顶接2)按构造分 焊缝的连接形式按构造可分为对接焊缝和角焊缝两种形式。对接焊缝(直缝)对接焊缝(斜缝)角焊缝1、侧面角焊缝2、正面角焊缝焊接连接的优缺点 优点:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实
7、现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。缺点:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦萌生,就很容易扩展到整个构件截面,低温冷脆问题突出。3、钢结构的特点优点建筑钢材强度高,塑性韧性好 强度高大跨、高层、高负荷结构 塑性好防止脆性破坏,应力重分配 韧性好承受动力荷载,抗震性能好钢结构的重量轻材质均匀、性能好,结构可靠性高钢结构施工简便,工期短,易于改造和加固 钢材可加工性能好,工业化机械化程度高,构件轻,连接简单,安装方便缺点耐腐蚀性差 使用环境,钢材极易锈蚀,需注意保护,特殊环境下不易使
8、用钢结构耐火性差 耐热性较好(200以下钢材性质变化很小),高于200 后钢材强度下降很快,600 时钢材进入塑性状态,强度几乎降为零丧失承载力,需采取隔热防火措施钢材价格相对较高(1)沿海防腐方案沿海防腐方案1(现场制作)(现场制作)除锈:除锈等级应达到国标GB10923中Sa2.5级标准 钢支架防腐涂层:环氧富锌底漆一道,厚4050微米环氧云铁中间漆一道,厚4050微米面漆丙烯酸面漆两道,每层7085微米防腐涂料干膜总厚度不小于175微米技术要求:各涂层厚度要均匀(2)沿海防腐方案沿海防腐方案2(现场组装,不需焊接):采用热镀锌构件(现场组装,不需焊接):采用热镀锌构件(3)一般地区防腐方
9、案一般地区防腐方案3(现场制作)(现场制作)除锈:除锈等级应达到国标GB10923中Sa2.5级标准 钢支架防腐涂层:底漆:红丹防锈漆两道,厚6580微米面漆:各色醇酸调和漆面漆两道,每层6580微米防腐涂料干膜总厚度不小于125微米技术要求:各涂层厚度要均匀1、水箱基础的位置确定2、集热器基础位置的确定 三、基础位置的确定1、水箱基础 根据实际情况,水箱可放置在楼顶、设备间、地下室和地面上。1)水箱放在屋顶 A、水箱基础通常放在建筑物的竖向承重部位(如剪力墙、柱、承重砖墙等)B、若在设计阶段可与设计院沟通,预留水箱基础 2)水箱放在设备间(裂缝控制要求降低)A、若楼板可承重则制作素混凝土条形
10、基础 B、水箱基础放在建筑物的竖向承重部位3)水箱放在地下室 A、可做素混凝土条形基础4)水箱放在地面上 A、可做素混凝土条形基础(混凝土地面)B、钢筋混凝土基础(地面未经处理)2、集热器基础的确定 基本参数:1、混凝土的容重为2.5t/m 2、钢材的容重为7.85t/m 3、集热器附加给建筑的荷载平均为5060kg/(含管道),若为水泥墩基础,则单层集热器附加给屋面的荷载为100110 kg/(含管道、基础),双层集热器附加给屋面的荷载为90100 kg/(含管道、基础)1)已建建筑 A、屋面可承重:基础做成素混凝土基础,并用钢丝绳固定 B、屋面承载不够:素混凝土基础加钢梁,并用钢丝绳固定,
11、素混凝土放置在梁柱或承重墙上 C、屋面承载不够:有预埋件的混凝土基础加钢梁,混凝土放置在竖向承重部位注:当风荷载较大(通常是建筑高度较高)时,需要专业人员校核。2)在建建筑 A、素混凝土基础(同已建建筑)B、预留钢筋混凝土基础及预埋件,后期制作钢梁3)设计阶段 A、素混凝土基础(同已建建筑)B、预留钢筋混凝土基础及预埋件,后期制作钢梁 C、预留条形素混凝土基础(不利于屋面排水)D、屋面梁上翻 集热器钢梁型号的决定因素:1、摆放地点及位置(工程所在地及距地高度);2、钢梁跨度(承重点之间的间距);3、集热器的型号及摆放方式(角度、单层或者多层)。水箱钢梁型号的决定因素:1、钢梁跨度(承重点之间的间距);2、水箱的规格及基础摆放形式(玻璃钢水箱或者组合式水箱)。