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钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚度好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,蕞符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。
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制定合理的焊接顺序,当几种焊缝要施焊时,应先焊收缩变形较大的横缝,而后焊纵向焊缝,或者是先焊对接焊缝而后再焊角焊缝。
钢结构建筑内部空间宽敞,zui多可以达到60m的跨度。可较轻松地进行扩建和改建,可灵活布设各种工业管线。
传统的钢筋混凝土建筑跨度受限制,采用预应力等技术才能达到15m以上跨度,内部空间布置受限制,柱多,空间浪费大。建成后,较难改劝其结构。结构设计与其他专业配合较为复杂。
移动性
钢结构建筑可采用螺栓连接,只需不多费用就可以很容易地被拆散、转移和易地组装,有很强的移动性。传统的钢筋混凝土建筑基本上不存在移动的可能性。
美观性
钢结构建筑诸如何网架结构等,具有较强烈的时代感和多变的外表,适于表达建筑师的想象。
传统的钢筋混凝土建筑,尤其是工业建筑,开工比较单一、呆板缺少变化。
抗腐蚀性和耐火性
钢结构建筑如果暴露于空气或潮湿的环境中而未加有效的防护时,表面就会锈蚀。锈蚀就能引起应力集中,促使结构早期破坏。钢结构建筑耐热不耐火,由于钢材的特性,钢结构在450-650℃就会失去承载能力。一般未加保护的钢结构耐火性很低,就需要采取保护措施,从而大大增加费用。
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钢柱标高的控制一般有二种方式:
1.按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格,这种制作安装一般在12层以下,层高控制不十分严格的建筑物。
按设计标高制作安装。一般在12层以上,精度要求较高的层高,应按土建的标高安装弟1节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。
无论采用何种安装方式,都应在翻样下料制作过程中充分表达出来,并应符合设计要求的总高度。
框架梁的制作与安装
高层、超高层框架梁一般采用H型钢,框架梁与钢柱宜采用刚性连接,钢柱为贯通型,在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。
框架梁应按设计编号正确就位。
为框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的性,在工厂制造时,在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿),悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝,腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁(短牛腿)连接,上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝,腹板采用高强螺栓连接。
由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求,当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时,腹板的连接板可开椭圆孔,椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0(d0为螺栓孔径),并应孔边距的要求。
框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度,需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核,确定其翻样下料的长度。
框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接,目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘,先一端点焊定位,再焊另一端。
腹板则采用高强度螺栓连接,要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓。采用摩擦型高强螺栓的摩擦系数应选用合理。
采用高强螺栓群连接时,孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多轴数控钻孔,前者精度低,后者精度高,应优先考虑采用后者。当采用模板制孔时,应模板的精度,以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。如果孔位局部偏差,只允许使用铰刀扩孔。严禁使用气割扩孔,若用气割扩孔,则应按重大质量事故处理。
高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内,高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按幅射方向逐层向外扩展,初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。
作业场地环境。操作间距适度,作业面清洁干净,作业环境良好(包括换气、照明等)。焊接烟尘防止有对策、有机溶剂排放办法齐备。