鋼結構工程需要鋼結構設計與鋼結構施工技術
鋼結構工程需要鋼結構設計與鋼結構施工技術1.1鋼結構CAD設計與CAM制造技術
(1)主要技術內容
(2)技術指標
鋼結構CAD設計技術可保證鋼結構設計的準備性，提高設計效率，CAM技術可顯著提高鋼結構加工效率、節省鋼材，這二個技術的應用對于提高設計與施工速度，降低工程成本有積極意義。
(3)適用范圍
該技術可應用于多、高層鋼結構、單層門式剛架、單層工業廠房、各類桁架與屋架、大跨度體系場館與公共建筑等鋼結構的設計，在確保結構安全的前提下，提高設計效率、節省鋼材。
1.2鋼結構施工安裝技術
1.2.1厚鋼板焊接技術
(1)主要技術內容
在高層建筑鋼結構柱與一些特殊大跨度重荷載桁架與梁的設計與施工中，厚鋼板大量應用，而影響鋼結構焊接質量的一個很主要因素是厚鋼板的焊接。為解決厚鋼板的焊接司題要考慮如下因素：材料方面應采用有z向性能要求的鋼板；焊縫形式應合理設計，以減小層狀撕裂：焊接材料采用低氫型焊條：焊接工序要選擇合適的預熱溫度與焊后熱控制，并嚴格控制焊接順序。
(2)技術指標
對于板厚大于或等于40mm，且承受沿板厚方向拉力作用的焊接時,應考慮厚鋼板的焊接問題。板材要有Z向性能保證，符合國家標準《厚度方向性能鋼板》GB／T 5313的規定。
(3)適用范圍
適用于高層、超高層的鋼結構的柱制作的焊接(箱型柱，11型柱)、粱柱節點焊接，大跨度重載粱的翼緣與腹板的焊接，大跨度重載桁架節點焊接等方面.
1.2.2鋼結構安裝施工仿真技術
鋼結構構安裝施工仿真技術主要包括以下四個方面:1．大型構件的吊裝仿真,檢驗構件安裝中與其它構件的及支架的碰撞與干涉問題，得出正確的安裝方式；2．施工進度仿真模擬，以直觀實現對于施工進度與質量的管理；3、結構安裝的預變形技術，包括安裝構件的起拱與預變位，以很終實現結構安裝完成后的正確幾何位置；4．結構構件的預拼裝模擬。
(2)技術指標
施工安裝仿真技術須依靠計算機建立三維實體模型，正確反映構件與各構件在結構中的關系。在吊裝仿真中要模擬構件在吊裝中的運動關系，以實見構件的正確就位，提高施王安裝效率：施工進度模擬要反映工程中各工序關系，達到實時模擬的要求。
(3)適用范圍
適用于復雜型體的鋼結構與大跨度鋼結構的安裝
1.2.3 大跨度空司結構與大型鋼構件的滑移施王技術
(1)主要技術內容
大跨度空間結構與大型鋼構件在施工安裝時，為加快施工進度、減少腳手架、確保焊接安裝質量，可采用滑移施工技術。滑移技術是在建筑物的一測搭設一條施工平臺，在建筑物二邊或跨中鋪設滑道，所有構件都在施工子臺上組裝，分條組裝后用牽引設備向前牽引滑移(可用分條滑移或整體累積滑)。結構整體安裝完畢并滑移到位后，拆除滑道實現就位，
(2)技術指標
結構滑移沒計時要對滑移工況進行受力性能驗算，保證結構的桿件內力與變形符合規范要求。滑杉牽引力要正確計算，?當鋼與鋼面滑動磨擦時。磨擦系數取0.12-0.15：?當滾動磨擦時，滾動軸處磨擦系數取0.1。滑移時要確保同步，位移不同步應小于50mm。
(3)適用范圍
適用于大跨度網架結構平面立體桁架(包括曲面桁架)及平面形式為矩形的鋼結構屋蓋的安裝施工．
1.2.4大跨度空間結構與大跨度鋼結構的整體頂升與提升施工技術
(1)主要技術內容
對于大跨度屋蓋與鋼結構，具有地面拼裝條件，又有較好的周邊支承條件時，可采用整體頂升與提升技術。屋蓋與鋼結構在地面安裝為一個整體后，利用周邊支承結構或臨時扒桿，應用頂升或提升技術將結構整體頂升或提升，頂升或提升施工時應用計算機精確控制各點的同步性．頂升用實心千斤項，利用千斤頂與臨時支架相配合遙級頂升，提升用穿心雙作用千斤頂，且可連續提升。
(2)技術指標
對于整體頂升與提升時，要作施工狀態下結構整體受力性能驗算，并計算各頂、提點的作用力，配備千斤頂。對于施工支架或下部結構應驗算承載能力與整體穩定性。施工時各作用點的同步應控制于不大于30mm。
(3)適用范圍
適用于大跨度網架結構、桁架結構、大型鋼結構與構件整體安裝與施工。
1.3 鋼與混凝土組合結構技術
(1)主要技術內容
鋼與混凝土組合結構主要包括鋼管混凝土、型鋼混凝土與組合梁．鋼管混凝土可顯著減小柱的截面尺寸，提高承載力；型鋼混凝土承載能力高，剛度大且抗震性能好；組合粱承載能力高且高跨比小。銅管混凝上施工簡便，梁柱節點采用內環板或外環板式，施工與普通鋼結
構一致，鋼管內的混凝上可采用高拋免震搗混凝土，關鍵技術是設計合理的粱柱節點與確保鋼管內澆搗混凝上的密實性。型鋼混凝土除了鋼結構優點外還具備混凝土結構的優點，同時結構具有良好的防火性能。其關鍵技術是如何合理解決梁柱節點區鋼筋的穿筋問題，
以確保節點良好的受力性能與加陜施工速度。組合粱是在鋼粱上部澆筑混凝土，形成混凝土受壓。鋼筋受拉的截面合理受力形式，充分發揮鋼與混凝土各自的受力性能．組合粱施工時，鋼梁可作為模板的支撐。組合粱設計時要確保鋼粱與混凝土結合面的抗剪性能，又要充分考慮鋼梁各工況下從施工到正常使用各階段的受力性能。
(2) 技術指標
鋼管混凝上設計時應遵循《鋼管混凝上結構設計與施工規程》CECS 28：90的要求。型鋼混凝土設計時應遵循《型鋼混凝土組合結構技術規程》JGJ138-2001的要求。
(3)適用范圍
鋼管混凝土特別適合應用于高層、超高層建筑的柱及其它有重載承載力沒計要求的柱：型鋼混凝土適合于高層建筑外框柱及公共建筑的大柱網框架與大跨度粱設計；組合粱適用于結構跨度較大而高跨比又有較高要求的樓蓋結構。
1.4預應力鋼結構技術
(1)主要技術內容
預應力鋼結構是指索結構或索與其它結構組合的雜交結構。包括索結構，斜拉結構、張弦粱結構、橫向加勁單曲懸索、預應力網架與預應力網殼結構等方面。預應力鋼結構顯著改善結構受力性能，且有結構性能好．結構優、用鋼量省、實現結構控制等諸多優點。預應力鋼結構，其關鍵點是依靠索(斜拉索、拉索、懸索)通過預應力技術對結構建立與增大剛度。預應力實現有多種方式，包括索的張拉及結構體系支座的強迫位移等．索可依據設計要求采用整體索或鋼絞線集成索或直接為高強鋼拉桿，預應力張拉時宜分步到位，并必須作模擬計算分析。
(2)技術指標
索一般采用1 860NPa級高強鋼絲或高強鋼絞線,其設計強度一般取0.4倍索的標準強度。
(3)適用范圍
預應力鋼結構廣泛適用于各種類型的大跨度的公共建筑包括體育場館、候機候車廳、展覽館，建筑造型豐富、結構性能優異，有很好的應用前景。
1.5住宅結構技術
(1)主要技術內容
采用鋼結構作為住宅的主要承重結構體系，對于低密度住宅以采用冷彎薄壁型鋼結構體系為土，墻體為墻柱加石膏板，樓蓋為c型擱柵加輕板：對于多層住宅以鋼框架結構體系，樓板宜采用混凝土樓板，墻體為預制輕板或輕質砌塊。多層鋼結構住宅的另一個方向是采用帶鋼板剪力墻或與普鋼混合的輕鋼結構：對于高層住宅，則山日框架與混凝土簡體組合構成的混合結構或以帶鋼支撐的框架結構。
(2)技術指標
對于低層冷彎薄壁型銅住宅體系，其總結構用鋼量為22—25kz／m2，開間尺寸為3.3m～4.8m；多層鋼框架住宅體系，其鋼結構用鋼量為 35～40ks／m2，開間尺寸以3.3m—4.5m為宜；高層銅框架混合結構或帶鋼支撐鋼框架體系，其鋼結構用鋼量為50ks／m左右，開間尺寸為3.3m—7.2m為宜
（3）適用范圍
冷彎薄壁型鋼可廣泛應用于低層住宅（1~3層）的建設；鋼框架結構可廣泛應用于多層住宅（1~4層）的建設；鋼與混凝土結構或帶鋼支撐框架結構可應用于地層住宅（9~24層）的建設；鋼結構住宅建設要義產業化為目標做好墻板的配套工作，以試點工程為基礎做好鋼結構住宅的推廣工作。
1.6高強度鋼材的應用技術
（1）主要技術內容
對承受較大動荷載的焊接鋼結構，選材需要考慮可焊性好、沖擊韌性高、強度較高、厚板焊接效應不明顯得優質鋼材。現國內開發研制的14MnNbq和15MnVNq橋梁鋼，可達到上述要求，與其國標GB/T714-2000對應牌號為Q370qE 和Q420qE。
（2）技術指標為：
14MnNbq（Q370q-E）和15MnVNq（Q420q-E）橋梁鋼應正火交貨。14MnNbq（Q370q-E）鋼板厚t≤24mm的鋼板經雙方協議可按控軋或正火交貨。主要技術指標為：
14MnNbq 鋼屈服強度：t=50~6mm；分別≥340-370Mpa
抗拉極限強度：t=50~6mm；分別≥490-685Mpa
沖擊韌性：-40℃t≤24mm，Akv≥100J；t>24mm, Akv≥120J
很大社用鋼板厚度tmax:50mm
5MnVNq鋼：
屈服強度：t=60--25mm；分別≥420--430Mpa
抗拉極限強度：t=60--25mm；分別≥560--580Mpa
沖擊韌性：-40℃時Akv≥100J
很大社用鋼板厚度: tmax：56mm
(3) 適用范圍
適用于大型鐵路橋梁用鋼、低溫地區焊接鋼結構、其它承受重荷載的焊接鋼結構。
（4）已應用的典型工程
該技術在九江長江公路鐵路大橋、蕪湖公路鐵路大橋、秦沈鐵路客運專線結合梁鋼梁、榆懷線長壽長江大橋、青藏鐵路結合梁鋼梁、長東鐵路黃河橋等大型工程中應用，經濟效益顯著。
1.7鋼結構的防火防腐技術
(1)主要技術內容
鋼結構的防火防腐技術對于鋼結構的安全性能與耐久性起著極為重要的作用。就鋼結構的防火技術來說，一般采用防火涂料或防火板材預以保護。防火涂料分為超薄型、膨脹型與厚型三種類型。超薄型防火涂料，厚度很厚僅為2．6mm，采用輥涂、刷涂或噴涂；膨脹型防火涂料，很大厚度可達7mm，采用噴涂方法施工；當無裝飾要求時，可采用不帶礦物纖維的非膨脹厚型無機防火涂料，很大厚度為50mm，采用涂抹或噴涂方法施工。對某些粱柱需要包裹的情況廠還可以應用防火板材包裹，達到保護目的。采用的各類防火涂料與材料必須得到消防部門指定的檢測機構的認可，施工時必須按要求多道噴涂或涂刷，嚴格達到設計的防火涂料厚度要求。鋼結構防腐按鋼結構的使用要求而定，一般情況下用常規防銹漆即可，當所處的環境條件較惡劣時必須要采用性能優異的防腐涂料如富鋅類涂料或采用耐侯鋼．
(2)技術指標
按構件的建筑防火要求與對結構的外觀要求選取適宜的防火涂料，超薄型防火涂料，厚度0.6mm一2.6mm，其耐火極限為0.5小時至2.5小時；膨脹型防火涂料，厚度3.0mm一7.0mm，其耐火極限為0.5小時至2.5小時；厚型無機防火涂料，厚度8.0mm一50.0mm，其耐火極限為0.5小時至3.0小時。
(3)適用范圍
防火涂料或防火板材廣泛應用于各類鋼結構的保護，各類公共建筑中當外觀要求較高時采用超薄型防火涂料，各類大跨度結構常采用膨脹型防火涂料，而大量的高層鋼結構則常用厚型防火涂料保護．
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