钢铁行业是钢结构产业发展的物质基础,钢铁行业的技术进步为钢结构的应用创造了有利条件.国内钢铁行业的一些大企业已经开始了建筑结构用钢的品种和技术的研发,相继开发了高强钢和耐火、耐候、耐海水、抗层状撕裂、抗低温用钢,以及H型钢、高性能彩涂钢板、冷弯型钢等,为钢结构产业的发展奠定了良好的应用基础.
钢结构的上游主要是钢铁行业,钢材产品价格波动直接影响本行业的采购成本.从整体上看,上-业基本属于竞争性行业,生产用于钢结构的各类钢板、钢管、型钢等钢材,其中H型钢和中厚板是钢结构建筑中为常用的产品.产业洞察研究数据2011年粗钢产量达亿吨,产量相对饱和,钢结构生产所需的原材料能获得稳定的供应.
钢结构工程的优缺点:
1、材料强度高,自身重量轻
钢材强度较高,弹性模量也高.与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构.
2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高
适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能.钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体.钢结构的实际工作性能比较符合计算理论.所以钢结构可靠性高.
3、钢结构制造安装机械化程度高
钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装.工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短.钢结构是工业化程度高的一种结构.
4、钢结构密封性能好
由于焊接结构可以做到密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等.
5、钢结构耐热不耐火
当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小.因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护.温度在300℃-400℃时.钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零.在有特殊放火需求的建筑中,钢结构采用耐火材料加以保护以提高耐火等级.
6、钢结构耐腐蚀性差
特别是在潮涅和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀.一般钢结构要除锈、被锌或涂料,且要定期维护.对处于海水中的海洋平台结构,多采用"锌块阳极保护"等特殊措施予以防腐蚀.
变形问题
(1)构件在运输时发生变形,出现死弯或缓弯,造成构件无法进行安装.
原因分析:
1)构件制作时因焊接产生的变形,一般呈现缓弯.
2)构件待运时,支垫点不合理,如上下垫木不垂直等或堆放场地发生沉陷,使构件产生死弯或缓变形.
3)构件运输中因碰撞而产生变形,一般呈现死弯.
预防措施:
1)构件制作时,采用减小焊接变形的措施.
2)组装焊接中,采用反方向变形等措施,组装顺序应服从焊接顺序,使用组装胎具,设置足够多的支架,防止变形.
3)待运及运输中,注意垫点的合理配置.
解决方法:
1)构件死弯变形,一般采用机械矫-治理.即用千斤顶或-工具矫正或辅以氧乙炔火焰烤后矫正.
2)结构发生缓弯变形时,采取氧乙炔火焰加热矫正.
(2)钢梁构件拼装后全长扭曲超过允许值,造成钢梁的安装质量不良.
原因分析:
1)拼接工艺不合理.
2)拼装节点尺寸不符合设计要求.
解决方法:
1)拼装构件要设拼装工作台,定为焊时要将构件底面找平,防止翘曲.拼装工作台应各支点水平,组焊中要防止出现焊接变形.尤其是梁段或梯道的最后组装,要在定位焊后调整变形,注意节点尺寸要符合设计,否则易造成构件扭曲.
2)自身刚性较差的构件,翻身施焊前要进行加固,构件翻身后也应进行找平,否则构件焊后无法矫正.
3)构件起拱,数值大干或小于设计数值.构件起拱数值小时,安装后梁下挠;起拱数值大时,易产生挤面标高超标.
原因分析:
1)构件尺寸不符合设计要求.
2)架设过程中,未根据实测值与计算值的出入进行修正.
3)跨径小的桥梁,起拱度较小,拼装时忽视.
解决方法:
1)严格按钢结构构件制作允许偏差进行各步检验.
2)在架设过程中,杆件且装完毕,以及工地接头施工结束后,都进行上拱度测量,并在施工中对-进行调整.
3)在小拼装过程,应严格控制累计偏差,注意采取措施,消除焊接收缩量的影响.
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