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钢结构技术详解

1.高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。

2.空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量为大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。

3.轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和***化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，***少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。

4.钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖及钢管混凝土构件，还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点，推广潜力较大。适用于随较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖，工业建筑柱和楼盖等。

5.高强度螺栓连接与焊接技术。高强螺栓是通过磨擦力来传递应力，由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。高强螺栓连接施工简便、拆除灵活、承载力高、自锁性好、安全性高等优点，工程中已取代了铆接和部分焊接，成为钢结构制作及安装中的主要连接手段。在车间内制作的钢构件，厚板应采用自动多丝弧埋焊，箱形柱隔板应采用熔咀电渣焊等技术。现场安装施工中，应采用半自动焊技术和气体保护焊药芯焊丝及自保护药芯焊丝技术。

6.钢结构防护技术。钢结构防护包括防火、防腐、防锈，一般是采用在防火涂料处理后无需再作防锈处理，但在有腐蚀气体的建筑中尚需作防腐处理。国内防火涂料种类较多，如TN系列、MC-10等，其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟橡胶涂料及氯磺化涂料等。在施工中应根据钢结构型式、耐火等级要求及环境要求选用合适的涂料及涂层厚度。

钢结构的基础设计内容

基础设计一般包括基础底面积确定、基础高度确定和配筋计算，还应符合有关构造措施。基础底面积可根据地基承载力确定，同时还应考虑软弱下卧层存在；基础高度由冲切验算确定；在基础底面积和高度确定的情况下计算基础配筋，这里须注意伸缩缝双柱基础处理，双柱为基础提供了两个支点，在地基反力作用下，有可能出现负弯矩，即基础上部受拉的情况，此时除基础底部配置钢筋外，基础上部也应配筋，避免因上部受拉而出现开裂现象。轻钢结构基础除上述内容以外，还须进行柱底板设计和锚栓设计，至于这两部分设计归于上部结构还是下部结构，也存在一些争议，柱底板尺寸是根据柱与基础连接部位砼的局部承压来确定的，与基础砼参数有关，但其制作又与上部结构连在一起，按照常规柱底板设计归入上部结构；锚栓在上部结构和基础之间起桥梁作用，但基础施工时应将锚栓埋入，故属于基础部分。

钢结构网架结构是目前国内大型体育场馆、工业厂房、影剧院、侯车厅等建筑常用的屋盖形式。这种新样式结构的方法是依赖钢体自身的受力，用螺栓球把一根根钢柱连接在一起相互交错支撑，网结成各种形态不一的屋盖空间。从小至几米的会议室到大至跨度几百米的工业厂房，这些都是空间网架结构所适宜的范围。

钢结构网架结构的型态奔放舒展。它既含概了古典建筑的韵律美，又有现代造型艺术的浪漫性。因此，越来越多的建筑师利用它的坚固性和艺术性来设计构筑大型屋顶骨架。这种新颖美观的网架结构。为现代建筑构筑了新的物体形像。

目前装配式钢结构的梁柱节点主要采用栓焊连接。

但装配式钢结构推荐采用螺栓连接节点。螺栓连接（免焊连接）的好处是：

1) 安装速度快；

2) 更加容易控制施工质量。

3) 现场焊缝是钢结构容易发生腐蚀的主要部位（油漆现场处理不当），全螺栓连接可以避免此类部位，并可以做到油漆全部由工厂涂装，大大提高了钢结构的防腐蚀性能。如适用于三层以下房屋的冷弯薄壁系统，通过自攻钉等连接件，已经实现了现场无任何焊缝。分层框架体系亦采用全螺栓连接，施工速度大大提高。同济大学对采用单边螺栓（资料索引：单边螺栓）的梁柱节点进行了多组实验，实验结果表明，满足一定条件的端板连接梁柱节点可满足刚性连接的要求。