时间：2023-04-18 17:46:22
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇建筑钢结构论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
土木工程专业方向的本科毕业设计，多以民用或工业建筑为背景。在题目设置上，常以某一具体工程为题材，围绕建筑功能、结构计算和设计，以及基础或施工组织设计等内容而进行。在上述设计内容中，又常以结构计算和设计为主，通常时间安排为8周左右:建筑约4周;基础或施工组织设计约2周。在结构设计部分，学生将进行结构布置、荷载汇集、结构建模和计算、构件和节点等设计，并在此基础上书写计算书和绘制图纸等。可见，经此系统训练后，学生可对某一题目下的结构设计过程有完整的了解，有利于学生今后更好地处理与设计题目类似的工程问题。在高层钢结构毕业设计的指导工作中，笔者的体会是学生能否得到感兴趣的设计题目，以及如何设置题目和适时更新内容及要求，是关系到毕业设计能否收到预期效果的首要问题。
(一)题目的设置应有助于教学相长
毕业设计内容的设置除了应密切结合指导教师的科研项目外，还应结合指导教师的专业特长，这样教师对学生的指导才能高效。例如，笔者从攻读博士学位开始，就从事新型高层钢结构体系及抗震性能等方面的研究。留校后，承担了研究生选修课高层建筑钢结构课程的教学工作，负责讲授高层钢结构的制作和安装，以及新型抗侧力和耗能构件在高层钢结构的应用等内容。以上研究和教学工作均为指导采用新型结构体系的高层钢结构毕业设计奠定了基础。同时，通过给学生答疑，笔者感到，虽然学生的着眼点不同，但多数问题是围绕设计任务提出来的，一些问题也是指导教师尚未涉及而想弄明白的问题。因此，教师愿意投入时间去研究问题，这样既解决了学生的疑惑，也有利于指导教师提高自身的专业技能。
(二)设计题目的指定应兼顾学生的兴趣
目前，学生毕业设计的题目，大体上是由学院统一指定的。这样做是为了避免学生“偏科”，即避免一些设计题目出现无学生选择的窘境。但是，高层钢结构设计题目与其他题目一样，也仅是提升学生在一个专业方向上的理论水平和技能。而且相当多的设计院在未来一定时期内仍主要是开展量大面广的混凝土结构设计。因此，由学院指定毕业设计题目的方式无法完全满足学生的专业设计兴趣和爱好，使真正对钢结构设计有兴趣的学生又得不到应有的锻炼。倘若学生对指定的题目毫无兴趣，毕业设计就可能收效甚微。其实，每个学生经过3年多的学习，基本已有感兴趣的专业方向，毕业设计题目应结合学生毕业后的就业方向或深造计划，并综合考虑学生自己的兴趣、能力和未来发展等因素来选择建议。题目指定要有适当的灵活性，给学生一定的选题权利，可列出每年开设的所有题目，让学生提前自愿申报2～3个题目，然后综合分组。这种适当考虑学生兴趣的选题做法将使学生对毕业设计更有积极性，收效可能更好。
(三)设计内容应结合专业最新发展而适时更新
为避免多年使用同一设计题目可能出现的抄袭现象，指导教师有必要适时更换设计内容和要求。鉴于目前设计院或施工单位“以高层设计为主流”的情况，应结合高层建筑的实际工程应用，增加新型结构体系的设计内容，以缩短学生就业后的工作适应期。对高层钢结构，应要求学生掌握目前比较流行的结构形式、计算方法和构造要求。因此，笔者在设计任务书中鼓励学生应用新型的抗侧力构件和新型的结构体系作为设计任务。除了采用传统的纯钢中心支撑，推荐采用新型的墙板内置无粘结钢支撑或杆状防屈曲支撑(BucklingRestrainedBrace)代替传统的纯钢支撑。除了中心支撑，也鼓励采用偏心支撑和钢板剪力墙等抗侧力构件。例如，在2014年的毕业设计中，一名学生自愿尝试采用偏心支撑钢框架结构形式，通过努力，圆满完成了设计任务，最终取得了较好成绩。
二、积极有效的师生互动是毕业设计取得实效的基石
(一)注重培养学生主动学习的能力
对20多层的高层建筑钢结构设计，要求学生学习结构设计方法和设计软件的使用，进行结构建模、内力分析和设计，这样的工作不仅量大而且有难度。建议教师提前布置和安排任务，给学生自学的机会和时间。以结构建模和分析为例，笔者一开始便尽早安排学生安装和学习使用结构设计软件ETABS，这样学生在做荷载汇集等准备工作之余，就可以有针对性地查阅和学习该软件的使用说明等资料，到建模和分析环节时，学生就可以建立结构模型。为学生自学软件后建立的结构模型。应当注意的是，虽然大多数学生之前并未有建立复杂结构模型的经验，也可能因此而心生畏惧，指导教师应强调学习和使用通用软件的必要性，让学生明白学好一个软件对将来应用其他类似设计软件也有很好的借鉴作用。教师要耐心引导和鼓励，培养学生的兴趣和自信心。可要求学生先简后繁，积累经验。学生消除畏惧心理后，建模和设计操作就会逐渐得心应手，在实践中熟能生巧。有的学生在熟练使用软件后甚至主动去钻研软件内的参数和求解设置等功能，提高了对理论知识的归纳消化和应用能力。
(二)营造积极的心理互动氛围
结构方案的确定以及结构建模、分析和设计等，这些任务一环紧扣一环，教师应在各阶段工作中严格检查，认真引导和解惑。以建模和分析为例，因大部分学生是初次接触大型设计软件和设计规范等，面对陌生的软件以及系数重重的设计公式，要在短时间内掌握并熟练应用软件进行结构设计，有较大难度。特别是对这些软件在内部分析环节可能存在的一些缺陷，指导教师必须强调指出，以免学生误入歧途而影响进度。因此，指导教师应对软件的一些关键环节有使用经验，并能做出正确的判断，才能引导学生去认真求证，加深理解。这样也才可能帮助学生较快熟悉设计过程，培养学生的自信心和学习兴趣。毕业设计为师生提供了长达一学期的交流互动机会，教师应在指导工作中倾注热情，与学生积极互动，这样不仅能使任务完成得更加高效，而且也有利于学生的全面发展。教师不仅要关注学生的专业训练，也要不失时机地对学生进行职业道德的言传身教，引导学生带着问题去思考和讨论，启迪学生的智慧，充分调动学生的积极性和主动性。
三、毕业设计应适当增加针对性实习
与单纯课堂教学相比，毕业设计属于实践环节。但若不加以恰当引导，相当多的学生的毕业设计仅仅是对参考书等资料的简单模仿。因此，在毕业设计过程中，应通过小组或个人(以整个年级为单位的统一毕业实习，针对性不强)的实习活动，例如参观钢结构工程或钢构件制作等，夯实书本所学知识，拓宽知识面，使学生获得真实感受。此外，通过实习，还可消除学生不切实际的想法和由此导致的误差或错误，有助于学生深入思考，以开展更加符合实际应用需求的理性创作。
(一)参观钢结构工程和钢结构安装
应组织学生参观正在建设的高层钢结构工程。因为从施工中暴露的钢骨架，学生可以清楚地观看构件和节点的加工和连接做法。实地考察如不可行时，也应提供必要的实录视频、图形资料和讲解，以加深学生的理解。还可以推荐一些好的参考书和期刊，例如《钢结构进展与市场》和《建筑结构》等，帮助学生了解新型钢结构工程和建造技术。此类资料图文并茂，是本科生很好的课外读物。另外，因高层建筑钢结构一些基本的构造和连接做法等，在低层和多层钢结构中也有体现。因此，也可组织学生考察当地一些在建的多层甚至单层钢结构工程，例如施工现场的焊缝和螺栓连接等。通过接触实际工程，增强学生的认知能力。
(二)参观钢结构加工厂和钢构件制作
在实习中，还可组织学生参观钢构件加工厂等。随着新材料和新工艺的快速发展，目前钢结构中的大型构件的加工制作方法和质量控制技术等都有革新，书本上的知识也非常有限。必要的学习参观有利于学生拓展知识面，帮助他们更好地理解和绘制施工图。指导教师可组织学生参观了解钢构件的生产过程。例如，参观工厂的焊接、刨边和钻孔等相关工艺流程等，并做好有针对性的实地讲解，有利于学生对重要概念的理解和对书本知识的消化。
四、考核应以学生实质性的进步为依据
(一)注重形式，更追求质量
学院毕业设计要求学生完成不少于9张的1号图纸，有些学生甚至能提供多达14张或者更多的图纸。诚然，为确保培养质量，数量上的要求是必要的，但任务完成的质量更为重要。笔者曾在一次钢结构毕业设计的答辩中发现，能够提供十多张图纸的学生，计算书虽然写的很饱满，但是连一个常用角焊缝的符号代表什么意思也回答不上来。可见，依葫芦画瓢的做法，在本科毕业设计中依然存在。再以结构施工图的绘制为例，在坚持部分图纸必须手绘完成这一传统做法的基础上，为了提高学生应用计算机作图的能力，目前鼓励采用计算机绘图。但应强调的是，计算机作图应让学生利用Auto-CAD软件亲手绘制，不能依靠设计软件和绘图软件等自动出图。虽然从表现形式上看，自动出图比学生亲手绘图的图面更美观和全面，但这样会使学生过分依赖软件而使其基本技能得不到应有的训练，导致学生对设计理论不熟悉，不能提高识图和绘图能力，并且也难以准确把握和判断其设计结果。因此，教师在毕业设计过程中应时刻提醒学生，在写计算书或绘图时，每写一句，每画一笔，都要弄清楚为什么，真正弄懂了才算得上学有所获。
(二)综合平时表现全面评价
1.1钢结构施工的严重性
在建筑施工中钢结构具有其严重性。与钢筋混凝土结构相比，钢结构如果在施工中出现了问题，就会产生了一系列相关问题，包括：增加项目成本、延误项目工程影响施工进度，甚至可能出现建筑倒塌，这样就对人身安全及财产安全造成了威胁，也会产生不好的社会影响。综上所述，钢结构建筑施工具有一定的严重性。钢结构与传统结构的施工相比虽然具有抗震性较强、施工工期较短、自重较轻以及装配简单等优势，如果在建筑施工中出现了问题，也会产生很严重的后果。
1.2钢结构施工的复杂性
在建筑施工中，钢结构具有复杂性。与钢筋混凝土建筑相比，影响钢结构建筑的因素更多且更复杂，所以，导致钢结构质量问题的原因就更多更复杂。相同性质的质量问题也会因为不同的原因导致，这样更加加大了质量问题的分析、判断以及判断的复杂性。例如：在钢结构施工中，焊接裂缝的问题，在对其产生原因的分析中发现可能是发生于焊缝金属中，也可能是母材热影响。这种现象可能出现在焊缝内部也可能出现在焊缝表面，因为焊缝的冷热性不相同，所以导致裂缝的走向也有差别。
2建筑钢结构工程质量控制方法与应用
2.1加强施工原材料质量的控制
无论是任何建筑施工，原材料的质量都是非常关键的，钢结构建筑施工也不例外，所以，建筑钢结构工程的原材料质量的控制至关重要。原材料对工程整体的质量都起着非常关键的作用。我国钢结构建筑对原材料的要求如下：钢材应有屈服强度、抗拉强度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保证。我国建筑行业在进行施工时的刚才必须附有钢材的质量证明书，钢材的规格、品种以及性能都必须与现行的国家产品设计文件以及标准相符合，也达到化学成分的要求。此外，刚才表面的质量在符合国家现行的标准外还需要与其他相关规定相符合，比如：如果刚才表面有划痕、麻点以及锈蚀等缺陷的时候，深度必须小与该钢材厚度的负偏差值的1/2；现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上，刚才的表面锈蚀的等级必须与之相符合。所以对施工原材料的控制是必要的也是必须的。
2.2做好施工组织设计，及时与设计单位沟通，施工注重细部节点
钢结构建筑施工时，必须按照施工图进行施工及安装。施工单位在确定施工图之后，必须要组织相关的经验丰富的技术人员对图纸进行会审，对应用范围进行仔细核对，仔细检查有没有问题，并且仔细检查节点图的表述。仔细检查设计总说明中有没有强制性条文要求内容的体现，以及各类材料的型号、等级、规格、性能、施工质量要求以及工程安全等级是否明确；节点设计的合理性；施工中的主要措施和施工难点，针对施工难点设计单位应该预先提出完善方案。完善钢结构安装的质量。梁、柱安装的时候，主要对查柱底板下的垫铁是否垫平、垫实进行检查，也要对柱的位移和垂直进行检查，梁的侧向弯曲、垂直、平直进行检查，螺栓摩擦面清理和拧紧程度进行检查，以前全部验收合格之后才可以起吊。钢结构安装形成了空间空间固定单元同时验收合格之后，施工单位必须将基础顶面的空间用膨胀混凝土以及柱底板进行二次浇筑密实。
2.3安装阶段的质量控制
①安装之前要标志构件供应计划以及安装计划，对土建基础施工的柱脚定位轴线进行复核，之后进行埋设地脚螺栓。一般先进行轨道安装，在完成轨道横梁基础后，再在横梁指定的位置进行打孔，按照相关规范在孔中放入预留的螺栓，之后灌入硫磺水泥砂浆，最后用吊车将轨道放在横梁上、装上装上轨件之后拧紧螺栓。②如果工程的结构跨度较大，最好的方法是首先安装立柱，然后再进行吊装组。立柱安装的前提是保证基础面和柱底面接触紧密、平整，在此基础上拧紧螺丝，焊牢之后再进行基础二次浇注混凝土。③对钢屋梁首先要用平拼法进行拼装，按照图纸的尺寸根据图纸尺寸放出拼装大样图，按照图纸的要求来对钢结构的拼装尺寸及外形进行制造，之后才可以拧紧螺栓。在拼装工作结束后，应该用木杆对钢屋架进行牢固处理，堆放时保持立起翻身，如此可以有效的预防形变。④第一榀屋面梁吊装到位后首先用1～2根檩条和梁连接固定，然后吊装第二榀时用1～2根檩条与第一榀连接，同时把其他的檩条用吊车放置在两梁智商，其他也按照此步骤进行操作。⑤在安装屋面檩条的同时即可安装墙面檩条。安装檩条时应保证其与角钢及梁焊接部位焊接牢固，墙面檩条要注意各檩条的位置、标高。预留门窗口尺寸要比实际尺寸大5～7mm，檩条的横平竖直要用水准仪和磁力线坠测量。⑥檩条安装结束之后，就可以对开始面板进行安装，安装屋面板的时候一定要屋脊和第1块板垂直，保证墙面彩板没有缺陷。与此同时，安装人员应该与其保持距离，这样才能更好的保证施工人员的安全，也是我国以人为本的体现。安装结束之后，屋面不允许被人踩踏，并且对其他工作人员的负重行走进行严格的控制，尤其是其他作业绝对不可以在已经安装的面板上进行。⑦最后进行门窗洞口的安装，门口的两侧都需要设置通长槽钢龙骨，门框与槽钢龙骨连接，外包彩板连接扣件，窗框四周需提前安装槽形彩板连接件，在窗口找正之后再用铆钉把槽形连接件固定在彩板上。
2.4钢结构油漆阶段质量控制
在全部安装工作结束后，需要对钢结构进行基层处理，首先，清除干净金属表面的各种污物，比如砂、焊渣、灰浆、锈斑等；其次，在把金属表面的污物处理干净的基础上涂防锈漆，然后等防锈漆干后，把构建表面的锈蚀和缺陷等用油漆配套的腻子进行刮平处理。如果金属表面的油漆附着力加强可以延长油漆的使用年限，也可以更好的预防锈蚀，为了达到这样的目的需要在钢结构构件的表面先进行磷化底漆的喷涂，之后再进行涂装面漆的操作。涂刷的顺序通常都是先难后易、从上至下。在涂刷的过程中需要反复涂刷，刷油要达到色泽一致、不流不坠、饱满以及光亮均匀等。涂刷结束之后要进行仔细检查，这样才不能漏刷，钢结构的面漆通常刷二遍。
论文关键词：高层概况发展体系施工
论文摘要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研，分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题，为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。
高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。
超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。来源于/
一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展
我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》。
1、钢材的国产化
国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。
2、钢结构设计国产化
截止2003年3月，我国已建和在建的高层建筑钢结构有60余幢，按其结构类型划分，钢框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合计6011%；钢框架-支撑体系占1813%；巨型框架占813%；纯钢框架占617%，筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明，目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。
鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究，所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。
国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。
钢结构设计分两个阶段，即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式，无构件图、节点图和钢材表等，对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此，建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题，国内应多做一些理论和试验研究工作，比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低，在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面，国际上研究和应用较多，国内应加快进行此方面的研究。
二、高层及超高层结构体系
对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。
对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
三、钢结构制作与安装1、钢柱的安装
钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。
100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。
矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
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。
(2)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第一节钢柱底面标高，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。
2、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。
为保证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精确性，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），并应保证孔边距的要求。
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，确定其翻样下料的精确长度。
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。
1．1加热制度加热温度的制定主要依赖于合金元素的溶解度。加热过程要求合适的温度，促进合金元素的充分溶解和成分、组织均匀。一般情况下，合金元素碳(氮)化物的溶解温度约为1150℃［3］。为了促进合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考虑现场的实际生产条件，将目标加热温度定为1170～1230℃。
1．2粗轧工艺控制粗轧分为三个阶段:整形阶段、展宽阶段、高温延伸阶段。整形阶段消除板坯表面的凹凸不平等缺陷，并促进板坯厚度均匀。展宽阶段主要是将板坯宽度增加到成品宽度。一般认为，整形阶段和展宽阶段不会对钢板性能产生明显影响。合理的高温延伸阶段压下制度是保证钢板厚度方向组织和性能均匀性的关键，也是小压缩比条件下开发厚规格钢板的基础。本文用300mm板坯轧制80mm厚钢板，压缩比较小，仅为3．75，因此必须优化粗轧高温延伸阶段压下制度。在高温延伸阶段需要充分发挥轧机能力，实现强力大压下，以最少道次数将板坯轧到中间坯厚度，促进奥氏体晶粒反复再结晶以细化晶粒。在轧制Q460GJC钢板时，要求高温延伸阶段道次数不大于5道次，至少有2道次压下率大于13%，中间坯厚度112mm。
1．3精轧工艺控制精轧阶段在奥氏体未再结晶区进行，该阶段变形逐渐累积，一方面促进奥氏体晶粒“扁平化”，另一方面在奥氏体晶粒内形成大量位错，增加铁素体晶粒形核位置，细化晶粒。Nb元素显著抑制了奥氏体晶粒再结晶，提高了奥氏体未再结晶区温度。精轧阶段从中间坯温度降到奥氏体未再结晶区后开始，同时考虑到成品钢板较厚，为了避免终轧后钢板温度过高，精轧开轧温度大于900℃，3道次轧制完成，终轧温度定为850℃。为了避免终轧温度过高，钢板表面生成严重氧化铁皮，同时为了促进V化合物的析出，对终轧钢板进行弱控冷，冷速6℃/s，终冷(返红)温度700℃。
2试制结果
2．1材料的实际化学成分在包钢宽厚板线冶炼工序按照表3的成分要求炼钢，炼钢过程中要注意控制夹杂物和有害元素，并利用宽厚板线直弧形连铸机制造300mm厚连铸板坯，要求控制偏析、疏松、裂纹等缺陷，为轧制工序提供成分精确、冶金质量优良的优质连铸板坯，板坯低倍照片见图1。铸坯的中心偏析程度较轻，无严重疏松、裂纹等缺陷，内部质量优良。
2．2钢板生产工艺选用自产优质连铸板坯，其尺寸为3100mm×1960mm×3000mm(长×宽×高)。装炉加热，板坯出炉后进行除鳞，分两阶段轧制成80mm的厚规格钢板。
2．3钢板的力学性能及探伤分别从成品钢板上进行取样，分别按照相关标准制取拉伸、冲击、冷弯试样，并分别按标准进行检验。钢板的各项力学性能检测值见表4。对钢板的Z向性能进行检验，试样厚度方向断面收缩率最小值为37%，平均值为45%，完全满足Z35级别要求。为进一步考察Q460GJC钢板在更苛刻条件下的冲击性能，对试样进行－20℃冲击吸收功检验，冲击吸收功平均值大于100J，低温冲击韧性良好。此外，按照GB/T2970对钢板进行超声波探伤检验，结果达到Ⅰ级。综合来看，包钢开发的厚规格Q460GJC钢板组织、性能稳定，综合力学性能优良。
2．4钢板金相组织及分析从钢板的1/4、1/2厚度处取金相试样。试样经磨制和抛光后用4%硝酸酒精浸蚀进行显微组织分析。金相照片见图2:通过分析金相发现，钢板的组织以铁素体、珠光体为主，晶粒度为8．5～9．5级，平均晶粒尺寸为20μm，晶粒组织细小、均匀。钢板的近表面组织成针状，这主要是钢板表面冷速较快造成，针状组织促进了钢板强度的提高。在钢板心部出现了贝氏体相，这主要是由于C、Mn元素偏析造成钢板心部产生成分过冷造成的。整体来看，组成钢板的主要组织为铁素体加珠光体加少量贝氏体。
3结论
仿古建筑钢结构构架验收现场复测与专业加工厂确定钢椽装饰方案二次深化设计翼角部位做1∶1实样制作胎具工厂加工(翼角椽编号加工)成品验收测量放线定位正身椽铝单板安装正身椽补档安装翼角铝单板编号组装檐口、构件接口、接缝处细部处理封檐板密封处理清理验收。
2关键技术实施
1)钢椽装饰方案及二次深化设计。钢椽包装选用强度、耐久性好的铝单板为装饰材料，经过裁剪、折边、弯弧、焊接、打磨等工序，由工厂化加工成所需的形状和尺寸，最后在构件上进行符合古建筑风格特征的氟碳面漆喷涂。在构件制作前先对现场已安装完成的钢椽构件及椽档间距进行复测，按实测结果应用计算机对钢椽之间的档距进行统筹调整、均分和排版设计，对正身椽及翼角部位等装饰椽分块编号，然后绘制铝板加工图。正身椽、正面、侧面大样图见图1，图2。2)钢正身椽包装固定。铝单板装饰构件制作成型后，先在椽头以椽的出挑和起翘确定钢连檐(传统仿古建筑中连檐是指固定檐椽头和飞椽头的连接横木)的位置，保证连檐的空间曲线自然、顺畅、优美，本工程由于构造要求钢连檐采用50×50×5的角钢，底面与钢椽、屋架顶面焊接牢固，位置距椽头80mm;后用小线翻出第一根正身椽以及翼角椽的位置再进行安装。安装时采用单个安装，先根据放线位置安正身椽，整块板通过四周铝角码采用3．2钻尾丝及铝板固定件与钢椽上的木望板连接固定，铝角码型材统一，严格按设计间距安装;正身椽安装完毕后椽档采用宽度为120mm的铝单板平板补档，并通过四周铝角码与上部木望板连接固定。铝单板包椽反折边固定节点图见图3。3)翼角部位的特殊控制。a．传统建筑中翼角部分从立面上看是檐口的一条由飞身椽子开始，逐渐向上翘的曲线;从平面上看，又是一条向45°斜角方向逐渐伸出的自然和缓的曲线，似展翅的鸟翼，从而形象称之为翼角。在本工程翼角部分的铝单板制作是个难点，此部分钢椽从正身椽到老角梁是每隔一椽设置，间距较大，中间用铝单板均匀填补并要反映出仿古建筑翼角的曲线。这就使铝单板装饰的断面形式为变截面矩形，所设铝单板椽头和椽尾尺寸差异较大，与此同时，椽身和椽尾的长度也在变化。为解决这些复杂的变化，此部分测尺时先在现场用三合板做1∶1木质节点实体模型，排列出翼角椽的次序位置，椽身断面由正方形变为菱形，由椽头的菱形直接过渡成椽尾处薄厚不等的楔形，并呈散射状排列，以此确定翼角部位的空间曲线;然后按照模型的尺寸试样进行加工，以保证成型后角度及尺寸位置的准确，体现仿古翼角的曲线和造型。b．本工程四个庑殿顶，每个庑殿顶有四个翼角，必须要求同一屋面的四个翼角椽断面形状、尺寸应统一，长度均按照实体模型尺寸，椽身斜形、翘曲部分应逐根加大至实际需要尺度。需要注意的是翼角处铝单板尾部与钢结构柱子连接不采用角码安装，而是对与钢柱结合处的铝单板进行反折边，然后打孔用钻尾丝上于木基层底面，反折边一方面是为了保护柱子使之安装时不变形，另一方面起角码固定作用。此处钻尾丝固定时严禁扭曲、变形、碰伤，严格控制安装精度，确保立面垂直度2mm;表面平整度2mm;接缝平直0．5mm。翼角钢椽外包铝单板效果图见图4。4)构件连接接口、接缝的细部处理。a．铝单板安装时，铝角码固定处留有15mm的分隔缝，为保证仿古建筑檐椽的整体效果衔接自然、统一，采用泡沫棒填缝，硅酮耐候胶密封的方式进行衔接处理;正身椽、翼角铝单板包椽安装完成后，椽头雀台处与钢连檐、瓦口木连接处的20mm接缝处，必须用耐候胶嵌缝予以密封，防止气体渗透和雨水渗漏。b．接缝处理除考虑立面的装饰效果外，更要考虑受热膨胀后的热伸缩量，嵌缝耐候胶注胶时应注意:第一，充分清洁板间缝隙，保证粘结面清洁，并加以干燥;第二，为调整缝的深度，先在缝内填充聚氯乙烯发泡材料(泡沫棒)再注胶;第三，注胶后应将胶缝表面抹平，去掉多余的胶;第四，注意注胶后应养护，胶在未完全硬化前，不要沾染灰尘和划伤。c．铝单板安装完工后，从上到下逐层将铝单板表面的保护胶纸撕掉，同时逐层同步拆架，拆架时应注意保护铝单板，不要碰伤、划伤，最后完成整个铝单板包椽工程的施工。正身椽外包铝单板装饰效果见图5。
3结语
[关键词]钢结构;钢材;普通碳素钢;结构钢
提起钢结构用钢大家并不陌生,像Q235和Q345这样的钢材是最常用的,也是生活中接触最多的。的确,从材性、材质方面看,现在市场充分供应的Q235及Q345号钢的各类钢材,可以保证建筑钢结构的基本需求。钢结构是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。它的基本特点是强度高、自重轻、刚度大、材料匀质性和各向同性好。
因此,用什么类型的钢材对钢结构的影响很大。下面就从钢结构用钢的钢种钢号及版带钢中的钢结构用钢这两方面对钢结构的选用做一介绍。
一、钢结构用钢的钢种钢号
1.普通碳素结构钢
普通碳素结构钢,按用途可以分为:一般用途普通的普通碳素和专用普通碳素钢。
按含碳量及屈服强度高低分为5种牌号:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275.QISH其中钢结构主要用Q235号钢。Q215和Q255也可作结构用,但是产量和用量相对较少。
使用该标准钢号要注意一下几点:
(1)该标准钢号主要用作工程用和一般结构用钢。
(2)该标准钢在在使用品种方面主要有钢板,钢带和型钢。
(3)该标准钢号可用作焊接和栓接结构用钢。但焊接结构不宜选用A级钢,除非有含碳量<0.0022的保证,以保证良好的可焊性。
(4)该标准钢号一般在热轧状态下交货和使用。
2.焊接结构耐候钢
在钢中加入少量合金元素,其耐候性较焊接结构耐候钢更好。其牌号为Q295GNH,Q295NHL,Q345GNHL。
3.低合金钢
低合金钢,按用途可以分为:低合金结构钢:耐腐蚀用钢:低温钢:钢筋钢:耐磨钢:特殊用途的专用钢。按屈服强度高低分为5种牌号,每牌号钢中分别包含了若干钢种,其中钢结构用为Q345,Q390,Q420三个牌号。
二、板带钢中的钢结构用钢
结构用的板带钢主要有:热轧钢板和钢带,冷轧钢板和钢带,花纹钢板以及高层建筑结构用钢板。
三、钢材选用的标准
1.用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板,应采用先行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q345钢。
2.门式刚架、吊车梁、和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢。当有根据时,门式刚架、檩条和墙梁可采用其他牌号的钢制作。
《钢结构设计规范》GB50017-2003中3.3.1规定,承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。
这些都是钢结构的一些用钢,当然还有其他的。以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,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,最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;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。由于钢结构的这些特点,它将会在建筑方面占有很重要的地位。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.钢结构设计规范.
[2]低合金高强度结构钢—GB1597-94.
钢结构的合理利用可以有效提高企业的经济效益，和传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构更加环保。就这点来说，钢结构更加符合国家节能减排的号召，满足建筑对节能环保材料的需求。钢结构本身就是由钢材构成的，建筑对高强度和高效能材料的需求也因此得到满足，具有很大的循环利用价值;在工程施工过程中，为了保证不出现其他问题，就需要在设计阶段对图纸和计算不断优化，在保证图纸质量的前提下，确保施工顺利进行;设计过程应该经济合理，可以满足建筑抗震和防火要求;和施工工艺以及相关产业紧密配合，促使钢结构施工过程不断优化，在保证质量的基础上满足施工过程中的各种要求。
1．1工业建筑中常规钢结构的作用
在工业建筑中，钢结构的常规应用由来已久，我国多数工业厂房均采用的是常规钢结构人字梁以及工字梁，这些常规钢结构已成为工业早期时代的主要象征。而这些特征构成了我国的吊车梁式系统以及常规钢屋架系统。由于民用建筑、商用建筑以及工业建筑各有不同，在进行工业建筑时要求建筑结构能够为工业生产以及施工提供最好的跨度及空间。而传统钢筋混凝土结构已经不能完全满足现在工业生产在跨度以及空间上的相关需求，从而鉴于此基础上的钢屋架系统应运而生，屋架系统主要由屋架、系杆以及支撑组成。同时吊车梁系统作为工业厂房的重要部分，多数厂房中均设有吊车，主要由车档、吊车梁、轨道、制动结构及连接件等构成。在传统钢筋砼结构不能够满足新时代工业建筑在相应功能及跨度上需求时多采用钢结构。如(1)材料堆场、大型仓库以及飞机装配车间等多采用钢结构体系，这些钢结构体系多为网架、拱架、门式刚架以及悬索等;(2)建筑物受到动力荷载影响时，多采用钢结构体系;(3)碳素厂高楼部碳素振动成型机对相应结构的耐疲劳程度和强度要求均较高时，多采用钢结构体系;(4)在高烈度区，钢筋砼结构早已超出了现行工业行业的规范以及规定，应采用钢结构以满足其新的需要;(5)原有厂房需改建或扩建时，多采用钢结构。综上即可知，钢结构在现今工业建筑中有着十分重要的作用，且应用广泛。
1．2工业钢结构在建筑工程中的应用方向
在工业建筑中，相关人员应该根据规定的生产流程来为工艺服务。在这个过程中，工业钢结构的形式、材料与空间等多个方面都有特殊的标准。由于建筑体量比较大，要求相关人员应该注重把握好尺度，熟练掌握新材料技术。因此，工业建筑与普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工业建筑中，一些比较简单的建材会被新建材取代，落后的施工工艺会被淘汰。如今在工业钢结构方面，包括钢缆、构件和型材等方面的建材类型越来越丰富。另外，高性能施工涂料的应用有效地解决了工业钢结构中存在的防火、防腐、防污染以及隔热等多个方面的问题。随着经济的发展与科学技术的日益进步，涌出了很多新的设备、工艺与材料，有利于迎合工业建筑设计的更高要求，落后的原有工业建筑体系应该与时俱进，实现进一步的完善。
2钢结构在工业建筑中存在的问题
目前，人们对工业钢结构在建筑方面的相关认识还不够全面。传统混凝土结构一直影响着人们的建筑观念，直到现在也还没有彻底转变。工业钢结构体系还不够完善，其具有一定的复杂性以及综合性，涉及到多种配套体系，比如屋面、墙体、防腐、隔热和保温等多个方面的配套材料。而国内的工业钢结构与发达国家相比，其技术水平与设计理念相对落后，专业人才的培养、新产品的研发、设备的制作与安装水平、钢材质量等多个方面都没有得到很明显的提升。从事工业钢结构的设计、制作、安装以及监理等领域的相关工作人员依旧没有掌握好新知识，没有彻底转变新理念，没有充分挖掘新材料，对新的施工方法也缺乏足够的掌握力度。
3优化工业建筑施工过程中的钢结构
在实际工作中，为了有效地提高工业建筑中钢结构的稳定性。
3.1需要我们确保脚螺栓的稳定与坚固，保证在脚螺栓使用过程中控制得当，且可以保证钢结构的应用合理有效。对脚螺栓的安装与埋设，需要重视其精度问题，以保证其他环节的有序稳定运行。
3.2要在地脚螺栓的安装中，注意钢柱的准备，有效地协调平面控制网全系统的每个环节，进而更好地保证螺栓的安装精度，使钢结构稳定性增加。
3.3要注意顺利弹出柱脚底板十字线、地脚螺栓的中心线，并将柱脚剪力孔做好积极的清理工作，在钢柱就位后，要将标高调整好，并坚固螺母。
3.4对钢结构的施工需要注意梁柱安装，并控制梁柱之间的柱间支撑精度，使空间单元的稳定性提高，以保证其他安装工作有效进行。
3.5要注意合理有效地应用垫板，确保垫板定位线精准，以对后续钢结构施工整体运作起到优化的作用。此外，在安装结构构件中，要健全构件储备，并能够充分地利用构件设备，更好地满足实际钢结构工作需要。堆放要合理规范，管理科学。每个存放场地均要有专人管理，根据供货需要携带清单取货，适时清点。
4结束语
定位模版的达标与否是关系到整个钢结构预埋锚栓施工流程能否顺利运行的一个十分重要的决定性因素，所以一线施工人员一定要重视定位模板的相关制作工作。而任何定位模板的制作过程都要考虑到能否符合本次工程的施工过程，只有充分的契合了本次施工过程的实际情况。除此之外，定位模板的制作还要考虑到在工程施工过程中所使用的锚栓的自重情况，只有充分考虑到所牵涉的各个方面，才能够让定位模板的制作符合规范。
2钢结构预埋锚栓的整体施工流程
2.1预埋锚栓
钢结构预埋锚栓技术在具体的施工流程中首先要做的一点就是要将锚栓固定好，并且要确保标准高度和锚栓的预埋要求相符合，二者保持在一个水平的状态当中。其次，一线工作人员应该用专业的测量仪器检查锚栓定位控制线在定位模版支撑上的位置是否符合工程建设的具体标准。再次就是沿着管道的两个方向对锚栓进行加固处理，并且准确的定位好锚栓模板的标准高度，确保没有问题之后使用电焊将锚栓焊丝在定位模板的钢管架上，这样做的目的是为了防止在串锚的过程中定位板出现偏移现象。
2.2锚栓模板的确定
其次，高层建筑钢结构预埋锚栓工程的施工过程中还需要注意锚栓定位模版的相关安防工作。在进行锚栓定位模板的安防工作的时候一定要使用专业的测量仪器来进行相关数据的测量工作，包括全站仪、水平仪等设备。在充分的完成了相关数据的校对工作之后，要另外使用钢管和型钢将锚栓牢牢地固定在应有的位置，防止因为二次施工导致的锚栓活动现象。与此同时，在定位模板上做好投测纵横向轴线的标记工作也是十分重要的一个工作环节。只有充分的完成了锚栓定位模板的放置工作，才能够为我国高层建筑的钢结构锚栓预埋的整体施工打下一个坚实的基础。
2.3穿锚栓及矫正锚栓
在进行高层建筑的钢结构预埋锚栓的施工过程中，还有一个十分值得重视的环节，就是依照施工图表对相关的锚栓进行规格检测和安防工作。在这一个施工环节当中，一定要充分的发挥施工图的作用，按照施工图上所标注的锚栓位置进行相关锚栓的对号入座。之后，再利用螺帽将锚栓上升或者是下降到准确的位置，最大可能上接近标准高度的地方，只有这样在进行后期校对的时候才能够省时省力提升效率。而在后期锚栓的校对工作中，主要的校对方向大致可以分为以下几个部分，包括锚栓的相关定位、锚栓的标准高度、锚栓的垂直度等部分，通过对于这几个部分的校对可以在最大程度上提高工程施工的质量，进而满足我国社会对于建筑行业的要求。
3结语
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