中國雖然早期在鐵結(jié)構(gòu)方面有卓越的成就,但長期停留于鐵制建筑物的水平。直到19世紀(jì)末,我國才開始采用現(xiàn)代化鋼結(jié)構(gòu)。新中國成立后,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用有了很大的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)工程造價,不論在數(shù)量上或質(zhì)量上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去。輕鋼結(jié)構(gòu)的樓面由冷彎薄壁型鋼架或組合梁、樓面OSB結(jié)構(gòu)板,支撐、連接件等組成。鋼結(jié)構(gòu)所用的材料是定向刨花板,水泥纖維板,以及膠合板。鋼結(jié)構(gòu)在這些輕質(zhì)樓面上每平方米可承受316~365公斤的荷載。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的多少,鋼結(jié)構(gòu)廠房造價,標(biāo)志著一個國家或一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度。進(jìn)入2000年以后,我國國民經(jīng)濟(jì)顯著增長,國力明顯增強(qiáng),鋼產(chǎn)量成為世界大國,在建筑中提出了要“積極、合理地用鋼”,從此甩掉了“限制用鋼”的束縛,鋼結(jié)構(gòu)建筑在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)逐漸增多。特別是2008年前后,在奧運(yùn)會的推動下,出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)建筑熱潮,強(qiáng)勁的市場需求,推動鋼結(jié)構(gòu)建筑迅猛發(fā)展,建成了一大批鋼結(jié)構(gòu)場館、機(jī)場、車站和高層建筑,其中,有的鋼結(jié)構(gòu)建筑在制作安裝技術(shù)方面具有世界高等水平,如奧運(yùn)會國家體育場等建筑。
奧運(yùn)會后,鋼結(jié)構(gòu)建筑得到普及和持續(xù)發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用到建筑、鐵路、橋梁和住宅等方面,各種規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)數(shù)以萬計,世界先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)加工設(shè)備基本齊全,如多頭多維鉆床、鋼管多維相貫線切割機(jī)、波紋板自動焊接機(jī)床等。并且現(xiàn)在數(shù)百家鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的加工制作水平具有世界先進(jìn)水平,如鋼結(jié)構(gòu)制作特級和一級企業(yè)。近幾年,鋼產(chǎn)量每年多達(dá)6億多噸,鋼材品種完全能滿足建筑需要。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)材料標(biāo)準(zhǔn)、鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、以及各種專業(yè)規(guī)范和企業(yè)工法基本齊全。
鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中會受到各種形式的作用(荷載、基礎(chǔ)不均勻沉降、溫度等),所以要求鋼材應(yīng)具有良好的機(jī)械性能(強(qiáng)度、塑性、韌性)和加工性能(冷熱加工和焊接性能),南京鋼結(jié)構(gòu),以保證結(jié)構(gòu)安全可靠。鋼材的種類很多,符合鋼結(jié)構(gòu)要求的只是少數(shù)幾種,如碳素鋼中的Q235,鋼結(jié)構(gòu)廠房,低合金鋼中的l6Mn,用于高強(qiáng)螺栓的20錳釩鋼(20MnV)等。 [2]
性能指標(biāo)
1、強(qiáng)度
鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)由彈性極限σe,屈服極限σy,和抗拉極限σu,設(shè)計時以鋼材的屈服強(qiáng)度為基礎(chǔ),屈服強(qiáng)度高可以減輕結(jié)構(gòu)的自重,節(jié)省鋼材,降低造價。鋼結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度σu即是鋼材破壞前所能承受的較大應(yīng)力,此時的結(jié)構(gòu)因塑性變形很大而失去使用性能,但結(jié)構(gòu)變形大而不垮,滿足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇地震時的要求。‘σu/σy值的大小,可以看作鋼材強(qiáng)度儲備的參數(shù)。
2、塑性
鋼材的塑性一般指應(yīng)力超過屈服點(diǎn)后,鋼結(jié)構(gòu)具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質(zhì)。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標(biāo)是伸長率δ和斷面收縮率ψ。
3、冷彎性能
鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產(chǎn)生塑性變形時對產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能。
4、沖擊韌性
鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下,斷裂過程中吸收機(jī)械動能的一種能力,是衡量鋼材抵抗沖擊荷裁作用,可能因低溫、應(yīng)力集中,而導(dǎo)致脆性斷裂的一項(xiàng)機(jī)械性能。一般通過標(biāo)準(zhǔn)試件的沖擊試驗(yàn)來獲得鋼材的沖擊韌性指標(biāo)。
鋼結(jié)構(gòu)因其自身優(yōu)點(diǎn),在橋梁、工業(yè)廠房、高層建筑等現(xiàn)代建筑中得到廣泛應(yīng)用。在大量的工程建設(shè)過程中,鋼結(jié)構(gòu)工程也暴露出不少質(zhì)量通病。本文主要針對遼寧近年來在鋼結(jié)構(gòu)主體驗(yàn)收及竣工驗(yàn)收中的常見問題及整改措施談一些看法。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的生產(chǎn)制作問題
門式鋼架所用的板件很薄,薄可用到4毫米。多薄板的下料應(yīng)首要選擇剪切方式而避免用火焰切割。因?yàn)橛没鹧媲懈顣拱暹叜a(chǎn)生很大的波浪變形。目前H型鋼的焊接大多數(shù)廠家均采用埋弧自動焊或半自動焊。如果控制不好鋼結(jié)構(gòu)宜發(fā)生焊接變形,使構(gòu)件彎曲或扭曲。