钢结构与钢筋混凝土结构.doc

-*钢筋混凝土结构与钢结构张允飞，马先云，罗鹏，任柯宇陈立阳，宋磊成，黄润康，姚琨（中国石油大学华东土木工程1303）结构背景及发展 钢筋混凝土结构背景：混凝土是由水泥、沙子、石子和水按一定的比例拌和而成。凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂(图a)。为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的，称为钢筋混凝土(图b)。钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到：钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用，也称咬合力。钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊接短钢筋、焊角钢来提供锚固能力。混凝土发展历程钢筋混凝土结构应用在建筑工程中。1849年，法国人J.L.朗姆波和1867年法国人J.莫尼埃 先后在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船和花盆。1884年德国建筑公司购买了莫尼埃的专利，进行了第一批钢筋混凝土的科学实验，研究了钢筋混凝土的强度、耐火性能，钢筋与混凝土的粘结力。1886年德国工程师M.克嫩 提出钢筋混凝土板的计算方法。与此同时，英国人W.D.威尔金森提出了钢筋混凝土楼板专利；美国人T.海厄特对混凝土梁进行试验；法国人F.克瓦涅出版了一本应用钢筋混凝土的专著。各国钢筋混凝土结构设计规范采用的设计方法有容许应力设计法、破坏强度设计法和极限状态设计法。在钢筋混凝土出现的早期，大多采用以弹性理论为基础的容许应力设计法。在本世纪30年代后期，苏联开始采用考虑钢筋混凝土破坏阶段塑性的破坏强度设计法；1950年，更进一步完善为极限状态设计法，它综合了前面两种设计方法的优点，既验算使用阶段的容许应力、容许裂缝宽度和挠度，也验算破坏阶段的承载能力，概念比较明确，考虑比较全面，已为许多国家和国际组织的设计规范所采用。钢结构发展历程：中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。轻钢结构的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板，支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板，水泥纤维板，以及胶合板。在这些轻质楼面上每平方米可承受316365公斤的荷载。 迈特建筑轻钢结构住宅的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一，但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100120毫米。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、整体刚性好、变形能力强，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。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。另外还有无热桥轻钢结构体系，建筑本身是不节能的，本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题；小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越，施工装修都方便；无比节能是世界上唯一的一家以冷弯薄壁型钢建7层住宅的建筑体系。钢结构下游行业对钢结构行业的发展具有较大的牵引和驱动作用，它们的需求变化直接决定了行业未来的发展状况。结构特点钢筋混凝土结构特点：钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成,共同受力的结构.混凝土是一种抗压能力较强而抗拉能力很弱的建筑材料,这就使得素混凝土结构的应用受到很大的限制.一般来说,在钢筋混凝土结构中,混凝土主要承担压力,钢筋主要承担拉力,必要时也可承担压力.因此,在钢筋混凝土结构中,两种材料的力学性能都能得到充分的利用.钢筋和混凝土这两种材料的物理力学性能很不相同，但能结合在一起工作，其主要原因是：由于钢筋和混凝土有良好的粘接力，能牢固的粘接成整体。两者不致产生相对滑动。钢筋与混凝土的线膨胀系数接近相等，当温度变化时，这两种材料不致产生相对的温度变形而破坏它们之间的结合。钢筋混凝土还有以下优点：（1）耐久性好 在钢筋混凝土结构中，钢筋因受到混凝土的保护而不易锈蚀，且混凝土的强度随时间有所增长，因此，钢筋混凝土结构在一般环境下是经久耐用，不像钢，木结构那样需要经常的保养和维修。（2）强度较高 和砖、木结构相比，其强度较高，特别是高强混凝土的应用，在某些情况下可以代替钢结构，因而能节约钢材。（3）整体性好 目前广泛采用的现浇整体式钢筋混凝土结构，整体性好，有利于抗震及抗爆。（4）可模性好 钢筋混凝土可根据设计需要浇制成各种形状和尺寸的结构，尤其适合建造外形复杂的大体积结构及空间薄壁结构和空心楼板等。这一点是砖石、木结构所不能代替的。（5）耐火性好 混凝土是不良导热体，遭火灾时，由传热性较差的混凝土作为钢筋的保护层，在普通的火灾下不致使钢筋达到变形点的温度而导致结构的整体破坏。因此，其耐火性能比钢、木结构好。（6）就地取材 钢筋混凝土结构中所需要的沙、石材料一般可就近或就地取材，因而材料运输费用减少，可以显著降低工程造价。（7）节约钢材 钢筋混凝土结构合理的发挥了材料各自的优良性能，在一定范围内可以代替钢结构，从而节约大量钢材并降低造价。但是，事物总是一分为二的，钢筋混凝土结构也存在一些缺点，主要有：（1）自重大 这对于建造大跨度结构及高层抗震结构是不利的，但随着轻质、高强混凝土、预应力混凝土和钢混凝土的组合应用，这一矛盾得到缓解。（2）施工比较复杂，工序多，施工时间长 泵送混凝土和大模板的应用，施工时间大大缩短。冬天和雨期施工比较困难，必须采用相关的施工措施才能保证质量。但当采用预装配式构件可加快施工速度，施工不受季节、气候的影响，从而缓解这一矛盾。（3）抗裂性差 普通钢筋混凝土结构在正常使用时往往带裂缝工作，这要求不出现裂缝结构很不利，如水池、储油罐等。因为裂缝的存在会降低抗渗和抗冻能力，并会导致钢筋的锈蚀，影响结构的耐久性。采用预应力混凝土结构可控制裂缝，从而控制或者改善裂缝状况。（4）修补和加固工作困难 但随着纤维加固、钢板加固等技术的发展和环氧树脂堵缝技术的应用，这一困难已经减少。由于钢筋混凝土结构具有很多优点，因而在房屋建筑、地下结构、水工、港口、海工、桥梁、道路和特种结构等工程得到了广泛的应用。钢结构特点：钢是一种铁碳合金，其中还含有其它的微量元素。相对于铁，钢的碳含量不超过2%。在18世纪末19世纪初，铁作为结构部件开始被广泛利用。1776年到1779年建，英国完成了世界首座铸铁桥梁。而到了19世纪初，马修博尔顿和詹姆斯瓦特则成为了世界上讲铸铁应用到建筑物中的第一人。铸铁被应用到19世纪某些有重要意义的建筑中，其中包括1851年的伦敦世博会约瑟夫帕格斯通为其设计建造的水晶宫，以及1889年为法国巴黎世博会设计建造的埃菲尔铁塔。 鉴于其较高的强度和高弯曲度、几号的延展性和多能性等特点，如见钢铁已经成为制造和建筑业中应用最广泛的材料之一。它拥有其他金属共有的主要特征，如特有亮度、高密度，较高的热电传导性，相当大的力学阻力抗压、抗拉伸和抗剪切力，并且具有一定的变形能力来延缓折断。 钢结构建筑的特点：1) 钢材的抗拉、抗压抗剪强度相对来说比较高，钢结构构件断面小、自重小可以减少运输和吊装费用，基础的负载也相应的较少。2) 钢结构具有良好的延伸性和抗震性，尤其在高烈度地震区，使用钢结构就更为有利。3) 结构占有面积较小，实际上是增加了使用面积。4) 施工速度快，采用钢结构可为施工提供较大的空间和较为宽敞的施工作业面。5) 钢结构的质量容易保证，钢结构构件一般都在工厂里面制造、加工，精度高。6) 钢结构建筑在使用过程中易于改造，如加固、截稿、扩大楼面等内部分割。7) 钢结构可以做成大跨度、大空间，形成较为宽敞的无柱空间，敞式的大平面办公室，工业厂房和仓库等是最常见的空间形式。建筑用刚才种类：1) 碳素结构钢。碳素结构钢是最普通的工程用钢,其中碳是形成钢材强度的主要元素，直接影响刚才的可焊性。2) 低合金高强度结构钢。在炼钢的过程中，加入一些合金元素，如钒、铌、钛和镍等，其总含量不超过5%的刚才，可以使钢的强度明显提高，使钢结构的强度、刚度和稳定性西厢主要控制指标得以充分的发挥。3) 耐候钢。在钢的冶炼过程中，加入少量的Cu、P、Cr、Ni等，可以使金属基体表面上形成保护层，以提高钢材耐大气腐蚀性能。4) 耐火刚。5) 桥梁用结构钢其它钢材。施工工艺钢筋混凝土结构施工：浇筑前应对模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净，并经检查钢筋的水泥垫块是否垫好。如果使用木模板时应浇水使模板湿润，柱子模板的清扫口高水平在清除杂物后再封闭。剪力墙根部松散混凝土已剔除干净。 混凝土现场搅拌： 自拌砼用于防止商品砼暂时供应不上的应急措施和零星砼的现场拌制，原材料和配合比应与商品砼的保持一致。 1 根据配合比确定的每盘（槽）各种材料用量及车辆重量，分别固定好水泥、砂、石各个磅称标准。在上料时车车过磅，骨料含水率应经常测定，及时调整配合比用水量，确保加水量准确。要过称。 2 装料顺序：一般先装石子，再装水泥，最后装砂子，如需加掺合料时，应与水泥一并加入。如需掺外加剂（减水剂、早强剂等）时，粉状应根据每盘加入量预加工装入小包装袋内（塑料袋为宜），用时与粗细骨料同时加入；液状应按每盘用量与水同时加入搅拌机搅拌。 3 搅拌时间：混凝土搅拌的最短时间根据施工规范要求确定，可按下表采用。掺有外加剂时，搅拌时间应适当延长。 混凝土搅拌的最短时间（S） 混凝土 坍落度（） 搅拌机机型 搅拌机出料量（L） 500 3 自落式 90 120 150 强制式 60 90 120 3 自落式 90 90 120 强制式 60 60 90 4 混凝土开始搅拌时，由施工单位主管技术部门、工长组织有关人员对出盘混凝土的坍落度、和易性等进行鉴定，检查是否符合配合比通知单要求，经调整后再进行搅拌。 5 混凝土运输，混凝土在现场运输工具有手推车、吊斗、泵送等。混凝土自搅拌机中卸出后，应及时运到浇筑地点，延续时间，不能超过初凝时间。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。如混凝土运到浇筑地点有离析现象时必须在浇灌前进行二次拌合。混凝土从搅拌机中卸出后至浇筑完毕的延续时间应符合下表的规定。 混凝土从搅拌机卸出至浇筑完毕的时间（MIN） 混凝土强度等级 气温（） 低于25 高于25 C30 120 90 90 60 注：掺有外加剂或采用快硬水泥拌制混凝土时，应按试验确定。混凝土运输道路应平整顺畅，若有凹凸不平，应铺垫桥枋。在楼板施工时，更应铺设专用桥道严禁手推车和人员踩踏钢筋。 6 泵送混凝土施工: 泵送混凝土前，先把储料斗内清水从管道泵出，达到湿润和清洁管道的目的，然后向料斗内加入与混凝土配合比相同的水泥砂浆（或1：2水泥砂浆），润滑管道后即可开始泵送混凝土。 开始泵送时，泵送速度宜放慢，油压变化应在允许值范围内，待泵送顺利时，才用正常速度进行泵送。 泵送期间，料斗内的混凝土量应保持不低于缸筒口上10mm到料斗口下150mm之间为宜。避免吸入效率低，容易吸入空气而造成塞管，太多则反抽时会溢出并加大搅拌轴负荷。 混凝土泵送宜连续作业，当混凝土供应不及时，需降低泵送速度，泵送暂时中断时，搅拌不应停止。当叶片被卡死时，需反转排队，再正转、反转一定时间，待正转顺利后方可继续泵送。泵送中途若停歇时间超过20分钟，管道又较长时，应每隔5分钟开泵一次，泵送小量混凝土，管道较短时，可采用每隔5分钟正反转23个行程，使管内混凝土蠕动，防止泌水离析，长时间停泵（超过45分钟）气温高、混凝土坍落度小时可能造成塞管，宜将混凝土从泵和输送管中清除。泵送先远后近，在浇筑中逐渐拆管。在高温季节泵送，宜用湿草袋覆盖管道进行降温，以降低入模温度。泵送管道的水平换算距离总和应小于设备的最大泵送距离。 7 柱混凝土浇筑 ：柱浇筑前，或新浇混凝土与下层混凝土结合处，应在底面上均匀浇筑50mm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆。砂浆应用铁铲入模，不应用料斗直接倒入模内。柱混凝土应分层浇筑振捣，每层浇筑厚度控制在500mm左右。混凝土下料点应分散布置循环推进，连续进行。振动棒不得触动钢筋和预埋件。除上面振捣外，下面要有人随时敲打模板。柱高在3米之内，可在柱顶直接下灰浇筑，超过3米时应采取措施（用串桶）或在模板侧面开门子洞安装斜溜槽分段浇筑。每段高度不得超过2M，每段混凝土浇筑后将门子洞模板封闭严密，并用箍箍劳。柱子混凝土应一次浇筑完毕，如需留施工缝时应留在主梁下面。无梁楼板应留在柱帽下面。在梁板整体浇筑时，应在柱浇筑完毕后停歇11。5H，使其获得初步沉实，再继续浇筑。浇筑完毕后，应随时将伸出的搭接钢筋整理到位。构造柱混凝土应分层浇筑，每层厚度不得超过300mm。 8 梁、板混凝土浇筑： 肋形楼板的梁板应同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”推进，即先浇筑梁，根据梁高分层浇筑成阶段形，当达到楼板板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶段形不断延伸，梁板混凝土连续向前进行。 梁柱节点钢筋较密时，浇筑此处混凝土时宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑，并用小直径振动棒振捣。 楼板浇筑的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振动器垂直浇筑方向来回振捣。注意不断用移动标志以控制混凝土板厚度。振捣完毕，用刮尺或拖板抹平表面。在浇筑与柱、墙连成整体的梁和板时，应在柱和墙浇筑完毕后停歇11.5小时，使其获得初步沉实，再继续浇筑。 施工缝设置：宜沿着次梁方向浇筑楼板，施工缝应留置在次梁跨度1/3范围内，施工缝表面应与次梁轴线或板面垂直。单向板的施工颖留置在平行于板的短边的任何位置。 1、施工缝用木板、钢丝网挡牢。 2、施工缝处须待已浇混凝土的抗压强度不少于1.2Mpa时，才允许继续浇筑。 3、在施工缝处继续浇筑混凝土前，混凝土施工缝表面应凿毛，清除水泥薄膜和松石子，并用水冲洗干净。排除积水后，先浇一层水泥浆或混凝土成分相同的水泥砂浆然后继续浇筑混凝土。 9 剪力墙混凝土浇筑： 剪力墙墙浇筑，应在底面上均匀浇筑50mm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆。砂浆应用铁铲入模，不应用料斗直接倒入模内。浇筑墙体混凝土应连续进行，间隔时间不应超过2小时，每层浇筑厚度控制在60左右，因此必须预先安排好混凝土下料位置和振动器操作人员数量。振动棒移动间距应小于50，每一振点的延续时间经表面呈现浮浆为度，为使上下层混凝土结合成整体，振动器应插入下层混凝土5。振动时注意钢筋密集及洞口部位，为防止出现漏振，须在洞口两侧同时振捣，下灰高度也要大体一致。大洞口的洞底模板应开口，并在此处浇筑振捣。混凝土墙体浇筑完毕之后，将上口甩出的钢筋加以整理，用木抹子按标高线将墙上表混凝土找平。 10 楼梯混凝土浇筑：楼梯段混凝土自上而下浇筑。先振实底板混凝土，达到踏步位置与踏步混凝土一起浇筑，不断连续向上推进，并随时用木抹子（木磨板）将踏步上表面抹平。施工缝位置：楼梯混凝土宜连续浇筑完成，多层建筑的楼梯，根据结构情况可留设于楼梯平台板跨中或楼梯段1/3范围内。 11 混凝土的养护 ：混凝土浇筑完毕后，应在12小时以内加以覆盖，并浇水养护。混凝土浇水养护日期，掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得小于14天。在砼强度达到1.2Mpa之前，不得在其上踩或施工振动。柱、墙带模养护2天以上，拆模后，用棉布包住，浇水在棉布上养护，以确保立面结构表面保持湿润状态。每日浇水次数应能保持混凝土处于足够的润。 12 混凝土试件： 混凝土浇筑起点，按照规范要求随机取样留置抗压和抗渗试验试件。钢结构施工： 1 基本规定 （1）本施工工艺适用于工业与民用建筑的各种钢结构工程施工。 (2)本施工工艺遵照的规范和标准如下： 建筑工程施工质量验收统一标准(GB503002001)；钢结构工程施工质量验收规范(GB502052001)；建筑钢结构焊接规程(JGJ812002)；厚度方向性能钢板(GB5361985)；碳素结构钢(GB700)；碳钢焊条(GB5117)；气体保护焊用钢丝(GB/T7958)；钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB10491)；钢的力学及工艺性能试验取样规定(GB2975)；气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸(GB985)；埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸(GB986)；钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB11545)；焊缝接头机械性能试验取样法(GB2649)；涂装前钢材表面除锈和除锈等级(GB8923)。 (3)施工中的劳动保护、安全和防火措施等必须按现行有关标准、规定执行。 2 钢结构工程施工准备 ：2.1 材料准备 1钢材 建筑钢结构采用的钢材以碳素结构钢Q235B。钢材应有质量保证书，按图纸及有关规范进行复试，并应达到设计要求及国家有关标准的规定。 2钢材性能复验 钢材复验分化学成分分析及力学性能试验两部分。 (1)钢材的化学成分分析 执行国家标准钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差（GB2221984）。 (2)钢材的力学性能试验 执行国家标准钢材力学及工艺性能试验取样规定（GB29751982），在产品标准或双方协议对取样另有规定时，则按规定执行。 3焊条、焊丝及焊剂的选择 (1) 手工焊 1)焊接3号钢时：采用T420T425型焊条。 2)焊接10或10q钢时：采用T500T505型焊条。 (2)自动焊或半自动焊 1)焊接3号钢时，一般情况下可采用H08、H08A、H08A焊丝配合高锰高硅型焊剂或选用低锰型、无锰型焊剂配合H08 A和H102焊丝。 2)焊接10 钢或10q钢时，可采用H08A、H10 2焊丝配合高锰型或低锰型焊剂。 4对焊条、焊丝及焊剂的要求应有质量保证书，并符合设计要求。 (2)焊条使用前应在250350C条件下烘干。5高强螺栓应有质量保证书，并按设计要求进行摩擦因数试验，以满足图纸及国家有关标准的规定。 6防腐涂料 涂料的品种、牌号、色别及配套的底漆、稀料等应有产品合格证，并符合图纸要求及国家标准的规定。2 设备准备： (1)下料设备：锯床、型钢切割机、半自动及全自动切割机、等离子切割机、剪板机等。 (2)组拼设备：钢平台、人工组拼胎模、自动组立机等。 (3)焊接设备：二氧化碳气体保护焊、半自动或全自动埋弧焊、气焊、电焊机等。 (4)矫正设备：自动矫正机、压力机等。 (5)机加设备：钻床、刨边机、车床等。 (6)除锈防腐设备：空压机、喷砂设备、磨光机等。 (7)起重设备： 汽车起重机、塔式起重机、卷扬机等。 2.3 机具准备 (1)测量工具：钢卷尺、直尺、角度尺、塞尺、卡尺、水准仪、经纬仪等。 (2)工具：钻模、鎯头、焊炬、割炬、撬杆、夹具、楔铁、千斤顶等。 (3)起重机具：钢丝绳、绳夹、钢板夹、滑轮、倒链等。 2.4 加工工艺准备 1场地准备要准备好足够的材料堆放、半成品堆放、成品堆放及涂刷场地。 2作业条件准备 (1)制作前应根据设计图及有关技术文件编制工艺路线卡。 (2)制作前应根据主体设计院设计图进行施工详图深化设计。 (3)根据设计图、施工详图及有关规范进行技术交底。 (4)统一校测计量用具，经计量检测后使用。 (5)生产线及全部设备保养调试，处于良好运行状态。 (6)构件所用主材及辅材全部备齐并具备图纸设计及规范要求。材质、型号、规格分类放置，以免错误使用。3 钢柱焊接H形钢的制作： 3.1 制作工艺流程： 生产准备原材料矫正放样号料剪、冲、据、气割零件平直弯制（煨、滚圆、模压）边缘加工（铣、刨、铲）制孔（冲、钻）半成品库分类堆放接板超声波探伤矫正拼装拼装点焊焊接(埋弧焊)焊缝检查矫正端部铣平总装配焊接焊缝检查矫正成品钻孔摩擦面处理除锈油漆成品堆放。 焊接H形钢生产线设备及工作过程原理 1下料设备 焊接H形钢生产线的下料设备一般配备数控多头切割机或直条多头切割机。此类切割设备是高效率的板条切割设备，纵向割矩可根据要求配置，可一次同时加工多块板条。设备状况及技术性能可参见气割下料的有关部分。 2组立设备 H形钢组立机的工作程序分两步：第一步组成形，第二步组成I形，其工作原理是： (1)翼缘板放入，由两侧辊道使之对中。 (2)腹板放入，由翻转装置使其立放，由辊道使之对中。 (3)由上下辊使翼板和腹板之间压紧（组对翼板、腹板间留有间隙的H形钢时，要采取垫板等特殊措施）。 (4)数控的点焊机头自动在两侧每隔一定间距点焊一定长度，一定焊缝高度的间断焊。 3焊接设备 H形钢生产线配备的焊机一般为埋弧自动焊机，从类型上分，可分为门式焊接机及悬臂式焊接机两种类型。 龙门式双焊机自动焊时，有两种布置方式： (1)在同一工件的两侧同时焊接，采取角接焊形式焊接。 (2)两个工件同时进行船形位置焊。由两台焊机的内侧焊接是因为在内侧焊时，操作者在中间同时照顾两台焊机。 4H形钢翼缘矫正机 经过焊接，H形钢的翼缘板必然产生菌状变形，而且翼缘板与腹板的垂直度也有偏差，H形钢矫正机可以解决这两个问题。其原理如图6所示。导辊布置在图剖面的前后，以校正垂直。从图的校平原理看出，可以是两侧下压，也可以是主动托辊上下，而两侧压辊只作左右调整。这样机构比较合理，但同时由于托辊的上下行动，其前后辊道也需要调整其高度。 3.2 放样在样台上1:1的比例放出大样，制作样板和样杆，作为下料、弯制、铣刨和制孔等加工的依据。放样前应与土建施工部门核对钢尺，放样与号料时，应根据工艺要求预放焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。 3.3 配料 根据来料尺寸和用料要求，统筹安排合理配料，并做出排版图。 3.4 柱间支撑制作 一般柱间支撑大部分用角钢组焊而成,大型柱间撑多用槽钢组焊。其制作工艺为：原材校正放大样制作样板下料钻孔拼装焊接矫正检测除锈油漆。 为了运输及安装方便，可将柱间撑分解制作，但必须按大样预拼装，并留出安装螺栓孔。 3.5 防锈 钢结构在涂刷防锈涂料前，必须对构件表面彻底清理，清除毛刺、铁锈、油污及其他附着物，使构件表面露出金属光泽。 (1)人工除锈：即人工用刮刀、钢丝刷、砂布或电动砂轮等简单工具，将钢材表面的氧化皮、铁锈等除去 (2)喷砂除锈：喷砂时一般用石英砂或海砂，如改用铁砂或铁丸，效果更好。 (3)涂料的施工在晴天和有良好通风的室内进行较为合适，应避免在雨、雪、雾、风沙天气或烈日下在室外施工。涂漆必须最后施工，不能与钢结构的焊、铆、割等工序交错进行，以免损伤漆膜。 3.6 质量控制与检验标准 (1)质量控制分主控项目与一般项目,主控项目是指对材料、构配件、设备或建筑工程项目的施工质量起决定性作用的检验项目，一般项目是指对施工质量起不到决定性作用的检验项目。 (2)检验标准执行国家标准GB50205规程。 (3)钢柱制作的外形尺寸允许允许偏差应符合表1和表2的规定。 表1 单层钢柱制作允许偏差和检验方法 项次 项 目 允许偏差/mm 检验方法 1 柱底面到柱端与桁架连接的最上一个安装孔距离(l) l/1500 10 用钢尺检查 2 柱底面到牛腿支承面距离(l1) l1/500 8.0 用钢尺检查 3 受力支托表面到第一个安装孔距离1.0 用钢尺检查 4 牛腿面的翘曲 2.0 用拉线、直角尺和钢尺检查 5 柱身弯曲矢高 H/1000 5.0 6 柱身扭曲 牛腿处其他处 3.0 8.0 用拉线、直角尺和钢尺检查 7 柱截面几何尺寸 连接处其他处 3.0 4.0 用钢尺检查 8 翼缘板对腹板的垂直度 连接处其他处1.5 b/100 0 用直角尺和钢尺检查 9 柱脚底板平面度 0 用1m直尺和塞尺检查 10 柱脚螺栓孔中心对柱轴线的距离 3.0 用钢尺检查 注:H为柱高(长)度;b为柱截面翼缘板宽度。 表2 多节钢柱制作外形尺寸允许偏差和检验方法 项次 项 目 允许偏差/mm检验方法 1 一节柱高度 3.0 用钢尺检查 2 两端最外侧安装孔距离 2.0 用钢尺检查 3 柱底铣平面到牛腿支承面的距离 2.0 用钢尺检查 4 铣平面到第一个安装孔距离 1.0 用钢尺检查 5 柱身弯曲矢高 H/1500 0 用拉线、直角尺和 钢尺检查 6 一节柱的柱身扭曲 H/250 0 用拉线、直角尺和 钢尺检查 7 牛腿端孔到柱轴线距离 3.0 用钢尺检查 8 牛腿的翘曲 l11000 1l1000 2.0 3.0 用直角尺和 钢尺检查 9 柱截面尺寸 连接处 其他处 3.0 4.0 用钢尺检查发展前景 我国建筑业发展的总目标是：提高建筑业的总体素质，生产工业与技术装备水平，达到在国际建筑市场中具有较强的竞争能力，并充分发挥建筑业在带动国民经济增长和结构调整中的先导产业作用，使建筑业成为名副其实的国民经济支柱产业。建筑业要带动相关产业发展，加快发展混凝土工程和钢结构工程是两个很重要的方面。 混凝土结构： 近年来，随着高层建筑的发展，高强度混凝土的应用成为发展钢筋混凝土结构的重要途径，提高混凝土的耐久性是当今混凝土技术发展的主要方向之一。 钢筋混凝土结构的耐久性已是当今世界的重大现实问题之一，其中钢筋锈蚀导致结构的过早破坏，更是给国民经济造成重大的经济损失。为此选用混凝土外加剂中钢筋阻锈剂，专用于阻止活减缓混凝土中钢筋锈蚀，提高结构物得耐久性。钢筋阻锈剂对钢筋有很强的钝化作用，能 抑 制 锈 蚀的产生和发展；其次，在不改变混 凝土的基本性能下，能有效的提高与改善混凝土的性能，且在碱性或 中性的条件下，能 保 持 长期 有 效，经济实惠；对人和环境基本无害。目前，大力发展和推广钢筋混凝土外加剂的研究和应用是促进建筑业等科学进步的重要途径。随着品种的不断增长，质量的逐步提高，应用的日益广泛，混凝土定会有更广阔的发展前景。与传统的混凝土相比，高性能高强度混凝土在配比上的有许多优点，如 强 度 高 ，变 形 小，使 用 与 大 跨 重 载 高 耸 结 构；耐久 性 和 抗 渗 ，抗 冻 性 好，能 承 受 恶 劣 的 环 境 条 件 考 验 ，使 用 寿 命 长；能 减 小 截 面 尺 寸，大 大 降低结构自重和提高结构刚度；能缩短加载龄期，并承受大的预应力，且 预 应 力 损 失 小。混 凝土的需用量越来越大，相应的资源耗用也越来越大，给环境造成的负担也越来越大。因此，如何解决现代化建设高速发展与钢筋混凝土工业对环境污染的矛盾的主要方法就是提高混凝土的耐久性和节约资源。而高性能混凝土具备这种特点，也是现代社会发展的必然产物，符合国家的可持续性反展。据统计，我国每年建筑用钢量占钢材消耗总量的50以上，混凝土用量约15亿立方米。如果能够将目前使用的钢筋和混凝土提高一个强度等级，则可以获得明显的经济效益和社会效益，具有广阔的前景。钢结构： 展望未来，随着经济建设的蓬勃发展和交流的进一步扩大，要建造更多的高层建筑、桥梁和大型公共场所、新型的智能化小区等建筑物的需求十分旺盛。这将为钢结构的发展提供更多的机会，现在我国钢结构研究已进入一个新阶段，有关规范和标准已出台，国内钢产量充足，为钢结构住宅的发展提供了较好的物质和技术基础。相信我国钢结构住宅的发展前景是美好的。钢结构产业兴旺发展的新局面就在眼前。 我国30多年的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。（1）从发展钢结构的主要物质基础来看：自1996年开始我国钢的总产值就已超过1亿吨，居世界首位。而且随着钢材产量和质量持续提高，其价格正逐步下降，钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。与之相应的是，钢结构配套的新型建材也得到了迅速发展。（2）从发展钢结构的技术基础来看：在普通钢结构、薄壁轻钢结构、高层民 用 建筑 钢 结 构、门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构、网 架 结 构 、压 型 钢 板 结 构、钢 结 构 焊接和高强度螺栓连接、钢与混凝土组合楼盖、钢管混凝土结构及钢骨(型钢)混凝土结构等方面的设计、施工、验收规范及行业标准已发行20余本。为钢结构体系的应用奠定了必要的技术基础。（3）从钢结构应用范围看：我国的钢结构建筑正从高层重型和空间大跨度工业和公共建筑钢结构向住宅发展。近年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。我国钢结构住宅起步很晚，大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。这说明了钢结构住宅的发展势头良好。（4）钢结构为绿色环保产品：与传统的混凝土结构相比较，具有自重轻、强度高、抗震性能好等优点。适合于活荷载占总荷载比例较小的结构，更适合与大跨度空间结构、高耸构筑物并适合在软土地基上建造。也符合环境保护与节约、集约利用资源的国策，其综合经济效益越来越为各方投资者所认同，客观上将促使设计者和开发商们选择钢结构。（5）我国推广节能建筑，2010年底所有城市禁用实心粘土砖。可以预见，建筑用钢消费量较大的钢结构住宅由此将有较大的发展空间。同时我国第一个钢结构住宅系统已通过专家验证。这套系统能为开发商和购房者提供数百套房型、板材和装潢大餐，这意味着，将来用户可以看单点菜了。用户能通过系统提供的 菜 单 选 择 适 合 自 己 的 房 屋 外 型 、房 型 、围 护 板 材、设 备、管 线 和 装 饰 装 潢 的不同组合。（6）发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路。住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路，这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产，标准化制作，与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略，因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。随着钢结构住宅建筑技术的成熟，钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来，钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。