時間：2023-04-18 17:46:22
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇建筑鋼結構論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
土木工程專業方向的本科畢業設計，多以民用或工業建筑為背景。在題目設置上，常以某一具體工程為題材，圍繞建筑功能、結構計算和設計，以及基礎或施工組織設計等內容而進行。在上述設計內容中，又常以結構計算和設計為主，通常時間安排為8周左右:建筑約4周;基礎或施工組織設計約2周。在結構設計部分，學生將進行結構布置、荷載匯集、結構建模和計算、構件和節點等設計，并在此基礎上書寫計算書和繪制圖紙等。可見，經此系統訓練后，學生可對某一題目下的結構設計過程有完整的了解，有利于學生今后更好地處理與設計題目類似的工程問題。在高層鋼結構畢業設計的指導工作中，筆者的體會是學生能否得到感興趣的設計題目，以及如何設置題目和適時更新內容及要求，是關系到畢業設計能否收到預期效果的首要問題。
(一)題目的設置應有助于教學相長
畢業設計內容的設置除了應密切結合指導教師的科研項目外，還應結合指導教師的專業特長，這樣教師對學生的指導才能高效。例如，筆者從攻讀博士學位開始，就從事新型高層鋼結構體系及抗震性能等方面的研究。留校后，承擔了研究生選修課高層建筑鋼結構課程的教學工作，負責講授高層鋼結構的制作和安裝，以及新型抗側力和耗能構件在高層鋼結構的應用等內容。以上研究和教學工作均為指導采用新型結構體系的高層鋼結構畢業設計奠定了基礎。同時，通過給學生答疑，筆者感到，雖然學生的著眼點不同，但多數問題是圍繞設計任務提出來的，一些問題也是指導教師尚未涉及而想弄明白的問題。因此，教師愿意投入時間去研究問題，這樣既解決了學生的疑惑，也有利于指導教師提高自身的專業技能。
(二)設計題目的指定應兼顧學生的興趣
目前，學生畢業設計的題目，大體上是由學院統一指定的。這樣做是為了避免學生“偏科”，即避免一些設計題目出現無學生選擇的窘境。但是，高層鋼結構設計題目與其他題目一樣，也僅是提升學生在一個專業方向上的理論水平和技能。而且相當多的設計院在未來一定時期內仍主要是開展量大面廣的混凝土結構設計。因此，由學院指定畢業設計題目的方式無法完全滿足學生的專業設計興趣和愛好，使真正對鋼結構設計有興趣的學生又得不到應有的鍛煉。倘若學生對指定的題目毫無興趣，畢業設計就可能收效甚微。其實，每個學生經過3年多的學習，基本已有感興趣的專業方向，畢業設計題目應結合學生畢業后的就業方向或深造計劃，并綜合考慮學生自己的興趣、能力和未來發展等因素來選擇建議。題目指定要有適當的靈活性，給學生一定的選題權利，可列出每年開設的所有題目，讓學生提前自愿申報2～3個題目，然后綜合分組。這種適當考慮學生興趣的選題做法將使學生對畢業設計更有積極性，收效可能更好。
(三)設計內容應結合專業最新發展而適時更新
為避免多年使用同一設計題目可能出現的抄襲現象，指導教師有必要適時更換設計內容和要求。鑒于目前設計院或施工單位“以高層設計為主流”的情況，應結合高層建筑的實際工程應用，增加新型結構體系的設計內容，以縮短學生就業后的工作適應期。對高層鋼結構，應要求學生掌握目前比較流行的結構形式、計算方法和構造要求。因此，筆者在設計任務書中鼓勵學生應用新型的抗側力構件和新型的結構體系作為設計任務。除了采用傳統的純鋼中心支撐，推薦采用新型的墻板內置無粘結鋼支撐或桿狀防屈曲支撐(BucklingRestrainedBrace)代替傳統的純鋼支撐。除了中心支撐，也鼓勵采用偏心支撐和鋼板剪力墻等抗側力構件。例如，在2014年的畢業設計中，一名學生自愿嘗試采用偏心支撐鋼框架結構形式，通過努力，圓滿完成了設計任務，最終取得了較好成績。
二、積極有效的師生互動是畢業設計取得實效的基石
(一)注重培養學生主動學習的能力
對20多層的高層建筑鋼結構設計，要求學生學習結構設計方法和設計軟件的使用，進行結構建模、內力分析和設計，這樣的工作不僅量大而且有難度。建議教師提前布置和安排任務，給學生自學的機會和時間。以結構建模和分析為例，筆者一開始便盡早安排學生安裝和學習使用結構設計軟件ETABS，這樣學生在做荷載匯集等準備工作之余，就可以有針對性地查閱和學習該軟件的使用說明等資料，到建模和分析環節時，學生就可以建立結構模型。為學生自學軟件后建立的結構模型。應當注意的是，雖然大多數學生之前并未有建立復雜結構模型的經驗，也可能因此而心生畏懼，指導教師應強調學習和使用通用軟件的必要性，讓學生明白學好一個軟件對將來應用其他類似設計軟件也有很好的借鑒作用。教師要耐心引導和鼓勵，培養學生的興趣和自信心。可要求學生先簡后繁，積累經驗。學生消除畏懼心理后，建模和設計操作就會逐漸得心應手，在實踐中熟能生巧。有的學生在熟練使用軟件后甚至主動去鉆研軟件內的參數和求解設置等功能，提高了對理論知識的歸納消化和應用能力。
(二)營造積極的心理互動氛圍
結構方案的確定以及結構建模、分析和設計等，這些任務一環緊扣一環，教師應在各階段工作中嚴格檢查，認真引導和解惑。以建模和分析為例，因大部分學生是初次接觸大型設計軟件和設計規范等，面對陌生的軟件以及系數重重的設計公式，要在短時間內掌握并熟練應用軟件進行結構設計，有較大難度。特別是對這些軟件在內部分析環節可能存在的一些缺陷，指導教師必須強調指出，以免學生誤入歧途而影響進度。因此，指導教師應對軟件的一些關鍵環節有使用經驗，并能做出正確的判斷，才能引導學生去認真求證，加深理解。這樣也才可能幫助學生較快熟悉設計過程，培養學生的自信心和學習興趣。畢業設計為師生提供了長達一學期的交流互動機會，教師應在指導工作中傾注熱情，與學生積極互動，這樣不僅能使任務完成得更加高效，而且也有利于學生的全面發展。教師不僅要關注學生的專業訓練，也要不失時機地對學生進行職業道德的言傳身教，引導學生帶著問題去思考和討論，啟迪學生的智慧，充分調動學生的積極性和主動性。
三、畢業設計應適當增加針對性實習
與單純課堂教學相比，畢業設計屬于實踐環節。但若不加以恰當引導，相當多的學生的畢業設計僅僅是對參考書等資料的簡單模仿。因此，在畢業設計過程中，應通過小組或個人(以整個年級為單位的統一畢業實習，針對性不強)的實習活動，例如參觀鋼結構工程或鋼構件制作等，夯實書本所學知識，拓寬知識面，使學生獲得真實感受。此外，通過實習，還可消除學生不切實際的想法和由此導致的誤差或錯誤，有助于學生深入思考，以開展更加符合實際應用需求的理性創作。
(一)參觀鋼結構工程和鋼結構安裝
應組織學生參觀正在建設的高層鋼結構工程。因為從施工中暴露的鋼骨架，學生可以清楚地觀看構件和節點的加工和連接做法。實地考察如不可行時，也應提供必要的實錄視頻、圖形資料和講解，以加深學生的理解。還可以推薦一些好的參考書和期刊，例如《鋼結構進展與市場》和《建筑結構》等，幫助學生了解新型鋼結構工程和建造技術。此類資料圖文并茂，是本科生很好的課外讀物。另外，因高層建筑鋼結構一些基本的構造和連接做法等，在低層和多層鋼結構中也有體現。因此，也可組織學生考察當地一些在建的多層甚至單層鋼結構工程，例如施工現場的焊縫和螺栓連接等。通過接觸實際工程，增強學生的認知能力。
(二)參觀鋼結構加工廠和鋼構件制作
在實習中，還可組織學生參觀鋼構件加工廠等。隨著新材料和新工藝的快速發展，目前鋼結構中的大型構件的加工制作方法和質量控制技術等都有革新，書本上的知識也非常有限。必要的學習參觀有利于學生拓展知識面，幫助他們更好地理解和繪制施工圖。指導教師可組織學生參觀了解鋼構件的生產過程。例如，參觀工廠的焊接、刨邊和鉆孔等相關工藝流程等，并做好有針對性的實地講解，有利于學生對重要概念的理解和對書本知識的消化。
四、考核應以學生實質性的進步為依據
(一)注重形式，更追求質量
學院畢業設計要求學生完成不少于9張的1號圖紙，有些學生甚至能提供多達14張或者更多的圖紙。誠然，為確保培養質量，數量上的要求是必要的，但任務完成的質量更為重要。筆者曾在一次鋼結構畢業設計的答辯中發現，能夠提供十多張圖紙的學生，計算書雖然寫的很飽滿，但是連一個常用角焊縫的符號代表什么意思也回答不上來。可見，依葫蘆畫瓢的做法，在本科畢業設計中依然存在。再以結構施工圖的繪制為例，在堅持部分圖紙必須手繪完成這一傳統做法的基礎上，為了提高學生應用計算機作圖的能力，目前鼓勵采用計算機繪圖。但應強調的是，計算機作圖應讓學生利用Auto-CAD軟件親手繪制，不能依靠設計軟件和繪圖軟件等自動出圖。雖然從表現形式上看，自動出圖比學生親手繪圖的圖面更美觀和全面，但這樣會使學生過分依賴軟件而使其基本技能得不到應有的訓練，導致學生對設計理論不熟悉，不能提高識圖和繪圖能力，并且也難以準確把握和判斷其設計結果。因此，教師在畢業設計過程中應時刻提醒學生，在寫計算書或繪圖時，每寫一句，每畫一筆，都要弄清楚為什么，真正弄懂了才算得上學有所獲。
(二)綜合平時表現全面評價
1.1鋼結構施工的嚴重性
在建筑施工中鋼結構具有其嚴重性。與鋼筋混凝土結構相比，鋼結構如果在施工中出現了問題，就會產生了一系列相關問題，包括：增加項目成本、延誤項目工程影響施工進度，甚至可能出現建筑倒塌，這樣就對人身安全及財產安全造成了威脅，也會產生不好的社會影響。綜上所述，鋼結構建筑施工具有一定的嚴重性。鋼結構與傳統結構的施工相比雖然具有抗震性較強、施工工期較短、自重較輕以及裝配簡單等優勢，如果在建筑施工中出現了問題，也會產生很嚴重的后果。
1.2鋼結構施工的復雜性
在建筑施工中，鋼結構具有復雜性。與鋼筋混凝土建筑相比，影響鋼結構建筑的因素更多且更復雜，所以，導致鋼結構質量問題的原因就更多更復雜。相同性質的質量問題也會因為不同的原因導致，這樣更加加大了質量問題的分析、判斷以及判斷的復雜性。例如：在鋼結構施工中，焊接裂縫的問題，在對其產生原因的分析中發現可能是發生于焊縫金屬中，也可能是母材熱影響。這種現象可能出現在焊縫內部也可能出現在焊縫表面，因為焊縫的冷熱性不相同，所以導致裂縫的走向也有差別。
2建筑鋼結構工程質量控制方法與應用
2.1加強施工原材料質量的控制
無論是任何建筑施工，原材料的質量都是非常關鍵的，鋼結構建筑施工也不例外，所以，建筑鋼結構工程的原材料質量的控制至關重要。原材料對工程整體的質量都起著非常關鍵的作用。我國鋼結構建筑對原材料的要求如下：鋼材應有屈服強度、抗拉強度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保證。我國建筑行業在進行施工時的剛才必須附有鋼材的質量證明書，鋼材的規格、品種以及性能都必須與現行的國家產品設計文件以及標準相符合，也達到化學成分的要求。此外，剛才表面的質量在符合國家現行的標準外還需要與其他相關規定相符合，比如：如果剛才表面有劃痕、麻點以及銹蝕等缺陷的時候，深度必須小與該鋼材厚度的負偏差值的1/2；現行國家標準涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB8923規定的C級及C級以上，剛才的表面銹蝕的等級必須與之相符合。所以對施工原材料的控制是必要的也是必須的。
2.2做好施工組織設計，及時與設計單位溝通，施工注重細部節點
鋼結構建筑施工時，必須按照施工圖進行施工及安裝。施工單位在確定施工圖之后，必須要組織相關的經驗豐富的技術人員對圖紙進行會審，對應用范圍進行仔細核對，仔細檢查有沒有問題，并且仔細檢查節點圖的表述。仔細檢查設計總說明中有沒有強制性條文要求內容的體現，以及各類材料的型號、等級、規格、性能、施工質量要求以及工程安全等級是否明確；節點設計的合理性；施工中的主要措施和施工難點，針對施工難點設計單位應該預先提出完善方案。完善鋼結構安裝的質量。梁、柱安裝的時候，主要對查柱底板下的墊鐵是否墊平、墊實進行檢查，也要對柱的位移和垂直進行檢查，梁的側向彎曲、垂直、平直進行檢查，螺栓摩擦面清理和擰緊程度進行檢查，以前全部驗收合格之后才可以起吊。鋼結構安裝形成了空間空間固定單元同時驗收合格之后，施工單位必須將基礎頂面的空間用膨脹混凝土以及柱底板進行二次澆筑密實。
2.3安裝階段的質量控制
①安裝之前要標志構件供應計劃以及安裝計劃，對土建基礎施工的柱腳定位軸線進行復核，之后進行埋設地腳螺栓。一般先進行軌道安裝，在完成軌道橫梁基礎后，再在橫梁指定的位置進行打孔，按照相關規范在孔中放入預留的螺栓，之后灌入硫磺水泥砂漿，最后用吊車將軌道放在橫梁上、裝上裝上軌件之后擰緊螺栓。②如果工程的結構跨度較大，最好的方法是首先安裝立柱，然后再進行吊裝組。立柱安裝的前提是保證基礎面和柱底面接觸緊密、平整，在此基礎上擰緊螺絲，焊牢之后再進行基礎二次澆注混凝土。③對鋼屋梁首先要用平拼法進行拼裝，按照圖紙的尺寸根據圖紙尺寸放出拼裝大樣圖，按照圖紙的要求來對鋼結構的拼裝尺寸及外形進行制造，之后才可以擰緊螺栓。在拼裝工作結束后，應該用木桿對鋼屋架進行牢固處理，堆放時保持立起翻身，如此可以有效的預防形變。④第一榀屋面梁吊裝到位后首先用1～2根檁條和梁連接固定，然后吊裝第二榀時用1～2根檁條與第一榀連接，同時把其他的檁條用吊車放置在兩梁智商，其他也按照此步驟進行操作。⑤在安裝屋面檁條的同時即可安裝墻面檁條。安裝檁條時應保證其與角鋼及梁焊接部位焊接牢固，墻面檁條要注意各檁條的位置、標高。預留門窗口尺寸要比實際尺寸大5～7mm，檁條的橫平豎直要用水準儀和磁力線墜測量。⑥檁條安裝結束之后，就可以對開始面板進行安裝，安裝屋面板的時候一定要屋脊和第1塊板垂直，保證墻面彩板沒有缺陷。與此同時，安裝人員應該與其保持距離，這樣才能更好的保證施工人員的安全，也是我國以人為本的體現。安裝結束之后，屋面不允許被人踩踏，并且對其他工作人員的負重行走進行嚴格的控制，尤其是其他作業絕對不可以在已經安裝的面板上進行。⑦最后進行門窗洞口的安裝，門口的兩側都需要設置通長槽鋼龍骨，門框與槽鋼龍骨連接，外包彩板連接扣件，窗框四周需提前安裝槽形彩板連接件，在窗口找正之后再用鉚釘把槽形連接件固定在彩板上。
2.4鋼結構油漆階段質量控制
在全部安裝工作結束后，需要對鋼結構進行基層處理，首先，清除干凈金屬表面的各種污物，比如砂、焊渣、灰漿、銹斑等；其次，在把金屬表面的污物處理干凈的基礎上涂防銹漆，然后等防銹漆干后，把構建表面的銹蝕和缺陷等用油漆配套的膩子進行刮平處理。如果金屬表面的油漆附著力加強可以延長油漆的使用年限，也可以更好的預防銹蝕，為了達到這樣的目的需要在鋼結構構件的表面先進行磷化底漆的噴涂，之后再進行涂裝面漆的操作。涂刷的順序通常都是先難后易、從上至下。在涂刷的過程中需要反復涂刷，刷油要達到色澤一致、不流不墜、飽滿以及光亮均勻等。涂刷結束之后要進行仔細檢查，這樣才不能漏刷，鋼結構的面漆通常刷二遍。
論文關鍵詞：高層概況發展體系施工
論文摘要：本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結構體系，通過對國內已建和在建的高層建筑鋼結構國產化問題的調研，分析了在鋼材、設計、施工和監理等方面國產化所面臨的主要問題，為高層建筑鋼結構的發展提出了一些建議。
高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發展和施工技術水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑；同時高強度鋼材應運而生，在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。
超高層建筑的發展體現了發達國家的建筑科技水平、材料工業水平和綜合技術水平，也是建設部門財力雄厚的象征。來源于/
一、我國的高層與超高層鋼結構建筑的發展
我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設計和施工中積累了不少經驗，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結構技術規程》。
1、鋼材的國產化
國內鋼鐵企業根據我國高層建筑鋼結構設計標準的要求，制訂我國第一部高層建筑鋼結構的鋼材標準《高層建筑結構用鋼板》(YB4104-2000)，比目前仍在實施的《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591-94)又前進了一步，其性能指標優于國外同類產品。
2、鋼結構設計國產化
截止2003年3月，我國已建和在建的高層建筑鋼結構有60余幢，按其結構類型劃分，鋼框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合計6011%；鋼框架-支撐體系占1813%；巨型框架占813%；純鋼框架占617%，筒體和鋼管混凝土結構各占313%。統計表明，目前我國高層建筑鋼結構以混合結構為主。
鑒于我國對混合結構尚未進行系統的研究，所以《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)暫不列入這種結構類型是合理的。
國家標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)等有關高層建筑最大高度和最大高寬比的規定，在一般情況下，應遵守規范的規定，否則應進行專項論證或試驗研究。建設部第111號令《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》和建質[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》，對加強高層建筑鋼結構設計質量控制意義重大，具有可操作性。
鋼結構設計分兩個階段，即設計圖階段和施工詳圖階段。現在有的設計院完全采取國外設計模式，無構件圖、節點圖和鋼材表等，對工程招投標和施工詳圖設計帶來不便。因此，建議有關部門對此做出具體規定。關于節點設計問題，國內應多做一些理論和試驗研究工作，比如柱梁剛性節點塑性鉸外移和防止焊接節點的層狀撕裂等。由于鋼結構的阻尼比較低，在研發各種耗能支撐和節點的減震消能體系方面，國際上研究和應用較多，國內應加快進行此方面的研究。
二、高層及超高層結構體系
對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有一個統一規定，一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。
對于結構設計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則，選擇相應的結構體系，一般分為六大類：框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。
三、鋼結構制作與安裝1、鋼柱的安裝
鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構件，在加工制造中必須滿足現行規范的驗收標準。
100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節構件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時也不允許互換，要求對每節鋼柱應編號予以區別，正確安裝就位。
矩形或方形鋼柱內的加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
鋼柱標高的控制一般有二種方式：
(1)按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴格的建筑物。
(2)按設計標高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應按土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高，每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中去。
2、框架梁的制作與安裝
高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。
框架梁應按設計編號正確就位。
為保證框架梁與鋼柱連接處的節點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。
由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求，當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應保證孔邊距的要求。
框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設計長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。
框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點焊定位，再焊另一端。
1．1加熱制度加熱溫度的制定主要依賴于合金元素的溶解度。加熱過程要求合適的溫度，促進合金元素的充分溶解和成分、組織均勻。一般情況下，合金元素碳(氮)化物的溶解溫度約為1150℃［3］。為了促進合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考慮現場的實際生產條件，將目標加熱溫度定為1170～1230℃。
1．2粗軋工藝控制粗軋分為三個階段:整形階段、展寬階段、高溫延伸階段。整形階段消除板坯表面的凹凸不平等缺陷，并促進板坯厚度均勻。展寬階段主要是將板坯寬度增加到成品寬度。一般認為，整形階段和展寬階段不會對鋼板性能產生明顯影響。合理的高溫延伸階段壓下制度是保證鋼板厚度方向組織和性能均勻性的關鍵，也是小壓縮比條件下開發厚規格鋼板的基礎。本文用300mm板坯軋制80mm厚鋼板，壓縮比較小，僅為3．75，因此必須優化粗軋高溫延伸階段壓下制度。在高溫延伸階段需要充分發揮軋機能力，實現強力大壓下，以最少道次數將板坯軋到中間坯厚度，促進奧氏體晶粒反復再結晶以細化晶粒。在軋制Q460GJC鋼板時，要求高溫延伸階段道次數不大于5道次，至少有2道次壓下率大于13%，中間坯厚度112mm。
1．3精軋工藝控制精軋階段在奧氏體未再結晶區進行，該階段變形逐漸累積，一方面促進奧氏體晶粒“扁平化”，另一方面在奧氏體晶粒內形成大量位錯，增加鐵素體晶粒形核位置，細化晶粒。Nb元素顯著抑制了奧氏體晶粒再結晶，提高了奧氏體未再結晶區溫度。精軋階段從中間坯溫度降到奧氏體未再結晶區后開始，同時考慮到成品鋼板較厚，為了避免終軋后鋼板溫度過高，精軋開軋溫度大于900℃，3道次軋制完成，終軋溫度定為850℃。為了避免終軋溫度過高，鋼板表面生成嚴重氧化鐵皮，同時為了促進V化合物的析出，對終軋鋼板進行弱控冷，冷速6℃/s，終冷(返紅)溫度700℃。
2試制結果
2．1材料的實際化學成分在包鋼寬厚板線冶煉工序按照表3的成分要求煉鋼，煉鋼過程中要注意控制夾雜物和有害元素，并利用寬厚板線直弧形連鑄機制造300mm厚連鑄板坯，要求控制偏析、疏松、裂紋等缺陷，為軋制工序提供成分精確、冶金質量優良的優質連鑄板坯，板坯低倍照片見圖1。鑄坯的中心偏析程度較輕，無嚴重疏松、裂紋等缺陷，內部質量優良。
2．2鋼板生產工藝選用自產優質連鑄板坯，其尺寸為3100mm×1960mm×3000mm(長×寬×高)。裝爐加熱，板坯出爐后進行除鱗，分兩階段軋制成80mm的厚規格鋼板。
2．3鋼板的力學性能及探傷分別從成品鋼板上進行取樣，分別按照相關標準制取拉伸、沖擊、冷彎試樣，并分別按標準進行檢驗。鋼板的各項力學性能檢測值見表4。對鋼板的Z向性能進行檢驗，試樣厚度方向斷面收縮率最小值為37%，平均值為45%，完全滿足Z35級別要求。為進一步考察Q460GJC鋼板在更苛刻條件下的沖擊性能，對試樣進行－20℃沖擊吸收功檢驗，沖擊吸收功平均值大于100J，低溫沖擊韌性良好。此外，按照GB/T2970對鋼板進行超聲波探傷檢驗，結果達到Ⅰ級。綜合來看，包鋼開發的厚規格Q460GJC鋼板組織、性能穩定，綜合力學性能優良。
2．4鋼板金相組織及分析從鋼板的1/4、1/2厚度處取金相試樣。試樣經磨制和拋光后用4%硝酸酒精浸蝕進行顯微組織分析。金相照片見圖2:通過分析金相發現，鋼板的組織以鐵素體、珠光體為主，晶粒度為8．5～9．5級，平均晶粒尺寸為20μm，晶粒組織細小、均勻。鋼板的近表面組織成針狀，這主要是鋼板表面冷速較快造成，針狀組織促進了鋼板強度的提高。在鋼板心部出現了貝氏體相，這主要是由于C、Mn元素偏析造成鋼板心部產生成分過冷造成的。整體來看，組成鋼板的主要組織為鐵素體加珠光體加少量貝氏體。
3結論
仿古建筑鋼結構構架驗收現場復測與專業加工廠確定鋼椽裝飾方案二次深化設計翼角部位做1∶1實樣制作胎具工廠加工(翼角椽編號加工)成品驗收測量放線定位正身椽鋁單板安裝正身椽補檔安裝翼角鋁單板編號組裝檐口、構件接口、接縫處細部處理封檐板密封處理清理驗收。
2關鍵技術實施
1)鋼椽裝飾方案及二次深化設計。鋼椽包裝選用強度、耐久性好的鋁單板為裝飾材料，經過裁剪、折邊、彎弧、焊接、打磨等工序，由工廠化加工成所需的形狀和尺寸，最后在構件上進行符合古建筑風格特征的氟碳面漆噴涂。在構件制作前先對現場已安裝完成的鋼椽構件及椽檔間距進行復測，按實測結果應用計算機對鋼椽之間的檔距進行統籌調整、均分和排版設計，對正身椽及翼角部位等裝飾椽分塊編號，然后繪制鋁板加工圖。正身椽、正面、側面大樣圖見圖1，圖2。2)鋼正身椽包裝固定。鋁單板裝飾構件制作成型后，先在椽頭以椽的出挑和起翹確定鋼連檐(傳統仿古建筑中連檐是指固定檐椽頭和飛椽頭的連接橫木)的位置，保證連檐的空間曲線自然、順暢、優美，本工程由于構造要求鋼連檐采用50×50×5的角鋼，底面與鋼椽、屋架頂面焊接牢固，位置距椽頭80mm;后用小線翻出第一根正身椽以及翼角椽的位置再進行安裝。安裝時采用單個安裝，先根據放線位置安正身椽，整塊板通過四周鋁角碼采用3．2鉆尾絲及鋁板固定件與鋼椽上的木望板連接固定，鋁角碼型材統一，嚴格按設計間距安裝;正身椽安裝完畢后椽檔采用寬度為120mm的鋁單板平板補檔，并通過四周鋁角碼與上部木望板連接固定。鋁單板包椽反折邊固定節點圖見圖3。3)翼角部位的特殊控制。a．傳統建筑中翼角部分從立面上看是檐口的一條由飛身椽子開始，逐漸向上翹的曲線;從平面上看，又是一條向45°斜角方向逐漸伸出的自然和緩的曲線，似展翅的鳥翼，從而形象稱之為翼角。在本工程翼角部分的鋁單板制作是個難點，此部分鋼椽從正身椽到老角梁是每隔一椽設置，間距較大，中間用鋁單板均勻填補并要反映出仿古建筑翼角的曲線。這就使鋁單板裝飾的斷面形式為變截面矩形，所設鋁單板椽頭和椽尾尺寸差異較大，與此同時，椽身和椽尾的長度也在變化。為解決這些復雜的變化，此部分測尺時先在現場用三合板做1∶1木質節點實體模型，排列出翼角椽的次序位置，椽身斷面由正方形變為菱形，由椽頭的菱形直接過渡成椽尾處薄厚不等的楔形，并呈散射狀排列，以此確定翼角部位的空間曲線;然后按照模型的尺寸試樣進行加工，以保證成型后角度及尺寸位置的準確，體現仿古翼角的曲線和造型。b．本工程四個廡殿頂，每個廡殿頂有四個翼角，必須要求同一屋面的四個翼角椽斷面形狀、尺寸應統一，長度均按照實體模型尺寸，椽身斜形、翹曲部分應逐根加大至實際需要尺度。需要注意的是翼角處鋁單板尾部與鋼結構柱子連接不采用角碼安裝，而是對與鋼柱結合處的鋁單板進行反折邊，然后打孔用鉆尾絲上于木基層底面，反折邊一方面是為了保護柱子使之安裝時不變形，另一方面起角碼固定作用。此處鉆尾絲固定時嚴禁扭曲、變形、碰傷，嚴格控制安裝精度，確保立面垂直度2mm;表面平整度2mm;接縫平直0．5mm。翼角鋼椽外包鋁單板效果圖見圖4。4)構件連接接口、接縫的細部處理。a．鋁單板安裝時，鋁角碼固定處留有15mm的分隔縫，為保證仿古建筑檐椽的整體效果銜接自然、統一，采用泡沫棒填縫，硅酮耐候膠密封的方式進行銜接處理;正身椽、翼角鋁單板包椽安裝完成后，椽頭雀臺處與鋼連檐、瓦口木連接處的20mm接縫處，必須用耐候膠嵌縫予以密封，防止氣體滲透和雨水滲漏。b．接縫處理除考慮立面的裝飾效果外，更要考慮受熱膨脹后的熱伸縮量，嵌縫耐候膠注膠時應注意:第一，充分清潔板間縫隙，保證粘結面清潔，并加以干燥;第二，為調整縫的深度，先在縫內填充聚氯乙烯發泡材料(泡沫棒)再注膠;第三，注膠后應將膠縫表面抹平，去掉多余的膠;第四，注意注膠后應養護，膠在未完全硬化前，不要沾染灰塵和劃傷。c．鋁單板安裝完工后，從上到下逐層將鋁單板表面的保護膠紙撕掉，同時逐層同步拆架，拆架時應注意保護鋁單板，不要碰傷、劃傷，最后完成整個鋁單板包椽工程的施工。正身椽外包鋁單板裝飾效果見圖5。
3結語
[關鍵詞]鋼結構;鋼材;普通碳素鋼;結構鋼
提起鋼結構用鋼大家并不陌生,像Q235和Q345這樣的鋼材是最常用的,也是生活中接觸最多的。的確,從材性、材質方面看,現在市場充分供應的Q235及Q345號鋼的各類鋼材,可以保證建筑鋼結構的基本需求。鋼結構是以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。它的基本特點是強度高、自重輕、剛度大、材料勻質性和各向同性好。
因此,用什么類型的鋼材對鋼結構的影響很大。下面就從鋼結構用鋼的鋼種鋼號及版帶鋼中的鋼結構用鋼這兩方面對鋼結構的選用做一介紹。
一、鋼結構用鋼的鋼種鋼號
1.普通碳素結構鋼
普通碳素結構鋼,按用途可以分為:一般用途普通的普通碳素和專用普通碳素鋼。
按含碳量及屈服強度高低分為5種牌號:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275.QISH其中鋼結構主要用Q235號鋼。Q215和Q255也可作結構用,但是產量和用量相對較少。
使用該標準鋼號要注意一下幾點:
(1)該標準鋼號主要用作工程用和一般結構用鋼。
(2)該標準鋼在在使用品種方面主要有鋼板,鋼帶和型鋼。
(3)該標準鋼號可用作焊接和栓接結構用鋼。但焊接結構不宜選用A級鋼,除非有含碳量<0.0022的保證,以保證良好的可焊性。
(4)該標準鋼號一般在熱軋狀態下交貨和使用。
2.焊接結構耐候鋼
在鋼中加入少量合金元素,其耐候性較焊接結構耐候鋼更好。其牌號為Q295GNH,Q295NHL,Q345GNHL。
3.低合金鋼
低合金鋼,按用途可以分為:低合金結構鋼:耐腐蝕用鋼:低溫鋼:鋼筋鋼:耐磨鋼:特殊用途的專用鋼。按屈服強度高低分為5種牌號,每牌號鋼中分別包含了若干鋼種,其中鋼結構用為Q345,Q390,Q420三個牌號。
二、板帶鋼中的鋼結構用鋼
結構用的板帶鋼主要有:熱軋鋼板和鋼帶,冷軋鋼板和鋼帶,花紋鋼板以及高層建筑結構用鋼板。
三、鋼材選用的標準
1.用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板,應采用先行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700規定的Q235鋼和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591規定的Q345鋼。
2.門式剛架、吊車梁、和焊接的檁條、墻梁等構件宜采用Q235B或Q345A及以上等級的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構件可采用Q235A鋼。當有根據時,門式剛架、檁條和墻梁可采用其他牌號的鋼制作。
《鋼結構設計規范》GB50017-2003中3.3.1規定,承重結構的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼,其質量應分別符合現行國家標準碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591的規定。當采用其他牌號的鋼材時,尚應符合相應有關標準的規定和要求。
這些都是鋼結構的一些用鋼,當然還有其他的。以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產;加工精度高、效率高、密閉性好,故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和庫等大跨結構、高層和超高層建筑等。鋼結構今后應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。由于鋼結構的這些特點,它將會在建筑方面占有很重要的地位。
參考文獻:
[1]中華人民共和國建設部和中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.鋼結構設計規范.
[2]低合金高強度結構鋼—GB1597-94.
鋼結構的合理利用可以有效提高企業的經濟效益，和傳統的鋼筋混凝土結構相比，鋼結構更加環保。就這點來說，鋼結構更加符合國家節能減排的號召，滿足建筑對節能環保材料的需求。鋼結構本身就是由鋼材構成的，建筑對高強度和高效能材料的需求也因此得到滿足，具有很大的循環利用價值;在工程施工過程中，為了保證不出現其他問題，就需要在設計階段對圖紙和計算不斷優化，在保證圖紙質量的前提下，確保施工順利進行;設計過程應該經濟合理，可以滿足建筑抗震和防火要求;和施工工藝以及相關產業緊密配合，促使鋼結構施工過程不斷優化，在保證質量的基礎上滿足施工過程中的各種要求。
1．1工業建筑中常規鋼結構的作用
在工業建筑中，鋼結構的常規應用由來已久，我國多數工業廠房均采用的是常規鋼結構人字梁以及工字梁，這些常規鋼結構已成為工業早期時代的主要象征。而這些特征構成了我國的吊車梁式系統以及常規鋼屋架系統。由于民用建筑、商用建筑以及工業建筑各有不同，在進行工業建筑時要求建筑結構能夠為工業生產以及施工提供最好的跨度及空間。而傳統鋼筋混凝土結構已經不能完全滿足現在工業生產在跨度以及空間上的相關需求，從而鑒于此基礎上的鋼屋架系統應運而生，屋架系統主要由屋架、系桿以及支撐組成。同時吊車梁系統作為工業廠房的重要部分，多數廠房中均設有吊車，主要由車檔、吊車梁、軌道、制動結構及連接件等構成。在傳統鋼筋砼結構不能夠滿足新時代工業建筑在相應功能及跨度上需求時多采用鋼結構。如(1)材料堆場、大型倉庫以及飛機裝配車間等多采用鋼結構體系，這些鋼結構體系多為網架、拱架、門式剛架以及懸索等;(2)建筑物受到動力荷載影響時，多采用鋼結構體系;(3)碳素廠高樓部碳素振動成型機對相應結構的耐疲勞程度和強度要求均較高時，多采用鋼結構體系;(4)在高烈度區，鋼筋砼結構早已超出了現行工業行業的規范以及規定，應采用鋼結構以滿足其新的需要;(5)原有廠房需改建或擴建時，多采用鋼結構。綜上即可知，鋼結構在現今工業建筑中有著十分重要的作用，且應用廣泛。
1．2工業鋼結構在建筑工程中的應用方向
在工業建筑中，相關人員應該根據規定的生產流程來為工藝服務。在這個過程中，工業鋼結構的形式、材料與空間等多個方面都有特殊的標準。由于建筑體量比較大，要求相關人員應該注重把握好尺度，熟練掌握新材料技術。因此，工業建筑與普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工業建筑中，一些比較簡單的建材會被新建材取代，落后的施工工藝會被淘汰。如今在工業鋼結構方面，包括鋼纜、構件和型材等方面的建材類型越來越豐富。另外，高性能施工涂料的應用有效地解決了工業鋼結構中存在的防火、防腐、防污染以及隔熱等多個方面的問題。隨著經濟的發展與科學技術的日益進步，涌出了很多新的設備、工藝與材料，有利于迎合工業建筑設計的更高要求，落后的原有工業建筑體系應該與時俱進，實現進一步的完善。
2鋼結構在工業建筑中存在的問題
目前，人們對工業鋼結構在建筑方面的相關認識還不夠全面。傳統混凝土結構一直影響著人們的建筑觀念，直到現在也還沒有徹底轉變。工業鋼結構體系還不夠完善，其具有一定的復雜性以及綜合性，涉及到多種配套體系，比如屋面、墻體、防腐、隔熱和保溫等多個方面的配套材料。而國內的工業鋼結構與發達國家相比，其技術水平與設計理念相對落后，專業人才的培養、新產品的研發、設備的制作與安裝水平、鋼材質量等多個方面都沒有得到很明顯的提升。從事工業鋼結構的設計、制作、安裝以及監理等領域的相關工作人員依舊沒有掌握好新知識，沒有徹底轉變新理念，沒有充分挖掘新材料，對新的施工方法也缺乏足夠的掌握力度。
3優化工業建筑施工過程中的鋼結構
在實際工作中，為了有效地提高工業建筑中鋼結構的穩定性。
3.1需要我們確保腳螺栓的穩定與堅固，保證在腳螺栓使用過程中控制得當，且可以保證鋼結構的應用合理有效。對腳螺栓的安裝與埋設，需要重視其精度問題，以保證其他環節的有序穩定運行。
3.2要在地腳螺栓的安裝中，注意鋼柱的準備，有效地協調平面控制網全系統的每個環節，進而更好地保證螺栓的安裝精度，使鋼結構穩定性增加。
3.3要注意順利彈出柱腳底板十字線、地腳螺栓的中心線，并將柱腳剪力孔做好積極的清理工作，在鋼柱就位后，要將標高調整好，并堅固螺母。
3.4對鋼結構的施工需要注意梁柱安裝，并控制梁柱之間的柱間支撐精度，使空間單元的穩定性提高，以保證其他安裝工作有效進行。
3.5要注意合理有效地應用墊板，確保墊板定位線精準，以對后續鋼結構施工整體運作起到優化的作用。此外，在安裝結構構件中，要健全構件儲備，并能夠充分地利用構件設備，更好地滿足實際鋼結構工作需要。堆放要合理規范，管理科學。每個存放場地均要有專人管理，根據供貨需要攜帶清單取貨，適時清點。
4結束語
定位模版的達標與否是關系到整個鋼結構預埋錨栓施工流程能否順利運行的一個十分重要的決定性因素，所以一線施工人員一定要重視定位模板的相關制作工作。而任何定位模板的制作過程都要考慮到能否符合本次工程的施工過程，只有充分的契合了本次施工過程的實際情況。除此之外，定位模板的制作還要考慮到在工程施工過程中所使用的錨栓的自重情況，只有充分考慮到所牽涉的各個方面，才能夠讓定位模板的制作符合規范。
2鋼結構預埋錨栓的整體施工流程
2.1預埋錨栓
鋼結構預埋錨栓技術在具體的施工流程中首先要做的一點就是要將錨栓固定好，并且要確保標準高度和錨栓的預埋要求相符合，二者保持在一個水平的狀態當中。其次，一線工作人員應該用專業的測量儀器檢查錨栓定位控制線在定位模版支撐上的位置是否符合工程建設的具體標準。再次就是沿著管道的兩個方向對錨栓進行加固處理，并且準確的定位好錨栓模板的標準高度，確保沒有問題之后使用電焊將錨栓焊絲在定位模板的鋼管架上，這樣做的目的是為了防止在串錨的過程中定位板出現偏移現象。
2.2錨栓模板的確定
其次，高層建筑鋼結構預埋錨栓工程的施工過程中還需要注意錨栓定位模版的相關安防工作。在進行錨栓定位模板的安防工作的時候一定要使用專業的測量儀器來進行相關數據的測量工作，包括全站儀、水平儀等設備。在充分的完成了相關數據的校對工作之后，要另外使用鋼管和型鋼將錨栓牢牢地固定在應有的位置，防止因為二次施工導致的錨栓活動現象。與此同時，在定位模板上做好投測縱橫向軸線的標記工作也是十分重要的一個工作環節。只有充分的完成了錨栓定位模板的放置工作，才能夠為我國高層建筑的鋼結構錨栓預埋的整體施工打下一個堅實的基礎。
2.3穿錨栓及矯正錨栓
在進行高層建筑的鋼結構預埋錨栓的施工過程中，還有一個十分值得重視的環節，就是依照施工圖表對相關的錨栓進行規格檢測和安防工作。在這一個施工環節當中，一定要充分的發揮施工圖的作用，按照施工圖上所標注的錨栓位置進行相關錨栓的對號入座。之后，再利用螺帽將錨栓上升或者是下降到準確的位置，最大可能上接近標準高度的地方，只有這樣在進行后期校對的時候才能夠省時省力提升效率。而在后期錨栓的校對工作中，主要的校對方向大致可以分為以下幾個部分，包括錨栓的相關定位、錨栓的標準高度、錨栓的垂直度等部分，通過對于這幾個部分的校對可以在最大程度上提高工程施工的質量，進而滿足我國社會對于建筑行業的要求。
3結語
