時間：2022-09-07 23:06:45
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鋼結構件的防火方法主要有涂料保護、防火板保護、混凝土保護、柔性卷材保護、無機纖維保護、結構內通水冷卻保護等。其中，涂刷防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構件幾何形狀限制，應用范圍最廣，效率最高。
要使鋼結構材料在實際應用中克服防火方面的不足，必須進行防火處理，其目的就是將鋼結構的耐火極限提高到設計規范規定的極限范圍。防止鋼結構在火災中迅速升溫發生形變塌落，其措施是多種多樣的，關鍵是要根據不同情況采取不同方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結構溫升、強度變弱的時間等。但無論采取何種方法，其原理是一致的。防火涂料就是一種近年來比較先進的防火技術措施。
二、鋼結構防火涂料防火原理及組成
鋼結構防火保護的原理是采用絕熱或吸熱的材料阻隔火焰直接灼燒鋼結構，降低熱量向鋼材傳遞的速度，推遲鋼結構溫升和強度減弱的時間。根據《鋼結構防火涂料》(GB14907—2002)，鋼結構防火涂料定義為施涂于建筑物及構筑的鋼結構表面，能形成耐火隔熱保護層以提高鋼結構耐火極限的涂料。目前，國內外鋼結構防火涂料主要有基體樹脂、催化劑、成碳劑、發泡劑等組成。
1.基體樹脂
基體樹脂與其它組分配伍，既保證了涂料在正常條件下具有各種使用功能，又能在火焰灼燒或高溫條件下具有難燃性和優良的膨脹發泡性能。通常情況下，丙烯酸樹脂防火涂料的炭化層質量較高，故通常采用丙烯酸樹脂作為主成膜物，并對其進行改性，以提高涂料的整體效果。
2.催化劑
催化劑是一種能在一定條件下分解出磷酸的物質，分解出的酸使多元醇脫水，從而使之形成不易燃的三維空間結構的炭化層。通常，磷酸三聚氰胺的水溶性較聚磷酸胺小，且兼具催化和發泡雙重功效，目前主要選用磷酸三聚氰胺為催化劑。
3.成碳劑
成碳劑是涂層在高溫下形成不易燃三維空間結構的泡沫碳化層的物質基礎，對泡沫炭化層起骨架作用。成碳劑在分解溫度上要和催化劑相匹配，當采用聚磷酸胺作催化劑時就應用熱穩定性高的含高碳多羥基化合物作成碳劑，如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于廣東大亞灣核電站廠房屋架上已達十幾年之久，仍可正常使用。但其缺點是施工時氣味大、涂層易老化，淀粉等。使用淀粉做成碳劑，涂層的耐水性問題不易解決，而二季戊四醇由于其價格原因，在國內也很少使用，目前國內普遍采用季戊四醇作為防火涂料的成碳劑。
4.發泡劑
膨脹型防火涂料只有在發泡劑的作用下，才能在高溫火焰下產生膨脹層。發泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體，使涂層在到達軟化點的情況下發泡膨脹，形成海綿狀結構。
三、存在的技術問題
1.耐久性
由于厚型防火涂料存在自重大，裝飾性差，因此只能應用在某些對外觀要求不高的室外鋼結構。廣泛應用的是薄型和超薄型鋼結構防火涂料，特別是超薄型。此兩類涂料所使用的主要原料聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在隨著環境、時間等溶出、分解、降解和老化等問題，因此，此類涂料必定會隨著時間的推移防火性能有所下降，而目前還沒有找出一種評定防火涂料耐久性的方法。檢測報告所給出的耐火極限是涂料涂后保養1至2個月的檢驗結果，但火災的發生是不可預測的，火災可能是在涂料涂后的1年，也可能在涂后的10年發生，因此膨脹型防火涂料最主要的就是耐久性問題。
2.安全性
目前的膨脹型鋼結構防火涂料遇火有可能釋放出氨、HCN、鹵化氫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體。如果這些氣體的濃度超過了人體忍受極限，便會對未逃離火場的人員以及消防人員造成危害。
3.生產、施工
國內多數鋼結構防火涂料生產企業的規模不大，生產工藝流程自動化水平不高，有部分企業還處于手工作坊式在操作，不少產品的配方工藝大同小異，對專用于防火涂料的原料研究不夠，對原材料的檢測、控制不夠，生產過程的檢測手段不全，施工設備有待改進提高，與防銹漆的配套性也不能進行嚴格的檢驗。
4.測試方法
鋼結構防火涂料作為一類功能性涂料，其性能主要有理化和耐火兩方面組成。同樣耐火極限的防火涂料因其應用環境不同、受火類型不同，對基材的保護作用也就不同。
5.檢測標準方面
GB14907-2002《鋼結構防火涂料》對同種防火涂料只規定一種涂層厚度的檢驗報告，而實際工程中由于鋼梁、鋼柱、鋼樓板規范所要求的耐火極限各不相同，例如室內厚度為2mm的超薄型防火涂料檢測報告出具耐火極限為1.5h，實際工程要求鋼梁、鋼板、鋼柱耐火極限分別為1.5h、1.0h、2.0h。對鋼板、鋼柱應采用何種厚度的防火涂料進行保護，目前無論從理論界或是實際工程均缺乏相應的研究。
6.檢測標準構件與實際工程構件的差異性
耐火極限檢驗中使用的基材是Q235的標準I36b或I40b熱軋普通工字鋼梁，而實際工程運用中，鋼構件的截面尺寸各種各樣。檢驗報告中描述的鋼梁與實際工程中的鋼構件并無完全的對應關系，實際使用的鋼構件和標準鋼梁間應該如何進行換算，如何確定實際使用的鋼構件的涂層厚度，國家尚無規定。
四、相應對策
1.對鋼結構建筑進行科學的防火保護
目前，我們通常使用的方法有：鋼結構表面噴涂防火涂料；用現澆混凝土作外包層；鋼構件內充水等，其中應用最為廣泛的是鋼結構表面噴涂防火涂料。
2.加大宣傳培訓教育的力度
防火工程造成的火險隱患原因是多方面的，但很重要的一個原因是思想認識不到位，輕視火災預防，對違規施工存在僥幸心理。消防部門應利用報紙、廣播等形式廣泛宣傳鋼結構阻燃處理的重要性和必要性，適時組織設計、施工單位進行消防培訓，提高設計、施工人員的業務理論水平和執法守法意識。3.加強對防火涂料市場的規范管理
凡是防火涂料的生產廠家必須有國家檢測機構檢測合格的報告，方準出廠銷售，并應附有使用說明書，標明技術性能、制造批號、儲存期限、適用范圍；消防監督部門應對每批防火涂料進行出廠前的質量抽檢，并檢驗其包裝、標貼、說明等是否符合規定要求。對于防火涂料的施工單位，明確要求持有相關施工資質。
4.嚴把審核關
在受理鋼結構審核項目時，要求設計單位在圖紙中明確建筑物的使用性質、耐火等級、火災危險性分類、生產工藝流程、防火涂料的施工方法等消防設計內容。承擔消防工程的施工單位應具有相應的資質，并在施工前將施工方案報消防部門審核。對于設計不全、無施工方案的，消防部門可以下發不受理通知單并注明不受理的理由。
5.正確選用防火涂料品種
目前市場上防火涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。不能把組成、制造工藝、質檢方法和標準以及施用技術等方面存在明顯不同的飾面型防火涂料用于保護鋼結構；對鋼結構防火涂料應根據鋼結構耐火極限要求選用不同的防火涂料：耐火極限不超過1h時，可選用超薄型或薄型防火涂料；耐火極限不超過2.5h時，可選用薄型或厚漿型防火涂料；耐火極限在2.5h以上時，應選用厚漿型防火涂料。部位且裝飾效果要求高時，如屋頂承重構件可選用超薄型防火涂料，的柱及網架構件則可選用薄型涂料，隱蔽部位選用厚漿型涂料。不能將技術性能僅滿足于室內鋼結構防火涂料標準要求的產品未加技術改進就用于保護室外鋼結構，露天鋼結構防火涂料的選用應考慮其耐水、防凍、防腐等因素，只有這樣，才能真正發揮涂料的防火性能。
6.及時進行施工現場檢查
防火涂料工程施工較快，加強對施工現場的監督檢查非常重要。通過施工現場檢查，可以掌握施工隊伍的情況、工程的進度、施工質量和產品質量。只有實地檢查，才能發現隱患并及時督促整改，避免不必要的損失。有條件的地方，還可以從施工現場取樣并對樣品進行熱性能分析、比較、檢驗，確保工程質量。
7.嚴格驗收標準
在工程竣工驗收前，消防部門應讓建設、施工、監理單位出具質量檢測報告，掌握工程施工情況。在工程驗收時，不僅要重視消防設施的驗收，還應把鋼結構防火涂料的驗收放在重要位置。消防監督人員不僅要眼看、手摸，還應配置測厚儀等必要的檢測設備。對于施工質量達不到要求的，該返工的要返工，該處罰的處罰，確保鋼
結構消防工程的質量，從根本上消除鋼結構工程存在的火災隱患。
五、結束語
由于鋼結構防火涂料是如今乃至未來社會很有發展前途的一類產品，只有檢驗機構、生產、設計、施工、監理和消防監督部門聯手共同努力，才能使我國的防火涂料領域健康、有序發展。
關鍵詞：混凝土結構的加固 砌體結構的加固 鋼結構加固
混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。
混凝土結構加固篇
一、直接加固的一般方法有：
1、加大截面加固法
在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層，可增加截面有效高度，擴大截面面積，從而提高構件正截面抗彎，斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強的作用。
在適筋范圍內，混凝土彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。在原構件正截面配筋率不太高的情況下，增大主筋面積可有效地提高原構件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區加現澆混凝土圍套增加構件截面，通過新加部分和原構件共同工作，可有效地提高構件承載力，改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工藝簡單、適應性強，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固；但現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點；適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結外包型鋼加固法
外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應采用濕式外包法，即采用環氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構傭粘結成一整體，加固后的構件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。
該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡便、現場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所；適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
4、粘鋼加固法
鋼筋混凝土受彎構件外部粘鋼加固是在構件承載力不足區段（正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構件的承載力，且施工方便。
該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對生產和生活影響小，且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。
5、粘貼纖維增強塑料加固法
外貼纖維加固是用膠結材料把纖維增強復合材料貼于被加固構件的受拉區域，使它與被加固截面共同工作，達到提高構件承載能力的目的。除具有粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。
6、繞絲法
該法的優缺點與加大截面法相近；適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。
7、錨栓錨固法
該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固；不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
二、間接加固的一般方法有：
1、預應力加固法
（一）預應力水平拉桿固法
預應力水平拉桿加固的混凝土受彎構件，由于預應力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內產生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構件上（當拉桿與梁板底面緊密貼合時，拉桿會與構件共同找曲，此時尚有一部分壓力直接傳遞給構件底面），在構件中產生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產生的彎矩，減少了外荷載效應，從而提高了構件的抗彎能力。同時，由于拉桿傳給構件的壓力作用，構件裂縫發展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。
由于水平提桿的作用，原構件的截面應力特征由受彎變成了偏心受壓，因此，加固后構件的承載力主要取決于壓彎狀態下原構件的承載力。
（二）預應力下撐拉桿加固法
鋼筋混凝土構件采用預應力下撐式拉桿加固定后，形成一個由被加固構件和下撐式拉桿組成的復合超靜定結構體系，在外荷載和預應力共同作用下，拉桿中產生軸向力并通過與構件的結合點（下撐點和桿端錨固點）傳遞給被加固構件，抵消了部分外荷載，改變了原構件截面內力特征，從而提高了構件的承載能力。
該法能降低被加固構件的應力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，但加固后對原結構外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固，但在無防護的情況下，不能用于溫度在600C以上環境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。
2、增加支承加固法
增設支點加固法是通過減少受彎構件的計算跨度，達到減少作用在被加固構件上的載載效應，提高結構承載水平的目的。該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結構加固。
3、其它加固法
輔助結構加固法是采用另制的輔助構件，如型鋼、鋼桁架或鋼筋混凝土梁，部分或全部分擔被加固梁的荷載。
在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗彎和抗剪能力都得到提高。
三、與混凝土結構加固改造配套使用的技術一般有：
1、托換技術
系托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱；屬于一種綜合性技術，由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點，但對技術要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。
2、植筋技術
系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救，構件加大截面加固的補筋，上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長，房屋加層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。
3、裂縫修補技術
根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施。內部修補法。
內部修補法是用壓力泵把膠結材料壓力混凝土裂縫中，結硬后起到補縫作用，并通過其膠結性使原結構恢復整體性，該方法適用于裂縫寬度較大，對結構的整體性和安全性及耐久性等有影響，或有防水防滲等要求的裂縫的修補。
4、碳化混凝土修復技術
系指通過恢復混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術。
5、混凝土表面處理技術
系指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。
6、混凝土表層密封技術
系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。
7、其它技術
如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。 轉貼于 砌體結構篇
四、砌體結構加固方法：
砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時，可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法。
（一）適用于砌體結構的直接加固方法一般為：
1、鋼筋混凝土外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后承載力有較大提高，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點是現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者；適用于砌體墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
3、增設扶壁柱加固法
該法屬于加大截面加固法的一種。其優點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震要求，一般僅在非地震區應用。
（二）適用于砌體結構的間接加固方法一般為：
1、無粘結外包型鋼加固法
該法屬于傳統加固方法，其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少，受力較為可靠；適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點為加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施。
2、預應力撐桿加固法
該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠；適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固；其缺點是不能用于溫度在600C以上的環境中。
（三）砌體結構構造性加固與修補
1、增設圈梁加固
當圈梁設置不符合現行設計規范要求，或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷，或房屋的整體性較差時，應增設圈梁進行加固
2、增設梁墊加固
當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現局部豎直裂縫時，應增設梁墊進行加固。
3、砌體局部拆砌
當房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時，可將破裂墻體局部拆除，并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。
4、砌體裂縫修補
在進行裂縫修補前，應根據砌體構件的受力狀態和裂縫的特征等因素，確定造成砌體裂縫的原因，以便有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。
鋼結構篇
五、鋼結構加固方法：
鋼結構加固的主要方法有：減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，亦可采用其它加固方法。
1、改變結構計算圖形
改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法；
改變結構計算圖形的一般加固方法：
（1）對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固：
A、增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算；
B、加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性；
C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性；
D、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負荷；
E、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。
（2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固：
A、改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載；
B、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結；
C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構；
D、調整連續結構的支座位置；
E、將結構變為撐桿式結構；
F、施加預應力。
（3） 對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固：
A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構；
B、加設預應力拉桿。
2、加大構件截面的加固
采用加大截面加固鋼構件時，所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接
鋼結構連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件，并考慮結構原有的連接方法確定。
鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
4、裂紋的修復與加固
結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設法修復。在修復前，必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構件，應予拆除更換。
參考書籍：
《結構可靠性鑒定與加固技術》 曹雙寅邱洪興 王恒華編
《混凝土結構耐久性》 金偉良編
關鍵詞：防火設計
1鋼結構防火設計的概述
建筑鋼材強度高、自重輕，加上鋼結構具有制作簡便、施工工期短等優點，適用于各種工程結構，因而在工業與民用建筑中得到了廣泛的應用。但是鋼結構耐火性能很差，鋼材雖為非燃燒材料，但卻易導熱、怕火燒。未做防火處理的鋼結構發生火災后，結構垮塌很快, 其耐火極限僅為15～20分鐘。因此防火是鋼結構設計十分重要的部分。鋼結構防火設計是選定保護材料及所需厚度，從而使結構在火災中的升溫不超過其臨界溫度而確保耐火穩定性。防火設計的目標就是使結構構件的實際耐火時間大于或等于規定的耐火極限。
2燃燒原理及火災產生原因
2.1燃燒是指可燃物與氧化劑作用發生的放熱反應。燃燒必須包括三個基本要素，即可燃物質、助燃物（空氣、氧氣或氧化劑）和火源（如高溫、火星或火焰等）。
2.2人們所看到的燃燒現象，往往實際并不是物質本身在燃燒（除了組成和結構簡單的可燃氣體，如氫氣之外），而是物質在受熱分解出的氣體或液體蒸氣在氣相中的燃燒，有機聚合物固體在燃燒時，一般均有下列過程：可燃固體發生熔融和熱分解，形成一個凝聚和熱分解區，析出可燃性氣體，并同時放熱；可燃氣體和助燃劑混合并受到進一步的加熱（預熱）；經預熱的混合空氣達到燃點后開始燃燒，同時放出大量的熱，由燃燒時放出的熱量又反過來對可燃固體及其分解放出的氣體進行加熱，于是形成一個循環過程，使燃燒愈來愈猛烈。 當燃燒不可控制時，就會形成火災。為了阻止燃燒的進行，必須切斷燃燒過程中的三個要素中的任何一個。
3鋼結構在火災中的破壞過程
建筑用鋼（Q235、Q345鋼等）在全負荷的情況下失去靜態平衡穩定性的臨界溫度為540oC左右。鋼材的力學性能隨溫度的不同而變化。當溫度升高時，鋼材的屈服強度（fy）、抗拉強度（fu）和彈性模量（E）的總趨勢是下降的。
a)鋼材溫度在150oC以下時，變化不大；
b)當溫度在250oC左右時，鋼材的fu反而有較大提高，但這時的相應伸長率（δ）較低、沖擊韌性變差，鋼材在此溫度范圍內破壞時常呈常呈脆性破壞特征，稱為“藍脆”；
c)當溫度超過300oC時，鋼材的fu、fy和E開始顯著下降，而δ開始顯著增大，鋼材產生徐變；
d)當溫度超過400oC時，強度和彈性模量都急劇降低；
e)當溫度超過500oC時，其強度下降到40%~50%，鋼材的力學性能（屈服點、抗壓強度、彈性模量等）迅速下降，低于建筑結構所要求的屈服強度。
4鋼結構防火設計的意義：
a)減輕鋼結構在火災中的破壞，避免鋼結構在火災中局部倒塌造成滅火及人員疏散的困難；鋼結構的防火保護的目的是盡可能延長鋼結構到達臨界溫度的過程，以爭取時間滅火救人。
b)避免鋼結構在火災中整體倒塌造成人員傷亡
c)減少火災后的修復費用，縮短災后結構功能的恢復周期，減少間接經濟損失。
5鋼結構防火設計原則
5.1 鋼結構的防火設計應符合國家《建筑設計防火規范》及《石油化工企業設計防火規范》等的有關規定。建筑師應根據規范慎重并合理地確定建筑的防火類別與防火等級。
5.2鋼結構的防火設計是在采用各種防火措施的條件下，能保證鋼結構在規范所規定的耐火極限時間內，其承載力仍不小于各種作用和組合效應。
6鋼結構防火保護方法主要分為兩種：截流法和疏導法。
6.1 截流法：是截斷或阻滯火災產生的熱量向構件的傳輸，從而使構件在規定的時間內升高的溫度不超過其臨界溫度。做法是在構件表面設置一層保護材料，火災產生的熱量首先傳給這些保護材料，再由保護材料傳給構件。由于所選材料的導熱系數較小，而熱容又較大，所以能很好的阻滯熱流向構件的傳輸，從而起到保護作用。截流法分為噴涂法、包封法、屏蔽法和水噴淋法。
6.1.1噴涂法：是用噴涂機具將防火涂料直接噴在構件表面，形成保護層。防火涂料涂層本身多孔輕質，并且受熱后形成炭化泡沫層，能有效的阻止熱量迅速向鋼結構傳遞；涂層吸熱后部分物質分解放出水蒸氣或其他不燃氣體，也起到消耗熱量、降低火焰溫度和稀釋氧氣的作用。
6.1.2包封法：是在鋼結構表面做耐火保護層，將構件包封起來，具體做法如下：
用現澆混凝土、砂漿和膠泥做耐火保護層。這種材料既有不燃性，又有較大熱容量，減緩構件升溫效果很好。
用礦物纖維（石棉、巖棉和礦渣棉）做耐火保護層。具體做法是將礦物纖維和水泥混合，用特殊噴槍與水的噴舞同時向底部噴涂，構成海綿狀的覆蓋層。
用耐火輕質板作為防火外包層。鋼結構防火用板材分為兩類：一類為密度大、強度高的薄板，如短纖維增強的各種水泥壓力板；另一類是密度較小的厚板，如輕質硅酸鈣防火板及膨脹蛭石防火板。板材不同厚度與不同構造的耐火性能、時限等，均應有國家檢測機構的檢測認定。防火板由工廠加工，它的表面平整，裝飾性好。可采用釘合及黏合劑黏合。
6.1.3屏蔽法：把鋼結構包藏在耐火材料組成的墻體或吊頂內，火災時可使鋼結構升溫大為延緩，大大提高鋼結構耐火能力。
6.1.4水噴淋法：在結構頂部設噴淋供水管網，火災時，會啟動開始噴水，在構件表面形成一層連續流動的水膜，從而起到保護作用。
6.2疏導法：是在熱量傳到構件上后，設法把熱量導走或消耗掉，使構件溫度不至升高到臨界溫度，從而起到保護作用。主要是充水冷卻保護法，鋼結構設計時構件采用空心封閉截面，在空心截面中充滿水，發生火災時構件把吸收的熱量傳給水，依靠水的蒸發消耗熱量或通過循環把熱量導走，構件溫度便可保持在100oC左右。從理論上講，這是鋼結構保護最有效的方法。但由于對結構設計有專門的要求，造成鋼結構截面較大，目前實際應用很少。
6.3以上介紹的各種防火保護方法各有特點。采用防火涂料進行阻燃的方法被認為是有效的措施之一， 目前90%左右的鋼結構防火工程做法是應用防火涂料。
7防火涂料的分類
鋼結構防火涂料的類型可根據不同的方法來定義：從基材來分，可分為有機和無機防火涂料；根據防火機理分，可分為非膨脹型和膨脹型鋼結構防火涂料；根據涂層厚度來分，可分為厚型、薄型、超薄型鋼結構防火涂料。
8鋼結構防火涂料的選擇及注意事項
8.1 實際工程中選用的防火涂料必須有國家檢測機構對其耐火性能認可的檢測報告及生產許可證。
8.2民用建筑及大型公用建筑的承重鋼結構宜采用防火涂料防火，由建筑師與結構工程師按建筑物耐火等級及耐火時限，根據《鋼結構防火涂料應用技術規范》選用涂料的類別及構造做法。
8.3選用時宜優先選用薄涂型防火涂料，選用厚涂型涂料時，其外需做裝飾面層隔護。裝飾要求較高的部位可選用超薄型防火涂料。
8.4重要的鋼柱構件采用防火涂料保護時，一般應采用厚涂型防火涂料，且節點部位宜做加厚處理。當所用防火涂料的粘接強度小于0.05Mpa時，涂層內應設置與鋼構件相連接的鋼絲網。
8.5防火涂料的施工應由專業隊伍承擔，并按《鋼結構工程施工質量驗收規范》及《鋼結構防火涂料應用技術規程》檢查驗收。
9以上從鋼結構防火設計的概述，燃燒原理及火災產生原因，鋼結構在火災中的破壞過程，鋼結構防火設計的意義、原則，防火涂料的分類、選用原則等多個方面介紹了鋼結構防火的設計思路和設計原則
我們在做鋼結構防火的設計的時候要認真遵循，為用戶提供安全可靠的優秀設計。
參考文獻:
[1]《鋼結構防火涂料應用技術規范》 CECS 24_90
[2]《鋼結構設計規范》GB50017-2003
[3] 《建筑設計防火規范》GB50016-2006
[4] 《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008
[5] 《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205_2001
關鍵詞：鋼結構 加固
隨著科技的發展新型材料的運用越來越廣泛，以鋼結構為主體的建筑，成為發展的主流，近年來，鋼結構更加廣泛應用于公共建筑中，我國目前不僅能生產各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產的新技術、新工藝、新產品日益也增多，如彩鋼壓型板、彩鋼復合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產，使建筑結構充滿現代化時代氣息，實際證明鋼結構建筑在我國更具有廣闊的發展前景。
一、鋼結構加固的主要依據
《鋼結構工程施工質量驗收規范》（GB50205-2001）
《建筑鋼結構焊接技術規程》（JGJ81-2002、J218-2002）
《高層民用建筑鋼結構技術規程》（JGJ99-98）二、鋼結構的材料事故
1、鋼結構的材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。鋼結構所用材料包括鋼材和連接材料兩大類。影響鋼材性能的主要因素有有害化學成分超標、冶金軋制缺陷、硬化使鋼材的塑性和韌性降低、應力集中以及溫度過高或過低等。引發鋼結構材料事故的常見因素有鋼材質量不合格、螺栓質量不合格、焊接材料質量不合格、設計選材不當、制作安裝工藝不合理、母材與焊接材料不匹配、隨意混用或替代材料等。
2、材料事故的處理方法：因地制宜的選用合適的材料，嚴禁使用不合格材料；選擇恰當的施工工藝，嚴格按照設計與相關規范進行制作、安裝。并實際使用中進行定期檢查和維修。
三、鋼結構的變形事故
鋼結構的變形包括：鋼結構總體變形和局部變形；鋼結構初始變形和加工制作中的變形。焊接主要總體變型，鋼屋架傾斜彎曲事故，鋼屋架方賢頭超長質量事故，捍條承載力失效變形事故，輕鋼屋。
四、鋼結構的疲勞破壞事故
疲勞破壞就是微裂縫的萌生，緩慢擴展，和最終迅速斷裂的過程。疲勞破壞的影響同素有：疲勞荷載，斷裂韌性，應力幅；循環次郵構造細節。提高和改善疲勞性能的措施：正確選材，采用合理的構造細節，減小應力集中程度，嚴格控制施工質量，疲勞設計準則無限壽命設計，有限壽命設計，破損－安全設計。
五、鋼結構的失穩事故
失穩概念：是指鋼結構或構件喪失了整體穩定性書承載力極限狀態的范圍。失穩的類型及特點：整體失穩事故，局部失穩事故，平衡分岔失穩，極值點失穩，躍越失穩。當結構因抗拉強度不足而破壞時，結構呈現較大的變形，當結構因受壓穩定性不足而破壞時，先前沒有太大的變形，但呈現脆性變形，也是最危險的一種失穩。
失穩事故的處理與防范：強化穩定設計理念，制作單位應力求減少缺陷；施工單位應確保安裝過程中的安全，使用單位應正常使用鋼結構建筑物。
六、鋼結構的銹蝕事故
1、鋼結構的銹蝕的類型：鋼結構的銹蝕類型有：化學銹蝕和電化學銹蝕。由于鋼結構表面與周圍介質直接起化學反應而產生的銹蝕圍毆化學腐蝕。鋼結構在存放和使用中與周圍介質之間發生氧化還原反應而產生的腐蝕為電化學腐蝕。潮濕的空氣、鋼結構表面的顯微組織、雜質分布不均、受力變形、表面平整度等，都是鋼材銹蝕的主要因素。
2、鋼結構腐蝕處理及防腐方法：(1)綜合考慮廠房的整體布置，采用有利于自然通風的廠房布置方案,以降低有害物的含量。(2)盡可能選用含有適量合金元素的，耐大氣腐蝕的低合金鋼材和正確配套的涂料。(3)在結構選型上采用不易銹蝕的合理方案。(4)采用先進、科學的管理方法和合理的防腐措施。
七、鋼結構的火災事故
鋼材本身不燃燒，卻不耐高溫，耐火性能差，跨度大、空間大，火災蔓延迅速，整體連接性強，易變形倒塌。可采用：鋼結構防火涂料、澆筑混凝土砌筑磚塊法、充水法、輕質防火厚板包覆法及復合保護法等進行鋼結構的防火措施。
八、鋼結構加固的主要方法
減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，亦可采用其它加固方法。
1、改變結構計算圖形。改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固，改變結構計算圖形的一般加固方法有：（1）對結構可采用：增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算、加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負荷、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。（2）對受彎桿件可采用：改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構、調整連續結構的支座位置、將結構變為撐桿式結構、施加預應力。等的改變其截面內力的方法進行加固。（3）對桁架可采取：增設撐桿變桁架為撐桿式結構、加設預應力拉桿的方法改變其桿件內力的方法進行加固。
2、加大構件截面的加固：采用加大截面加固鋼構件時，所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接：鋼結構連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件，并考慮結構原有的連接方法確定。鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據時可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構。
主要用于橋梁、建筑、燈塔、船類等領域。鋼結構由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接，特別適用于大型廠房、場館、超高層等領域。
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鋼結構試驗檢測
一、焊前檢驗
焊前檢驗是指焊接實施之前準備工作的檢驗、包括原材料的檢驗，焊接結構設計的鑒定及其他可能影響焊接質量因素的檢驗（如焊工考試、電源的質量、工具和電纜的檢查）。檢驗應根據圖紙要求和相應的國家標準及行業標準進行。
二、焊接過程中的檢驗
在焊接過程中主要檢驗焊接、焊縫尺寸和結構裝配質量。
1.焊接的檢驗
焊接是指焊接過程中的工藝參數，如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊條（焊絲）直徑、焊接的道數、層數、焊接順序、能源的種類和極性等。正確的規范是在焊前進行試驗總結取得的。有了正確的規范，還要在焊接過程中嚴格執行才能保證接頭質量的優良和穩定。對焊接規范的檢查，不同的焊接方法有不同的內容和要求。
（1）手工焊的檢驗
一方面檢驗焊條的直徑和焊接電流是否符合要求，另一方面要求焊工嚴格執行焊接工藝規定的焊接順序、焊接道數、電弧長度等。
（2）埋弧自動焊和半自動焊焊接的檢驗
除了檢查焊接電流、電弧電壓、焊絲直徑、送絲速度、焊接速度（對自動焊而言）外，還要認真檢查焊劑的牌號、顆粒度、焊絲伸出長度等。
（3）接觸焊的檢驗
對于對焊，主要檢查夾頭的輸出功率、通電時間、頂鍛量、工件伸出長度、工件焊接表面的接觸情況、夾頭的夾緊力和工件與夾頭的導電情況等。電阻對焊時還要注意焊接電流、加熱時間和頂鍛力之間的相互配合。壓力正常但加熱不足，或加熱正確而壓力不足都會形成未焊透。電流過大或通電時間過長會使接頭過熱，降低其機械性能。閃光對焊時，特別要注意檢查燒化時間和頂鍛速度。若焊接時頂鍛力不足，焊件斷頭表面可能因氧化物未被擠出而形成未焊透或白斑等缺陷。對于點焊，要檢查焊接電流、通電時間、初壓力以及加熱后的壓力、電極表面及工件被焊處表面的情況等是否符合工藝規范要求。對焊接電流、通電時間、加熱后的壓力三者之間配合是否恰當要認真檢查，否則會產生缺陷。如加熱后的壓力過大會使工件表面顯著凹陷和部分金屬被擠出；壓力不足會造成未焊透；電流過大或通電時間過長會引起金屬飛濺和焊點縮孔。對于縫焊，要檢查焊接電流、滾輪壓力和通電時間是否符合工藝規范。通電時間過少會形成焊點不連續，電流過大或壓力不足會使焊縫區過燒。
（4）氣焊的檢驗
要檢查焊絲的牌號、直徑、焊嘴的號碼，并檢查可燃氣體的純度和火焰的性質。如果選用過大的焊嘴會使焊件燒壞，過小的焊嘴會形成未焊透，使用過分的還原性火焰會使金屬滲碳，而氧化焰會使金屬激烈氧化。這些都會使焊縫金屬機械性能降低。
2.焊縫尺寸的檢查
焊縫尺寸的檢查應根據工藝卡或行業標準所規定的要求進行。一般采用特制的量規和樣板來測量。（圖一）和圖（二）是普通樣板和萬能量規測量的示意圖。
3.結構裝配質量的檢驗
在焊接之間進行裝配質量檢驗是保證結構焊成后符合圖紙要求的重要措施。對裝配結構應作如下幾項檢查：
（1）按圖紙檢查各部分尺寸、基準線及相對位置是否正確，是否留有焊接收縮余量和機械加工余量。
（2）檢查焊接接頭的坡口型式及尺寸是否正確。
（3）檢查點固焊的焊縫布置是否恰當，能否起到固定作用，是否會給焊后帶來過大的內應力。并檢查點固焊縫的缺陷。
（4）檢查焊接處是否清潔，有無缺陷（如裂縫、凹陷、夾層）。
三、焊后成品的檢驗
焊接產品雖然在焊前和焊接過程中進行了檢查，但由于制造過程中外界因素的變化，如操作規范的不穩定、能源的波動等都有可能引起缺陷的產生。為了保證產品的質量，對成品必須進行質量檢驗。鋼結構構件一般用外觀檢測法檢測表明缺陷，內部缺陷用超聲波探傷和射線探測檢測。下面先介紹外觀檢測方法，其它探傷原理和方法將作專門介紹。
焊接接頭的外觀檢測是一種手續簡便而應用廣泛的經驗方法，是成品檢驗的一項重要內容。這種方法有時亦使用于焊接過程中，如厚壁焊件作多層焊時，每焊完一層焊道便采用這種方法進行檢查，以防止前道焊層的缺陷被帶到下一層焊道中去。
外觀檢查主要是發現焊縫表面的缺陷和尺寸上的偏差。
這種檢查一般是通過肉眼觀察，借助標準樣板、量規和放大鏡等工具進行檢測的。故有肉眼觀察法或目視法之稱。
檢查之前，必須將焊縫附近10～20mm基本金屬上所有飛濺及其它污物清除干凈。在清除焊渣時，要注意焊渣覆蓋的情況。一般來說，根據熔渣覆蓋的特征和飛濺的分布情況，可粗略地預料在該處會出現什么缺陷。例如，貼焊縫面的熔渣表面有裂紋痕跡，往往在焊縫中也有裂紋；若發現有飛濺成線狀集結在一起，則可能因電流產生磁場磁化工件后，金屬微粒堆積在裂紋上。因此，應在該處仔細地檢查是否有裂紋。
對合金鋼的焊接產品作外部檢查，必須進行兩次，即緊接著焊接之后和經過15～30d以后。這是因為有些合金鋼內產生的裂紋形成得很慢，以致在第二次檢查時才發現裂縫。
對未填滿的弧坑應特別仔細檢查，因該處可能會有星形散射狀裂紋。
關鍵詞：自動化程度高、跨度大、重量輕
中圖分類號： TU391 文獻標識碼： A 文章編號：
建筑輕鋼結構和傳統的混凝土結構相比，具有跨度大、結構基礎要求低、抗震抗風能力強、外表美觀、建造周期短、維修費用低等一系列的優點，因而越來越受歡迎，得到了飛速的發展。 和重鋼相比，輕鋼結構重量輕，用鋼量少、對基礎的承載要求更低，設計周期短、建造速度快，特別適合于建造大跨度結構。現已在廠房、辦公樓、大型超市、物流倉庫、展示廳、機庫和室內體育場館等產品領域得到了廣泛的應用。
1、輕鋼構件連接節點的形式 按構件受力方式可分為：單剪連接、彎矩連接、扭矩連接，及其與軸向力的組合連接。按構件的連接方式可分為：單板連接、雙板連接、端板連接。按構件與構件間的連接可分為：梁-梁連接，梁-柱連接。
2、輕鋼結構連接接點的設計要求
建筑工程對鋼結構的加工和安裝要求決定了鋼結構的連接方式，可以按照業主要求，對焊接易于保證焊縫質量，使鋼構件既適于加工保證工程進度的要求，同時又便于現場安裝方便快速，因此決定在鋼結構的節點設計中，構件與構件之間的連接盡量采用螺栓連接，除非在那些使用螺栓連接將使整個節點變的非常復雜或被連接的構件尺寸較小、無足夠空間布置一定數量螺栓的情況下才采用現場焊接的連接設計。
對于節點設計的另外一個重要要求是連接螺栓和焊縫所能提供的力必須大于所給外力或被連接構件的最大承載力。此外對于和預埋件相連接的構件為使連接方便，并且便于處理預埋件定位偏差造成的影響，通常采用現場焊接。在澆筑混凝土時遺漏預埋間的情況下為便于鋼構件和混凝土的固定，采用HILTI膨脹螺栓和化學螺栓連接，是最常用的構件連接方法。
3、輕鋼結構連接節點的設計方法 簡支梁連接。梁-梁，梁-柱是鋼結構設計中的基本連接，一般采用簡支梁連接形式，可使用雙角鋼、端板、單板雙板連接。此狀況下一般將雙角鋼與次梁車間焊接，現場用螺栓將主梁腹板與雙角鋼連接。在此連接狀態，螺栓不受偏心載荷，而焊縫受到偏心載荷的作用，由于焊縫采用三面圍焊其抗彎能力較高，因此，在較重載荷的情況下，一般采用雙角鋼連接。相對而言，螺栓承受了附加偏心載荷。在另外一些場合，如載荷較大并且次梁與主梁成一定的角度時，將鋼板彎折成相應的角度，形成類似于雙角鋼的連接。如果載荷較小，可采用較簡單的端板連接，在此類連接中，適當增加端板板厚，可承受剪力和軸向力的組合荷載。時對于主次梁不是正交的情況下，端板連接在加工工藝性上的優點比雙角鋼連接更好。
單板連接對于連接槽鋼等類的次梁而言是非常簡便的，盡管螺栓受偏心載荷，只要螺栓的承載力大于外載荷，而單板于主梁的焊縫一般采用三面圍焊，其受力狀態較好。如果由于上下翼緣切割腹板需要加筋時，只需要在單板的另一側即腹板內側焊接一加勁板。
雙板同樣適用于在主梁上無法緊固螺栓的場合，當外載荷較大而螺栓單剪又不足以抵抗外載荷時，采用此連接方式。其缺點就是螺栓及梁均受偏心載荷的作用，需要比較復雜的計算程序進行螺栓在剪力及彎矩綜合作用下的驗算。決定連接節點設計的重要因素是設計載荷的選擇，根據鋼結構設計規范CSA16.1，設計載荷與被連接梁的抗彎截面系數，梁的屈服強度，及梁跨距有關，當跨距較小時（〈2M〉，其值取梁腹板抗剪力之半，設計載荷的最大值應不超過梁腹板的抗剪力。一般情況下，隨著科技的進步，審美觀念改變必然使的鋼結構住宅建筑不斷的去擴展自身的表達語匯而尋求發展。我們提倡的是拋棄風格，從結構的理性主義出發，從現代和傳統的建筑結構中吸取精華，創造出技術和藝術有機融合的鋼結構住宅的精品建筑。鋼結構住宅的設計首先要遵循住宅建筑設計的一般原則，然后才是發揮鋼結構的優勢，施工規范的基本要求。在結構體系上，應從嚴把握概念設計的原則要求，力求結構平面規整，結構剛度均勻，構件傳力直接，明確，最好不做錯層結構，柱的軸壓比應滿足一定的要求，并應當適當修改。
4.輕型鋼結構的未來發展方向
輕鋼結構的生產模式，布局簡單，流程合理，自動化程度高，構件質量好，生產效率高，制作周期短，材料利用率高。特別是在H型鋼制作過程中，沒有過多的中間產品、半成品囤積，不需要大面積的拼接、劃線、裝配、制孔場地，真正實現了流水作業，自動化生產。輕型鋼結構的生產模式，布局簡單，流程合理，機械化程度高，安全性好，真正實現了流水作業的自動化生產。 輕型鋼結構的生產模式，還體現了計算機輔助生產特點，生產效率高，構件質量好，材料利用率高。 在輕鋼結構中首次應用實現了翼板和腹板拼接的壓力架焊劑銅襯墊(FCB)單面焊雙面成型工藝，簡化了拼接工序，提高了焊縫質量，改善了作業環境，降低了勞動強度。單面焊的應用使流水線更為完整，節奏更為流暢。 經改進的薄板單面焊工藝，解決了薄板單面焊工藝的難點，成功地應用于l0mm以下的薄板平接單面焊，獲得了滿意的效果，取得了非常重要的進展。改革開放以來 我國住宅建設發展很快 隨著人口增長和城市化進程的加快人們生活水平的提高以及國民經濟的發展 引發并刺激了對住宅的巨大需求 而我國傳統的磚石住宅結構體系采用的是高投入 高消耗 高污染的落后增長方式與低工效 低功能 低質量的生產局面 已不能滿足市場 消費者的要求和建筑“可持續發展”的時代主題鋼結構住宅是今后發展的一個方向，隨著科技的進步，審美觀念改變必然使的鋼結構住宅建筑不斷的去擴展自身的表達語匯而尋求發展。我們提倡的是拋棄風格，從結構的理性主義出發，從現代和傳統的建筑結構中吸取精華，創造出技術和藝術有機融合的鋼結構住宅的精品建筑。鋼結構住宅的設計首先要遵循住宅建筑設計的一般原則，然后才是發揮鋼結構的優勢。
參考文獻：
［1］劉偉.宋飛飛.常慶芬.我國鋼結構建筑的發展概況及趨勢【J】吉林建筑工程學院學報2008（2）
關鍵詞：鋼結構住宅；結構形式；樓板設計；內外墻設計
鋼結構住宅主要是采用工廠化的H型鋼梁及鋼柱作為承重骨架，并通將新型隔熱、保溫及高強的墻體材料作為圍護結構，從而形成的優化節能環保型住宅，其更符合綠色生態建筑的結構形式特征，具有著較好的綜合經濟效益。
1 鋼結構住宅的特點
（1）抗震性。鋼結構住宅良好的抗震性主要表現在其鋼材的塑性、韌性以及延性上，其具有著較長的自振動且自重較輕，在結構的變形作用下不會產生突然間的斷裂。其次，鋼結構住宅設計結構體系之間的連接都為柔性連接，在地震發生情況下墻體的變形可以抵消一部分的地震荷載。
（2）抗裂性。由于鋼材本身屬于一種延性材料，其在溫度變化情況下并不會產生相應裂縫。同時在當前的新型鋼材發展應用過程中，采用的ALC、CS板等材料都有著較輕的自重和較好的保溫隔熱優勢，能夠有效較少沉降造成的裂縫。
（3）耐久性。在鋼結構住宅設計中，耐腐蝕鍍鋅鋼板的運用使得了鋼結構設計的耐久性和防腐性得到了較大程度的提升，并且通過合理的鋼結構構造，有效的避免了木結構中出現的泛潮及蟲害等問題的出現。
2 鋼結構住宅設計的結構形式
（1）框架。該種體系在當前的多層鋼結構住宅設計中有著較為廣泛的應用，其主要是將縱橫向都設成鋼框架，并且門窗設置相對較為靈活，能夠提供較為開闊的空間，為用戶的二次設計提供了便利。鋼框架主要考慮的是樓蓋的組合作用，通常情況在4-6層底層住宅中有著較多的應用。
（2）框架支撐體系。通常情況下在風載或者是地震多發區，為了有效的提升住宅結構體系的抗側剛度，會采用框架支撐體系來提升結構的軸交支撐或者是偏交支撐效果。該種體系實質上為多重抗側體系，且體形較小。
（3）框架剪力墻體系。在低層和多層住宅中，可以采用鋼筋混凝土剪力墻或者是鋼板剪力墻體系。當前階段更為理想的是一種空腹結構板的抗側結構，其與鋼框架有著更為可靠的連接性并且能夠形成新型建立墻。除此之外，國外開發的交錯桁架體系也是較為新穎的結構形式。
（4）冷彎薄壁型鋼體系。該種結構體系的構件主要采用薄鋼板冷彎成C形或者是Z形構件，其即可以單獨使用也可以進行組合運用，桿件之間主要依靠自攻螺釘進行連接，具有良好的節點剛性特征，但是其抗側能力相對較差，在低層住宅或者是別墅中有著較多的應用。
3 樓板設計
對于鋼結構住宅設計來說，樓板設計在便于施工等一般性建筑結構設計要求的基礎上，還應具備相應的強度和剛度，特別是抗裂性能，以此來滿足建筑物的抗滲和抗漏需要。其次還應具備較好的隔音及防火性要求。當前鋼結構住宅設計所采用的樓板形式主要有預應力鋼筋混凝土疊合樓板、現澆鋼筋混凝土樓板以及壓型鋼板組合樓板等幾種。
對于現澆鋼筋混凝土來說，其樓板的整體性能較好，但是施工周期相對較長且模板花費較大。在此過程中可以采用鋼梁或者是鋼桁架作為模板支撐架，以此來提升現澆鋼筋混凝土樓板的施工速度。
4 內外墻設計
在進行鋼結構住宅圍護墻體設計的過程中，為了有效的減輕結構自重，通常情況下不宜采用黏土磚或者是自重較大的材料，在當前工程中所采用的主要是自承重式的空心砌塊、輕鋼龍骨石膏板、玻璃纖維增強水泥板、加氣混凝土塊以及玻璃幕墻等輕質材料。
作為鋼結構住宅的基本圍護結構，外墻設計應基本滿足建筑結構的防水、防火、抗凍及承載要求。在進行外墻材料選擇的過程中，還應有效的突出鋼結構的優勢，采用與結構連接節點簡單有效的方式，確保墻體風荷載或者是地震荷載能夠有效的向框架傳遞。
5 防腐及防火設計
當前階段所采用的鋼結構住宅設計防火措施主要有外包混凝土、外涂防火涂料以及外包防火板等幾種，其中外包混凝土是應用較多且防腐、防火性能較好的措施，但是該種方法會在一定程度上增加建筑物的自重并延長施工工期；外包防火板能夠根據梁柱形狀的不同進行包裹處理，其耐久性要優于防火涂料，但是價格相對較高；防火涂料可能根據不同的耐火極限要求進行不同厚度的涂刷，但是其耐久性與建筑物本身相比相對較低且后期維護費用較大。
6 鋼結構住宅設計方案優化比較
6.1 工程概況
該工程建筑總體方案為地下一層、地上兩層，總建筑面積為317.12O。地面室高度為2.7m，地上部分一層層高為3.6m，二層為3m，總建筑高度為9.4m。該鋼結構建筑物的室內外高差為0.45m。該地區的抗震設防烈度為6，凍土深度為3m，采用條形基礎進行地下室設計，混凝土為C30。
6.2 設計方案經濟性比較
方案一：選用H型鋼柱――H型鋼梁框架體系。梁柱連接部分采用剛性連接和半剛性連接，樓板采用現澆混凝土。柱截面HW200×8×12，主梁截面HN300×150×6.5×9、HN250×125×6×9、HN350×175×6×9。
方案二：該方案采用無比鋼結構體系。桁架柱截面200×200、桁架弦桿40×40×1.2、桁架腹桿40×1.2，桁架梁高300×400×500、桁架弦桿40×40×1.2、桁架腹桿40×1.2。
兩種結構體系造價比較：方案一，柱6.15 t，梁7.29t，總計13.44t，每平方米用鋼量42.38kg，主材每平方造價254.28元；方案二，柱5.68t，梁4.78t，總計10.46t，每平方米用鋼量33.0kg，主材每平方造價330元。
7 結語
從以上分析來看，方案一的綜合效益整體上優于方案二，在進行鋼結構住宅建筑設計的過程中，除了以加強對以上部分的控制外還應因地制宜的選用同結構體系相配套的墻體維護材料從而進行更好的鋼結構住宅造價控制。
參考文獻：
[1]周學軍，鋼結構與鋼筋混凝土結構住宅的經濟性分析[J].山東建筑工程學院學報，2001，4（19）：77-80.
關鍵詞:鋼結構 ， 施工 ， 技術，質量控制
Abstract: according to the steel structure project construction practice experience, from three aspects discusses the characteristics of the steel structure, construction techniques and construction quality control measures, supply everybody reference.
Keywords: steel structure, construction, technology, quality control
中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A 文章編號：
引言
鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。 且鋼結構工程因其具有跨度大、自重輕、抗震抗沖擊性好、且利用空間大、施工速度快、經濟且實用等特點被廣泛利用于企業廠房及跨度較大的建筑上。鋼結構工程質量直接影響著建筑結構及使用安全。
1 鋼結構的特點
鋼結構施工時間短、用于施工的鋼結構構件可以是工廠化生產、現場安裝，可以大大縮短施工的時間，節約時間；空間大：由于鋼材的抗壓、抗側彎強度均為混凝土的1.5 倍，因此在等同強度的條件下可以縮小截面從而增大了有效的空間；可循環利用：鋼結構建筑的施工材料可以實現再生利用，這樣就減少了大量的建筑垃圾。抗震性能好，由于鋼結構屬于柔性結構、自重輕，能有效地降低地震響應及災害的影響程度，有利于抗震。耐火性差：鋼材的導熱系數遠遠大于鋼筋混凝土的導熱系數，其耐火性能也遠遠差于混凝土結構，當溫度達到600℃的時侯，鋼結構就會基本喪失其全部的強度和剛度。因此在鋼結構建筑中抗火被看做重要一環；耐腐蝕性差：由于鋼材表面的鐵原子與空氣中的氧化合會生成氧化鐵銹，銹蝕能夠引起應力集中，從而危害鋼結構建筑的使用安全，使鋼結構建筑壽命減短，因此對鋼結構建筑進行有效的防腐措施才能確保其使用時間。
2 材料選擇要點
目前，我國建筑鋼材一般只用兩種，即碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼，其相應的國家標準為《碳素結構鋼》(GB700—88)和《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591—94)。以前常說的三號鋼和16Mn 鋼就分別屬于碳素結構鋼和低合金高強度結構鋼。鋼材應有抗拉，屈服強度和硫、磷含量和碳含量的合格保證。所使用的鋼材應具有鋼材的質量保證書，其品種、規格、性能要符合國家產品標準要求，化學成分也要符合相關要求。鋼材表面質量在符合國家現行有關標準規定的基礎上，還應符合以下規定:當鋼材表面有銹蝕、麻點等缺陷時，缺陷深度不能大于該鋼材厚度負偏差值的1/2；連接材料中的焊條焊劑要有產品質量證書，并符合國家要求，藥皮不能脫落，焊芯不能生銹，焊劑不能受潮。保護氣體的純度要滿足施工工藝要求，在使用二氧化碳做保護氣體時，二氧化碳純度不能低于99.5%，其含水量要小于0.05%。⑥涂裝材料要有出廠證明書和說明書，并符合國家標準和設計要求，涂料色彩按照設計要求正確使用，必要時可以作樣板。防火涂料技術性能要滿足施工需求，并通過國家正規檢測機構的檢測符合相關標準的規定。⑧防火涂料在使用時要檢驗粘結強度和抗壓強度，并符合國家標準的規定。壓型金屬板板材的規格，品種，材質要符合設計和國家現行有關標準規定。
3 鋼結構工程的焊接技術
選擇適當的焊接工藝，平焊、立焊、橫焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧長一般為2～4mm。焊口清理：檢查破口、組裝間隙是否符合要求，焊縫內不能有油污和銹物。烘焙焊條時要符合規定的溫度與時間，從烘箱中取出焊條后，要放在焊條保溫桶內保存。根據焊接層次、焊條型號、直徑、厚度，焊接技能等因素，選擇適宜的焊接電流。焊接速度：要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度的一致，從面罩內看熔池中鐵水與熔渣要保持等距（2～3mm）。焊接根據焊條型號不同而確定，一般要求電弧穩定，酸性焊條一般為3～4mm，堿性焊條一般為2～3mm。焊接角度通常有兩個方面，一是焊條與焊接前進的方向之間夾角為60～75；二是焊條與焊接左右之間夾角有兩種情況，當焊件厚度相等時，焊條與焊件之間的夾角均為45；當焊件厚度不相等時，焊條與較厚焊件一側的夾角應大于焊條與較薄焊件一側的夾角。每條焊縫焊到結束時，將弧坑填滿后，要往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道內。焊接結束，采用氣割切除弧板，并修磨平整。清渣：整條焊縫焊完后清除熔渣，經焊工自檢確無問題后，才可以更換工作地點繼續焊接作業。在冬期溫度低于0℃條件下進行電弧焊時，除遵守常溫焊接的規定外，還應該調整焊接工藝的參數，使焊縫和熱影響區緩慢冷卻。焊后未冷卻的接頭，要避免碰到冰雪。當工作地點的溫度在0℃以下時，要進行工藝試驗，來確定適當的預熱溫度。
4 鋼結構施工的質量控制
4.1 鋼結構建筑的基礎通常都采用混凝土立柱，基礎的混凝土丑鋼筋、模板的施工與其他工程的施工方法相同而基礎立柱中預埋的螺栓是更是質量控制的重中之重，每個螺栓及每組螺栓之間的高度間距的偏差，直接影響著工程的整體質量。具體如下：取鋼柱底板大小的鋼板三塊(其中兩塊厚20mm，一塊8～20mm均可)，2mm 厚的兩塊銅板按照鋼柱底板螺栓孔位置、大小開孔，將三塊鋼板組裝在一起，把一組螺栓插入螺孔，用Φ14～Φ16的鋼筋將螺栓焊接為一體，上下各一道并可以重復多次使用。螺栓間間距及高低必須在規定的偏差范圍之內。在混凝土澆筑前，用經緯儀將螺栓組進行精確的定位.再用Φ14～Φ16 的鋼筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓鋼筋端頭頂正模板上，上下各一道，這樣每組螺栓之間的間距、高低可以控制并不被損壞。做好施工交接。土建工程結束后.將螺栓組間的(軸線間距)、高低，每一個柱身澆筑的高度用經緯儀進行測量，驗收后，組織相關安裝人員進行驗收，驗收后要求鋼結構安裝人員進行復測。
4.2 鋼構件的加工現已實現工廠化的生產，鋼構件的進場質量驗收就顯得至關重要，構件進場除了核查數量，并進行表面檢查外，還需要檢查以下資料：①鋼材材質的檢驗單，②鋼材的材質證明(復印件須蓋生產單位公章，并且說明原件存放地)；③無損檢測報告和探傷檢測報告。在安裝柱，梁時，主要檢查柱底版下的墊鐵是否穩定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、側自彎曲、螺栓的擰緊程度以及摩擦面清理驗收合格后，方可起吊施工。當鋼結構安裝完，并進行驗收合格之后，要求施工單位將柱底板和基礎頂面的空間用膨脹混凝土進行二次澆筑。鋼結構工程螺栓的連接通常使用高強螺栓和普通螺栓這兩種，普通螺栓連接，每個螺栓一端不能墊2個以上墊片，螺栓擰緊后外露螺紋不能少于2個螺距；高強螺栓使用前需要檢查螺栓的合格證和復試單，安裝過程中板疊接觸面要平整，接觸面必須大于75％邊緣縫隙不能大干0.8mm，高強螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和擴孔，不能強制穿入。高強螺栓不能作為臨時螺栓，螺栓擰緊要注意按一個方向施擰，當天安裝的要終擰完畢，并逐個嚴格檢查，對欠擰、超擰的要及時補擰或更換。不合格的焊縫不得擅自處理，同一部位的焊縫返修次數不能超過2次。鋼結構涂刷前，構件表面不能有異物，涂刷遍數和厚度應符合相關規定。在監理施工過程中，要求施工人員先固定鋼窗一邊的柱子，待釩窗完全固定并就位之后，再焊接另一邊的立柱這樣便可以保證鋼窗與立柱之間不會有縫隙。壓抑彩板進場后，要對其進行檢查，并復核施工安裝有關鋼構件的安裝精確度；清除檁條安裝時的焊縫藥皮和飛濺物，并涂刷防銹漆對鋼構件進行防腐處理。安裝彩板時，要按墻面的順序進行排版，從墻面的一側開始進行，再用螺釘固定，墻板接縫處要做好防水處理。
參考文獻：
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