建筑工程中的钢结构用钢主要有哪些

钢结构用钢主要是热轧成形的钢板和型钢等。薄壁轻型钢结构中主要采用薄壁型钢、圆钢和小角钢。钢材所用的母材主要是普通碳素结构钢及低合金高强度结构钢。

钢结构常用的热轧型钢有：工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。

冷弯薄壁型钢包括结构用冷弯空心型钢和通用冷弯开口型钢。

钢板材包括钢板、花纹钢板、建筑用压型钢板和彩色涂层钢板等。钢板是矩形平板状的钢材，可直接轧制而成或由宽钢带剪切而成，按轧制方式分为热轧钢板和冷轧钢板。钢板规格表示方法为宽度×厚度×长度（单位为mm）。钢板分厚板（厚度>4mm）和薄板（厚度≤4mm）两种。厚板主要用于结构，薄板主要用于屋面板、楼板和墙板等。巨程网

工业钢的牌号很多，按钢化学成分分三类：非合金钢、低合金钢和合金钢。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。

1、按品质分类

(1)

普通钢（P≤0045%，S≤0050%）

(2)

优质钢（P、S均≤0035%）

(3)

高级优质钢（P≤0035%，S≤0030%）

2、按化学成份分类

(1)

碳素钢：a低碳钢（C≤025%）；b中碳钢（C≤025~060%）；c高碳钢（C≥060%）。

(2)

合金钢：a低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b中合金钢（合金元素总含量>5~10%）；c高合金钢（合金元素总含量>10%）。

3、按成形方法分类：

(1)

锻钢；(2)

铸钢；(3)

热轧钢；(4)

冷拉钢。

4、按金相组织分类

(1)

退火状态的：a亚共析钢（铁素体+珠光体）；b共析钢（珠光体）；c过共析钢（珠光体+渗碳体）；d莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。

　(2)

正火状态的：a珠光体钢；b贝氏体钢；c马氏体钢；d奥氏体钢。

钢管

(3)

无相变或部分发生相变的

5、按用途分类

(1)

建筑及工程用钢：a普通碳素结构钢；b低合金结构钢；c钢筋钢。

(2)

结构钢

　a机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

b弹簧钢

　c轴承钢

(3)

工具钢：a碳素工具钢；b合金工具钢；c高速工具钢。

(4)

特殊性能钢：a不锈耐酸钢；b耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c电热合金钢；d耐磨钢；e低温用钢；f电工用钢。

(5)

专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢

a碳素结构钢：(a)

Q195；(b)

Q215(A、B)；(c)

Q235(A、B、C)；(d)

Q255(A、B)；(e)

Q275。

b低合金结构钢

c特定用途的普通结构钢

棒材

(2)优质钢（包括高级优质钢）

a结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。

b工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。

c特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。

7、按冶炼方法分类

(1)

按炉种分：a平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。

b转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或

(a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。c

电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。

(2)按脱氧程度和浇注制度分：

a沸腾钢（F）；b半镇静钢(b)；c镇静钢(Z)；d特殊镇静钢(TZ)。

一大楼类钢结构

1BOB高程及各柱断点位置。详图展开前应整理一份column schedule来控制整个项目的柱规格及断点。

2各楼层TOS及TOC标高。注意同楼层有高低差的地方。

3整理出项目中用到的所有型钢的规格与材质。市面上买不到的规格要及时通知业主替换规格。

4整理出项目中用到的接合形式。特别要注意那些同一种规格的梁在不同楼层接合不同的情况。

（碰到某些自以为高手的结构师时特别要注意）

5楼梯侧板位置及接合。同时注意一下平台的净高是否有不满足规范要求的情况，及时提出问题以免后续修改图纸。

6检讨整个工程用到的焊接形式。焊接是钢结构工程质量控制最重要的地方，好的焊接形式是节省制造成本的好途径。

自己在这方面功力不足时应请教制造部门的前辈。

7如有用到内爬式塔吊，应注意塔吊区的位置及塔吊补强方式。塔吊区构件要先行安装，注意出图的先后顺序。

8注意箱形柱的内隔板及上下封板的位置及厚度的取值要求。以及内隔板直立式电渣焊的工艺要求。

9梁穿孔位置，大小，及补强方式。

10外围预制幕墙与钢梁的接合铁件。

11地下钢柱与RC梁的接合的钢筋续接器的位置。

12各楼层的植钉要求

二厂房类钢结构

1BOB高程及column schedule。

2各区檐口及屋脊标高。

3整理出项目中用到的所有型钢的规格与材质。市面上买不到的规格要及时通知业主替换规格。

4整理出项目中用到的接合形式。

5天车轨顶标高及轨道中心线位置，以此推算出天车梁及牛腿高程。

6天车背梁或天车桁架与天车梁，走道板及主柱之间的位置关系。

7牛腿与主柱有无特殊的焊接要求。

8各处屋面大梁或桁架与天车梁的距离是否满足天车净高的要求。

9抗风柱位置。一般情况下其应与主柱外缘对齐。

10第一根墙檩与最后一根墙檩的位置。第一根墙檩应check其是否与基础螺栓冲突。最后一根墙檩应陪合天沟高程。

第一根屋檩与最后一根屋檩也有类似考虑。

11屋面及墙面斜撑的布置位置。

12檩条拉杆及偶撑的设置。

13彩板开孔的收边。一般说来，彩板边都要布置角钢或檩条，不大可能让彩板悬挑。

14门窗位置及收边。

15主体结构是否要预留接合给各类工业设备。

16爬梯的设置。

三桥梁类钢结构

本人对桥梁的制造及安装也不在行，但就详图来说一般要考虑以下几个方面的内容

1整理平曲线和竖曲线各控制点的数据。在进行后续工作前要验算一下各控制点的数据。虽然一般设计图上的控制点数据不会错，但此数据关系重大，验算一下为妙，以免以后的工作白做。

2无应力线型计算。构造函数让它可以算出任里程位置的"N，E"坐标，高程，方位角，纵坡，超高，预拱值。

3运用数值方法计算箱梁或板梁的3D形状并展成2D图形。复杂的曲线位置梁的真正3D理论形状是没有办法展开成2D图形的。

所以要用数值方法逼近。当然逼近时要把误差控制到可制造范围内。

以上是线形比较复杂的情况下要做的工作。

4基础螺栓架的灌浆孔及透气孔的设置。

5各墩柱里程，"N，E"坐标，及底板高程。

6墩柱内肋条的设置，内隔板与肋条有无焊接。

7墩柱的续接或与帽梁的接合形式。

8帽梁。钢结构桥梁中最复杂的一个构件。同样在线形比较复杂的情况下它的顶面理论形状根本没有半法制造出来。

只可将其用一个平面代替。而这时其与箱梁或板梁的接合处就有较大的误差。而箱梁或板梁的端部只好配合这个误差来调整形状。

帽梁的内部也相当的复杂，内隔板，肋条，竖向加劲板，人孔加劲板等等要弄清它们之间的位置关系,贯穿或不贯穿，焊接或不焊接

9板梁。由上面算出的2D图形图形再做局部编辑。加上端部接合，纵向加劲板，横向支撑（横构架）结合，水平斜撑接合，剪力钉等。

10箱梁。同上条。另要考虑肋条接合，内隔板，人孔等。

11横构架。要根据各路段不同的超高来放样，并考虑其其是否与管线支架有接合。

12水平斜撑。要用线型计算程序跑出各斜撑端点的3D坐标,再结合其端部接合板的放样数据来确定它的长度。

13横梁，纵梁。大跨度箱梁之间的次结构。

14其它杂项。管线支架，维修爬梯等。

桥梁钢结构是最难的一个类型。数值方法中的误差分析要惯穿计算过程的始终。详图员的3D观念要很强。

钢结构八大基础知识具体内容是什么，下面为大家解答。

一、钢结构的特点：

1、钢结构自重较轻

2、钢结构工作的可靠性较高

3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好

4、钢结构制造的工业化程度较高

5、钢结构可以准确快速地装配

6、容易做成密封结构

7、钢结构易腐蚀

8、钢结构耐火性差

二、常用钢结构用钢的牌号及性能

1、炭素结构钢：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等

2、低合金高强度结构钢

3、优质碳素结构钢及合金结构钢

4、专门用途钢

三、钢结构的材料选用原则

钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。

《钢结构设计规范》GB50017-2003提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可。

四、主要钢结构技术内容：

（1）高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构，其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好，可采用焊接型钢或轧制型钢，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大，防火性能好，适用于中高层建筑或底部结构；钢管混凝土施工简便，仅用于柱结构。

（2）空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观，施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量最大的结构型式。具有空间刚度大，用钢量低的优点，在设计、施工和检验规程，并可提供完备的CAD。除网架结构外，空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。

（3）轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条，圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系，柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大，高度可达十几米，并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业，产品质量好，安装速度快，重量轻，投资少，施工不受季节限制，适用于各种轻型工业厂房。

（4）钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构，近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点，整体强度大、刚性好、抗震性能良好，当采用外包混凝土构造时，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15～20％。组合楼盖及钢管混凝土构件，还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点，推广潜力较大。适用于随较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖，工业建筑柱和楼盖等。

（5）高强度螺栓连接与焊接技术。高强螺栓是通过磨擦力来传递应力，由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。高强螺栓连接施工简便、拆除灵活、承载力高、抗疲劳性能和自锁性好、安全性高等优点，工程中已取代了铆接和部分焊接，成为钢结构制作及安装中的主要连接手段。在车间内制作的钢构件，厚板应采用自动多丝弧埋焊，箱形柱隔板应采用熔咀电渣焊等技术。现场安装施工中，应采用半自动焊技术和气体保护焊药芯焊丝及自保护药芯焊丝技术。

（6）钢结构防护技术。钢结构防护包括防火、防腐、防锈，一般是采用在防火涂料处理后无需再作防锈处理，但在有腐蚀气体的建筑中尚需作防腐处理。国内防火涂料种类较多，如TN系列、MC-10等，其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟橡胶涂料及氯磺化涂料等。在施工中应根据钢结构型式、耐火等级要求及环境要求选用合适的涂料及涂层厚度。

五、钢结构的目标与措施：

钢结构工程涉及面广，技术难度大，在推广应用中必须遵循国家及行业标准规范。各地建设行政主管部门应重视钢结构工程专业化阶段的建设，组织好质检队伍培训工作，并及时总结工作实践和新技术应用。大专院校、设计部门和施工企业应加速钢结构工程技术人员培养，推广技术成熟的钢结构CAD。群众学术团体应配合钢结构技术的发展，广泛开展国内外学术交流和培训活动，积极把钢结构的设计、制作与施工安装技术的总体水平，在近期内能有奖励的提高。

六、钢结构的连接方法

钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。

（一）、焊缝连接

焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体。

优点：不削弱构件截面，节约钢材，构造简单，制造方便，连接刚度大，密封性能好，在一定条件下易于采用自动化作业，生产效率高。

缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。

（二）、螺栓连接

螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体。 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。

优点：施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接，也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接。

缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量，且对制造的精度要求较高；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接件常需相互搭接或增设辅助连接板（或角钢），因而构造较繁且多费钢材。

（三）、 铆钉连接

铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉，将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中，然后用铆钉枪将另一端也打铆成钉头，以使连接达到紧固。

优点：铆接传力可靠，塑性、韧性均较好，质量易于检查和保证，可用于重型和直接承受动力荷载的结构。

缺点：铆接工艺复杂、制造费工费料，且劳动强度高，故已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。

七、焊接连接

（一）焊接方法

钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体保护焊等。

手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单，操作灵活方便。但劳动条件差，生产效率比自动或半自动焊低，焊缝质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平。

自动焊的焊缝质量稳定，焊缝内部缺陷较少，塑性好，冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形状的焊缝。自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定。

气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热集中，焊接速度快，熔深大，故焊缝强度比手工焊的高。且塑性和抗腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接。

（二）、焊缝形式

焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在具体应用时，应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择。

（三）焊缝构造

1、对接焊缝

对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象，因而受力性能良好，对于承受静、动荷载的构件连接都适用。但由于对接焊缝的质量要求较高，焊件之间施焊间隙要求较严，一般多用于工厂制造的连接中。

2、角焊缝

角焊缝的形式：角焊缝按其长度方向和外力作用方向的不同，可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝与力作用方向斜交的斜向角焊缝以及围焊缝。

角焊缝截面形式又分为普通式、平坡式和深熔式。图中hf称为角焊缝的焊脚尺寸。普通式截面焊脚边比例为1：1，近似于等腰直角三角形，其传力线弯折较剧烈，故应力集中严重。对直接承受动力荷载的结构，为使传力平顺，正面角焊缝宜采用两焊角边尺寸比例1：15的平坡式（长边顺内力方向），侧面角焊缝宜采用比例为1：1的深熔式。

八、螺栓连接

（一）普通螺栓连接的构造

1、普通螺栓的形式和规格

钢结构采用的普通形式为大六角头型，其代号用字母M与公称和直径（mm）表示。工程中常用M18，M20，M22，M24。按国际标准，螺栓统一用螺栓的性能等级来表示，如“46级”、“88级”等。小数点前数字表示螺栓材料的最低抗拉强度，如“4”表示400N/mm2，“8”表示800N/mm2。小数点后的数字（06、08）表示螺栓材料的屈强比，即屈服点与最低抗拉强度的比值。

根据螺栓的加工精度，普通螺栓又分为A、B、C三级。

A、B级螺栓（精制螺栓）采用88级钢材制作，经机床车削加工而成，表面光滑，尺寸准确，且配用Ⅰ类孔（即螺栓孔在装配好的构件上钻成或扩钻成，孔壁光滑，对孔准确）。由于其加工精度高，与孔壁接触紧密，其连接变形小，受力性能好，可用于承受较大剪力和拉力的连接。但制造和安装较费工，成本高，故在钢结构中较少采用。

C级螺栓（粗制螺栓）用46或48级钢制作，加工粗糙，尺寸不够准确，只要求Ⅱ类孔（即螺栓孔在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成。一般孔径比螺栓杆径大1~2mm）。在传递剪力时，连接变形大，但传递拉力的性能尚好，操作无需特殊设备，成本低。常用于承受拉力的螺栓连接和承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要受剪连接。

2、普通螺栓连接的排列

螺栓的排列应简单、统一而紧凑，满足受力要求，构造合理又便于安装。排列方式有并列和错列两种排列（如图所示）。并列较简单，错列较紧凑。

（二）普通螺栓连接的受力特点

1、受剪螺栓连接

2、受拉螺栓连接

3、拉剪螺栓连接

（三）高强度螺栓的受力特点

高强度螺栓连接按设计和受力要求可分为摩擦型和承压型两种。摩擦型连接在承受剪切时，以外剪力达到板件间可能发生的最大摩阻力为极限状态；当超过时板件间发生相对滑移，即认为连接已失效而破坏。承压型连接在受剪时，则允许摩擦力被克服并发生板件间相对滑移，然后外力可以继续增加，并以此后发生的螺杆剪切或孔壁承压的最终破坏为极限状态。

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