无锡钢结构建筑质量安全检测报告技术中心

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焊接是钢结构建筑构件连接的主要方法，常用的焊接方法有;

1.手工电弧掉:所用设备有交流电焊机和直流电焊机两种，但操作方法相同。

1）交流电焊机:设备简单、操作灵活，可进行全位耸焊接。广泛用于碳素结构钢及一般钢结构建筑的焊接。

2）流电焊机:焊接技术与交流电焊机相同，其大特点是埠接电弧稳定.广泛用子低合金结构钢及重要钢结构的焊接。

2.埋弧自动焊:所用设备有单丝、双丝或三丝埋弧自动焊机，焊接质量好、效率高、劳动条件好.广泛用于对接平焊、角焊及船形位置的长直(或环形)焊缝的焊接，重要结构尽可能采用此种焊接方法。

3.半自动埋弧焊:介于手工电弧焊和埋弧自动焊之间，操作较灵活.但不方便。一般用于较长或弧形角焊缝的焊接。

4.气体保护焊:采用二氧化碳或其它惰性气体保护的半自动焊.焊接效率高、质量较好，可平、立、横位置焊接，但必须采取防风措施，原**用于薄板焊接，经多年研究及实践，现亦可用于钢结构的焊接。

5.电渣焊:日前有两种电渣焊工艺，一种是熔嘴电渣焊，另一种是管状焊条丝较电渣焊。工艺都较简单，容易掌握，质量好、效率商、成本低.操作条件好、劳动强度轻，广泛用于厚板立焊，但对重要结构的重要部位，焊后要进行热处理，以细化晶粒，提高冲击韧性。

6.粉芯焊丝自动焊:是近期发展起来的一种扞接方法。所用焊丝是在内心填充焊剂、铁粉及铁合金粉料卷成粉芯焊丝，形成自保护，与普通实心焊丝相比，有较好的工艺性能，焊接时电弧稳定、质量好、效率高、操作简便，劳动强度轻。适用于钢结构及大型容器横、立焊缝的焊接.亦可用于钢结构安装现场的高空焊接。  

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**高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大，*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或较大，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，较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，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*、防腐、防锈，一般是采用在*涂料处理后*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*涂料种类较多，如TN系列、MC-10等，其中MC-10*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。

钢结构焊缝无损检测方法和特点

 1、超声波探伤检测

超声波探伤表示利用超声波对焊缝内部缺陷进行检测。通常人们将机械振动频率在2~104Hz以上的频率称为超声波。物理研究实验表明，超声波会在同种介质沿直线传播，在不同种介质中发生折射。超声波探伤就是借助此种特点进行的，将超声波射入检测材料中，利用**高频率的声波经过折射和反射轨迹，检测焊缝质量。检测过程中，可以将其变化展示在显示屏上，由检测专业人员对其进行分析，判断是否存在缺陷及其大小。超声波检测目前已经广泛应用到钢结构焊缝的无损探伤检测中。由于该种检测技术容易受到操作人员专业技术水平、操作能力和检测过程顺利程度等因素影响较大，jingque度不高，不能定性、定量的对检测结果进行评估。目前该种问题已经成为检测技术人员主要的研究方向。

2、渗透探伤检测

该种检测技术主要利用着色物质和荧光材料发生燃烧后产生的渗透性，检测出缺陷痕迹，也可以将此种检测方法称之为荧光探伤或着色探伤。该种方式不仅可以应用到不锈钢以及铜等有色金属的材料，还可以运用到焊接钢结构中。由于其具有操作便捷、成本低、灵敏性高且不会对人体造成损害的特点，与超声探伤检测相同目前已经应用到很多行业中。缺点是渗透探伤检测方法只能对表面存在的缺陷问题进行检测，并且对缺陷只进行定量分析，不能让技术人员根据相关特征和反应变化等正确判断缺陷的深度和性质。

3、全息探伤检测

全息探伤检测是一种可以检测出缺陷三维立体变化的方法，主要使用声学照片、激光和x光等进行检测。该种检测技术的优点是可以jingque检测出焊接构件内外部的缺陷大小和位置，jingque度较高，可以让检测技术人员对检测缺陷状况进行分析，给焊缝做出合理的质量评定和判断。从当前钢结构焊缝无损探伤检测发展状况来看，该种检测技术还需要不断完善，且成本较大，目前还没有广泛应用到市场上。可由于该种技术的应用前景较好，检测jingque度较高，在我国钢结构焊缝无损探伤检测中具有非常大的市场发展前景。

4、磁粉探伤检测

磁粉探伤检测可以根据漏磁方法操作的差异，将其划分为磁粉法、磁记录法和磁感应法三种操作方法。从三种方法目前应用状况来看，磁粉法的应用较广泛。磁粉探伤检测主要是在强磁场的状况下，根据铁磁性材料表面缺陷产生的漏磁场吸附磁粉的原理对其进行检测。但磁粉探伤只能对磁性建筑表面缺陷进行探伤，在此方面与渗透探伤几乎一致，只能定量的进行分析，不能准确对缺陷表现隐藏深度和缺陷性质进行判断。

轻型钢结构厂房的优化设计

1 刚架较优柱距的确定

刚架的柱距与刚架的跨度、屋面荷载、檩条形式等因素有关。随着刚架柱距的增大，刚架用钢量是逐步下降的，但当柱距增大到一定的数值后，刚架的用钢量随着柱距的增大其下降的幅度较为平缓，而其他如檩条、墙梁的用钢量随着柱距的增大而增加，就房屋的总用钢量而言，随着柱距的增大先下降后上升。大量计算数据表明：一般情况下，门式刚架的*优柱距为6―9m，柱距不宜**过9m，**过9m屋面檩条与墙梁体系的用钢量增加太多，综合造价并不经济。从综合分析的角度看，确定合理的柱距才能既节省钢材，又使设计真正做到定型化、专门化、标准化以及轻型化，从而推动门式刚架轻型房屋结构体系在我国的发展。

2 合理跨度的确定

在设计中，应该根据具体房屋的高度来确定合理的跨度，总体来说，当荷载和柱高一定时，我们在设计中就应适当加大房屋的跨度，这样一来，刚架的用钢量整体增加不明显，但却很大程度上节省了空间。通过大量计算得出：当檐口高度为7m、柱距8.5 m，荷载情况完全一致的情况下，跨度在18―48 m之间的刚架单位用钢量为18～35 kg/m2，当檐口高度为12m时（其他情况相同），跨度在18―48 m之间的刚架单位用钢量（Q235一B）为25―40kg/m2，在工艺要求允许的情况下，设计人员选择方案时应选择较为经济合理的跨度，不宜盲目追求大跨度。

3.1穷举法。仔细计算和比较各种合理的构件截面形式，并在满足具体设计要求的情况下，以用钢量*少或造价作为控制条件，得到满意的截面尺寸。门式刚架常采用变化构件的截面来适应弯矩的变化以达到节约钢材的目的。除腹板的高度变化外，厚度也可根据需要变化，上、下翼缘可以用不同截面，相邻单元的翼缘也可采用不同的截面形式。影响整个刚架用钢量的因素有上、下翼缘宽度、厚度，腹板的厚度，构件大头、小头的高度，这些因素之间也互相影响，互相不独立。工程设计从形式上来说，是一种非常严格的力学和数学方法的jingque运算过程。

3.2用较优化理论。可以把问题归纳为一个单目标的问题，用钢量较少或造价较为优化的具体目标函数，应力、位移等可以作为约束条件，Zui后用我们的数学方法得到较满意的解。

事实上，结构设计中起重要作用的并不是那些运算方法和数学处理，而是一系列难以用jingque的计算解决的、具有主观色彩的决策问题。完全用*优化理论来解决截面优化设计有很大的复杂性。当设计人员决定了结构形式后，截面优化比较简单易行的方法是按照构件的内力来调整截面尺寸，经过试算来确定重量较小的截面。这种方法不但计算次数少，可以人工干预截面优化范围，的得到比较理想的截面尺寸。

4 柱脚设计

轻钢结构柱脚形式有两种：即铰接柱脚和刚接柱脚。对于铰接柱脚，基础仅受轴心荷载作用，设计相对比较简单。但部分轻钢节结构厂房都有吊车，依据《轻钢结构刚架轻型房屋钢结构技术规程》规定：用于工业厂房且有5t以上的桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接；《技术措施结构2003）规定：当设有桥式和梁式吊车时，轻钢结构刚架柱宜采用等截面构件，柱脚应设计成刚接。5t以上的桥式和梁式吊车的门刚结构柱脚应设计成刚接；3t及以下悬挂式吊车和无吊车的门刚结构，柱脚才可以设计成铰接。有较大吊车的房屋，柱**位移较大，柱脚采用刚接，使得每榀刚架形成**静定结构，不但能减小柱**位移具有较大的安全储备。对于高宽比和风荷载较大的无吊车门刚结构，柱脚也宜设计成刚接。

当柱底板与混凝土基础间的摩阻力不足以抵抗全部的水平剪力时柱脚还应设置抗剪键，抗剪键的设置需要计算。在基础施工时应留置键槽，键槽每侧宽出抗剪键不小于30mm，底部空隙高度不小于20mm。在柱脚底板和基础**面之间留有一定空间，柱脚铰接时不宜大于50 mm，柱脚刚接时不宜大于100mm。