时间：2022-09-07 23:06:45
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钢结构件的防火方法主要有涂料保护、防火板保护、混凝土保护、柔性卷材保护、无机纤维保护、结构内通水冷却保护等。其中，涂刷防火涂料施工方便、重量轻、成本低、不受构件几何形状限制，应用范围最广，效率最高。
要使钢结构材料在实际应用中克服防火方面的不足，必须进行防火处理，其目的就是将钢结构的耐火极限提高到设计规范规定的极限范围。防止钢结构在火灾中迅速升温发生形变塌落，其措施是多种多样的，关键是要根据不同情况采取不同方法，如采用绝热、耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。防火涂料就是一种近年来比较先进的防火技术措施。
二、钢结构防火涂料防火原理及组成
钢结构防火保护的原理是采用绝热或吸热的材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降低热量向钢材传递的速度，推迟钢结构温升和强度减弱的时间。根据《钢结构防火涂料》(GB14907—2002)，钢结构防火涂料定义为施涂于建筑物及构筑的钢结构表面，能形成耐火隔热保护层以提高钢结构耐火极限的涂料。目前，国内外钢结构防火涂料主要有基体树脂、催化剂、成碳剂、发泡剂等组成。
1.基体树脂
基体树脂与其它组分配伍，既保证了涂料在正常条件下具有各种使用功能，又能在火焰灼烧或高温条件下具有难燃性和优良的膨胀发泡性能。通常情况下，丙烯酸树脂防火涂料的炭化层质量较高，故通常采用丙烯酸树脂作为主成膜物，并对其进行改性，以提高涂料的整体效果。
2.催化剂
催化剂是一种能在一定条件下分解出磷酸的物质，分解出的酸使多元醇脱水，从而使之形成不易燃的三维空间结构的炭化层。通常，磷酸三聚氰胺的水溶性较聚磷酸胺小，且兼具催化和发泡双重功效，目前主要选用磷酸三聚氰胺为催化剂。
3.成碳剂
成碳剂是涂层在高温下形成不易燃三维空间结构的泡沫碳化层的物质基础，对泡沫炭化层起骨架作用。成碳剂在分解温度上要和催化剂相匹配，当采用聚磷酸胺作催化剂时就应用热稳定性高的含高碳多羟基化合物作成碳剂，如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于广东大亚湾核电站厂房屋架上已达十几年之久，仍可正常使用。但其缺点是施工时气味大、涂层易老化，淀粉等。使用淀粉做成碳剂，涂层的耐水性问题不易解决，而二季戊四醇由于其价格原因，在国内也很少使用，目前国内普遍采用季戊四醇作为防火涂料的成碳剂。
4.发泡剂
膨胀型防火涂料只有在发泡剂的作用下，才能在高温火焰下产生膨胀层。发泡剂遇火分解并释放出氨、水、二氧化碳、卤化氢等不燃性气体，使涂层在到达软化点的情况下发泡膨胀，形成海绵状结构。
三、存在的技术问题
1.耐久性
由于厚型防火涂料存在自重大，装饰性差，因此只能应用在某些对外观要求不高的室外钢结构。广泛应用的是薄型和超薄型钢结构防火涂料，特别是超薄型。此两类涂料所使用的主要原料聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在随着环境、时间等溶出、分解、降解和老化等问题，因此，此类涂料必定会随着时间的推移防火性能有所下降，而目前还没有找出一种评定防火涂料耐久性的方法。检测报告所给出的耐火极限是涂料涂后保养1至2个月的检验结果，但火灾的发生是不可预测的，火灾可能是在涂料涂后的1年，也可能在涂后的10年发生，因此膨胀型防火涂料最主要的就是耐久性问题。
2.安全性
目前的膨胀型钢结构防火涂料遇火有可能释放出氨、HCN、卤化氢、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害气体。如果这些气体的浓度超过了人体忍受极限，便会对未逃离火场的人员以及消防人员造成危害。
3.生产、施工
国内多数钢结构防火涂料生产企业的规模不大，生产工艺流程自动化水平不高，有部分企业还处于手工作坊式在操作，不少产品的配方工艺大同小异，对专用于防火涂料的原料研究不够，对原材料的检测、控制不够，生产过程的检测手段不全，施工设备有待改进提高，与防锈漆的配套性也不能进行严格的检验。
4.测试方法
钢结构防火涂料作为一类功能性涂料，其性能主要有理化和耐火两方面组成。同样耐火极限的防火涂料因其应用环境不同、受火类型不同，对基材的保护作用也就不同。
5.检测标准方面
GB14907-2002《钢结构防火涂料》对同种防火涂料只规定一种涂层厚度的检验报告，而实际工程中由于钢梁、钢柱、钢楼板规范所要求的耐火极限各不相同，例如室内厚度为2mm的超薄型防火涂料检测报告出具耐火极限为1.5h，实际工程要求钢梁、钢板、钢柱耐火极限分别为1.5h、1.0h、2.0h。对钢板、钢柱应采用何种厚度的防火涂料进行保护，目前无论从理论界或是实际工程均缺乏相应的研究。
6.检测标准构件与实际工程构件的差异性
耐火极限检验中使用的基材是Q235的标准I36b或I40b热轧普通工字钢梁，而实际工程运用中，钢构件的截面尺寸各种各样。检验报告中描述的钢梁与实际工程中的钢构件并无完全的对应关系，实际使用的钢构件和标准钢梁间应该如何进行换算，如何确定实际使用的钢构件的涂层厚度，国家尚无规定。
四、相应对策
1.对钢结构建筑进行科学的防火保护
目前，我们通常使用的方法有：钢结构表面喷涂防火涂料；用现浇混凝土作外包层；钢构件内充水等，其中应用最为广泛的是钢结构表面喷涂防火涂料。
2.加大宣传培训教育的力度
防火工程造成的火险隐患原因是多方面的，但很重要的一个原因是思想认识不到位，轻视火灾预防，对违规施工存在侥幸心理。消防部门应利用报纸、广播等形式广泛宣传钢结构阻燃处理的重要性和必要性，适时组织设计、施工单位进行消防培训，提高设计、施工人员的业务理论水平和执法守法意识。3.加强对防火涂料市场的规范管理
凡是防火涂料的生产厂家必须有国家检测机构检测合格的报告，方准出厂销售，并应附有使用说明书，标明技术性能、制造批号、储存期限、适用范围；消防监督部门应对每批防火涂料进行出厂前的质量抽检，并检验其包装、标贴、说明等是否符合规定要求。对于防火涂料的施工单位，明确要求持有相关施工资质。
4.严把审核关
在受理钢结构审核项目时，要求设计单位在图纸中明确建筑物的使用性质、耐火等级、火灾危险性分类、生产工艺流程、防火涂料的施工方法等消防设计内容。承担消防工程的施工单位应具有相应的资质，并在施工前将施工方案报消防部门审核。对于设计不全、无施工方案的，消防部门可以下发不受理通知单并注明不受理的理由。
5.正确选用防火涂料品种
目前市场上防火涂料的品种繁多，其防火性能也不尽相同。不能把组成、制造工艺、质检方法和标准以及施用技术等方面存在明显不同的饰面型防火涂料用于保护钢结构；对钢结构防火涂料应根据钢结构耐火极限要求选用不同的防火涂料：耐火极限不超过1h时，可选用超薄型或薄型防火涂料；耐火极限不超过2.5h时，可选用薄型或厚浆型防火涂料；耐火极限在2.5h以上时，应选用厚浆型防火涂料。部位且装饰效果要求高时，如屋顶承重构件可选用超薄型防火涂料，的柱及网架构件则可选用薄型涂料，隐蔽部位选用厚浆型涂料。不能将技术性能仅满足于室内钢结构防火涂料标准要求的产品未加技术改进就用于保护室外钢结构，露天钢结构防火涂料的选用应考虑其耐水、防冻、防腐等因素，只有这样，才能真正发挥涂料的防火性能。
6.及时进行施工现场检查
防火涂料工程施工较快，加强对施工现场的监督检查非常重要。通过施工现场检查，可以掌握施工队伍的情况、工程的进度、施工质量和产品质量。只有实地检查，才能发现隐患并及时督促整改，避免不必要的损失。有条件的地方，还可以从施工现场取样并对样品进行热性能分析、比较、检验，确保工程质量。
7.严格验收标准
在工程竣工验收前，消防部门应让建设、施工、监理单位出具质量检测报告，掌握工程施工情况。在工程验收时，不仅要重视消防设施的验收，还应把钢结构防火涂料的验收放在重要位置。消防监督人员不仅要眼看、手摸，还应配置测厚仪等必要的检测设备。对于施工质量达不到要求的，该返工的要返工，该处罚的处罚，确保钢
结构消防工程的质量，从根本上消除钢结构工程存在的火灾隐患。
五、结束语
由于钢结构防火涂料是如今乃至未来社会很有发展前途的一类产品，只有检验机构、生产、设计、施工、监理和消防监督部门联手共同努力，才能使我国的防火涂料领域健康、有序发展。
关键词：混凝土结构的加固 砌体结构的加固 钢结构加固
混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。
混凝土结构加固篇
一、直接加固的一般方法有：
1、加大截面加固法
在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。
在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。
加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3、有粘结外包型钢加固法
外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
4、粘钢加固法
钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面）表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。
该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
5、粘贴纤维增强塑料加固法
外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
6、绕丝法
该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。
7、锚栓锚固法
该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
二、间接加固的一般方法有：
1、预应力加固法
（一）预应力水平拉杆固法
预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。
由于水平提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。
（二）预应力下撑拉杆加固法
钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力。
该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600C以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
2、增加支承加固法
增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的载载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
3、其它加固法
辅助结构加固法是采用另制的辅助构件，如型钢、钢桁架或钢筋混凝土梁，部分或全部分担被加固梁的荷载。
在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗弯和抗剪能力都得到提高。
三、与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有：
1、托换技术
系托梁（或桁架）拆柱（或墙）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成；适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。
2、植筋技术
系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。
3、裂缝修补技术
根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。内部修补法。
内部修补法是用压力泵把胶结材料压力混凝土裂缝中，结硬后起到补缝作用，并通过其胶结性使原结构恢复整体性，该方法适用于裂缝宽度较大，对结构的整体性和安全性及耐久性等有影响，或有防水防渗等要求的裂缝的修补。
4、碳化混凝土修复技术
系指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。
5、混凝土表面处理技术
系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。
6、混凝土表层密封技术
系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。
7、其它技术
如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。 转贴于 砌体结构篇
四、砌体结构加固方法：
砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。
（一）适用于砌体结构的直接加固方法一般为：
1、钢筋混凝土外加层加固法
该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强，砌体加固后承载力有较大提高，并具有成熟的设计和施工经验；适用于柱、带壁墙的加固；其缺点是现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。
2、钢筋水泥砂浆外加层加固法
该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近，但提高承载力不如前者；适用于砌体墙的加固，有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。
3、增设扶壁柱加固法
该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近，但承载力提高有限，且较难满足抗震要求，一般仅在非地震区应用。
（二）适用于砌体结构的间接加固方法一般为：
1、无粘结外包型钢加固法
该法属于传统加固方法，其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少，受力较为可靠；适用于不允许增大原构件截面尺寸，却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固；其缺点为加固费用较高，并需采用类似钢结构的防护措施。
2、预应力撑杆加固法
该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力，且加固效果可靠；适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固；其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。
（三）砌体结构构造性加固与修补
1、增设圈梁加固
当圈梁设置不符合现行设计规范要求，或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷，或房屋的整体性较差时，应增设圈梁进行加固
2、增设梁垫加固
当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时，应增设梁垫进行加固。
3、砌体局部拆砌
当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时，可将破裂墙体局部拆除，并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。
4、砌体裂缝修补
在进行裂缝修补前，应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素，确定造成砌体裂缝的原因，以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。
钢结构篇
五、钢结构加固方法：
钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。
1、改变结构计算图形
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法；
改变结构计算图形的一般加固方法：
（1）对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：
A、增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；
B、加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性；
C、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性；
D、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷；
E、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。
（2）对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固：
A、改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载；
B、改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；
C、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；
D、调整连续结构的支座位置；
E、将结构变为撑杆式结构；
F、施加预应力。
（3） 对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固：
A、增设撑杆变桁架为撑杆式结构；
B、加设预应力拉杆。
2、加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3、连接的加固与加固件的连接
钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。
钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
4、裂纹的修复与加固
结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。
参考书籍：
《结构可靠性鉴定与加固技术》 曹双寅邱洪兴 王恒华编
《混凝土结构耐久性》 金伟良编
关键词：防火设计
1钢结构防火设计的概述
建筑钢材强度高、自重轻，加上钢结构具有制作简便、施工工期短等优点，适用于各种工程结构，因而在工业与民用建筑中得到了广泛的应用。但是钢结构耐火性能很差，钢材虽为非燃烧材料，但却易导热、怕火烧。未做防火处理的钢结构发生火灾后，结构垮塌很快, 其耐火极限仅为15～20分钟。因此防火是钢结构设计十分重要的部分。钢结构防火设计是选定保护材料及所需厚度，从而使结构在火灾中的升温不超过其临界温度而确保耐火稳定性。防火设计的目标就是使结构构件的实际耐火时间大于或等于规定的耐火极限。
2燃烧原理及火灾产生原因
2.1燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应。燃烧必须包括三个基本要素，即可燃物质、助燃物（空气、氧气或氧化剂）和火源（如高温、火星或火焰等）。
2.2人们所看到的燃烧现象，往往实际并不是物质本身在燃烧（除了组成和结构简单的可燃气体，如氢气之外），而是物质在受热分解出的气体或液体蒸气在气相中的燃烧，有机聚合物固体在燃烧时，一般均有下列过程：可燃固体发生熔融和热分解，形成一个凝聚和热分解区，析出可燃性气体，并同时放热；可燃气体和助燃剂混合并受到进一步的加热（预热）；经预热的混合空气达到燃点后开始燃烧，同时放出大量的热，由燃烧时放出的热量又反过来对可燃固体及其分解放出的气体进行加热，于是形成一个循环过程，使燃烧愈来愈猛烈。 当燃烧不可控制时，就会形成火灾。为了阻止燃烧的进行，必须切断燃烧过程中的三个要素中的任何一个。
3钢结构在火灾中的破坏过程
建筑用钢（Q235、Q345钢等）在全负荷的情况下失去静态平衡稳定性的临界温度为540oC左右。钢材的力学性能随温度的不同而变化。当温度升高时，钢材的屈服强度（fy）、抗拉强度（fu）和弹性模量（E）的总趋势是下降的。
a)钢材温度在150oC以下时，变化不大；
b)当温度在250oC左右时，钢材的fu反而有较大提高，但这时的相应伸长率（δ）较低、冲击韧性变差，钢材在此温度范围内破坏时常呈常呈脆性破坏特征，称为“蓝脆”；
c)当温度超过300oC时，钢材的fu、fy和E开始显著下降，而δ开始显著增大，钢材产生徐变；
d)当温度超过400oC时，强度和弹性模量都急剧降低；
e)当温度超过500oC时，其强度下降到40%~50%，钢材的力学性能（屈服点、抗压强度、弹性模量等）迅速下降，低于建筑结构所要求的屈服强度。
4钢结构防火设计的意义：
a)减轻钢结构在火灾中的破坏，避免钢结构在火灾中局部倒塌造成灭火及人员疏散的困难；钢结构的防火保护的目的是尽可能延长钢结构到达临界温度的过程，以争取时间灭火救人。
b)避免钢结构在火灾中整体倒塌造成人员伤亡
c)减少火灾后的修复费用，缩短灾后结构功能的恢复周期，减少间接经济损失。
5钢结构防火设计原则
5.1 钢结构的防火设计应符合国家《建筑设计防火规范》及《石油化工企业设计防火规范》等的有关规定。建筑师应根据规范慎重并合理地确定建筑的防火类别与防火等级。
5.2钢结构的防火设计是在采用各种防火措施的条件下，能保证钢结构在规范所规定的耐火极限时间内，其承载力仍不小于各种作用和组合效应。
6钢结构防火保护方法主要分为两种：截流法和疏导法。
6.1 截流法：是截断或阻滞火灾产生的热量向构件的传输，从而使构件在规定的时间内升高的温度不超过其临界温度。做法是在构件表面设置一层保护材料，火灾产生的热量首先传给这些保护材料，再由保护材料传给构件。由于所选材料的导热系数较小，而热容又较大，所以能很好的阻滞热流向构件的传输，从而起到保护作用。截流法分为喷涂法、包封法、屏蔽法和水喷淋法。
6.1.1喷涂法：是用喷涂机具将防火涂料直接喷在构件表面，形成保护层。防火涂料涂层本身多孔轻质，并且受热后形成炭化泡沫层，能有效的阻止热量迅速向钢结构传递；涂层吸热后部分物质分解放出水蒸气或其他不燃气体，也起到消耗热量、降低火焰温度和稀释氧气的作用。
6.1.2包封法：是在钢结构表面做耐火保护层，将构件包封起来，具体做法如下：
用现浇混凝土、砂浆和胶泥做耐火保护层。这种材料既有不燃性，又有较大热容量，减缓构件升温效果很好。
用矿物纤维（石棉、岩棉和矿渣棉）做耐火保护层。具体做法是将矿物纤维和水泥混合，用特殊喷枪与水的喷舞同时向底部喷涂，构成海绵状的覆盖层。
用耐火轻质板作为防火外包层。钢结构防火用板材分为两类：一类为密度大、强度高的薄板，如短纤维增强的各种水泥压力板；另一类是密度较小的厚板，如轻质硅酸钙防火板及膨胀蛭石防火板。板材不同厚度与不同构造的耐火性能、时限等，均应有国家检测机构的检测认定。防火板由工厂加工，它的表面平整，装饰性好。可采用钉合及黏合剂黏合。
6.1.3屏蔽法：把钢结构包藏在耐火材料组成的墙体或吊顶内，火灾时可使钢结构升温大为延缓，大大提高钢结构耐火能力。
6.1.4水喷淋法：在结构顶部设喷淋供水管网，火灾时，会启动开始喷水，在构件表面形成一层连续流动的水膜，从而起到保护作用。
6.2疏导法：是在热量传到构件上后，设法把热量导走或消耗掉，使构件温度不至升高到临界温度，从而起到保护作用。主要是充水冷却保护法，钢结构设计时构件采用空心封闭截面，在空心截面中充满水，发生火灾时构件把吸收的热量传给水，依靠水的蒸发消耗热量或通过循环把热量导走，构件温度便可保持在100oC左右。从理论上讲，这是钢结构保护最有效的方法。但由于对结构设计有专门的要求，造成钢结构截面较大，目前实际应用很少。
6.3以上介绍的各种防火保护方法各有特点。采用防火涂料进行阻燃的方法被认为是有效的措施之一， 目前90%左右的钢结构防火工程做法是应用防火涂料。
7防火涂料的分类
钢结构防火涂料的类型可根据不同的方法来定义：从基材来分，可分为有机和无机防火涂料；根据防火机理分，可分为非膨胀型和膨胀型钢结构防火涂料；根据涂层厚度来分，可分为厚型、薄型、超薄型钢结构防火涂料。
8钢结构防火涂料的选择及注意事项
8.1 实际工程中选用的防火涂料必须有国家检测机构对其耐火性能认可的检测报告及生产许可证。
8.2民用建筑及大型公用建筑的承重钢结构宜采用防火涂料防火，由建筑师与结构工程师按建筑物耐火等级及耐火时限，根据《钢结构防火涂料应用技术规范》选用涂料的类别及构造做法。
8.3选用时宜优先选用薄涂型防火涂料，选用厚涂型涂料时，其外需做装饰面层隔护。装饰要求较高的部位可选用超薄型防火涂料。
8.4重要的钢柱构件采用防火涂料保护时，一般应采用厚涂型防火涂料，且节点部位宜做加厚处理。当所用防火涂料的粘接强度小于0.05Mpa时，涂层内应设置与钢构件相连接的钢丝网。
8.5防火涂料的施工应由专业队伍承担，并按《钢结构工程施工质量验收规范》及《钢结构防火涂料应用技术规程》检查验收。
9以上从钢结构防火设计的概述，燃烧原理及火灾产生原因，钢结构在火灾中的破坏过程，钢结构防火设计的意义、原则，防火涂料的分类、选用原则等多个方面介绍了钢结构防火的设计思路和设计原则
我们在做钢结构防火的设计的时候要认真遵循，为用户提供安全可靠的优秀设计。
参考文献:
[1]《钢结构防火涂料应用技术规范》 CECS 24_90
[2]《钢结构设计规范》GB50017-2003
[3] 《建筑设计防火规范》GB50016-2006
[4] 《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
[5] 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205_2001
关键词：钢结构 加固
随着科技的发展新型材料的运用越来越广泛，以钢结构为主体的建筑，成为发展的主流，近年来，钢结构更加广泛应用于公共建筑中，我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材，同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品日益也增多，如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产，使建筑结构充满现代化时代气息，实际证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景。
一、钢结构加固的主要依据
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002、J218-2002）
《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）二、钢结构的材料事故
1、钢结构的材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。钢结构所用材料包括钢材和连接材料两大类。影响钢材性能的主要因素有有害化学成分超标、冶金轧制缺陷、硬化使钢材的塑性和韧性降低、应力集中以及温度过高或过低等。引发钢结构材料事故的常见因素有钢材质量不合格、螺栓质量不合格、焊接材料质量不合格、设计选材不当、制作安装工艺不合理、母材与焊接材料不匹配、随意混用或替代材料等。
2、材料事故的处理方法：因地制宜的选用合适的材料，严禁使用不合格材料；选择恰当的施工工艺，严格按照设计与相关规范进行制作、安装。并实际使用中进行定期检查和维修。
三、钢结构的变形事故
钢结构的变形包括：钢结构总体变形和局部变形；钢结构初始变形和加工制作中的变形。焊接主要总体变型，钢屋架倾斜弯曲事故，钢屋架方贤头超长质量事故，捍条承载力失效变形事故，轻钢屋。
四、钢结构的疲劳破坏事故
疲劳破坏就是微裂缝的萌生，缓慢扩展，和最终迅速断裂的过程。疲劳破坏的影响同素有：疲劳荷载，断裂韧性，应力幅；循环次邮构造细节。提高和改善疲劳性能的措施：正确选材，采用合理的构造细节，减小应力集中程度，严格控制施工质量，疲劳设计准则无限寿命设计，有限寿命设计，破损－安全设计。
五、钢结构的失稳事故
失稳概念：是指钢结构或构件丧失了整体稳定性书承载力极限状态的范围。失稳的类型及特点：整体失稳事故，局部失稳事故，平衡分岔失稳，极值点失稳，跃越失稳。当结构因抗拉强度不足而破坏时，结构呈现较大的变形，当结构因受压稳定性不足而破坏时，先前没有太大的变形，但呈现脆性变形，也是最危险的一种失稳。
失稳事故的处理与防范：强化稳定设计理念，制作单位应力求减少缺陷；施工单位应确保安装过程中的安全，使用单位应正常使用钢结构建筑物。
六、钢结构的锈蚀事故
1、钢结构的锈蚀的类型：钢结构的锈蚀类型有：化学锈蚀和电化学锈蚀。由于钢结构表面与周围介质直接起化学反应而产生的锈蚀围殴化学腐蚀。钢结构在存放和使用中与周围介质之间发生氧化还原反应而产生的腐蚀为电化学腐蚀。潮湿的空气、钢结构表面的显微组织、杂质分布不均、受力变形、表面平整度等，都是钢材锈蚀的主要因素。
2、钢结构腐蚀处理及防腐方法：(1)综合考虑厂房的整体布置，采用有利于自然通风的厂房布置方案,以降低有害物的含量。(2)尽可能选用含有适量合金元素的，耐大气腐蚀的低合金钢材和正确配套的涂料。(3)在结构选型上采用不易锈蚀的合理方案。(4)采用先进、科学的管理方法和合理的防腐措施。
七、钢结构的火灾事故
钢材本身不燃烧，却不耐高温，耐火性能差，跨度大、空间大，火灾蔓延迅速，整体连接性强，易变形倒塌。可采用：钢结构防火涂料、浇筑混凝土砌筑砖块法、充水法、轻质防火厚板包覆法及复合保护法等进行钢结构的防火措施。
八、钢结构加固的主要方法
减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其它加固方法。
1、改变结构计算图形。改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固，改变结构计算图形的一般加固方法有：（1）对结构可采用：增加支撑形成空间结构并按空间结构验算、加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。（2）对受弯杆件可采用：改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载、改变端部支承情况，例如变铰接为刚结、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构、调整连续结构的支座位置、将结构变为撑杆式结构、施加预应力。等的改变其截面内力的方法进行加固。（3）对桁架可采取：增设撑杆变桁架为撑杆式结构、加设预应力拉杆的方法改变其杆件内力的方法进行加固。
2、加大构件截面的加固：采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3、连接的加固与加固件的连接：钢结构连接方法，即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
钢结构是主要由钢制材料组成的结构。
主要用于桥梁、建筑、灯塔、船类等领域。钢结构由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，特别适用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
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钢结构试验检测
一、焊前检验
焊前检验是指焊接实施之前准备工作的检验、包括原材料的检验，焊接结构设计的鉴定及其他可能影响焊接质量因素的检验（如焊工考试、电源的质量、工具和电缆的检查）。检验应根据图纸要求和相应的国家标准及行业标准进行。
二、焊接过程中的检验
在焊接过程中主要检验焊接、焊缝尺寸和结构装配质量。
1.焊接的检验
焊接是指焊接过程中的工艺参数，如焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊条（焊丝）直径、焊接的道数、层数、焊接顺序、能源的种类和极性等。正确的规范是在焊前进行试验总结取得的。有了正确的规范，还要在焊接过程中严格执行才能保证接头质量的优良和稳定。对焊接规范的检查，不同的焊接方法有不同的内容和要求。
（1）手工焊的检验
一方面检验焊条的直径和焊接电流是否符合要求，另一方面要求焊工严格执行焊接工艺规定的焊接顺序、焊接道数、电弧长度等。
（2）埋弧自动焊和半自动焊焊接的检验
除了检查焊接电流、电弧电压、焊丝直径、送丝速度、焊接速度（对自动焊而言）外，还要认真检查焊剂的牌号、颗粒度、焊丝伸出长度等。
（3）接触焊的检验
对于对焊，主要检查夹头的输出功率、通电时间、顶锻量、工件伸出长度、工件焊接表面的接触情况、夹头的夹紧力和工件与夹头的导电情况等。电阻对焊时还要注意焊接电流、加热时间和顶锻力之间的相互配合。压力正常但加热不足，或加热正确而压力不足都会形成未焊透。电流过大或通电时间过长会使接头过热，降低其机械性能。闪光对焊时，特别要注意检查烧化时间和顶锻速度。若焊接时顶锻力不足，焊件断头表面可能因氧化物未被挤出而形成未焊透或白斑等缺陷。对于点焊，要检查焊接电流、通电时间、初压力以及加热后的压力、电极表面及工件被焊处表面的情况等是否符合工艺规范要求。对焊接电流、通电时间、加热后的压力三者之间配合是否恰当要认真检查，否则会产生缺陷。如加热后的压力过大会使工件表面显著凹陷和部分金属被挤出；压力不足会造成未焊透；电流过大或通电时间过长会引起金属飞溅和焊点缩孔。对于缝焊，要检查焊接电流、滚轮压力和通电时间是否符合工艺规范。通电时间过少会形成焊点不连续，电流过大或压力不足会使焊缝区过烧。
（4）气焊的检验
要检查焊丝的牌号、直径、焊嘴的号码，并检查可燃气体的纯度和火焰的性质。如果选用过大的焊嘴会使焊件烧坏，过小的焊嘴会形成未焊透，使用过分的还原性火焰会使金属渗碳，而氧化焰会使金属激烈氧化。这些都会使焊缝金属机械性能降低。
2.焊缝尺寸的检查
焊缝尺寸的检查应根据工艺卡或行业标准所规定的要求进行。一般采用特制的量规和样板来测量。（图一）和图（二）是普通样板和万能量规测量的示意图。
3.结构装配质量的检验
在焊接之间进行装配质量检验是保证结构焊成后符合图纸要求的重要措施。对装配结构应作如下几项检查：
（1）按图纸检查各部分尺寸、基准线及相对位置是否正确，是否留有焊接收缩余量和机械加工余量。
（2）检查焊接接头的坡口型式及尺寸是否正确。
（3）检查点固焊的焊缝布置是否恰当，能否起到固定作用，是否会给焊后带来过大的内应力。并检查点固焊缝的缺陷。
（4）检查焊接处是否清洁，有无缺陷（如裂缝、凹陷、夹层）。
三、焊后成品的检验
焊接产品虽然在焊前和焊接过程中进行了检查，但由于制造过程中外界因素的变化，如操作规范的不稳定、能源的波动等都有可能引起缺陷的产生。为了保证产品的质量，对成品必须进行质量检验。钢结构构件一般用外观检测法检测表明缺陷，内部缺陷用超声波探伤和射线探测检测。下面先介绍外观检测方法，其它探伤原理和方法将作专门介绍。
焊接接头的外观检测是一种手续简便而应用广泛的经验方法，是成品检验的一项重要内容。这种方法有时亦使用于焊接过程中，如厚壁焊件作多层焊时，每焊完一层焊道便采用这种方法进行检查，以防止前道焊层的缺陷被带到下一层焊道中去。
外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。
这种检查一般是通过肉眼观察，借助标准样板、量规和放大镜等工具进行检测的。故有肉眼观察法或目视法之称。
检查之前，必须将焊缝附近10～20mm基本金属上所有飞溅及其它污物清除干净。在清除焊渣时，要注意焊渣覆盖的情况。一般来说，根据熔渣覆盖的特征和飞溅的分布情况，可粗略地预料在该处会出现什么缺陷。例如，贴焊缝面的熔渣表面有裂纹痕迹，往往在焊缝中也有裂纹；若发现有飞溅成线状集结在一起，则可能因电流产生磁场磁化工件后，金属微粒堆积在裂纹上。因此，应在该处仔细地检查是否有裂纹。
对合金钢的焊接产品作外部检查，必须进行两次，即紧接着焊接之后和经过15～30d以后。这是因为有些合金钢内产生的裂纹形成得很慢，以致在第二次检查时才发现裂缝。
对未填满的弧坑应特别仔细检查，因该处可能会有星形散射状裂纹。
关键词：自动化程度高、跨度大、重量轻
中图分类号： TU391 文献标识码： A 文章编号：
建筑轻钢结构和传统的混凝土结构相比，具有跨度大、结构基础要求低、抗震抗风能力强、外表美观、建造周期短、维修费用低等一系列的优点，因而越来越受欢迎，得到了飞速的发展。 和重钢相比，轻钢结构重量轻，用钢量少、对基础的承载要求更低，设计周期短、建造速度快，特别适合于建造大跨度结构。现已在厂房、办公楼、大型超市、物流仓库、展示厅、机库和室内体育场馆等产品领域得到了广泛的应用。
1、轻钢构件连接节点的形式 按构件受力方式可分为：单剪连接、弯矩连接、扭矩连接，及其与轴向力的组合连接。按构件的连接方式可分为：单板连接、双板连接、端板连接。按构件与构件间的连接可分为：梁-梁连接，梁-柱连接。
2、轻钢结构连接接点的设计要求
建筑工程对钢结构的加工和安装要求决定了钢结构的连接方式，可以按照业主要求，对焊接易于保证焊缝质量，使钢构件既适于加工保证工程进度的要求，同时又便于现场安装方便快速，因此决定在钢结构的节点设计中，构件与构件之间的连接尽量采用螺栓连接，除非在那些使用螺栓连接将使整个节点变的非常复杂或被连接的构件尺寸较小、无足够空间布置一定数量螺栓的情况下才采用现场焊接的连接设计。
对于节点设计的另外一个重要要求是连接螺栓和焊缝所能提供的力必须大于所给外力或被连接构件的最大承载力。此外对于和预埋件相连接的构件为使连接方便，并且便于处理预埋件定位偏差造成的影响，通常采用现场焊接。在浇筑混凝土时遗漏预埋间的情况下为便于钢构件和混凝土的固定，采用HILTI膨胀螺栓和化学螺栓连接，是最常用的构件连接方法。
3、轻钢结构连接节点的设计方法 简支梁连接。梁-梁，梁-柱是钢结构设计中的基本连接，一般采用简支梁连接形式，可使用双角钢、端板、单板双板连接。此状况下一般将双角钢与次梁车间焊接，现场用螺栓将主梁腹板与双角钢连接。在此连接状态，螺栓不受偏心载荷，而焊缝受到偏心载荷的作用，由于焊缝采用三面围焊其抗弯能力较高，因此，在较重载荷的情况下，一般采用双角钢连接。相对而言，螺栓承受了附加偏心载荷。在另外一些场合，如载荷较大并且次梁与主梁成一定的角度时，将钢板弯折成相应的角度，形成类似于双角钢的连接。如果载荷较小，可采用较简单的端板连接，在此类连接中，适当增加端板板厚，可承受剪力和轴向力的组合荷载。时对于主次梁不是正交的情况下，端板连接在加工工艺性上的优点比双角钢连接更好。
单板连接对于连接槽钢等类的次梁而言是非常简便的，尽管螺栓受偏心载荷，只要螺栓的承载力大于外载荷，而单板于主梁的焊缝一般采用三面围焊，其受力状态较好。如果由于上下翼缘切割腹板需要加筋时，只需要在单板的另一侧即腹板内侧焊接一加劲板。
双板同样适用于在主梁上无法紧固螺栓的场合，当外载荷较大而螺栓单剪又不足以抵抗外载荷时，采用此连接方式。其缺点就是螺栓及梁均受偏心载荷的作用，需要比较复杂的计算程序进行螺栓在剪力及弯矩综合作用下的验算。决定连接节点设计的重要因素是设计载荷的选择，根据钢结构设计规范CSA16.1，设计载荷与被连接梁的抗弯截面系数，梁的屈服强度，及梁跨距有关，当跨距较小时（〈2M〉，其值取梁腹板抗剪力之半，设计载荷的最大值应不超过梁腹板的抗剪力。一般情况下，随着科技的进步，审美观念改变必然使的钢结构住宅建筑不断的去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们提倡的是抛弃风格，从结构的理性主义出发，从现代和传统的建筑结构中吸取精华，创造出技术和艺术有机融合的钢结构住宅的精品建筑。钢结构住宅的设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则，然后才是发挥钢结构的优势，施工规范的基本要求。在结构体系上，应从严把握概念设计的原则要求，力求结构平面规整，结构刚度均匀，构件传力直接，明确，最好不做错层结构，柱的轴压比应满足一定的要求，并应当适当修改。
4.轻型钢结构的未来发展方向
轻钢结构的生产模式，布局简单，流程合理，自动化程度高，构件质量好，生产效率高，制作周期短，材料利用率高。特别是在H型钢制作过程中，没有过多的中间产品、半成品囤积，不需要大面积的拼接、划线、装配、制孔场地，真正实现了流水作业，自动化生产。轻型钢结构的生产模式，布局简单，流程合理，机械化程度高，安全性好，真正实现了流水作业的自动化生产。 轻型钢结构的生产模式，还体现了计算机辅助生产特点，生产效率高，构件质量好，材料利用率高。 在轻钢结构中首次应用实现了翼板和腹板拼接的压力架焊剂铜衬垫(FCB)单面焊双面成型工艺，简化了拼接工序，提高了焊缝质量，改善了作业环境，降低了劳动强度。单面焊的应用使流水线更为完整，节奏更为流畅。 经改进的薄板单面焊工艺，解决了薄板单面焊工艺的难点，成功地应用于l0mm以下的薄板平接单面焊，获得了满意的效果，取得了非常重要的进展。改革开放以来 我国住宅建设发展很快 随着人口增长和城市化进程的加快人们生活水平的提高以及国民经济的发展 引发并刺激了对住宅的巨大需求 而我国传统的砖石住宅结构体系采用的是高投入 高消耗 高污染的落后增长方式与低工效 低功能 低质量的生产局面 已不能满足市场 消费者的要求和建筑“可持续发展”的时代主题钢结构住宅是今后发展的一个方向，随着科技的进步，审美观念改变必然使的钢结构住宅建筑不断的去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们提倡的是抛弃风格，从结构的理性主义出发，从现代和传统的建筑结构中吸取精华，创造出技术和艺术有机融合的钢结构住宅的精品建筑。钢结构住宅的设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则，然后才是发挥钢结构的优势。
参考文献：
［1］刘伟.宋飞飞.常庆芬.我国钢结构建筑的发展概况及趋势【J】吉林建筑工程学院学报2008（2）
关键词：钢结构住宅；结构形式；楼板设计；内外墙设计
钢结构住宅主要是采用工厂化的H型钢梁及钢柱作为承重骨架，并通将新型隔热、保温及高强的墙体材料作为围护结构，从而形成的优化节能环保型住宅，其更符合绿色生态建筑的结构形式特征，具有着较好的综合经济效益。
1 钢结构住宅的特点
（1）抗震性。钢结构住宅良好的抗震性主要表现在其钢材的塑性、韧性以及延性上，其具有着较长的自振动且自重较轻，在结构的变形作用下不会产生突然间的断裂。其次，钢结构住宅设计结构体系之间的连接都为柔性连接，在地震发生情况下墙体的变形可以抵消一部分的地震荷载。
（2）抗裂性。由于钢材本身属于一种延性材料，其在温度变化情况下并不会产生相应裂缝。同时在当前的新型钢材发展应用过程中，采用的ALC、CS板等材料都有着较轻的自重和较好的保温隔热优势，能够有效较少沉降造成的裂缝。
（3）耐久性。在钢结构住宅设计中，耐腐蚀镀锌钢板的运用使得了钢结构设计的耐久性和防腐性得到了较大程度的提升，并且通过合理的钢结构构造，有效的避免了木结构中出现的泛潮及虫害等问题的出现。
2 钢结构住宅设计的结构形式
（1）框架。该种体系在当前的多层钢结构住宅设计中有着较为广泛的应用，其主要是将纵横向都设成钢框架，并且门窗设置相对较为灵活，能够提供较为开阔的空间，为用户的二次设计提供了便利。钢框架主要考虑的是楼盖的组合作用，通常情况在4-6层底层住宅中有着较多的应用。
（2）框架支撑体系。通常情况下在风载或者是地震多发区，为了有效的提升住宅结构体系的抗侧刚度，会采用框架支撑体系来提升结构的轴交支撑或者是偏交支撑效果。该种体系实质上为多重抗侧体系，且体形较小。
（3）框架剪力墙体系。在低层和多层住宅中，可以采用钢筋混凝土剪力墙或者是钢板剪力墙体系。当前阶段更为理想的是一种空腹结构板的抗侧结构，其与钢框架有着更为可靠的连接性并且能够形成新型建立墙。除此之外，国外开发的交错桁架体系也是较为新颖的结构形式。
（4）冷弯薄壁型钢体系。该种结构体系的构件主要采用薄钢板冷弯成C形或者是Z形构件，其即可以单独使用也可以进行组合运用，杆件之间主要依靠自攻螺钉进行连接，具有良好的节点刚性特征，但是其抗侧能力相对较差，在低层住宅或者是别墅中有着较多的应用。
3 楼板设计
对于钢结构住宅设计来说，楼板设计在便于施工等一般性建筑结构设计要求的基础上，还应具备相应的强度和刚度，特别是抗裂性能，以此来满足建筑物的抗渗和抗漏需要。其次还应具备较好的隔音及防火性要求。当前钢结构住宅设计所采用的楼板形式主要有预应力钢筋混凝土叠合楼板、现浇钢筋混凝土楼板以及压型钢板组合楼板等几种。
对于现浇钢筋混凝土来说，其楼板的整体性能较好，但是施工周期相对较长且模板花费较大。在此过程中可以采用钢梁或者是钢桁架作为模板支撑架，以此来提升现浇钢筋混凝土楼板的施工速度。
4 内外墙设计
在进行钢结构住宅围护墙体设计的过程中，为了有效的减轻结构自重，通常情况下不宜采用黏土砖或者是自重较大的材料，在当前工程中所采用的主要是自承重式的空心砌块、轻钢龙骨石膏板、玻璃纤维增强水泥板、加气混凝土块以及玻璃幕墙等轻质材料。
作为钢结构住宅的基本围护结构，外墙设计应基本满足建筑结构的防水、防火、抗冻及承载要求。在进行外墙材料选择的过程中，还应有效的突出钢结构的优势，采用与结构连接节点简单有效的方式，确保墙体风荷载或者是地震荷载能够有效的向框架传递。
5 防腐及防火设计
当前阶段所采用的钢结构住宅设计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几种，其中外包混凝土是应用较多且防腐、防火性能较好的措施，但是该种方法会在一定程度上增加建筑物的自重并延长施工工期；外包防火板能够根据梁柱形状的不同进行包裹处理，其耐久性要优于防火涂料，但是价格相对较高；防火涂料可能根据不同的耐火极限要求进行不同厚度的涂刷，但是其耐久性与建筑物本身相比相对较低且后期维护费用较大。
6 钢结构住宅设计方案优化比较
6.1 工程概况
该工程建筑总体方案为地下一层、地上两层，总建筑面积为317.12O。地面室高度为2.7m，地上部分一层层高为3.6m，二层为3m，总建筑高度为9.4m。该钢结构建筑物的室内外高差为0.45m。该地区的抗震设防烈度为6，冻土深度为3m，采用条形基础进行地下室设计，混凝土为C30。
6.2 设计方案经济性比较
方案一：选用H型钢柱――H型钢梁框架体系。梁柱连接部分采用刚性连接和半刚性连接，楼板采用现浇混凝土。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：该方案采用无比钢结构体系。桁架柱截面200×200、桁架弦杆40×40×1.2、桁架腹杆40×1.2，桁架梁高300×400×500、桁架弦杆40×40×1.2、桁架腹杆40×1.2。
两种结构体系造价比较：方案一，柱6.15 t，梁7.29t，总计13.44t，每平方米用钢量42.38kg，主材每平方造价254.28元；方案二，柱5.68t，梁4.78t，总计10.46t，每平方米用钢量33.0kg，主材每平方造价330元。
7 结语
从以上分析来看，方案一的综合效益整体上优于方案二，在进行钢结构住宅建筑设计的过程中，除了以加强对以上部分的控制外还应因地制宜的选用同结构体系相配套的墙体维护材料从而进行更好的钢结构住宅造价控制。
参考文献：
[1]周学军，钢结构与钢筋混凝土结构住宅的经济性分析[J].山东建筑工程学院学报，2001，4（19）：77-80.
关键词:钢结构 ， 施工 ， 技术，质量控制
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
中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：
引言
钢结构工程是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。 且钢结构工程因其具有跨度大、自重轻、抗震抗冲击性好、且利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。钢结构工程质量直接影响着建筑结构及使用安全。
1 钢结构的特点
钢结构施工时间短、用于施工的钢结构构件可以是工厂化生产、现场安装，可以大大缩短施工的时间，节约时间；空间大：由于钢材的抗压、抗侧弯强度均为混凝土的1.5 倍，因此在等同强度的条件下可以缩小截面从而增大了有效的空间；可循环利用：钢结构建筑的施工材料可以实现再生利用，这样就减少了大量的建筑垃圾。抗震性能好，由于钢结构属于柔性结构、自重轻，能有效地降低地震响应及灾害的影响程度，有利于抗震。耐火性差：钢材的导热系数远远大于钢筋混凝土的导热系数，其耐火性能也远远差于混凝土结构，当温度达到600℃的时侯，钢结构就会基本丧失其全部的强度和刚度。因此在钢结构建筑中抗火被看做重要一环；耐腐蚀性差：由于钢材表面的铁原子与空气中的氧化合会生成氧化铁锈，锈蚀能够引起应力集中，从而危害钢结构建筑的使用安全，使钢结构建筑寿命减短，因此对钢结构建筑进行有效的防腐措施才能确保其使用时间。
2 材料选择要点
目前，我国建筑钢材一般只用两种，即碳素结构钢和低合金高强度结构钢，其相应的国家标准为《碳素结构钢》(GB700—88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591—94)。以前常说的三号钢和16Mn 钢就分别属于碳素结构钢和低合金高强度结构钢。钢材应有抗拉，屈服强度和硫、磷含量和碳含量的合格保证。所使用的钢材应具有钢材的质量保证书，其品种、规格、性能要符合国家产品标准要求，化学成分也要符合相关要求。钢材表面质量在符合国家现行有关标准规定的基础上，还应符合以下规定:当钢材表面有锈蚀、麻点等缺陷时，缺陷深度不能大于该钢材厚度负偏差值的1/2；连接材料中的焊条焊剂要有产品质量证书，并符合国家要求，药皮不能脱落，焊芯不能生锈，焊剂不能受潮。保护气体的纯度要满足施工工艺要求，在使用二氧化碳做保护气体时，二氧化碳纯度不能低于99.5%，其含水量要小于0.05%。⑥涂装材料要有出厂证明书和说明书，并符合国家标准和设计要求，涂料色彩按照设计要求正确使用，必要时可以作样板。防火涂料技术性能要满足施工需求，并通过国家正规检测机构的检测符合相关标准的规定。⑧防火涂料在使用时要检验粘结强度和抗压强度，并符合国家标准的规定。压型金属板板材的规格，品种，材质要符合设计和国家现行有关标准规定。
3 钢结构工程的焊接技术
选择适当的焊接工艺，平焊、立焊、横焊、仰焊等；采用短弧焊接，弧长一般为2～4mm。焊口清理：检查破口、组装间隙是否符合要求，焊缝内不能有油污和锈物。烘焙焊条时要符合规定的温度与时间，从烘箱中取出焊条后，要放在焊条保温桶内保存。根据焊接层次、焊条型号、直径、厚度，焊接技能等因素，选择适宜的焊接电流。焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度的一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣要保持等距（2～3mm）。焊接根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧稳定，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm。焊接角度通常有两个方面，一是焊条与焊接前进的方向之间夹角为60～75；二是焊条与焊接左右之间夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件之间的夹角均为45；当焊件厚度不相等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于焊条与较薄焊件一侧的夹角。每条焊缝焊到结束时，将弧坑填满后，要往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道内。焊接结束，采用气割切除弧板，并修磨平整。清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检确无问题后，才可以更换工作地点继续焊接作业。在冬期温度低于0℃条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的规定外，还应该调整焊接工艺的参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。焊后未冷却的接头，要避免碰到冰雪。当工作地点的温度在0℃以下时，要进行工艺试验，来确定适当的预热温度。
4 钢结构施工的质量控制
4.1 钢结构建筑的基础通常都采用混凝土立柱，基础的混凝土丑钢筋、模板的施工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重，每个螺栓及每组螺栓之间的高度间距的偏差，直接影响着工程的整体质量。具体如下：取钢柱底板大小的钢板三块(其中两块厚20mm，一块8～20mm均可)，2mm 厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装在一起，把一组螺栓插入螺孔，用Φ14～Φ16的钢筋将螺栓焊接为一体，上下各一道并可以重复多次使用。螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用Φ14～Φ16 的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶正模板上，上下各一道，这样每组螺栓之间的间距、高低可以控制并不被损坏。做好施工交接。土建工程结束后.将螺栓组间的(轴线间距)、高低，每一个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量，验收后，组织相关安装人员进行验收，验收后要求钢结构安装人员进行复测。
4.2 钢构件的加工现已实现工厂化的生产，钢构件的进场质量验收就显得至关重要，构件进场除了核查数量，并进行表面检查外，还需要检查以下资料：①钢材材质的检验单，②钢材的材质证明(复印件须盖生产单位公章，并且说明原件存放地)；③无损检测报告和探伤检测报告。在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并进行验收合格之后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫2个以上垫片，螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距；高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面要平整，接触面必须大于75％边缘缝隙不能大干0.8mm，高强螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓，螺栓拧紧要注意按一个方向施拧，当天安装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理，同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。钢结构涂刷前，构件表面不能有异物，涂刷遍数和厚度应符合相关规定。在监理施工过程中，要求施工人员先固定钢窗一边的柱子，待钒窗完全固定并就位之后，再焊接另一边的立柱这样便可以保证钢窗与立柱之间不会有缝隙。压抑彩板进场后，要对其进行检查，并复核施工安装有关钢构件的安装精确度；清除檩条安装时的焊缝药皮和飞溅物，并涂刷防锈漆对钢构件进行防腐处理。安装彩板时，要按墙面的顺序进行排版，从墙面的一侧开始进行，再用螺钉固定，墙板接缝处要做好防水处理。
参考文献：
[1]李清.钢结构住宅的发展与推广[J].安徽建筑.2005.(01).
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