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钢结构几种型钢特性分析（4）五、工字钢 HW HM HN H型钢的区别工字钢翼缘是变截面靠腹板部厚,外部薄； H型钢的翼缘是等截面，HW、HM、HN、H是H型钢的通称,H型钢是焊制； HW HM HN是热轧，HW 是H型钢高度和翼缘宽度基本相等主要用于钢筋砼框架结构柱中钢芯柱,也称劲性钢柱；在钢结构中主要用于柱。HM 是H型钢高度和翼缘宽度比例大致为1.33~~1.75，主要在钢结构中:用做钢框架柱在承受动力荷载的框架结构中用做框架梁；例如:设备平台。HN是H型钢高度和翼缘宽度比例大于等于2，主要用于梁；工字钢的用用途相当于HN型钢。1、工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。2、h型钢属于髙效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。3、h型钢的翼缘都是等厚度的，有轧制截面，也有由3块板焊接组成的组合截面。工字钢都是轧制截面，由于生产工艺差，翼缘内边有1：10坡度。H型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊，由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小)，故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧，因此，其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。国内可生产的较大轧制h型钢高度为800mm，超过了只能是焊接组合截面。

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钢结构在市场发展的趋势（1）1.高层重型钢结构高层钢结构建筑是往往当作一个城市标志性建筑。80年代至今已建成和在建高层钢结构达100多幢，总面积约800万平方米，钢材用量80多万吨。北京、上海在建和新建成的高层钢结构就达到十余幢。如：上海中鑫大厦(在建、632米)、上海环球金融中鑫(101层、高492米、用钢量6.5万吨);北京电视中鑫(建筑面积18.3万㎡，高度为41层，227.05m，用钢量3.8万吨);国贸中鑫三期(建筑面积54万㎡、高度为330m);央视新大楼等(建筑面积5万㎡、高度为234m、用钢量12.8万吨)。全国每年有200-300万㎡高层钢结构建筑施工，用钢量约45万吨。2.大跨度、空间钢结构近年来，以网架和网壳为代表的空间结构继续大量发展，不仅用于民用建筑，而且用于工业厂房、机库、候机楼、体育馆、展览中鑫、大剧院、博物馆等。钢结构用量较大的工业厂房如曹妃甸钢铁基地、上海江南造船基地等，代表性场馆如2008北京奥运会国家体育场(馆)、2010上海世博会场(钢结构用量达30多万吨)、2010年亚运会(广州)、济南全运会、深圳大运会及南阳全国农民运动会等城市兴建的体育场馆。据中国钢结构协会空间结构分会统计：网架和网壳近年生产已处于趋平稳状态，每年1500座，约250万平方米，用钢约7万吨，钢结构选用的钢材呈现品种多、规格杂、用量大、强度高的特点，主要品种有：Q235C、Q345C、390D(用于地下预埋的桩柱)、Q345GJ、Q420、Q460等。随着悬索和膜的张拉结构研究开发深入和工程应用的推广。预应力空间结构开始得到应用。杭州雷峰塔、海南千年塔、广州新电视塔(高度610米、用钢量4.0万吨)和昆明世博园艺术广场膜结构等一大批新型钢结构建筑和构筑物不断涌现。悬索和膜结构目前处于发展阶段，用量不大，国内已有多家膜结构工程公司，承担很多体育场馆、机场、公园和街道景观的设计和施工。目前高中挡膜材仍需进口(如PTFE、ETFE)。

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钢结构焊接需牢记的注意事项（1）钢结构在焊接过程中，有许多要注意的事项，一旦疏忽，就可能酿成大错。今天，小编为您整理钢结构焊接过程中经常被忽略的事项，千万不要大意。焊接施工不注意选择较佳电压现象、危害性焊接时无论是打底、填充、盖面，不管坡口尺寸大小，均选择同一电弧电压，这样有可能达不到要求的熔深、熔宽，产生咬边、气孔、飞溅等缺陷。防治措施一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧，能得到较好的焊接质量和工作效率。如打底焊接时为了能得到较好的熔深，应该采用短弧操作；填充焊或盖面焊接时，为了得到较高的效率和熔宽，可以适当加大电弧电压。施焊时不注意控制电弧长度现象、危害性施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当，较难得到高质量的焊缝。防治措施为了保证焊缝质量，施焊时一般多采用短弧操作，但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得较优的焊接质量，如V形坡口对接、角接的低一层应使用短些的电弧，以保证焊透，且不发生咬边现象；二层可以稍长，以填满焊缝。焊缝间隙小时，宜用短弧，间隙大时电弧可稍长，焊接速度加快。仰焊电弧应较短，以防止铁水下流；立焊、横焊时为了控制熔池温度，也要用小电流、短弧焊接。另外无论采取什么焊接方式，在运动过程中，要注意始终保持弧长基本不变，以此确保整条焊缝的熔宽和熔深一致。

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钢结构支撑系统的构造⑴屋盖水平支撑屋盖水平支撑一般由交叉杆和刚性系杆共同构成。在门式刚架轻型钢结构房屋中，屋盖水平支撑的交叉杆可设计为圆钢，但应加带张紧装置，以利于拉杆的张紧，避免圆钢挠度过大，不能起到受力作用。交叉杆也可以设计为角钢，但也需考虑长支撑由于自重产生的挠度，应采取必要的措施加以克服。交叉杆与竖杆间的夹角应在30°~60°范围内。用角钢做成支撑拉杆的水平支撑，其连接点与普通钢结构类似，关键是保证杆件务必相交于节点的中必。用张紧的圆钢做成拉杆的节点可用单螺栓相连。刚性系杆可用钢管，也可采用双角钢。在建筑物跨度较小、高度较低的情况下，可由檩条兼任，但檩条需按压弯构件设计，并应保证檩条平面外的长细比和稳定性。⑵柱间支撑柱间支撑在建筑物跨度、高度较低的情况下，可用带张紧装置的圆钢做成较叉形的拉杆。也可采用角钢或槽钢。在高大的建筑中柱间支撑的交叉杆除用角钢外，也可采用钢管。钢管具有用料省，制作简单，而且在建筑中显得坚实、美观等特点。柱间支撑的连接节点与水平支撑相似。务必注意的是，柱间支撑的上端与水平压杆务必与柱中鑫将于一点。同样，柱间支撑下端应尽可能与柱中鑫交于柱脚底面，避免形成偏心受力。如柱间支撑相邻两柱需共同承担水平反力时，应在两间加一压杆，压杆可用钢构件。如果柱脚面高出地面，可以地面下加一钢筋混凝土梁。

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钢结构焊接需牢记的注意事项（5）采用不同厚度及宽度的板材对接时，不平缓过渡现象、危害性采用不同厚度及宽度的板材对接时，不注意板的厚度差是否在标准允许范围内，如不在允许范围内且不做平缓过渡处理，则这样的焊缝在高出薄板厚度处易引起应力集中和产生未熔合等焊接缺陷，影响焊接质量。防治措施当超过有关规定时应将焊缝焊成斜坡状，其坡度较大允许值应为1：2.5；或厚度的一面或两面在焊接前加工成斜坡，且坡度较大允许值为1：2.5，当直接承受动载荷且需要进行疲劳验算的结构斜坡坡度不应大于1：4。不同宽度的板材对接时，应根据工厂及工地条件采用热切割，机械加工或砂轮打磨的方法使其平缓过渡，且其连接处较大允许坡度值为1：2.5。对有交叉焊缝的构件不注意焊接顺序现象、危害性对有交叉焊缝的构件，不注意通过分析焊接应力释放和焊接应力对构件变形的影响而合理安排焊接顺序，而是纵横随意施焊，结果会造成纵横缝互相约束，产生较大的温度收缩应力，使板变形，板面凹凸不平，并有可能使焊缝出现裂纹。防治措施对有交叉焊缝的构件，应制定合理的焊接顺序。当有几种纵横交叉焊缝施焊时，应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，这样焊接横向焊缝时不会受到纵向焊缝的约束，使横缝的收缩应力在无约束的情况下得到释放，可减少焊接变形，保证焊缝质量，或先焊接对接焊缝后焊角焊缝。

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钢结构施工要点（2）4、构件安装质量控制（1）钢结构安装前，应对构件的质量进行检查，构件的用久变形和缺陷超出允许值时，应进行处理。（2）钢柱安装要检查柱底板下的垫铁是否垫实、垫平，防止柱底板下地脚螺栓失稳。（3）控制柱是否垂直和有无位移，安装工程中，在结构尚未形成稳定体系前，应采取临时支护措施。（4）当钢结构安装形成空间固定单元，并进行验收合格后，要求施工单位及时将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土二次浇筑密实。（5）检查钢结构主体结构的垂直度和整体平面弯曲。5、紧固件连接质量控制（1）注意高强螺栓摩擦面的加工质量及安装前的保护，防止污染、锈蚀。并在安装前进行高强螺栓摩擦面的抗滑移系数试验、检查高强螺栓出厂证明、批号，对不同批号的高强螺栓定期抽做轴力试验。（2）高强螺栓安装要求自由穿入，不得敲打和扩孔。因此在钢结构制作时应准备一定的胎架模具以控制其变形，并在构件运输时采取切实可行的固定措施以保证其尺寸稳定性。（3）钢结构安装过程中板叠接触面应平整，接触面务必大于75%，边缘缝隙不得大于0.8mm。对高强螺栓安装工艺、包括操作顺序、安装方法、紧固顺序、初拧、终拧进行严格控制检查，拧螺栓的扭力扳手应进行标定等。终拧完毕应逐个检查，对欠拧、超拧的应进行补拧或更换。6、除锈及涂装工程（1）施工人员要根据图纸要求以及除锈等级采用不同除锈方法。（2）涂刷工程质量的控制应做到在钢结构涂刷前，涂刷的构件表面不得有焊渣、油污、水和毛刺等异物，涂刷遍数和厚度应符合设计要求。（3）对涂装材料务必有合格证，防火涂料涂装工程务必由消防部门批准的施工单位施工。