鋼結(jié)構(gòu)已成為現(xiàn)代建筑工程中主要承重結(jié)構(gòu)體系之一。
1、鋼材強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)重量輕鋼材的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于混凝土和砌體結(jié)構(gòu),故大跨度結(jié)構(gòu)、超高層建筑、高聳結(jié)枃和重型工業(yè)廠房或荷載很重的結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)是理想的結(jié)構(gòu)材料選擇。同時(shí)由于結(jié)構(gòu)重量輕，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷,降低地基、基礎(chǔ)部分的造價(jià),可增大使用面積、縮短施工周期、減少運(yùn)輸費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。鋼材的良好塑性可使結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定的條件下不會(huì)因超載而突然發(fā)生斷裂現(xiàn)象,這是保證結(jié)構(gòu)不致倒塌的優(yōu)良性能。此外,尚能將局部高峰應(yīng)力重分配,使應(yīng)力變化趨于平緩。而良好的延性可使結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)荷載的適應(yīng)性強(qiáng),建筑鋼結(jié)構(gòu)在沖擊荷載和重復(fù)荷載或多軸拉應(yīng)力作用下具有可靠性能的保障。同時(shí)由于鋼材有良好的塑性和延性,使抗震設(shè)防的建筑鋼結(jié)構(gòu)能充分吸收能量,減弱地震反應(yīng),大大提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。唐山和汶川震害調(diào)查表明,即使在震中附近的高烈度區(qū),全鋼結(jié)構(gòu)建筑物震害也是很輕的。3、鋼材材質(zhì)均勻,接近于各向同性體,是理想的彈塑性材料鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)與按力學(xué)計(jì)算的結(jié)果比較符合,計(jì)算上的不確定性較小,計(jì)算結(jié)果可靠。4、鋼材雖然不會(huì)像木頭那樣燃燒,但是受熱以后強(qiáng)度會(huì)下降
隨含碳量的不同，其強(qiáng)度的下降程度也略有不同。大體上，溫度在500度時(shí),強(qiáng)度下降約一半,溫度在1500度時(shí)便會(huì)熔解(該溫度叫做熔點(diǎn)）。鋼材受熱以后，如同軟糖般會(huì)柔軟彎曲。由于鋼材的耐熱性能差,作為結(jié)構(gòu)材料使用時(shí),通常需要外包防火材料。這樣做就是為了不讓鋼材直接受熱。
5、鋼材的耐水性能弱
鋼材會(huì)生銹,鋼材生銹以后其強(qiáng)度會(huì)下降,最終會(huì)受到破壞。由于鋼材的耐水性差,所以通常用混凝土包裏。例如在房屋的基礎(chǔ)和地下室等與土壤接觸的結(jié)構(gòu)部分,一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而不采用鋼結(jié)構(gòu)。即便是地上部分,鋼結(jié)構(gòu)也需要涂刷防銹材料或者在鋼構(gòu)件周?chē)赓N防銹材料,這樣做避免鋼構(gòu)件直接接觸雨雪等潮濕環(huán)境。
鋼材的弱點(diǎn)就是易腐蝕和耐火性差。采用鋼材,首先要考慮的問(wèn)題就是遠(yuǎn)離火與水。
鐵在水中會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生氧化鐵(Fe-O)。這種反應(yīng)在酸性環(huán)境中會(huì)加速進(jìn)行,在堿性環(huán)境中會(huì)停止?；炷潦菈A性材料,由于在堿性環(huán)境中鋼材不會(huì)生銹,因此,在混凝土中的鋼材也就不會(huì)生銹?？諝庵械亩趸蓟蛘咚嵊?/span>,會(huì)使混凝土從表面到里面發(fā)生中性化?；炷涟l(fā)生中性化,則里面的鋼材就會(huì)生銹。鋼材生銹,其體積會(huì)膨脹,造成周?chē)炷涟l(fā)生破壞。這種現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土脹裂。當(dāng)然,只要是沒(méi)有水,即便混凝土發(fā)生中性化,鋼材也不會(huì)生銹。把鋼柱柱腳用混凝土包裹時(shí),即使在土中也不容易生銹。因此,在有可能接觸到水的部位,使用混凝士予以包裹,可以消除鋼材生銹的顧慮。
某鋼框架結(jié)構(gòu)，六層，原作廠房使用，現(xiàn)空置，后期擬加固改造使用。立面圖見(jiàn)下圖：
由于建筑物圖紙缺失，構(gòu)件的尺寸、布置、傳力路徑等必須重新復(fù)原。
2、上部結(jié)構(gòu)檢查情況
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑物上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，結(jié)果表明，該建筑物部分構(gòu)件存在銹蝕現(xiàn)象，首層柱和斜撐構(gòu)件存在嚴(yán)重銹蝕、層狀剝落現(xiàn)象，部分支撐構(gòu)件缺失。
3、節(jié)點(diǎn)連接檢查情況
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)連接情況進(jìn)行檢查，結(jié)果表明，該建筑物柱底采用地腳螺栓與基礎(chǔ)連接，支撐與柱采用焊接連接。
4、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件檢查情況
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑物非結(jié)構(gòu)構(gòu)件情況進(jìn)行檢查，結(jié)果表明，該建筑物部分樓梯扶手構(gòu)件存在嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象，部分設(shè)備、管道存在嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象。
5、鋼材強(qiáng)度檢測(cè)
采用里氏硬度法檢測(cè)鋼材強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果表明：該建筑物鋼材符合Q235級(jí)鋼材強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。
6、構(gòu)件尺寸檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸進(jìn)行普查，結(jié)果表明，該建筑物柱尺寸主要為槽鋼32a+工字鋼32a+焊接鋼板，梁尺寸主要為H1200×400×16×28、H1100×400×16×28、H600×200×10×15、H300×150×6.5×9。
7、焊縫質(zhì)量檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)采用超聲波法對(duì)該建筑物焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，該建筑物焊縫質(zhì)量滿足二級(jí)焊縫質(zhì)量要求。
8、涂層厚度檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)采用涂層測(cè)厚儀對(duì)該建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件涂層厚度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明，該建筑物構(gòu)件涂層厚度滿足規(guī)范要求。
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