钢结构夹层资料.docx

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钢结构夹层资料

钢结构阁楼【夹层】建设方案 

钢结构夹层阁楼是属于二次结构制作安装。

钢结构阁楼夹层是在钢结构钢架上铺设：

木板、竹胶板等。

大家对这几种板材的性能都有所了解，木板遇潮容易发生变形；木板不环保、隔音差；踩上去有点咚咚的响声；选用这些木质板材都有很大的缺陷。

二、钢结构夹层阁楼的最好的一种做法就是按照“建设部重点推荐的钢结构阁楼夹层”标准搭建。

标准推荐简介：

阁楼夹层的钢结构主梁结构，选用Q235B材质的H型钢，次梁选用Q235B材质的矩形管、槽钢等。

主体结构上面应铺设钢楼板、再铺设钢筋最后120-200毫米厚度的浇筑混凝土。

【钢结构夹层】阁楼的施工技术细则与要求：

一、1、首先进行尺寸丈量与尺寸复核；2、确认尺寸无误后进行放线；3、预埋件钢连板、节点图墙面放样；4、主梁结构与次梁结构放样定位；5、工厂焊接、加工、钻孔【技术细则：

严禁预埋钢连板使用气割开孔，必须使用钻床钻孔。

行业技术规范要求：

预埋件钢板钻孔直径允许大于等于螺杆直径的0.5毫米。

严禁为了便于好施工，钻大孔。

钢结构的主梁结构，主要是依靠钢梁两端的预埋件节点板的作用，如果锚固（锚固是建筑结构加固技术，属于较强的专业，其技术性更强）连接钢板开大孔时，锚杆的螺母与钢板的紧定受力发生变化，此时的刚接板受力就会大打折扣，无法满足结构的需要荷载】；6、主梁H型钢的断切、钻孔加工：

，预埋件用钢板做墙面预埋件做钢梁的链接（用锚栓将钢板锚固）满焊，主梁用H 型钢钢以200-125或250*125毫米做主梁，档距横向排列以80*120*5矩形管或14#-16#槽钢焊接，施加预应力，形成框架结构。

 二、钢结构框架铺设镀锌成型钢楼板，再绑扎钢筋网2层，然后浇筑混凝土。

    三、设计使用荷载在2000kg左右。

    四、使用年限为50年以上。

质量标准

执行行业质量标准

商标

“建焊”牌注册商标

结构材质

Q345材质碳钢结构

结构防腐

钢结构防腐氟碳漆喷涂25年不生锈。

钢楼板

镀锌钢板通过机械成型；规格；0.8毫米、1.0毫米、1.2毫米、1.5毫米、2.0毫米

钢筋混凝土

钢楼板铺设后，再绑扎植筋6毫米钢筋，然后浇筑150-200毫米的混凝土

质量保修

钢结构终身保修

备注

    五、钢结构阁楼、夹层完工后，待3周后即可进行装修施工。

可铺设地板砖，木地板等

六、钢结构阁楼、夹层在北京等大中型城市家装工程中实属首选。

钢结构阁楼、夹层的质量标准，是当今阁楼、夹层搭建中，最为安全的、质量安全是最有保障的。

它的结构使用年限设计为50年，是根据建筑房屋的设计标准而制定的。

也就是说，你买的房子使用标准是50年，搭建的钢结构阁楼、夹层使用标准也应是50年。

所以，钢结构阁楼、夹层建筑的质量是和建筑房屋的质量是相等的年限。

否则，你搭建就是非标准的阁楼、夹层。

质量与安全的系数大打折扣。

钢结构的特点：

钢结构自重轻，抗震好，耐冲击，品质好，建造快；易锈蚀，耐火差。

重要的是，钢结构应该精心设计和悉心施工，才能扬长避短，使所设计的构筑物，建成后具有足够的可靠性，并与其社会经济效益取得最佳平衡。

精心设计是根本，悉心施工是保证。

钢结构设计的关键：

是选择方案，其内容应包括钢结构的类型、体系、节点型式、连接方法和钢材种类、性质的选择及确定。

其中，钢材种类、性质的选择及确定具有十分重要意义，这是由于钢结构的上述特点与结构钢材的强度高低，塑性大小，韧性好坏，锈蚀难易和耐热强弱等的性质密不可分。

钢结构所用结构钢材种类、性质的选择及确定又与钢结构的类型、体系、节点型式、连接方法以及结构所处的环境等相互关联。

因此根据钢结构设计要求的特性选用与其相匹配的结构钢材的种类和性质具有重要意义。

二、 钢结构的类型

钢结构可以考虑从不同角度进行其分类，以下列出几种：

1、按应用领域分类

钢结构在许多工程建设领域都有应用,并可将其分类列属于：

（1）建筑工程：

工、农业，民用、公共房屋，纪念性建筑物的支承骨架；

（2）桥梁工程：

 铁路、公路桥，城市过街、立交桥等；

（3）水利工程：

 水工闸门，压力钢管，施工栈桥等；

（4）海洋工程：

 海洋石油平台、设施，海底输油管线等；

（5）特种工程：

 输电、发射塔架，液、气储存罐及其输送管线，大型起重机架等。

不同领域应用的钢结构常称为该领域的钢结构，如：

建筑钢结构，桥梁钢结构，海洋钢结构等。

由于应用领域、所处环境和使用要求的不同，各种钢结构所受自然环境和人为环境的作用也有差异。

其设计，施工和使用虽有所区别，但是其基本属性和特征及其总的设计理念、原理、方法和所依据的理论基础等均雷同。

2、按所用钢材规格分类

钢结构的加工、制造、受力工作性能以及破坏形态等，除与其所用结构钢材种类、性质等有关外，尚与所用钢材的厚薄、规格有关，故尚可按其组成中所用主要钢材的厚薄及规格（型号大小）分为：

（1）轻型钢结构：

厚度1.5～6mm的钢板和小圆钢、型钢组成的钢结构；

（2）普通钢结构：

厚度约8～40mm的钢板和普通型钢组成的钢结构；

（3）重型钢结构：

厚度介于40mm～100mm钢板和特大型号钢材组成的钢结构。

用厚度小于1.5mm的钢板制成的钢结构也可称为超轻型钢结构；厚度大于100mm钢板和特殊型号钢材组成的钢结构也可称为超重型钢结构。

轻型、超轻型钢结构的稳定性和缺陷敏感性问题较为突出；重型钢结中焊接残余应力、钢板层状撕裂以及疲劳和脆性断裂等对其正常工作的影响较大。

不言而喻，各种类型的钢结构除满足其使用要求外，都必须具有足够的可靠性，即安全性、适用性、耐久性和良好的社会经济效益。

3、按钢结构体系工作

（1）梁格结构，受弯曲工作的梁组成的结构；

（2）刚架结构，受压（拉）、弯曲工作的直梁和直柱组成的框形结构；

（3）拱架结构，单向曲形构件组成的平面结构；其截面受压、弯和剪；

（4）桁架结构，主要受拉或压的杆件组成的结构；

（5）网架结构，主要受拉或压的杆件组成的平面型网状结构；

（6）网壳结构，主要受拉或压的杆件组成的曲面型网状结构；

（7）索杆结构，张力索（或链杆）和受压杆件组成的结构；

（8）拉索结构，张拉索为主组成的结构；

（9）混合结构，

（1）～（7）中两种及其以上结构组成的结构；

（10）杂交结构，

（1）～（7）中两种及其以上结构构件组成的新型结构；

（11）预应力结构，对

（1）～（10）施加有预应力的结构。

上述结构体系，通常在相同空间和环境条件作用下其结构自重依次较轻,特别是对于大空间，复杂环境条件作用下的建筑物的支承结构,其自重的减轻程度更是这样。

这是因为，受弯曲或压—弯构件的截面应力不均匀,按边缘最大应力确定的截面,不能充分利用其材料强度性能；轴心受压构件的截面应力均匀，可较充分利用其材料强度性能,但长细比大时,需考虑稳定性问题；轴心受拉构件不仅截面应力均匀，而且不会失稳,可最充分利用其材料强度性能。

三、 钢结构破坏的性质、形态与防止对策

1、结构钢材的两种性质的破坏：

（1）伴有明显不可恢复性的塑性变形的塑性破坏；

（2）无明显不可恢复性的塑性变形的脆性破坏。

结构钢材的破坏性质取决于钢材本身的性质及其所处的环境条件和受力状况。

一般结构钢材，在常温、单向、一次、缓慢、或/途壤斓那榭鱿拢淦苹低ǔＪ撬苄缘模坏牵诘臀隆⑺颍ɑ蛉颍⒍啻巍⒖焖佟⒒?

和非均匀拉伸的情况下，其破坏常是脆性的。

普通高强度钢材的塑性、韧性较差，其破坏常是脆性的。

特殊工艺处理的优质高强度钢材的塑性、韧性好，通常情况下，其破坏常会是塑性的；但是，在特殊情况下，如脆性转变温度以下的低温、双向（或三向）、多次、快速、或/和非均匀拉伸下其破坏常是呈脆性的。

2、钢构件的破坏形态及其防止对策

钢构件是由型钢或/和钢板经过加工连接组成的，其破坏可发生在杆身或连接处，破坏性质和形态与钢材、连接方法、受力状况等有关，起因可能是由于其截面几何特性不能满足受力要求，板件或连接受力超过其极限承载力而失效退出工作，致使钢构件或/和连接破坏，其破坏形态及其防止对策主要有：

（1）强度破坏：

因作用力或应力超过构件或/和连接最大极限承载能力或钢材强度。

主要防止对策：

增大板件截面积，加强连接，选用较高强度钢材，使其折算应力σeq不大于钢材的设计值ƒy/γR，（γR为抗力分项系数）即：

σeq≤[σ2x+σ2y+σ2z-（σxσy+σyσz+σzσx）+3（τxy+τyzτzx）]1/2≤ƒy/γR（3.1）并使其连接具有足够承载力。

（2）丧失稳定：

因作用力达到或超出构件临界力，或者其部分板件所受压力超过其临界力失去稳定退出工作，导致构件丧失继续承载的能力。

主要防止对策：

调整构件截面几何特性、边界支承条件，减小板件的宽厚比、长细比，使其名义应力σnomin小于其临界应力设计值σcr/γR，即：

σnomin≤σcr/γR   （3.2）

（3）疲劳破坏：

因构件在荷载反复作用下，裂纹萌生、扩展、以致失稳扩展使构件失去承载力。

主要防止对策：

选用塑性、韧性好的钢材,减小缺陷,减小应力集中，降低应力幅Δσ，并使符合式（3.3）的要求：

Δσ=σmax-σmin≤[Δσ]=（C/N）1/β（3.3）

其中：

σmax，σmin—最大，最小作用应力；β，C—疲劳特征参数；

N—作用应力循环次数。

（4）脆断破坏：

因含裂纹（或类裂纹）性缺陷的构件，在裂纹张开性拉应力或复合应力作用下，裂纹失稳发展而发生破坏。

主要防止对策：

选用塑性、韧性好的钢材,减小裂纹性缺陷、降低应力水平，并使应力强度因子K1不大于与钢材的静力或动力断裂韧性（K1C或K1d）：

K1=Yσa1/2≤K1C（静力）或K1d（动力）                 （3.4）

其中：

σ—裂纹场应力；a—裂纹长度；Y—与裂纹有关的参数。

（5）过大塑性变形：

因构件的过大不可恢复变形，导致构件产生继发性的上列

（1）、

（2）、（3）或      4类形态的可能破坏。

主要防止对策：

改善构件的边界及受力条件;增大构件刚度或/和选用高强度钢材。

上列钢构件的破坏形态还与所选用结构钢材有关，其破坏性质可能是塑性的或脆性的，这要取决于结构所用钢材的强度级别，质量等级，品质状况；加工偏差、缺陷，焊接、装配残余应力的大小和状况；作用力的性质是静力、动力、或冲击性的,单次或多次反复作用的；作用应力的高、低；是简单应力或是复杂应力；构件所处环境好坏等。

当所用钢材强度级别高、等级差、品质次，类裂纹性缺陷及残余应力严重，承受有动或冲击荷载，且应力水平较高、状况复杂或/和构件处于低温恶劣环境时，其破坏常是脆性的；反之，在一般情况下，其破坏常是塑性的。

钢结构设计，首先是保证结构安全和防止其发生突然间的脆性破坏。

3、钢结构的破坏形态

钢结构是用钢材经过加工、连接、安装组成的工程结构。

它是许多钢构件的组合成的工程结构体系。

它破坏的形态有以下几方面的特点：

（1）破坏部位：

可在局部连接,节点,构件,或是由这些局部的破坏开始,逐步扩展致使结构的部分或总体毁坏倒塌；

（2）破坏形态：

其类别，基本上与钢构件的类似，但是，其破坏更具有结构体系性的特征，即可能是局部性的，整体性的，或其相互影响发展为总体性的；

（3）破坏性质：

可能是塑性的或脆性的；

（4）破坏路径：

多样；

（5）破坏原因：

是钢材性能、品质差；结构类别、体系选择、布置不当；截面几何特性、节点构造、连接不合理；受力状况复杂，结构计算简图及受力分析错误；制造、安装偏差缺陷严重等复杂因素的单独或综合作用的结果；

（6）破坏历程：

可能是逐渐扩展性的或突发性的；

（7）破坏后果：

常较严重。

钢结构设计，首先是保证结构安全和防止其发生突然间的脆性破坏。

4、各类型钢结构的主导性破坏形态

总体而论，各种类型钢结构的各种破坏形态都可能发生，但是，不同类型和不同环境下的钢结构，通常发生的主导性破坏形态也有差别，例如：

（1）轻型、超轻型钢结构：

 强度破坏；局部，整体，或总体失稳。

（2）普通钢结构：

强度破坏；局部，整体，或总体失稳；疲劳破坏；过大塑性变形破坏。

（3）重型钢结构：

强度破坏；整体，或总体失稳；断裂破坏；疲劳破坏。

此外，不同钢结构受力体系，其破坏形态、性质、路径和历程也会有较大差异。

一般正常工作情况下，梁格结构的破坏常是逐渐扩展性的、塑性的、部分的；张拉索杆、索网钢结构、预应力钢结构等，如选用高强度、低韧性钢材和设计时使结构处于高应力状态，其破坏常可能是突发性的、脆性的,甚或整体或总体性的。

四、 钢结构设计与结构钢材的选用、

1、结构钢材的主要物理力学性能与钢结构设计

屈服强度fy：

结构设计中线弹性分析以及强度、稳定性计算的限值标准。

抗拉强度fu：

受拉破坏的极限。

强屈比是衡量强度储备的重要标志。

伸长率δ5（δ10）：

钢材单向拉伸的塑性性质表现。

冷弯角α：

钢材弯曲挤压时的塑性性质表现，和对钢材内部缺陷的揭示。

断面收缩率ψ：

钢材复杂受力状态下的塑性体现。

冲击韧性AK：

钢材破坏所需动能的一种量度。

断裂韧性K1C：

钢材裂纹失稳扩展的一种限值。

2、结构钢材的钢种、牌号、强度级别、质量等级：

钢种：

碳素钢，低合金钢；普通钢，优质钢，特种工艺钢（如TMPS）。

牌号：

由屈服强度字母Q、屈服强度数值、质量等级（A，B，C，D，E）、脱氧方法符号（F，B，Z，TZ）组成。

强度级别：

Q235， Q345， Q390， Q420…。

质量等级：

标准规定交货时，一般应保证合格的性能如下：

A级— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； S ， P。

B级— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（+200C）。

C级— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（ 00C）。

D级— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（-200C）。

E级— fu， fy，δ5 （δ10） ，α； C，S ， P， AK（-400C）。

其它性能指标要求，须由设计提出，并与供货方协约确定。

但是，要求的级别、等级越高，附加条件越多、越苛刻，则价格越贵。

3、选用结构钢材性质的基本原则：

足够可靠，满足需要（防止因材质差而脆断破坏）工艺性能良好和价格低廉。

4、结构钢材性质选用须要考虑的主要因素：

结构重要性；结构类型；连接方法；节点构造；受力状态；环境状况。

5、钢结构的钢材选用

（1）质量等级的选择

一般非焊接的钢结构可选用A级钢；

焊接钢结构，静载作用时应选用B级钢；

焊接钢结构，动载作用时，应根据结构所处环境温度，选用C，D，E级的或特级钢，务必使钢材的脆性转换温度低于结构所处环境温度。

对于有层状撕裂受力的结构部位的较厚钢板，应有抗层状撕裂的要求。

对节点构造及受力状况复杂、工作环境条件恶劣的重型焊接钢结构，应提高对钢材质量标准的要求。

重要钢结构钢材的质量等级选择宜提高。

（2）强度等级的选用

普通钢结构钢材的强度等级常常选为Q235或 Q345；

重型、超重型钢结构钢材的强度等级可选为Q345，Q390，Q420或更高强度等级的特种钢材；

冷弯薄壁轻型钢结构，非焊接时可用A级，焊接时应用B级钢；一般可选用强度等级为Q235或Q345钢；超轻型钢结构及用于屋面、墙面的压型板的彩色涂层钢板可选用强度等级与Q235或Q345相当的钢材；当锁缝连接时应有良好的冷弯性能，必要时可补做多层卷筒压扁无损伤合格试验；当为压扣连接时宜选较高强度级别和韧性好的钢材。

钢结构隔层危险 

  钢结构隔层的关键：

 1主梁计算，如果想做隔层首先考虑楼面荷载在计算主梁分布，现在有的施工队

不管荷载大小，跨度大小就槽钢或工字钢就安装看着让人害怕，下面是网朋友委托我公司检测的工程，我

计算了一下让各位同行及网友看看，

       他在回龙观居住，隔层面积是4.6米*5.5米，4.6米两端是承重墙，这个施工队用料是这样的，钢

 结构主次梁，自重是0.5KN, 楼板瓦，混凝土自重是1.2KN，预留0.3KN 活荷载设计是1.2KN

  生根：

每个主梁每端4个直径16化学锚栓，

        主梁跨度是4.6米，主梁间隔是1.2米，采用槽钢是16号，

 现在计算它的承载力：

                          单跨梁设计验算

---------------------------------------------------------------------

工程名称：

工程一          梁编号：

 LL1       2010-5-718:

31:

07

一、梁的静力计算概况

    1、单跨梁形式：

   两端固定梁

    2、荷载受力形式：

 1-5

    3、计算模型基本参数：

长 L=4.6Mc=1.2M

    4、集中力：

标准值Pk=Pg+Pq         =9.9+6.6=16.5 KN

               设计值Pd=Pg*γG+Pq*γQ =9.9*1.2+6.6*1.4=21.12 KN

二、选择受荷截面

    1、截面类型：

 槽钢 [16a

    2、截面特性：

 Ix=866cm4 Wx=108cm3 Sx=63.9cm3 G=17.2kg/m

                   翼缘厚度tf=10mm 腹板厚度tw=6.5mm

三、相关参数

    1、材质             ：

Q235

    2、x轴塑性发展系数γx：

1.05

    3、梁的挠度控制 ［v］：

L/250

四、内力计算结果

    1、支座反力     RA=（N-1）/2*Pd（其中N=L\c）=21.12KN

    2、支座反力     RB=RA=21.12KN

    3、最大弯矩   Mmax=（N*N-1）/（8*N）*Pd*L（其中N=L\c）=32.38KN.M

五、强度及刚度验算结果

    1、弯曲正应力σmax=Mmax/（γx*Wx）＝285.57 N/mm2  

    2、A处剪应力τA=RA*Sx/（Ix*tw）＝23.98 N/mm2  

    3、B处剪应力τB=RB*Sx/（Ix*tw）＝23.98 N/mm2  

    4、最大挠度 fmax=（5*N^4-4*N*N-1）/（384*N^3）*Pk*L^3（其中N=L\c）*1/（E*I）=42.45 mm  

    5、相对挠度 v=fmax/L=1/108.4

弯曲正应力   σmax= 285.57N/mm2> 抗弯设计值 f:

215N/mm2false!

支座最大剪应力τmax= 23.98N/mm2< 抗剪设计值fv:

125N/mm2ok!

跨中挠度相对值 v=L/ 108.4> 挠度控制值 ［v］:

L/250false!

    各位同行看见了吗，根本计算不过去，可是如果施工队有点专业也好可以加支点补救，可是你看了下面的施工更害怕，这是实际施工图，

   不但没有做次梁还把楼板瓦和钢筋断开放在主梁中部钢筋和楼板瓦根本没有联系性，混凝土浇筑完主梁挠度就超了，业主也怕了

施工队还说没事，都是这样，物业来人一看也没底了，后来业主，物业，施工队让我们出方案，三方协商由业主拿材料款，施工队出人工二次补救物业监管，后来把生根植筋加了一倍，主梁加了支点和碳纤维，这样才达到活荷载1.0KN，

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