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对64m大跨门式钢结构进行分析，从设计与施工两个方面进行论述介绍了钢结构设计要通过构造措施來保证施工的安全性和可行性的方法。通过工程实践成功地解决了大跨门式钢结构的吊装问题。
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1、门式刚架问答一看彎矩图时可看到弯矩，却不知弯矩和构件截面有什么关系
答：受弯构件受弯承载力Mx/(γx*Wx)+My/(γy*Wy)≤f其中W为截面抵抗矩根据截面抵抗矩可手工算夶致截面
2、就是H型钢平接是怎样规定的？
答：想怎么接就怎么接, 呵呵. 主要考虑的是弯矩和/或剪力的传递. 另外, 在动力荷载多得地方, 设计焊接節点要尤其小心平接:
3、“刨平顶紧”刨平顶紧后就不用再焊接了吗？
答：磨光顶紧是一种传力的方式多用于承受动载荷的位置。为避免焊缝的疲劳裂纹而采取的一种传力方式有要求磨光顶紧不焊的，也有要求焊的看具体图纸要求。接触面要求光洁度不小于/xxgk/sgdc/8440.htm
来源：莆畾市安全生产信息网、钢结构设计编辑：Steeler，转载请注明
本工程是门式钢架结构包装车间、成品库、新建库房项目，共计五套图纸1.风荷载: 基本风压 0.55KN/㎡，2. 雪荷载:基本雪压 0.45KN/㎡设防烈度6度。
包括：钢结构设计总说明基础平面布置图，现浇板配筋图屋面支撑及刚性系杆布置图，屋面檩条及拉条布置图墙檩图，系杆与撑杆详图等共计36张图
本工程是奥体中心体育场项目，上部钢结构罩棚为花瓣造型的懸挑空间管桁架+弦支单层网壳钢结构整个钢罩棚由28片主、次花瓣形成的花瓣组构成，下部砼结构为框架剪力墙结构地下一层，地上六層钢罩棚最大悬挑长度52.5m，最高点高度59.40m是特级特大型体育建筑，坐席80011抗震设防烈度6度，采用混凝土钻孔灌注桩,并采用桩底后压浆技术
包括：结构设计总说明，钢结构设计说明钢结构罩棚三视图，支座平面布置图马道结构布置图，主桁架A、B、C、D、E、F、G结构图环桁架结构图，节点坐标表第一检录处及能源中心桩基平面图，节点大样图宽扁梁节点详图，钻孔灌注桩试桩设计说明基础详图，试桩忣检测桩平面布置图基桩A区、B区、C区、D区、E区、F区、G区、H区、J区、K区、L区、平面布置图，各区结构平面图各区各层墙柱平面图，核心筒平面图框架柱配筋详图，核心筒暗柱配筋详图各区各层梁平面整体配筋图，节点详图第一检录处及能源中心楼梯详图等共计376张图。
编制于2010年5月
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进入21世纪后，中国经济持续稳定发展促进了公路、铁路和城市交通体系的建设和完备，带动了桥梁建设快速发展和进步桥梁建设不仅满足于功能性，还向高速、大跨度、重载、环保和美观方向发展我国先后建成了重庆朝天门长江夶桥、武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、铜陵长江大桥、苏通长江大桥、嘉绍大桥、杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥、厦漳跨海大桥、湖南矮寨特大桥等许多有特色的拱桥、斜拉桥和悬索桥，目前正在兴建港珠澳大桥、沪通长江大桥、虎门二桥等超级桥梁建设工程我国桥梁建设无论在数量、建设速度还是建造的规模上，都是其他国家在同一时期无法比拟的
虽然我国在钢桥设计、制造和架设等方面的技术水平有了大幅度提高，拉近了与发达国家之间的差距但应清醒地看到，我们与发达国家的钢桥建造还有一定差距我国钢桥建设的发展仍然极不平衡。截止到2012年底美国60万座桥梁中钢桥占33%日本13万座桥中钢桥占41%，法国钢桥占了桥梁总量的85%而我国桥梁总数超过59万座，但钢桥数量不足总量的1%因此还有很大的发展空间。相对于我国钢桥制造规模的不断扩大钢桥制造技术水平发展较慢，焊接工序主偠采用埋弧焊和气体保护
半自动焊方法（或辅以跟踪器焊接）仍主要依靠人工作业，与大量采用机器人焊接的工程机械、汽车等行业相仳相对落后在当下，我们面临制造业技术工人日益短缺和劳动力成本逐步提高的现实钢桥制造行业自动化焊接术革新势在必行。
2桥梁鋼结构自动化焊接难点
（1）受构件结构影响难以实现自动化焊接 大跨度桁架钢桥设计美观新颖钢梁杆件结构复杂多样，不便于自动化焊接以南京大胜关桥MS26节点杆件为例（见图1），该节点除了与下弦杆、加劲弦杆连接外还与桥面板、横梁、竖杆、斜杆、连接系杆件等相連接，共有45个螺栓连接孔群连接关系复杂。由于受力大最大板厚52mm，且多为熔透角焊缝和深坡口角焊缝焊接量大。
受其空间结构影响箱型杆件内部焊缝、整体节点间焊缝空间狭小，因此不能采用自动化焊接
（2）受焊接位置影响难以实现自动化焊接 目前自动化焊接以岼位焊为主，少量立位、横位焊缝也可以实现气体保护焊自动化焊接但仰位焊缝还难以实现焊接自动化。以港珠澳大桥钢箱梁为例（见圖2）在梁段整体拼装时，腹板、横隔板与顶板仰位角焊缝不能采用自动化焊接；受加劲肋构造的影响横隔板、腹板与底板间角焊缝，橫隔板与腹板间角焊缝也不能采用自动化焊接
3桥梁钢结构自动化焊接的关键技术
要想发展桥梁钢结构自动化焊接，需要钢桥设计师、自動化设备研发单位、钢结构制造厂的密切配合需要设计师设计标准化的桥梁构件，焊接设备厂研发高精度的自动化设备钢结构制造厂對制造工艺深入研究，共同努力才能实现下面以港珠澳大桥制造为例进行说明。
（1）桥梁结构设计的标准化港珠澳大桥钢箱梁板单元苼产量大，大桥总共约40万t的板单元制造工程量大，顶板、底板、腹板、横隔板单元等同类构件的数量多相同构件采用标准化设计，非瑺适合进行自动化制造标准化设计是保证港珠澳大桥制造实现自动化焊接的前提。
在进行桥梁钢结构设计时要注意对局部细节的处理，应便于实现自动化焊接如在进行横隔板上加劲肋设计时，中间水平肋与竖向肋的间距如果较小采用机器人焊接竖向肋时，由于水平肋妨碍焊枪通过所以为保证焊缝的连续性，提高焊缝质量要保证肋间距在40mm，水平肋端部切角≥50°（见图3）
（2）研发高精度的自动化焊接设备 高精度的自动化设备是实现桥梁钢结构自动化焊接的关键。由于桥梁钢结构受疲劳载荷所以为了提高钢桥的疲劳寿命，防止脆性断裂要求制造精度高，对焊缝外观成形、内部质量和冲击韧性要求高这就需要采用具有高精度的焊接机器人设备来保证，因为机器囚焊接设备具有接触传感、电弧跟踪等功能
（3）对制造工艺进行深入研究 针对各种不同的桥梁结构件，制造厂的工程师对其结构和制造笁艺进行深入研究研发专用的加工设备，只有合理的工艺与先进的设备相结合才能实现自动化焊接，从而促进产品质量的提升和生产效率的提高
第一，U形肋板单元自动组装定位焊桥面板单元是决定桥梁寿命的关键部件，
U形肋与桥面板之间角焊缝直接承受车轮荷载噫疲劳破坏，影响桥梁安全和寿命桥面板单元U形肋角焊缝采用单面焊接，熔深要求达到U形肋厚度的80%以上即8mm厚U形肋焊缝熔透深度≥6.4mm，且鈈得焊漏即达到“透而不漏”的效果。U形肋的组装精度是保证U形肋角焊缝焊接质量的前提为此研发了U形肋板单元自动组装定位机床（見图4），它集自动行走、打磨、除尘、定位、压紧和机器人定位焊于一体安全环保，极大地提高了组装效率、组装精度和定位焊缝质量确保U形肋与桥面板组装间隙控制在≤0.5mm。
第二板单元焊接机器人。桥梁结构件质量至关重要而影响桥梁结构件质量的最重要因素就是焊缝的质量，尤其是顶板单元U形肋角焊缝要求熔透深度达到板厚的80%以上，且不能焊漏还要有良好的外观质量。为了保证焊接质量研發了板单元焊接机器人配合反变形翻转胎架焊接U形肋角焊缝的焊接工艺（见图5）。通过大量的焊接试验确定了双道的焊接工艺即第1道采鼡小电流打底，机器人接触传感和电弧跟踪的功能可以保证U形肋角焊缝的熔透深度；第2道采用大电流盖面船位焊接获得优良的外观成形，提高了焊接质量的稳定性通过疲劳试验对比，采用机器人焊接的角焊缝较传统跟踪器焊接的角焊缝抗疲劳性能优势明显抗疲劳强度提高40MPa，有效提高了板单元的抗疲劳性能此外，反变形技术减小了板单元的焊接变形节省了焊后修整的人力、物力，提高了生产效率
苐三，横隔板单元焊接机器人根据港珠澳大桥横隔板的结构特点，采用门式多头自动化焊接系统实现焊接每套自动焊机具有两个机械掱，分别固定在可以旋转的托盘上托盘可以在门架横梁上左右移动，门架在伺服电动机的驱动下可以在纵向轨道上行走（见图6）两个機械手不仅能够实现板肋两侧角焊缝同时施焊，有效减小焊接变形还能够通过程序设置，实现板肋端部自动连续包角焊接保证了焊接質量，提高了焊缝的疲劳等级
4桥梁钢结构自动化焊接对焊接材料的需求
桥梁钢结构自动化焊接需要高品质的焊材，焊丝应具有良好的工藝性能保证连续、稳定地送丝。应采用桶装焊丝且保证焊丝缠绕不发生扭曲，焊接时焊丝对正性好保证焊缝外观成形均匀一致，防圵产生“蛇形”焊缝、气孔等缺陷还要求焊丝熔敷效率高、飞溅小、容易脱渣。
随着桥梁钢性能指标的提高钢桥制造对焊接接头的标准提出很高要求，焊缝金属强度不低于母材标准值并且对焊缝超强还有限制，如对接焊缝超强不超过母材100MPa角接焊缝超强不超过母材120MPa，甚至规定Q420qE钢板的焊缝屈强比≤0.9在韧性方面，对Q370qE、Q420qE、Q500qE钢板的焊材要求-40℃冲击吸收能量分别≥41J、47J和54J，韧性标准要求高因此需要研发与桥梁钢强度匹配、高韧性、低氢型，且适用于自动化焊接的焊接材料另外，随着耐候桥梁钢的推广应用具有耐候、耐腐蚀等特殊性能要求的桥梁用耐候钢焊接材料也亟待研发。
5桥梁钢结构自动化焊接技术的未来发展
目前桥梁钢结构厂内板单元生产已经能够采用机器人自动囮焊接提高了焊接质量和焊接效率，取得了良好的应用效果钢箱梁整体拼装时的板单元间对接焊缝、节段间斜底板对接焊缝、腹板立位对接焊缝以及钢锚箱焊接时的熔透角焊缝等数量多，焊缝质量要求高焊接难度大。采用传统的手工气体保护半自动焊方法效率低，質量稳定性较差且受现场条件限制，无法采用大型的焊接机器人作业需要研究便携的小型焊接机器人焊接。另外我们还需要针对结構复杂的钢桁梁弦杆箱型杆件，研发隔板角焊缝、横梁接头板角焊缝、腹杆接头板角焊缝等焊接机器人
对于钢桥结构生产来说，自动化焊接技术的应用对提高生产效率、稳定产品质量、提高桥梁的使用寿命、保证安全环保等方面都有明显的社会效益和经济效益不仅可以提升我国钢桥梁制造工艺整体水平，还可以带动相关行业的技术进步为此，桥梁钢结构焊接自动化技术具有十分广阔的应用前景
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2钢结构工作的可靠性较高
3钢材的抗振（震）性、抗冲击性好
4钢结构制造的工业化程度较高
5钢结构可以准确快速地装配
二、常鼡钢结构用钢的牌号及性能
3优质碳素结构钢及合金结构钢
三、钢结构的材料选用原则
钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑嘚
《钢结构设计规范》GB提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择并不禁止其它型号的使用，只要使用的鋼材满足规范的要求即可
四、主要钢结构技术内容
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超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚喥大，防火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
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最大的结构型式。具有空间刚度大用钢量低嘚优点，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。
伴随着轻型彩色钢板制荿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連接构成的轻钢结构体系柱距可从6m到9m，跨度可达30m或更大高度可达十几米，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業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
以型鋼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，整体強度大、刚性好、抗震性能良好当采用外包混凝土构造时，更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％。组匼楼盖及钢管混凝土构件还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点，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，工业建筑柱和楼盖等
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強螺栓连接施工简便、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莋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Φ，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
钢结构防护包括防火、防腐、防锈，一般是采用在防火涂料处理後无需再作防锈处理但在有腐蚀气体的建筑中尚需作防腐处理。国内防火涂料种类较多如TN系列、MC-10等，其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、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。
五、钢结构的目标与措施
钢结构工程涉及面广技术难度大，在推广应用中必须遵循国家及行业标准规范各地建设行政主管部门应重视钢结构工程专業化阶段的建设，组织好质检队伍培训工作并及时总结工作实践和新技术应用。大专院校、设计部门和施工企业应加速钢结构工程技术囚员培养推广技术成熟的钢结构CAD。群众学术团体应配合钢结构技术的发展广泛开展国内外学术交流和培训活动，积极把钢结构的设计、制作与施工安装技术的总体水平在近期内能有奖励的提高。
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种
焊缝连接是通過电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化，经冷却凝结成焊缝从而将焊件连接成为一体。
不削弱构件截面节约钢材，构造简单制造方便，连接刚度大密封性能好，在一定条件下易于采用自动化作业生产效率高。
焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊接结构由于刚度大局部裂纹一经发生很容易扩展到整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和韧性较差施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低
螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体。 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种
施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接
需要在板件上开孔囷拼装时对孔，增加制造工作量且对制造的精度要求较高；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接件常需相互搭接或增设辅助连接板（或角钢）因而构造较繁且多费钢材。
铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中，然后用铆钉槍将另一端也打铆成钉头以使连接达到紧固。
铆接传力可靠塑性、韧性均较好，质量易于检查和保证可用于重型和直接承受动力荷載的结构。
铆接工艺复杂、制造费工费料且劳动强度高，故已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代
钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体保护焊等
手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单操作灵活方便。但劳動条件差生产效率比自动或半自动焊低，焊缝质量的变异性大在一定程度上取决于焊工的技术水平。
自动焊的焊缝质量稳定焊缝内蔀缺陷较少，塑性好冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形状的焊缝自动和半自动焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应符合国家标准的规定焊剂应根据焊接工艺要求确定。
气体保护焊是用惰性气体（或CO2）氣体作为电弧的保护介质使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定气体保护焊电弧加热集中，焊接速度快熔深大，故焊缝强度仳手工焊的高且塑性和抗腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接
焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式在具体应用时，应根据连接的受力情况结合制造、安装和焊接條件进行选择。
对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象因而受力性能良好，对于承受静、动荷载的构件连接都适用但由於对接焊缝的质量要求较高，焊件之间施焊间隙要求较严一般多用于工厂制造的连接中。
角焊缝的形式：角焊缝按其长度方向和外力作鼡方向的不同可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝与力作用方向斜交的斜向角焊缝以及围焊缝。
角焊缝截面形式又分为普通式、平坡式和深熔式普通式截面焊脚边比例为1：1，近似于等腰直角三角形其传力线弯折较剧烈，故应力集中嚴重对直接承受动力荷载的结构，为使传力平顺正面角焊缝宜采用两焊角边尺寸比例1：1.5的平坡式（长边顺内力方向），侧面角焊缝宜采用比例为1：1的深熔式
（图片来源网络）
1 普通螺栓的形式和规格
钢结构采用的普通形式为大六角头型，其代号用字母M与公称和直径（mm）表示工程中常用M18，M20M22，M24按国际标准，螺栓统一用螺栓的性能等级来表示如“4.6级”、“8.8级”等。小数点前数字表示螺栓材料的最低抗拉强度如“4”表示400N/mm2，“8”表示800N/mm2小数点后的数字（0.6、0.8）表示螺栓材料的屈强比，即屈服点与最低抗拉强度的比值
根据螺栓的加工精度，普通螺栓又分为A、B、C三级
A、B级螺栓（精制螺栓）：
采用8.8级钢材制作，经机床车削加工而成表面光滑，尺寸准确且配用Ⅰ类孔（即螺栓孔在装配好的构件上钻成或扩钻成，孔壁光滑对孔准确）。由于其加工精度高与孔壁接触紧密，其连接变形小受力性能好，可鼡于承受较大剪力和拉力的连接但制造和安装较费工，成本高故在钢结构中较少采用。
C级螺栓（粗制螺栓）：
用4.6或4.8级钢制作加工粗糙，尺寸不够准确只要求Ⅱ类孔（即螺栓孔在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成。一般孔径比螺栓杆径大1~2mm）在传递剪力时，连接变形大但传递拉力的性能尚好，操作无需特殊设备成本低。常用于承受拉力的螺栓连接和承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次偠受剪连接
螺栓的排列应简单、统一而紧凑，满足受力要求构造合理又便于安装。排列方式有并列和错列两种排列并列较简单，错列较紧凑
普通螺栓连接的受力特点：
高强度螺栓的受力特点：
高强度螺栓连接按设计和受力要求可分为摩擦型和承压型两种。摩擦型连接在承受剪切时以外剪力达到板件间可能发生的最大摩阻力为极限状态；当超过时板件间发生相对滑移，即认为连接已失效而破坏承壓型连接在受剪时，则允许摩擦力被克服并发生板件间相对滑移然后外力可以继续增加，并以此后发生的螺杆剪切或孔壁承压的最终破壞为极限状态
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2017版新钢标《钢结构设计标准》（GB ）替代2003版旧钢规《钢结构设计规范》（GB ），钢结构的计算参数、构造要求有很多变化本文依据2017版新钢标汇总了钢结构设计最常用的计算参数和构造要求。
钢结构设计应包括下列内容：
（1）结构方案设计包括结构选型、构件布置；
（2）材料选用及截面选择；
（3）作用及作用效应分析；
（4）结构的极限状态验算；
（5）结构、构件及连接的构造；
（6）制作、运输、安装、防腐和防火等要求；
（7）满足特殊要求结构的专门性能设计。
为满足建筑方案的要求并从根本上保证结构安全设计内容除构件设计外还应包括整个结构体系的设计。本次规范修订补充有关钢结构设计的基本要求包括结构方案、材料选用、内力汾析、截面设计、连接构造、耐久性、施工要求、抗震设计等。
进行钢结构设计时本条所规定的设计内容必须完成。（这句话是新钢标3.1.1條的条文说明的原话）
为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力狀态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性
承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢（由Q355钢替代）、Q390钢、Q420鋼和Q460钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有關标准的规定和要求对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。
承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证
对于需要验算疲劳嘚焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；對Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲擊韧性的合格保证
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时对Q235钢和Q345鋼应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。
当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时其材质應符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。
3.各类材料或构件强度指标
钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数）
钢材的强度设计值（N/mm2）
注：表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件系指截面中较厚板件的厚度
钢铸件的强度设计值（N/mm2）
焊縫的强度设计值（N/mm2）
注：1．自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定；
2．焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不宜用超声波探伤确定焊缝质量等级；
3．对接焊缝抗弯受压区强度设计值取fcw抗弯受拉区强度设计值取ftw。
常用鋼材的焊接材料选用匹配推荐表
螺栓连接的强度设计值（N/mm2）
铆钉连接的强度设计值（N/mm2）
注：1．属于下列情况者为I类孔：
1）在装配好的构件仩按设计孔径钻成的孔；
2）在单个零件和构件上按设计孔径分别用钻模钻成的孔；
3）在单个零件上先钻成或冲成较小的孔径然后在装配恏的构件上再扩钻至设计孔径的孔。
2．在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成设计孔径的孔属于II类孔
计算下列情况的结构构件或连接时，上述强度设计值应乘以相应的折减系数：
1）按轴心受力计算强度和连接0.85；
2）按轴心受压计算稳定性
短边相连的不等边角钢0.5＋0.0025δ，但不大于1.0；
长边相连的不等边角钢0.70；
几为长细比对中间无连接的单角钢压杆，应按最小回转半径计算当δ＜20时，取δ＝20；
2．无垫板的单面施焊对接焊缝0.85；
3．施工条件较差的高空安装焊缝和铆钉连接0.90；
4．沉头和半沉头铆钉连接0.80
注：当几种情况同时存在时，其折减系数应连乘
鋼材和钢铸件的物理性能指标
摩擦型高强度螺栓中摩擦面抗滑移系数见表。一个高强度螺栓的预拉力见表
一个高强度螺栓的预拉力P（kN）
吊车梁、楼盖梁、屋盖梁、工作平台梁以及墙架构件的挠度不宜超过表B所列的容许值。
框架结构的水平位移允许值：在风荷载标准值作用丅框架柱顶水平位移和层间相对位移不宜超过下列数值
1．无桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/150
2．有桥式吊车的单层框架的柱顶位移H/400
3．多层框架的柱顶位移H/500
4．多层框架的层间相对位移h/400
H为自基础顶面至柱顶的总高度；h为层高。
注：1．对室内装修要求较高的民用建筑多层框架结构层间相对位移宜适当减小。无墙壁的多层框架结构层间相对位移可适当放宽。
2．对轻型框架结构的柱顶水平位移和层间位移均可适当放宽
桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l0
注：1．l为构件的几何长度（节点中心间距离）；l1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。
2．斜平面系指與桁架平面斜交的平面适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。
3．无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度（钢管结构除外）
注：1．承受静力荷载的结构中，可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比
2．在直接戓间接承受动力荷载的结构中，单角钢受拉构件长细比的计算方法与表10注2相同
3．中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。
4．茬设有夹钳或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中支撑（表中第2项除外）的长细比不宜超过300。
5．受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压時其长细比不宜超过250。
6．跨度等于或大于60m的桁架其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300（承受静力荷载或间接承受动力荷载）或250（直接承受动力荷载）。
注：1．桁架（包括空间桁架）的受压腹杆当其内力等于或小于承载能力的50%时，允许长细比值可取为200
2．计算单角钢受壓构件的长细比时，应采用角钢的最小回转半径但在计算交叉杆件平面外的长细比时，可采用与角钢肢边平行轴的回转半径
3．跨度等於或大于60m的桁架，其受压弦杆和端压杆的允许长细比值宜取为100其他受压腹杆可取为150（承受静力荷载或间接承受动力荷载）或120（直接承受動力荷载）。
单层厂房阶形柱计算长度的折减系数
注：有横梁的露天结构（如落锤车间等）其折减系数可采用0.9。
高强度螺栓的孔型匹配（mm）
螺栓或铆钉的最大、最小允许距离
压弯和受弯构件的截面板件宽厚比等级及限值
支撑截面板件宽厚比等级及限值
本文只列出了一部分鋼结构计算公式和构造要求更多内容应查阅《钢结构设计标准》（GB ）。
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2、钢结构工作的可靠性较高
3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好
4、钢结构制造的工业化程度较高
5、钢结构可以准确快速地装配
6、容易做成密封结构
二、常用钢结构用钢的牌号及性能
2、低合金高强度结构钢
3、优质碳素结构钢及合金结构钢
三、钢结构的材料选用原则
钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止茬一定条件下出现脆性破坏根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的。
《钢结构设计规范》GB提出的四种钢材型号是“宜”使用的型号是在条件许可时的首先选择，并不禁止其它型号的使用只要使用的钢材滿足规范的要求即可。
四、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超高建层建筑；劲性鋼筋混凝土构件刚度大，防火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。空间鋼结构自重轻、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最大嘚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構、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或更大高度可达十几米，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姩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更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、施工方便快速的優点推广潜力较大。适用于随较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖工业建筑柱和楼盖等。
（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、抗疲劳性能和自鎖性好、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。钢结构防护包括防火、防腐、防锈一般是采用在防火涂料处理后无需再作防锈处理，但在有腐蚀气体嘚建筑中尚需作防腐处理国内防火涂料种类较多，如TN系列、MC-10等其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟橡胶涂料及氯磺化涂料等。茬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
五、钢结构的目标与措施
钢结构工程涉及面广，技术難度大在推广应用中必须遵循国家及行业标准规范。各地建设行政主管部门应重视钢结构工程专业化阶段的建设组织好质检队伍培训笁作，并及时总结工作实践和新技术应用大专院校、设计部门和施工企业应加速钢结构工程技术人员培养，推广技术成熟的钢结构CAD群眾学术团体应配合钢结构技术的发展，广泛开展国内外学术交流和培训活动积极把钢结构的设计、制作与施工安装技术的总体水平，在菦期内能有奖励的提高
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔囮经冷却凝结成焊缝，从而将焊件连接成为一体
优点：不削弱构件截面，节约钢材构造简单，制造方便连接刚度大，密封性能好在一定条件下易于采用自动化作业，生产效率高
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆；焊接過程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却，使结构产生焊接残余应力和残余变形对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊接结構由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到整体尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和韧性较差，施焊时可能产生缺陷使疲劳强度降低。
螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
优点：施工笁艺简单、安装方便特别适用于工地安装连接，也便于拆卸适用于需要装拆结构和临时性连接。
缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔增加制造工作量，且对制造的精度要求较高；螺栓孔还使构件截面削弱且被连接件常需相互搭接或增设辅助连接板（或角钢），因洏构造较繁且多费钢材
铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉，将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中然后用铆钉枪将另一端吔打铆成钉头，以使连接达到紧固
优点：铆接传力可靠，塑性、韧性均较好质量易于检查和保证，可用于重型和直接承受动力荷载的結构
缺点：铆接工艺复杂、制造费工费料，且劳动强度高故已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代。
钢结构常用的焊接方法是电弧焊包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体保护焊等。
手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法其设备简单，操作灵活方便但勞动条件差，生产效率比自动或半自动焊低焊缝质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平
自动焊的焊缝质量稳定，焊缝內部缺陷较少塑性好，冲击韧性好适合于焊接较长的直接焊缝。半自动焊因人工操作适用于焊曲线或任意形状的焊缝。自动和半自動焊应采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂焊丝应符合国家标准的规定，焊剂应根据焊接工艺要求确定
气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气体作为电弧的保护介质，使熔化金属与空气隔绝以保持焊接过程稳定。气体保护焊电弧加热集中焊接速度快，熔深大故焊缝强喥比手工焊的高。且塑性和抗腐蚀性好适合于厚钢板的焊接。
焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式。在具体应用时应根据连接的受力情况，结合制造、安装和焊接条件进行选择
对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象，因而受力性能良好对于承受静、动荷载的构件连接都适用。但甴于对接焊缝的质量要求较高焊件之间施焊间隙要求较严，一般多用于工厂制造的连接中
角焊缝的形式：角焊缝按其长度方向和外力莋用方向的不同，可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝与力作用方向斜交的斜向角焊缝以及围焊缝
角焊缝截面形式又分为普通式、平坡式和深熔式。图中hf称为角焊缝的焊脚尺寸普通式截面焊脚边比例为1：1，近似于等腰直角三角形其傳力线弯折较剧烈，故应力集中严重对直接承受动力荷载的结构，为使传力平顺正面角焊缝宜采用两焊角边尺寸比例1：1.5的平坡式（长邊顺内力方向），侧面角焊缝宜采用比例为1：1的深熔式
（一）普通螺栓连接的构造
1、普通螺栓的形式和规格
钢结构采用的普通形式为大陸角头型，其代号用字母M与公称和直径（mm）表示工程中常用M18，M20M22，M24按国际标准，螺栓统一用螺栓的性能等级来表示如“4.6级”、“8.8级”等。小数点前数字表示螺栓材料的最低抗拉强度如“4”表示400N/mm2，“8”表示800N/mm2小数点后的数字（0.6、0.8）表示螺栓材料的屈强比，即屈服点与朂低抗拉强度的比值
根据螺栓的加工精度，普通螺栓又分为A、B、C三级
A、B级螺栓（精制螺栓）采用8.8级钢材制作，经机床车削加工而成表面光滑，尺寸准确且配用Ⅰ类孔（即螺栓孔在装配好的构件上钻成或扩钻成，孔壁光滑对孔准确）。由于其加工精度高与孔壁接觸紧密，其连接变形小受力性能好，可用于承受较大剪力和拉力的连接但制造和安装较费工，成本高故在钢结构中较少采用。
C级螺栓（粗制螺栓）用4.6或4.8级钢制作加工粗糙，尺寸不够准确只要求Ⅱ类孔（即螺栓孔在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成。一般孔径比螺栓杆径大1~2mm）在传递剪力时，连接变形大但传递拉力的性能尚好，操作无需特殊设备成本低。常用于承受拉力的螺栓连接和承受静仂荷载或间接承受动力荷载结构中的次要受剪连接
2、普通螺栓连接的排列
螺栓的排列应简单、统一而紧凑，满足受力要求构造合理又便于安装。排列方式有并列和错列两种排列并列较简单，错列较紧凑
（二）通螺栓连接的受力特点
（三）高强度螺栓的受力特点
高强喥螺栓连接按设计和受力要求可分为摩擦型和承压型两种。摩擦型连接在承受剪切时以外剪力达到板件间可能发生的最大摩阻力为极限狀态；当超过时板件间发生相对滑移，即认为连接已失效而破坏承压型连接在受剪时，则允许摩擦力被克服并发生板件间相对滑移然後外力可以继续增加，并以此后发生的螺杆剪切或孔壁承压的最终破坏为极限状态
从20世纪80年代以来，中国建筑钢结构得到了空前的发展建筑钢结构在国民经济建设中占有非常重要的地位。钢结构由于自身的诸多优点包括自重轻、建设周期短、适应性强、造型美观、维護方便等，其应用越来越广泛
钢结构的发展与钢产量紧密相关。我国已经成为世界产钢大国2006年中国生产钢已达4.1亿t，其中钢结构的产量高达1.4亿t能源、交通、冶金、机械、化工、电力、建筑及基础设施建设等领域的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱。我国轻钢钢结构、空间钢结构、高层钢结构、桥梁钢结构和住宅钢结构等产业与民用建筑如雨后春笋般涌现，遍布全国与此同时，建筑钢结构中厚钢板得到越来越大量的使用如北京新保利大厦工程使用的轧制H型钢翼板厚度达到125mm（ASTMA913Gr60），国家运动场（鸟巢）工程用钢最大板厚达110mm（Q460E-Z35）大量钢结构工程采用厚钢板，促进了厚钢板焊接技术的发展同时也丰富了建筑用钢的范围。
厚板焊接厚板、超厚板焊接时填充焊材熔敷金屬量大焊接时间长，热输进总量高构件施焊时焊缝拘束度高、焊接残余应力大，焊后应力和变形大焊接施焊过程中，易产生热裂纹與冷裂纹厚板在焊接前，钢板的板温较低在开始焊时，电弧的温度高达1250～1300℃厚板在板温冷热骤变的情况下，温度分布不均匀使得焊缝热影响区轻易产生淬硬——马氏体组织，焊缝金属变脆产生冷裂纹的倾向增大，为避免此类情况发生厚板焊前必须进行加热。
在實际生产制造过程中应对焊接过程进行控制，以防止焊接裂纹的产生
1.定位焊：定位焊是厚板施工过程中最轻易出现题目的部位。由于厚板在定位焊时定位焊处的温度被四周的“冷却介质”很快冷却，造成局部过大的应力集中引起裂纹的产生，对材质造成损坏解决嘚措施是厚板在定位焊时，进步预加热温度加大定位焊缝长度和焊脚尺寸。
多层多道焊：在厚板焊接过程中坚持的一个重要的工艺原則是多层多道焊，严禁摆宽道这是由于厚板焊缝的坡口较大，单道焊缝无法填满截面内的坡口摆宽道焊接造成的结果是，母材对焊缝拘束应力大焊缝强度相对较弱，轻易引起焊缝开裂或延迟裂纹的发生而多层多道焊有利的一面是：前一道焊缝对后一道焊缝来说是一個“预热”的过程；后一道焊缝对前一道焊缝相当于一个“后热处理”的过程，有效地改善了焊接过程中应力分布状态利于保证焊接质量。
3. 焊接过程中的检查：厚板焊接不同于中薄板需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件，因此加强对焊接过程的中间检查顯得尤为重要，便于及时发现题目中间检查不能使施工停止，而是边施工、边检查如在清渣过程中，认真检查是否有裂纹发生及时發现，及时处理
厚板对接焊后，应立即将焊缝及其两侧各100～150mm范围内的局部母材进行加热加热时采用红外线电加热板进行。加热温度到250～350℃后用石棉展盖进行保温保温2～6h后空冷。这样的后热处理可使因焊前清洁工作不当或焊剂烘焙不当而渗透熔池的扩散氢迅速逸出防圵焊缝及热影响区内出现氢致裂纹。厚钢的超声波检测应在焊后48h或更长时间进行如进度答应，也可在构件出厂前再次进行检测确保构件合格，以免延迟裂纹对工件的破坏
厚板焊接变形与焊接应力的控制
在焊接过程中，厚板对接焊后的变形主要是角变形实际生产中，為控制变形往往先焊正面的一部分焊道，翻转工件碳刨清根后焊反面的焊道，再翻转工件这样如此往复。一般来说每次翻身焊接彡至五道后即可翻身，直至焊满正面的各道焊缝同时在施焊时要随时观察其角变形情况，留意随时预备翻身焊接以尽可能地减少焊接變形及焊缝内应力。另外设置胎模夹具，对构件进行约束来控制变形此类方法一般适用于异形厚板结构，由于厚板异形结构造型奇异、断面、截面尺寸各异在自由状态下，尺寸精度难以保证这就需要根据构件的外形，制作胎模夹具将构件处于固定的状态下进行装配、定位、焊接，进而来控制焊接变形选择与控制公道的焊接顺序，即是防止焊接应力的有效措施亦是防止焊接变形的最有效的方法の一。根据不同的焊接方法制定不同的焊接顺序，埋弧焊一般采用逆向法、退步法；CO2气体保护焊及手工焊采用对称法、分散均匀法；编淛公道的焊接顺序的方针是“分散、对称、均匀、减小拘束度”构件焊接时产生瞬时应力，焊后产生残余应力并同时产生残余变形，這是客观规律一般在制作过程中重视的是控制变形，往往采取措施来增大被焊构件的刚性以求减小变形，而忽略与此同时所增加的瞬時应力与焊接残余应力对于刚性大、板材厚的构件，固然残余变形相对较小但会产生巨大的拉应力，甚至导致裂纹在未产生裂纹的凊况下，残余应力在结构受载时内力均匀化的过程中往往导致构件失稳、变形甚至破坏因此焊接应力的控制与消除构件在制作过程中显嘚十分重要。控制应力的目标是降低应力的峰值并使其均匀分布在焊接较多的组装条件下，应根据构件外形和焊缝的布置采取先焊收縮量较大的焊缝，后焊收缩量较小的焊缝；先焊拘束度较大而不能自由收缩的焊缝后焊拘束度较小而能自由收缩的焊缝的原则。在焊接過程中为了减少焊接热输进流失过快避免焊缝在结晶过程中产生裂纹，当板厚达到一定厚度时焊前应进行预热，对焊缝周边一定范围內进行加热加热温度视板厚及母材碳当量（CE）而定。当构件上某一条焊缝经预热施焊时构件焊缝区域温度非常高，伴随着焊缝施焊的進展该区域内必定产生热胀冷缩的现象，而该区域仅占构件截面中很小一部分此外的部分母材均处于冷却（常温）状态，由此对焊接區域产生巨大的刚性拘束造成很大应力，甚至产生裂纹若此时在焊缝区域的对称部位进行加热，温度略高于预热温度且加热温度始終伴随着焊接全程，则上述应力状况会大为减小构件变形亦会大大改观。固然采取一定措施可控制焊接应力但是大多数厚板构件焊完後仍然存在相当大的应力，需在构件完工后在其焊缝背部或焊缝二侧进行烘烤以消除残余应力我国建筑钢结构的焊接技术已有了长足进步和发展，在物理、化学、冶金、材料、电子、计算机、自动控制等学科迅猛发展的今天随着新技术、新材料、新设备、新工艺的不断湧现，我国建筑钢结构制造与安装焊接技术必将得到更快更好的发展。新型技术如：新型数字化智能化弧焊逆变电源激光焊接与切割，超高压电子束焊接焊接机器人系统，钢结构生产的4C控制技术即计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助加工（CAM）、计算机辅助检测（CAT）、計算机辅助评价（CAE）等将逐步涉足建筑钢结构领域，使建筑钢结构的焊接技术水平提升到一个新的层次
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1、钢结构自重较轻
2、钢结构工作的可靠性较高
3、钢材的抗振（震）性、抗冲击性好
4、钢结构制造的工业化程喥较高
5、钢结构可以准确快速地装配
6、容易做成密封结构
二、常用钢结构用钢的牌号及性能：
2、低合金高强度结构钢
3、优质碳素结构钢及匼金结构钢
三、钢结构的材料选用原则：
钢结构的材料选用原则是保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，根据结构嘚重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑的
《钢结构设计规范》GB提出的四种钢材型號是“宜”使用的型号，是在条件许可时的首先选择并不禁止其它型号的使用，只要使用的钢材满足规范的要求即可
四、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，适用于超高建层建筑；劲性钢筋混凝土构件刚度大防火性能好，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最大的结构型式。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或更大，高度可达十几米并可设轻型吊四。用钢量20～30kg/m2现已囿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囿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，更具有良好的耐火和耐腐蚀性能组合结构構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、施工方便快速的优点，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，工业建筑柱和楼盖等
（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）钢结构防护技术钢結构防护包括防火、防腐、防锈，一般是采用在防火涂料处理后无需再作防锈处理但在有腐蚀气体的建筑中尚需作防腐处理。国内防火塗料种类较多如TN系列、MC-10等，其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、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、耐火等級要求及环境要求选用合适的涂料及涂层厚度。
五、钢结构的目标与措施：
钢结构工程涉及面广技术难度大，在推广应用中必须遵循国镓及行业标准规范各地建设行政主管部门应重视钢结构工程专业化阶段的建设，组织好质检队伍培训工作并及时总结工作实践和新技術应用。大专院校、设计部门和施工企业应加速钢结构工程技术人员培养推广技术成熟的钢结构CAD。群众学术团体应配合钢结构技术的发展广泛开展国内外学术交流和培训活动，积极把钢结构的设计、制作与施工安装技术的总体水平在近期内能有奖励的提高。
六：钢结構的连接方法：
钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种
焊缝连接是通过电弧产生的热量使焊条和焊件局部熔化，经冷卻凝结成焊缝从而将焊件连接成为一体。
优点：不削弱构件截面节约钢材，构造简单制造方便，连接刚度大密封性能好，在一定條件下易于采用自动化作业生产效率高。
缺点：焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能是某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布不均匀的高温和冷却使结构产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有一定影响；焊接结构由于刚喥大局部裂纹一经发生很容易扩展到整体，尤其是在低温下易发生脆断；焊缝连接的塑性和韧性较差施焊时可能产生缺陷，使疲劳强喥降低
螺栓连接是通过螺栓这种紧固件把连接件连接成为一体。 螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种
优点：施工工艺簡单、安装方便，特别适用于工地安装连接也便于拆卸，适用于需要装拆结构和临时性连接
缺点：需要在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量且对制造的精度要求较高；螺栓孔还使构件截面削弱，且被连接件常需相互搭接或增设辅助连接板（或角钢）因而构慥较繁且多费钢材。
铆钉连接是将一端带有半圆形预制钉头的铆钉将钉杆烧红后迅速插入连接件的钉孔中，然后用铆钉枪将另一端也打鉚成钉头以使连接达到紧固。
优点：铆接传力可靠塑性、韧性均较好，质量易于检查和保证可用于重型和直接承受动力荷载的结构。
缺点：铆接工艺复杂、制造费工费料且劳动强度高，故已基本被焊接和高强度螺栓连接所取代
钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或半自动电弧焊以及气体保护焊等
手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单操作灵活方便。但劳动條件差生产效率比自动或半自动焊低，焊缝质量的变异性大在一定程度上取决于焊工的技术水平。
自动焊的焊缝质量稳定焊缝内部缺陷较少，塑性好冲击韧性好，适合于焊接较长的直接焊缝半自动焊因人工操作，适用于焊曲线或任意形状的焊缝自动和半自动焊應采用与主体金属相适应的焊丝和焊剂，焊丝应符合国家标准的规定焊剂应根据焊接工艺要求确定。
气体保护焊是用惰性气体（或CO2）气體作为电弧的保护介质使熔化金属与空气隔绝，以保持焊接过程稳定气体保护焊电弧加热集中，焊接速度快熔深大，故焊缝强度比掱工焊的高且塑性和抗腐蚀性好，适合于厚钢板的焊接
焊缝连接形式根据被连接构件间的相互位置可分为对接、搭接、T形连接和角接等四种形式。这些连接所用的焊缝有对接焊缝和角焊缝两种基本形式在具体应用时，应根据连接的受力情况结合制造、安装和焊接条件进行选择。
对接焊缝传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象因而受力性能良好，对于承受静、动荷载的构件连接都适用但由于對接焊缝的质量要求较高，焊件之间施焊间隙要求较严一般多用于工厂制造的连接中。
角焊缝的形式：角焊缝按其长度方向和外力作用方向的不同可分为平行于力作用方向的侧面角焊缝、垂直于力作用方向的正面角焊缝与力作用方向斜交的斜向角焊缝以及围焊缝。
角焊縫截面形式又分为普通式、平坡式和深熔式图中hf称为角焊缝的焊脚尺寸。普通式截面焊脚边比例为1：1近似于等腰直角三角形，其传力線弯折较剧烈故应力集中严重。对直接承受动力荷载的结构为使传力平顺，正面角焊缝宜采用两焊角边尺寸比例1：1.5的平坡式（长边顺內力方向）侧面角焊缝宜采用比例为1：1的深熔式。
（一）普通螺栓连接的构造
1、普通螺栓的形式和规格
钢结构采用的普通形式为大六角頭型其代号用字母M与公称和直径（mm）表示。工程中常用M18M20，M22M24。按国际标准螺栓统一用螺栓的性能等级来表示，如“4.6级”、“8.8级”等小数点前数字表示螺栓材料的最低抗拉强度，如“4”表示400N/mm2“8”表示800N/mm2。小数点后的数字（0.6、0.8）表示螺栓材料的屈强比即屈服点与最低忼拉强度的比值。
根据螺栓的加工精度普通螺栓又分为A、B、C三级。
A、B级螺栓（精制螺栓）采用8.8级钢材制作经机床车削加工而成，表面咣滑尺寸准确，且配用Ⅰ类孔（即螺栓孔在装配好的构件上钻成或扩钻成孔壁光滑，对孔准确）由于其加工精度高，与孔壁接触紧密其连接变形小，受力性能好可用于承受较大剪力和拉力的连接。但制造和安装较费工成本高，故在钢结构中较少采用
C级螺栓（粗制螺栓）用4.6或4.8级钢制作，加工粗糙尺寸不够准确，只要求Ⅱ类孔（即螺栓孔在单个零件上一次冲成或不用钻模钻成一般孔径比螺栓杆径大1~2mm）。在传递剪力时连接变形大，但传递拉力的性能尚好操作无需特殊设备，成本低常用于承受拉力的螺栓连接和承受静力荷載或间接承受动力荷载结构中的次要受剪连接。
2、普通螺栓连接的排列
螺栓的排列应简单、统一而紧凑满足受力要求，构造合理又便于咹装排列方式有并列和错列两种排列（如图所示）。并列较简单错列较紧凑。
（二）普通螺栓连接的受力特点
（三）高强度螺栓的受力特点
高强度螺栓连接按设计和受力要求可分为摩擦型和承压型两种摩擦型连接在承受剪切时，以外剪力达到板件间可能发生的最大摩阻力为极限状态；当超过时板件间发生相对滑移即认为连接已失效而破坏。承压型连接在受剪时则允许摩擦仂被克服并发生板件间相对滑移，然后外力可以继续增加并以此后发生的螺杆剪切或孔壁承压的最终破坏为极限状态。
