钢结构建筑材料课件

1、LOGO钢结构建筑材料钢结构建筑材料机电学院机电学院 万龙俊万龙俊 钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具钢材是一种不会燃烧的建筑材料，它具有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢有抗震，抗弯等特性。在实际应用中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要；还避可以满足建筑设计美感造型的需要；还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的免了混凝土等建筑材料不能弯曲，拉伸的缺陷。因此钢材受到了建筑行业的青睐，缺陷。因此钢材受到了建筑行业的青睐，单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候单层，多层，摩天大楼，厂房，库房，候车室，候机厅等采用钢材都很普遍。

2、车室，候机厅等采用钢材都很普遍。 Contents钢结构建筑钢结构建筑1钢结构常用钢材钢结构常用钢材2钢结构建筑优缺点钢结构建筑优缺点3钢材的防护钢材的防护4台北台北101 长宽各150m，总面积30277m2，塔高508m，26层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。8892层之间，层之间，直径直径5.5m，重重670t的阻尼器的阻尼器 上海环球金融中心上海环球金融中心 由日本森大厦株式会社的全额子公司森海外株式会社及日本具有代表性的银行、保险公司、商社等36家企业，偕同政府系统机构日本海外经济协力基金(OECF)联合投资

3、的上海环球金融中心，总投资逾750亿日元。位于陆家嘴金融贸易区，建筑总面积335,420平方米，地下3层，地上101层。建成后的高度达492米 。总用钢量26000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱.上海金茂大厦上海金茂大厦 金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。 总用钢量14000t，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国S.O.M事务所。 央视新台址央视新台址央视新台址建设工程位于北京朝阳区东三环中路、北京商务中心区的核心地段，占地面积1

4、8.7万平方米，总建筑面积55万平方米, 230m。央视新台址建设工程总投资约50亿元人民币，2003年10月开工建设，2008年正式运行 。紫峰大厦紫峰大厦这个高度位居“江苏第一”毋庸置疑，就是放在全世界也是排名前列，目前它已跻身世界第七。型钢型钢钢管钢管钢板钢板钢结构常用钢钢结构常用钢材材钢结构常用钢材钢结构常用钢材型钢分类型钢分类H型钢型钢C型钢型钢Z型钢型钢其他型钢其他型钢H型钢型钢C型钢、型钢、Z型钢型钢其他型钢其他型钢工字钢、槽钢、圆钢、角钢等工字钢、槽钢、圆钢、角钢等 钢板钢板钢管钢管 用于网架结构 三角形网架 星形网架1轻质高强轻质高强2韧性好、抗冲击能力强、抗韧性好、抗冲击能

5、力强、抗拉强度高拉强度高3可焊接、铆接、易于装配可焊接、铆接、易于装配4外表轻巧、华美、具有光泽外表轻巧、华美、具有光泽 钢结构建筑材料的优点钢结构建筑材料的优点1耐火性差耐火性差2易腐蚀易腐蚀3易产生扭曲易产生扭曲钢结构建筑材料的缺点钢结构建筑材料的缺点钢材的防护钢材的防护 钢材作为建筑材料在防火及防腐方面又存在一些难钢材作为建筑材料在防火及防腐方面又存在一些难以避免的缺陷。它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹以避免的缺陷。它的机械性能，如屈服点，抗拉及弹性模量等均会因温度的升高而急剧下降。性模量等均会因温度的升高而急剧下降。 钢结构通常钢结构通常在在450650温度中就会失去承载能力、发生很大

6、的温度中就会失去承载能力、发生很大的形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不形变、导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。分钟左右。这一时间的长短还与构件吸热的速度有关。而且大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露而且大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和湿度变化作用，其中大气中的氧及一年四季的温度和湿度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成户外钢铁结构腐蚀的重要因素，引起电和水分是造成户外钢铁结构腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀

7、。化学腐蚀。 防火防火钢材的防护钢材的防护防锈蚀防锈蚀钢材防火钢材防火 要使钢结构材料在实际应用中克服防火方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、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，降低热耐火材料阻隔火焰直接灼烧钢结构，降

8、低热量传递的速度推迟钢结构温升、强度变弱的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，其原理是一时间等。但无论采取何种方法，其原理是一致的。下面介绍几种不同钢结构的防火保护致的。下面介绍几种不同钢结构的防火保护措施。措施。 钢材防火钢材防火一、外包层。就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也一、外包层。就是在钢结构外表添加外包层，可以现浇成型，也可以采用喷涂法。可以采用喷涂法。钢材防火钢材防火二、屏蔽。钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将二、屏蔽。钢结构设置在耐火材料组成的墙体或顶棚内，或将构件包藏在两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即构件包藏在

9、两片墙之间的空隙里，只要增加少许耐火材料或不增加即能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。能达到防火的目的。这是一种最为经济的防火方法。 西尔斯大厦的黑色铝材覆盖的防火框架及防眩光古铜色玻璃的立面是其内部结构骨架的外在表达。钢材防火钢材防火三、膨胀材料。采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防、膨胀材料。采用钢结构防火涂料保护构件，这种方法具有防火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添火隔热性能好、施工不受钢结构几何形体限制等优点，一般不需要添加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用，属于现代的先进

10、防火技术措施。先进防火技术措施。 钢材防锈蚀钢材防锈蚀 大型钢结构如桥梁、电视塔、高压结铁塔、避雷针铁塔、海上大型钢结构如桥梁、电视塔、高压结铁塔、避雷针铁塔、海上灯塔、大型水库闸、供水塔、海上采油设施、罐车、球罐、贮槽、油灯塔、大型水库闸、供水塔、海上采油设施、罐车、球罐、贮槽、油箱、碳化塔、换热器、烟囱、集装箱、舰船船体、海上平台钢结构等，箱、碳化塔、换热器、烟囱、集装箱、舰船船体、海上平台钢结构等，都是长期处于海洋大气、工业大气腐蚀环境下。若要长期使用，而不都是长期处于海洋大气、工业大气腐蚀环境下。若要长期使用，而不进行大面积维修，长效涂层防护是为前最佳，使用寿命可达进行大面积维修，长效

11、涂层防护是为前最佳，使用寿命可达20-30年，维修费用少，可获得明显的经济效益。型钢结构在海洋大气、工年，维修费用少，可获得明显的经济效益。型钢结构在海洋大气、工业大气中的腐蚀特点业大气中的腐蚀特点 大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和湿度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成户外钢铁结构腐蚀度和湿度变化作用，其中大气中的氧和水分是造成户外钢铁结构腐蚀的重要因素，引起电化学腐蚀。的重要因素，引起电化学腐蚀。 工业气体含有工业气体含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S及及NH3等，这等，这些成份虽然含量很小，但对钢

12、铁的腐蚀危害都是不可忽视的，其中些成份虽然含量很小，但对钢铁的腐蚀危害都是不可忽视的，其中SO2影响最大，影响最大，CI2可使金属表面钝化膜遭到破坏。这些气体溶于可使金属表面钝化膜遭到破坏。这些气体溶于水中呈酸性，形成酸雨，腐蚀金属设施。水中呈酸性，形成酸雨，腐蚀金属设施。 海洋大气的特点是含有大量的盐，主要是海洋大气的特点是含有大量的盐，主要是NaCI，盐颗粒沉降在，盐颗粒沉降在金属表面上，由于它具有吸潮性及增大表面液膜的导电作用同时金属表面上，由于它具有吸潮性及增大表面液膜的导电作用同时CI-本身又具有很强的侵蚀性，因而加重了金属表面的腐蚀。钢结构离海本身又具有很强的侵蚀性，因而加重了金属

13、表面的腐蚀。钢结构离海岸越近腐蚀也越严重，其腐蚀速度双内陆大气中高出许多倍。岸越近腐蚀也越严重，其腐蚀速度双内陆大气中高出许多倍。 钢材表面与周围环境接触，在一定条件下，可发生作用而使钢材表面腐蚀。腐蚀不仅造成钢材受力截面减小，表面不平整导致应力集中，降低了钢材的承载能力；还会使疲劳强度大为降低，尤其是显著降低钢材的冲击韧性，使钢材脆断。混凝土中的钢筋腐蚀后，产生体积膨胀，使混凝土顺筋开裂。因此为了确保钢材不产生腐蚀，必须采取防腐措施。防止钢材腐蚀的方法有三种：1、保护膜法用保护模使钢材与周围介质隔离，从而避免或减缓外界腐蚀性介质对钢材的破坏作用。例如在钢材的表面喷刷涂料、搪瓷、塑料等或以金属镀层作为保护膜，如锌、锡、铬等。 2、电化学保护法无电流保护法是在钢铁结构上接一块较钢铁更为活泼的金属如锌、镁，因为锌、镁比钢铁的电位低，所以锌、镁成为腐蚀电池的阳极遭到破坏（牺牲阳极），而钢铁结