电大建筑结构实训总结Word文件下载.docx
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5、通过实习,培养我们劳动的观点，发扬理论联系实际的作风，为今后从事生产技术管理工作奠定基础。
二、实习主要内容：
（一）、实习目的
1、了解各建筑结构类型和建筑物的结构体系，通过参观钢结构建筑，了解建筑的总体设计、结构布置等特点，
2、了解各种钢结构建筑的组成和形式和钢结构各种构件的节点连接；
3、掌握钢结构楼盖的布置和采光带的布设和排水处理以及通风系统；
4、了解建筑工程施工工艺，熟悉建筑构造，了解钢建筑材料的特性及应用。
5、通过实习，将所学理论知识与实践知识相结合，同时为以后的专业知识的学习打下基础，也为将要进入工作岗位作好准备；
（二）、实习时间：
2017年12月1号
（三）、实习地点：
山东省济南市中海实业燕郊基地石油设备配套厂
（四）、钢结构简介
在建筑结构的分类中按所用材料分类可以分为：
钢筋混凝土结构、钢结构、预应力混凝土结构、砖混结构、木结构等。
在此次实习中我们参观了河北省中海实业燕郊基地石油设备配套厂和学校结构实验室，其主要结构为钢结构，故该认识实习报告主要以介绍钢结构为主。
在现代建筑中，以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。
钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜；
材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学的基本假定；
材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；
建筑工期短；
其工业化程度高，可进行机械化程度高的专业化生产；
加工精度高、效率高、密闭性好，故可用于建造气罐、油罐和变压器等。
钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。
包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架，钢屋盖，钢结构的墙也可以采用砖墙维护，学校结构实验室便是如此。
在钢结构厂房或者实验室中，其建造主要分为五个部分：
1、预埋件，用于稳定厂房结构2、柱子，一般用H型钢，或者C型钢（通常是用角钢把两根C型钢连接）3、梁，一般都用C型钢和H型钢4、棒，通常是C型钢的，也有用槽钢的。
5、瓦，分两种，第一种是单片瓦（彩钢瓦）。
第二种是复合板（聚苯、岩棉、聚氨酯）。
钢结构厂房具有总体轻、节省基础、用料少、造价低、施工周期短，跨度大，安全可靠，造型美观，结构稳定等优势。
钢结构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办公大楼，多层停车车场及民宅等建筑行业。
（五）、实习内容：
在老师的带队下，我们依次参观了山东省济南市中海实业燕郊基地石油设备配套厂钢结构厂房和主校区结构实验室。
1、中海实业燕郊基地石油设备配套厂钢结构厂房山东省济南市境内的中海实业燕郊基地石油设备配套厂钢结构厂房属于双跨度带桁车梁钢结构，厂房纵向柱距为8米，双跨厂房，每跨跨度为21米。
柱网布置如图所示：
其横向是拱形H型钢做框架，纵向是变截面H型钢做的梁。
该厂房采用刚架结构，屋面粱与厂房柱刚接连接。
整个厂房看上去简洁明快，美观大方。
该钢结构厂房有两个屋脊，屋面坡度很小，厂房沿纵向断开分成两个结构单元，两部分结构的受力相关联，吊车梁也从结构单元断开处断开。
柱上端设有牛腿用于架设吊车梁。
厂房的屋面材料为夹芯压型钢板，属于轻型屋面材料，屋盖结构为有檩体系，屋面荷载通过檩条传到屋架接点上。
屋盖结构由檩条、拉条、撑杆、系杆和必要的支撑杆件组成。
檩条布置间距与屋架上弦节点间距相一致，以便于屋架节点相连。
柱间支撑中为剪刀型支撑使得结构更加稳定。
柱间支撑是保证结构稳定的重要构件，在地震中柱间支撑出现支撑斜杆的扭曲，随之引起支撑与钢柱连接节点的破坏，而交叉式支撑中部的连接处则出现节点板扭曲变形。
当支撑与柱的连接节点为焊接时，其破坏特征多呈现为焊缝断裂或节点板撕裂，或者将连接处钢柱腹板拉裂；
当支撑与柱的连接节点为螺栓连接时，多呈现为：
螺孔处的节点板断裂、支撑杆端的连接孔处断裂、连接螺栓剪断、支撑螺栓连接端部板开裂、支撑节点板与柱剪断等震害。
据统计，螺栓连接的支撑破坏高于焊接连接。
柱脚为埋入式，山墙处设有抗风柱来承担侧向的风荷载，柱脚铰接柱顶支撑系统提供水平力。
山墙抗风柱主要作用是把施加在结构纵向上的风、起重机及地震等荷载传给柱基础，最后传给地基。
结构中梁柱连接为铰接连接且结构中多数构件为压弯构件。
一栋建筑一般需要有适应的建筑外观要求以及满足屋顶层采光和通风的需要，起到改善和提高室内使用功能与质量，同时也丰富了室内空间光影变化效果和建筑的立面造型。
该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。
墙面窗户采光具有采光效率高，光线均匀、布置灵活、构造简单、施工方便等特点，已成为大型建筑设计的重要组成部分。
其在钢结构中应用很广泛，本钢结构厂房采用的是墙壁四周的窗户采光以满足室内的采光要求，同时避免了利用灯光进行采光的弊端，巧妙地处理了室内采光和建筑设计的难题。
同时其在屋顶加装排气风扇用以通风和排除生产过程中产生的部分废气。
钢结构的防火方面尤为重要，其耐火性较差，在火灾的高温环境下容易整体失去稳定性，“9.11”事件是一个活生生的例子。
钢结构的防火处理方法多种多样，过去曾采用现浇成型的实体混凝土外包层、用耐火砖等设置阻火屏障、用石膏板包覆或采用空心管材内部充水冷却等方法。
现在更多的则是采用喷涂防火涂料的方法保护钢结构，本钢结构厂房运用的便是这种喷涂防火涂料法图中的破损处为防火涂料脱落所致，白色部分的为防火涂料。
由于这种措施的防火隔热性能好，施工不受结构几何形体限制，一般不需要增加辅助设施，且涂层质量轻，还有一定的美观装饰作用等，因此得到了广泛的应用。
从实习过程中可以看出，并且是采用双脊屋面板，在屋面的中间适当升高与檐边形成一定的角度度以便于排水，由于该屋面的面积较大，需要考虑到大量降雨时的降雨量、流向以及冬季冰雪融化产生的流水量对产生的荷载对屋面板以及结构的影响，必须采用流水沿一定方向流到檐沟或天沟内再通过雨水口，雨水斗落水管排至地面的有组织性排水并设置合理的落水管，排水采用了主结构外排水和附属的框架结构内排水两种方式相结合的，其优点是可以防止雨水自由溅落打湿强身，影响建筑美观。
为了便于工人以及检修人员登上屋顶，必须在适当位置设置爬梯，在一定高度以上必须设置防护措施以防人员直接摔下情况、爬梯的底部与地面有1.5m—2m左右的高度以防小孩爬上爬梯产生危险或者碰头等危险情况的发生。
考虑到大型设备的输入输出，因此对厂房的建筑外形的要求也有严格的要求（尤其是对山墙开洞），必须考虑两侧墙体的合理设计以及山墙的具体布置，根据厂房的高度要求设置横向支撑，这就必须考虑到运输工具的高度查询规范确定山墙墙体上的开洞尺寸（作为运输车辆出入厂房的大门），确定好尺寸以及位置之后要在这个宽度设计山墙的横向支撑确保山墙的稳定性。
2、主校区结构实验室工程结构实验室1987年建成投入使用，其中建有当时北京地区第一个双向反力墙，1995年铁道部批准工程结构与环境实验为部级重点实验室。
通过资源整合和“211工程”建设，目前工程结构实验室的整体规模和水平得到了很大的提高。
实验室建筑面积1700平方米。
很多本科生、研究生参加了本实验室所进行的秦沈客运专线综合试验、青藏铁路波纹管结构试验、中央电视台新楼振动现场试验等科研项目的试验工作。
结构实验室是一个比较典型的工业厂房结构。
首先我们主要说说结构实验室外墙。
对于结构实验室的外墙，主要有以下几种：
一）、圈梁设置圈梁的目的是将墙体和柱，抗风柱等箍在一起，以增加实验室的整体刚性，防止由于地基发生过大的不均匀沉降或较大的振动荷载对实验室产生不利影响。
圈梁为现浇钢筋混凝土构件，埋设在墙体内，和柱子连续。
它在受力上主要起拉结作用，不承受墙体重量，所以柱子上不必设置支承圈梁的牛腿。
圈梁的布置与墙体高度，对刚度的要求以及地基情况有关。
圈梁应尽可能连续设置在墙体的同一平面内，除伸缩缝处不得不切断外，其余部分沿整个实验室形成封闭状。
二）、连系梁结构实验室是单层厂房结构，外墙一般做成自承重墙，不宜设置墙梁（亦称连系梁）。
当墙的高度超过一定限度（例如15m以上），墙体的砌体强度不足以承受本身自重时，需要在墙下布置连系梁。
连系梁两端支承在柱牛腿上，并通过牛腿将墙体荷载传给柱子。
连系梁除支承墙体重量外，还起到连系纵向柱列。
增强实验室纵向刚度，传递纵向水平荷载的作用。
连系梁与柱之间采用螺栓或焊接连续。
三）、基础梁当墙体的砌体强度足以承受墙体自重时，可采用基础梁将墙体重量传给柱基。
而不另作墙体基础。
这是因为柱的荷载较大，而自承重墙的重量较轻。
外墙基础梁在边柱的外侧。
基础梁不与柱连接，梁直接放置在柱基础的杯口上。
四）、过梁由于墙上有门窗洞口，所以设置钢筋混凝土过梁承托门窗洞口上部的墙体重量。
在进行实验室围护结构的布置时，应尽可能地将圈梁，连系梁和过梁结合起来，使一种梁能起到两种梁甚至三种梁的作用，以简化构造,节约材料，方便施工。
结构实验室的吊车直接挂在网架下弦节点上，对网架产生吊车竖向荷载。
横向框架的柱脚连接采用的是刚接，主要是用于削减柱段的弯矩值（用于减小柱截面）并增大横向框架的刚度。
首先柱子用的是格构式钢柱，由两个H型钢作为肢件再用角钢作为斜杆和横杆相连组成。
其次柱间设有三道细杆作用是减小柱在平面外的计算长度，同一柱间设有竖向和横向支撑，纵向也设有支撑，保证了结构在纵横向都由足够的刚度和稳定性。
由于山墙比较高大，在横向地震作用下，墙体内的平面弯曲应力使墙体产主水平裂缝，墙体内的剪力使墙体产生交叉裂缝；
在纵向地震作用下，墙体产生平面外倾倒。
在山墙柱之间设置横向支撑可以防止或减轻上述震害的产生，并且要加强山墙柱顶与屋盖结构的连接。
在结构实验室中，柱间支撑中有剪刀型和人字型两种。
四、钢结构建筑的优势和缺点钢结构和其它建筑材料相比，自身具有许多特色和优势：
1、强度高，韧性好。
这里的所谓的强度高是和建筑材料例如混凝土等而言的，如果离开了这个前提，钢结构强度高就无从谈起。
至于韧性好，可用以下几个图说明。
图2中，虽然构件的强度很高，需要很大的作用才能使之破坏，但构件破坏时的变形很小，属于脆性破坏，不是理想的建筑材料。
图3中，尽管构件破坏时变形很大，但强度较低，不能满足承载力的要求，也不是较理想的材料建筑材料。
图1中，吸收同等能量的条件下，显然其强度和变形承载能力较好分配，既能满足强度要求，又能具备一定的延性，是较理想的建筑材料。
钢结构构件的破坏正与图一吻合，和其它建筑材料相比，在韧性方面具有明显的优势。
钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但它的强度很高，其可以做成跨度较大的结构。
钢材的塑性好，结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。
钢材的韧性好，使结构对动荷载的适应性较强。
2、结构的重量轻。
这里的轻是和混凝土相比而言的，指在承受同样的荷载的条件下，钢结构构件远比混凝土构件自重小得多。
以同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过钢筋混凝土屋架的1／4~1／3，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近于1／10，为吊装施工提供了方便条件，并且对抵抗地震作用有利。
另一方面，质轻的屋盖结构对可变荷载的变化比较敏感，荷载超额的不利影响较大。
3、材质均匀。
在几大基础力学（理论力学，材料力学，结构力学，弹性力学）中，都做过这样的假定：
材料均质、连续、各向同性。
钢结构能较好的满足这几个假定，所以可以运用力学里的相关结论及方法，但混凝土结构则不能达到这个要求。
钢材内部组织均匀、各向同性。
钢结构的实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好，因此，结构的可靠性高。
4、制作简便，精度高，施工周期短。
钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作。
因此大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。
制成的构件运到现场安装，装配化程度高，安装速度快，工期短。
5、密闭性好。
钢材内部组织很致密，当采用焊接连接，甚至采用铆钉或螺栓连接时，都容易做到紧密不渗漏。
因此，钢结构也做作为许多固体、液体的容器和运输管道。
6．钢材具有可焊性。
由于钢材具有可焊性，使钢结构的连接大为简化，适应于制造各种复杂形状的结构。
7、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。
以灵活、丰实、大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。
8、绿色，环保，节能，低碳，符合国家可持续发展战略。
节能效果好，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好，节能50%。
环保效果好。
钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。
据相关调查显示，同样功能、大小的建筑，冶炼轧制钢材比水泥等混凝土材料所消耗的能源多出很多，在水泥等混凝土材料的制备过程中排放大量烟尘和二氧化碳，造成了很多环境问题。
另一方面，混凝土建筑服役期满后，不已销毁和利用，形成大量建筑垃圾。
而钢材在这方面又显示出无与伦比的优势，可以回收再利用。
钢结构虽然有诸多优点，不过其依然存在着些许薄弱之处等待着我们去完善：
1.钢结构耐热，不耐火如右图所示，当钢材表面温度在500度以内时，钢材的强度变化很不大，因此钢结构适用于热车间。
当温度达到500度以上时，钢材的抗拉强度、弹性模量、屈服强度、比例极限均迅速大
幅下降。
所以，发生火灾时，钢结构的耐火时间较短，会发生突然的坍塌。
世贸组织大楼的坍塌也是源于这个特性。
所以对有特殊要求的钢结构，要采取隔热和耐火措施。
2、耐腐蚀性差。
钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀性介质环境中容易锈蚀，钢结构必须注意防护，特别是薄壁构件，因此，处于较强腐蚀性介质内的建筑物不宜采用钢结构。
钢结构在涂油漆前应彻底除锈，油漆质量和涂层厚度均应符合相关规范要求。
在设计中应避免使结构受潮、漏雨，构造上应尽量避免存在于检查、维修的死角。
新建造的钢结构一般隔一定时间都要重新刷涂料，维护费用较高。
目前国内外正在发展各种高性能的涂料和不易锈蚀的耐候钢，钢结构耐锈蚀性差的问题有望得到解决。
近年，随着科学技术的发展，各种防火材料和耐腐蚀涂料层出不穷，钢结构防火和防腐蚀也越来越受到人们的关注，并日益成为二十一世纪人类科学研究的一个新课题。
六、内容扩展：
一、钢结构屋盖支撑系统的布置：
钢结构屋盖支撑系统的布置应根据厂房跨度、高度、柱网布置、屋盖结构形式、吊车设置及吨位大小、振动设备情况等条件来决定。
一般情况下无论有檩或无檩体系的屋盖结构均应设置垂直支撑，在无檩体系中，大型屋面板有三点和屋架焊接，可起到上弦支撑作用，但考虑到施工条件限制和安装需要，无论有檩或无檩体系屋盖均应在屋架上弦和天窗架上弦设置上弦横向支撑。
对于屋架间距不小于12m的厂房或厂房内设有特重级桥式吊车或厂房内有较大振动设备的均应设置纵向水平支撑。
屋面设计的重点是防水。
屋面防水设计涉及屋面坡度、天沟形式、单坡屋面长度等因素。
人们一般将屋面坡度控制在5％。
在积雪较大的地区，坡度应适当增大。
单坡屋面长度，主要取决于工程所在区域的最大温差以及降雨所形成的最大水头的高度。
钢结构屋面做法主要有两种：
1）双层彩色压型钢板内夹保温棉，使用量很大，但温差大、单坡长造成的彩钢板热胀冷缩问题很难解决。
2）复合柔性钢屋面系统，由屋面彩钢板内板、隔汽层、保温层、卷材防水层组成。
二、隅撑的设置：
隅撑的设置通常有以下三个功能：
1、可以减小钢梁的平面外计算长度，确保钢梁的整体稳定性。
2、可以减小檩条的支承长度，减小内力，从而减少檩条的用钢量。
3、可以确保钢梁施工安装时的精度。
而在实际设计中，主要的用途是把隅撑作为钢梁平面外的支点。
从理论上讲隅撑只要设置在钢梁有收压翼缘处就可以确保钢梁的整体稳定性。
一些手册和文献上都建议将隅撑布置在钢梁的跨中或屋脊的弯折处。
根据以往的经验，为了减小钢梁平面外计算长度，一般每隔一根檩条设置一道隅撑。
隅撑间隔约为3米。
在进行隅撑设计时应注意以下两点：
1、钢梁截面较大时（此时钢梁上的荷载或跨度较大），应当按规程要求验算隅撑的强度。
2、与隅撑相连的檩条厚度不宜太薄，不宜小于2.0mm，以保证隅撑对钢粱的支撑效果。
必要时应验算檩条与隅撑相连处檩条的局部承压能力。
三、温度伸缩缝的设置：
温度变化将引起钢结构厂房变形，使结构产生温度应力，其大小与柱子刚度、吊车轨顶标高和温差有关。
当厂房平面尺度很大时，为避免产生过大的温度力，应在厂房横向或纵向设置温度缝，将平面尺寸很大的厂房分成若干温度区段。
温度区段的长度可根据钢结构设计规范执行。
温度伸缩缝一般采用设置双柱方法处理，也可采用设置单柱方法处理，对纵向温度伸缩缝可在屋架支座处设置滚动支座，对横向温度伸缩缝可在框架梁与檩条连接处采用椭圆孔滑动方式或槽钢夹板滑动方式四、抗震设计的问题轻钢结构与普钢结构对抗震要求的规定相差很大，对结构用钢量的影响也相当大。
《抗震规范》未将轻钢结构列入其中，主要是考虑到门式刚架的特点，是结构自重较轻而且是低矮型的建筑物。
一般来讲地震对结构作用不起控制作用。
所以有些构造要求可以按通常设计（即不考虑地震作用）的规定执行。
抗震要求主要是对构件的一些限值要求更加严格了，像构件的长细比，计算长度，高厚比宽厚比等。
当轻钢结构厂房维护结构是较高的砖墙或屋架上有较大悬挂荷载时，不能忽略考虑地震作用的影响。
但《规程》对构件的构造要求并未做出相应的规定，设计人员应当在设计时予以考虑，此外，有些轻钢结构
计算程序在计算有较高维护砖墙门式刚架时，不能添加地震作用的质点。
五、钢结构施工安装要点：
整体来说钢结构的施工流程比较复杂，并且建筑的要求不同，在细节上也有很大的差异性。
此处列举三点进行简单说明。
1、选材与连接钢材通常分为板材、型材、金属制品以及管材四大类。
土木工程中的建筑钢材通常采用普通的低合金钢、优质碳素结构钢以及普通碳素钢等，碳钢的塑性比较低，但是硬度强度比较高。
在钢结构中，柱子截面一般多为箱形截面或者宽翼缘“工”字形，另外还有“十”字形截面等是焊接或者轧制的“H”型钢梁，如果要求特殊也可以符合截面，在安装前要对主要的焊接接头做焊接工艺的试验，定出焊接的格料和各项参数。
粱与梁之间、梁与柱之间的连接，可以采取焊接连接或者高强螺栓连接，要注意高强螺栓的连接孔位的精度。
制孔主要有两种，一种是精度较高的数控钻孔，另外一种则是精度相对较低的模板制孔。
在技术条件允许时比较适合采用多轴数控钻孔。
在运到工地以后要对螺栓参数进行检验，安装时不能用扳手强行拧入或者用榔头强行打入，拧入的步骤要经过初拧复拧以及终拧。
2、钢构件的堆放以及选择安装机械地点通常情况下安装结构的用地面积应为结构占地面积的1.5倍。
依照安装流水的顺序，从中转堆场配套运送至现场的钢构件要采用装卸机械把其安置于安装机械的回转半径内。
如果因为运输的原因造成了构件的变形，则在施工现场就要加以矫正。
一般钢结构的安装采用的是塔式起重机，臂杆长度要有够的覆盖面，并且起重能力要相应足够，从而满足各种不同部位构件的起吊要求。
钢丝绳容量也要能满足起吊的高度要求，起吊速度有足够的档次可以满足安装要求。
在多机作业的情况下，臂杆的高差要足够，以避免不安全的碰撞，保证安全运转。
各个塔式起重机之间要有相应的安全距离，以保证臂杆与塔身不相碰撞。
钢结构比较适用于规整、匀称以及较平的建筑平面，所以安装流水线的布置要因地制宜。
3、油漆工艺流程首先把金属的表面清理干净，然后再做除锈。
手工处理先用钢丝刷反复刷打，再用精砂布打磨，使得表面光亮、平滑，然后再用棉纱
或者纱布把打磨下的锈粉和浮灰清理干净。
如果表面腐蚀严重，则用钢丝刷和铲刀处理，大面积的锈蚀则可以用砂轮机来配合清理。
在涂漆前要保证金属表面的干燥，如果有水份则要立即擦干。
施涂时要刷细、刷满、涂刷到位，并且要注意铆孔内不能有涂料涂入。
待到防锈漆干燥后，采用和油漆配套的
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