鋼結(jié)構(gòu)工程識圖與施工（高職）全套教學(xué)課件

全套可編輯PPT課件第一篇鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第1章鋼結(jié)構(gòu)的認識第2章建筑鋼材第3章鋼結(jié)構(gòu)的連接第二篇鋼結(jié)構(gòu)識圖第4章鋼結(jié)構(gòu)工程識圖基礎(chǔ)第5章鋼結(jié)構(gòu)工程施工圖的識讀第三篇鋼結(jié)構(gòu)工程施工第6章鋼零件和鋼部件加工工程第7章鋼結(jié)構(gòu)的連接施工第8章鋼構(gòu)件的組裝與預(yù)拼裝第9章鋼結(jié)構(gòu)安裝工程第10章壓型金屬板工程第11章鋼結(jié)構(gòu)涂裝工程1.1我國鋼結(jié)構(gòu)概況我國具有悠久的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用歷史，根據(jù)史料記載，早在漢明帝（公元60年前后）時期，在我國西南地區(qū)交通要道的深山峽谷上就已建造了鐵鏈橋，用作與西域通商和進行宗教、文化交流。蘭津橋是鐵鏈橋中最早的一座，它約建于公元58～75年，比歐洲最早的鐵鏈橋早70余年。在這之后，以明代建造的云南沅江橋、清代建造的貴州盤江橋和四川瀘定大渡河橋最著名。大渡河橋建于清康熙四十四年（1705年），全橋由9根橋面鐵鏈（上鋪木板）和4根扶手鐵鏈組成，凈長100m，寬2.8m，可通行兩輛馬車。鐵鏈錨固在直徑0.2cm、長4m的鑄鐵錨樁上。鐵塔是我國古代的一種宗教建筑。例如，湖北荊州玉泉寺13層鐵塔、山東濟寧鐵塔寺鐵塔和江蘇鎮(zhèn)江甘露寺鐵塔等，都以其建筑造型和冶金技術(shù)的高超水平，反映了我國古代在金屬結(jié)構(gòu)方面的卓越成就。而近百余年來，鋼結(jié)構(gòu)在歐美各國的工業(yè)與民用建筑中得到廣泛應(yīng)用，但我國在新中國成立前卻發(fā)展很緩慢。在此期間建造的為數(shù)不多的高層建筑以及鐵路橋和公路橋，主要是由外商承包設(shè)計和施工的，如上海的國際飯店、永安公司、上海大廈等。我國鋼結(jié)構(gòu)工作者建造的建筑物有1931年建成的廣州中山紀念堂、1934年建成的上海體育館（三鉸拱，跨度42.6m）和1937年建成的杭州錢塘江大橋等。1957年建成的武漢長江大橋，正橋三聯(lián)九孔，每孔跨度128m，全長1155.5m。與此同時，新建的武漢鋼鐵公司和包頭鋼鐵公司以及其他重工業(yè)廠房，如長春第一汽車制造廠、富拉爾基重型機器制造廠、洛陽拖拉機廠等，都大量應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)。在公用建筑中，有北京的人民大會堂鋼屋架（跨度60.9m、高7m）、工人體育館的車輻式懸索屋頂結(jié)構(gòu)（直徑94m）等。至此我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展到了一個新的階段。新中國成立后，我國冶金工業(yè)和鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計、制造及安裝水平有了很大提高，發(fā)展十分迅速。自20世紀90年代以來，我國鋼結(jié)構(gòu)更是進入了一個蓬勃發(fā)展時期。鋼結(jié)構(gòu)在特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)（如鞍山、武漢、包頭、寶山、攀枝花等鋼鐵公司）中得到上百萬噸的應(yīng)用，并且還相繼建成了一批特大跨度的橋梁，如西陵長江大橋（單跨跨度900m）、江陰長江大橋（單跨跨度1385m）、蕪湖公鐵兩用長江大橋（中跨跨度312m）等。在超高層建筑領(lǐng)域中也有一些規(guī)模宏大的建筑，如1996年建成的深圳地王商業(yè)中心（地上78層，地下3層，高342.95m，加桅桿總高383.95m）、1999年建成的上海金茂大廈（88層，高420.5m）和2008年建成矗立其旁的上海環(huán)球金融中心（101層，高492m）。在20世紀70年代后期至80年代，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)形勢的好轉(zhuǎn)，鋼產(chǎn)量逐年穩(wěn)步增長，鋼結(jié)構(gòu)也得到了廣泛應(yīng)用。在此期間建成的武漢鋼鐵公司一米七熱軋薄板廠和冷軋薄板廠及上海寶山鋼鐵公司第一、二期工程，其鋼結(jié)構(gòu)用量都以10萬噸計。此外，還有鐵路公路兩用的九江長江大橋（最大跨度216m），以及石油化工廠、發(fā)電廠、造船廠和塔桅結(jié)構(gòu)等，都大量應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)。我國鋼結(jié)構(gòu)在大跨度建筑方面也取得了很好成績，如天津體育館網(wǎng)架（跨度108m，挑檐13.5m），長春體育館網(wǎng)架（120m166m）、國家體育場（鳥巢，333m297m）。在輕型結(jié)構(gòu)方面，如彩色拱形波紋屋面也得到很大應(yīng)用，最大跨度達到36m。1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有以下特點。①鋼材的材質(zhì)均勻，質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性好；實際受力情況與力學(xué)計算結(jié)果比較符合。工業(yè)化程度高，便于運輸、安裝和拆遷，因而，鋼結(jié)構(gòu)具有加工精度高、制造周期短、生產(chǎn)效率高和建造速度快等特點。③鋼結(jié)構(gòu)密封性強，耐熱性較好，可用于建造壓力容器和大直徑輸送管道。長期經(jīng)受150℃以內(nèi)環(huán)境，鋼材不會有質(zhì)的變化。④鋼材的強度高、塑性和韌性好，抗沖擊和抗振動能力強；因而，鋼結(jié)構(gòu)本身重量較輕，如普通鋼屋架的重量僅為相同跨度和荷載的鋼筋混凝土屋架重量的1/4～1/3。②

鋼結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性和耐火性差。鋼材在潮濕或有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境中易銹蝕，應(yīng)采取除銹、刷漆、鍍鋅等防銹措施，并需定期檢修，所以維修費用高。當溫度超過200℃時，材質(zhì)變軟，強度降低，當超過150℃時鋼結(jié)構(gòu)需采用防火和隔熱措施。⑤⑥鋼材在低溫和其他特殊條件下可能發(fā)生脆性斷裂。1.3鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍指要求大空間的公共建筑和工業(yè)建筑，多需采用重量輕、強度高的大跨度鋼結(jié)構(gòu)，如飛機制造廠的裝配車間、飛機庫、體育館、大會堂、劇場、展覽館等，多采用鋼網(wǎng)架、拱架、懸索以及框架等結(jié)構(gòu)體系?！敬罂缍冉Y(jié)構(gòu)

】目前，鋼結(jié)構(gòu)常用于大跨、超高、過重、振動、密閉、高聳、空間和輕型的工程結(jié)構(gòu)中，其應(yīng)用應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點做出合理選擇，大致范圍如下?！爸饕窃O(shè)有起重量較大的中級和重級工作制橋式起重機的車間，如煉鋼車間、軋鋼車間、鑄鋼車間、水壓機車間、船體車間、熱加工車間等重型車間的承重骨架和橋式起重機梁?！薄局匦蛷S房結(jié)構(gòu)

】主要是工業(yè)建筑中的多層框架和商貿(mào)中心、飯店等高層或超高層建筑，多采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系，以加快建設(shè)速度，提高抗震性能?！靖邔雍统邔咏ㄖ俊靖呗枠?gòu)筑物】主要是承受風(fēng)荷載的高聳塔桅結(jié)構(gòu)，如高壓輸電線塔架、石油化工排氣塔架、電視塔、衛(wèi)星發(fā)射塔、環(huán)境氣象監(jiān)測塔、無線電桅桿、鉆井塔等。如高爐、熱風(fēng)爐、鍋爐骨架，大跨度鐵路和公路橋梁、水工閘門、起重桅桿、運輸通廊、管道支架和海洋采油平臺等，一般多采用鋼結(jié)構(gòu)。【容器、貯罐、管道】【可拆裝和搬遷的結(jié)構(gòu)】主要是大型油庫、氣罐、囤倉、料斗和大直徑煤氣管、輸油管等，多采用板殼鋼結(jié)構(gòu)，以保證在壓力作用下耐久、不滲漏。如流動式展覽館、裝配式活動房屋等多用螺栓和扣件連接的輕鋼結(jié)構(gòu)?！酒渌麡?gòu)筑物】2.1建筑鋼材的破壞形式鋼材的破壞形式塑性破壞脆性破壞材料在破壞之前有顯著的變形，且持續(xù)時間較長，能吸收較多的能量，使破壞有明顯的預(yù)兆材料在破壞之前沒有顯著變形，且突然發(fā)生，吸收能量很少塑性破壞在破壞發(fā)生前有明顯的變形且持續(xù)時間較長，易于發(fā)現(xiàn)，及時補救，因此不會引起嚴重后果；而脆性破壞由于事先無顯著變形且突然發(fā)生，無法及時察覺和采取補救措施，其一旦發(fā)生可能會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)坍塌，所以脆性破壞造成的危害和損失比塑性破壞嚴重得多。鋼材的破壞形式除了與鋼材的品種有關(guān)外，還與鋼結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)形式、加工條件等因素有關(guān)。2.1建筑鋼材的破壞形式2.2.1鋼材的主要力學(xué)性能2.2.2鋼材的冷彎性能2.2鋼材的性能2.2.3鋼材的可焊性能2.2.4鋼材的耐火性能和耐候性能鋼結(jié)構(gòu)在使用過程中會受到各種作用，選用鋼材時應(yīng)保證它們具備抵抗各種作用的能力。鋼材在各種作用下表現(xiàn)出來的各種特性（如強度、塑性、韌性、冷彎性能等）稱為鋼材的力學(xué)性能。鋼材的力學(xué)性能是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要依據(jù)。2.2.1鋼材的主要力學(xué)性能1．強度在靜載、常溫條件下，對鋼材標準試件（如圖所示）進行一次單向均勻拉伸試驗是力學(xué)性能試驗中最具有代表性的。圖2-1靜力拉伸試驗的標準試件（a）（b）圖（a）為低碳鋼單向均勻拉伸試驗的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，圖（b）所示為曲線的局部放大圖。下面根據(jù)兩圖對低碳鋼在單向受拉過程中經(jīng)歷的幾個階段以及強度、塑性的幾項指標進行介紹。1）彈性階段圖2-2低碳鋼單向均勻拉伸的應(yīng)力—應(yīng)變曲線（a）（b）2）屈服階段3）強化階段4）頸縮階段圖2-3理想彈塑性材料的應(yīng)力—應(yīng)變曲線圖2-4鋼材的條件屈服點塑性是指鋼材破壞前產(chǎn)生塑性變形的能力，可由靜力拉伸試驗得到的力學(xué)性能指標伸長率A和截面收縮率Z來衡量。A和Z數(shù)值越大，表明鋼材塑性越好。2．塑性沖擊韌性除了與鋼材的質(zhì)量密切有關(guān)外，還與鋼材的軋制方向有關(guān)。由于順著軋制方向（縱向）的內(nèi)部組織較好，因此縱向切取的試件沖擊韌性值較高，橫向則較低。目前鋼材標準規(guī)定按縱向采用。圖2-5理想彈塑性材料的應(yīng)力—應(yīng)變曲線3．塑性冷彎性能可衡量鋼材在常溫下冷加工彎曲時產(chǎn)生塑性變形的能力。如圖2-6所示為冷彎性能試驗情況。厚度為a的標準試件放置在冷彎機輥軸上，用彎心直徑為d的沖頭對試件中部加壓，使其彎曲180°，然后檢查試件表面，以不出現(xiàn)裂紋和分層為合格。2.2.2鋼材的冷彎性能圖2-6冷彎性能試驗冷彎性能是鋼材力學(xué)性能的一項指標。冷彎性能不僅是檢驗鋼材適應(yīng)加工能力和顯示鋼材內(nèi)部缺陷（如非金屬夾雜和分層等）的指標，而且由于冷彎時試件彎曲部位受到?jīng)_頭擠壓以及彎曲和剪切的復(fù)雜作用，所以冷彎性能也是考察鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下塑性變形能力的指標。鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝，通常采用焊接的方法。因此，鋼材是否具備可焊性能，是其能否在建筑工程中應(yīng)用的重要條件。2.2.3鋼材的可焊性能鋼材的焊接是將焊縫及其附近母材金屬經(jīng)升溫熔化，然后再冷卻凝結(jié)成一體的過程。鋼材的可焊性則指在一定的焊接工藝條件下，所施焊的焊縫熔敷金屬和母材金屬均不產(chǎn)生裂紋，且焊接的接頭機械性能不低于母材的機械性能。影響鋼材可焊性的因素很多，除鋼材品種、化學(xué)成分及規(guī)格等自身因素外，還與節(jié)點復(fù)雜程度、約束程度、焊接的環(huán)境溫度、焊接材料和焊接工藝等眾多外在因素有關(guān)。因此，鋼材可焊性的優(yōu)劣應(yīng)根據(jù)上述各種因素對焊接難易的影響程度進行區(qū)分。易焊鋼材的可焊性好；反之，難焊鋼材的可焊性差。2.2.4鋼材的耐火性能和耐候性能對建筑鋼材的耐火性能要求，不同于對用于工業(yè)生產(chǎn)的耐熱鋼有長時間高溫強度的要求。建筑鋼材的耐火性能只需滿足在一定高溫下，保持結(jié)構(gòu)在一定時間內(nèi)不致垮塌，以保證人員和重要物資安全撤離火災(zāi)現(xiàn)場。因此，它不需要在鋼中添加大量貴重的、耐熱性高的合金元素（如鉻、鉬），而只需添加少量較便宜的合金元素，即可具備一定的耐火性能。建筑鋼材的耐火性能指標應(yīng)滿足下式要求，即（2-3）式（2-3）表示鋼材在600℃高溫時的屈服點應(yīng)具有高于常溫時屈服點的2/3，這也是保證建筑防火安全性的一個許用指標。耐火性能和耐候性能是針對某些專用鋼材所具有的附加性能。1．耐火性能耐火鋼一般是在低碳鋼或低合金鋼中添加V（釩）、Ti（鈦）、Nb（鈮）合金元素，組成Nb-V-Ti合金體系，或者再添加少量Cr（鉻）、Mo（鉬）合金元素。具有耐火性能的鋼材，可以根據(jù)防火要求的需要，不用或減薄防火涂料，因此它有良好的經(jīng)濟效果，并且能加大使用空間。在自然環(huán)境下，普通鋼材每5年的腐蝕厚度可達0.1～1mm。如果鋼材處于腐蝕氣體環(huán)境中，則更為嚴重。對建筑鋼材的耐候性能要求，它只需滿足在自然環(huán)境下可裸露使用（如輸電鐵塔等），其耐候性提高到普通鋼材的6～8倍，即可獲得良好效果。2．耐候性能同耐火鋼一樣，耐候鋼一般也是在低碳鋼或低合金鋼中添加合金元素，如Cu，P，Cr，Ni等，以提高抗腐蝕性能。在大氣作用下，耐候鋼表面可形成致密的穩(wěn)定銹層，以阻絕氧氣和水的滲入，進而避免電化學(xué)腐蝕過程。如果在耐候鋼上再涂裝防腐涂料，其使用年限將遠高于一般鋼材。鋼材還可在鋼廠將其表面鍍鋅或鍍鋁鋅，然后再在上面輥涂彩色聚酯類涂料，以使其具有優(yōu)良的耐候性能，但這種工藝只能生產(chǎn)彩涂薄鋼板。鋼材的耐火、耐候性能一般均是在低碳鋼或低合金鋼中添加與其相關(guān)的合金元素，添加的合金元素可綜合提高數(shù)種性能（包括力學(xué)性能、Z向性能和可焊性能）。2.3.1化學(xué)成分影響2.3.2培冶煉、軋制、澆鑄和熱處理的影響2.3影響鋼材性能的因素2.3.3鋼材的硬化2.3.4溫度的影響2.3.5復(fù)雜應(yīng)力作用的影響2.3.6應(yīng)力集中的影響2.3.7殘余應(yīng)力的影響2.3.8鋼材的疲勞鋼的基本元素是鐵（Fe）和少量的碳（C）。碳素結(jié)構(gòu)鋼中純鐵約占99%，其余是碳和硅（Si）、錳（Mn）等有利元素以及在冶煉過程不易除盡的有害雜質(zhì)元素硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等。在低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼中，除上述元素外，還含有改善鋼的某些性能的合金元素，主要有釩（V）、鈦（Ti）、鈮（Nb）和鋁（Al），以及鉻（Cr）、鎳（Ni）、鉬（Mo）、稀土（RE）等。其總含量一般低于3%。在鋼中碳和其他元素的含量盡管不大，但對鋼的力學(xué)性能卻有著決定性的影響。鋼的化學(xué)成分直接影響鋼的顆粒組織和結(jié)晶構(gòu)造，并與鋼材力學(xué)性能有密切關(guān)系。2.3.1化學(xué)成分的影響1．碳元素對鋼材性能的影響鋼的化學(xué)成分中，碳是除純鐵外的最主要元素，其含量直接影響鋼材的強度、塑性、韌性和可焊性等。隨著碳含量的增加，鋼材的屈服點和抗拉強度提高，而塑性和沖擊韌性（尤其是低溫沖擊韌性）下降，冷彎性能、可焊性和抗銹蝕性能等也明顯惡化容易產(chǎn)生脆斷。因此，新鋼材標準對各牌號鋼改為只規(guī)定其上限值不超過0.17%～0.22%。2．硅元素對鋼材性能的影響硅是作為強脫氧劑而加入鋼中，以制成質(zhì)量較優(yōu)的鎮(zhèn)靜鋼。適量的硅可提高鋼的強度，而對塑性、沖擊韌性、冷彎性能及可焊性無明顯不良影響。碳素結(jié)構(gòu)鋼中硅含量應(yīng)不大于0.35%，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼則一般應(yīng)不大于0.50%。3．錳元素對鋼材性能的影響錳是一種較弱的脫氧劑。當錳含量不太多時可有效地提高鋼材的屈服點和抗拉強度，降低硫、氧對鋼材的熱脆影響，改善鋼材的熱加工性能和冷脆傾向，且對鋼材的塑性和沖擊韌性無明顯降低。但隨著錳含量的增加，鋼材的可焊性能將隨之降低，碳素結(jié)構(gòu)鋼中錳含量應(yīng)不大于1.4%，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼則一般應(yīng)不大于1.7%。鋼材性能的直接影響因素：4．硫元素對鋼材性能的影響磷能提高鋼的強度和抗銹蝕能力，但會嚴重地降低鋼的塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性，特別是在低溫時使鋼材變脆——冷脆。同樣，鋼的質(zhì)量等級越高，磷含量的控制越嚴。碳素結(jié)構(gòu)鋼的磷含量一般應(yīng)不大于0.035%～0.045%，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的磷含量應(yīng)不大于0.025%～0.035%。GJ鋼板的磷含量則應(yīng)不大于0.020%～0.025%。Z向性能鋼板的磷含量則一律應(yīng)不大于0.020%。5．磷元素對鋼材性能的影響磷能提高鋼的強度和抗銹蝕能力，但會嚴重地降低鋼的塑性、沖擊韌性、冷彎性能和可焊性，特別是在低溫時使鋼材變脆——冷脆。因此鋼材中磷含量也要嚴格控制。同樣，鋼的質(zhì)量等級越高，磷含量的控制越嚴。碳素結(jié)構(gòu)鋼的磷含量一般應(yīng)不大于0.035%～0.045%，低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的磷含量應(yīng)不大于0.025%～0.035%。GJ鋼板的磷含量則應(yīng)不大于0.020%～0.025%。Z向性能鋼板的磷含量則一律應(yīng)不大于0.020%。6．氧元素和氮元素對鋼材性能的影響氧和氮屬于有害雜質(zhì)。氧的影響與硫相似，使鋼“熱脆”。氮的影響則與磷相似，使鋼“冷脆”。因此，氧和氮的含量也應(yīng)嚴加控制，一般鋼中氧含量應(yīng)低于0.05%，氮含量應(yīng)低于0.008%。鋼材性能的直接影響因素：沒有什么生意比人才的利潤更高！——李嘉誠合金元素可明顯提高鋼的綜合性能。如釩、鈦、鈮能細化鋼的晶粒，提高鋼的韌性。稀土有利于脫氧、脫硫，改善鋼的性能。鉻、鎳、鉬能發(fā)揮微合金沉淀強化作用，提高鋼的強韌性，尤其是低溫韌性。另外，銅（Cu）能提高鋼的耐蝕性能，但會降低可焊性能。鋁能很好地細化鋼的晶粒，提高鋼的韌性，因此，低合金高強度鋼各牌號的高質(zhì)量等級（C，D，E級）均規(guī)定鋁含量應(yīng)不小于0.015%。7．合金元素對鋼材性能的影響化學(xué)成分偏析使鋼材的塑性、冷彎性能、沖擊韌性及可焊性變壞。非金屬夾雜中的硫化物使鋼材“熱脆”，氧化物則嚴重地降低鋼材的力學(xué)性能和工藝性能。裂紋使鋼材的冷彎性能、沖擊韌性和抗脆性破壞的能力大大降低。鋼材在厚度方向不密合的分層，雖各層間仍相互連接，并不脫離，但它將嚴重降低冷彎性能。分層的夾縫處還易銹蝕，甚至形成裂紋，這將大大降低鋼材的沖擊韌性及抗脆斷能力，尤其是在承受垂直于板面的拉力時，易產(chǎn)生層狀撕裂。鋼材的生產(chǎn)要經(jīng)過冶煉、澆鑄和軋制等工藝過程，在這些過程中，可能出現(xiàn)化學(xué)成分偏析、夾雜、裂紋、分層等缺陷而影響鋼材性能。1．冶煉對鋼材性能的影響2.3.2冶煉、軋制、澆鑄和熱處理的影響冶煉是將生鐵水、廢鋼和石灰石等原料加入煉鋼爐（氧氣轉(zhuǎn)爐、電爐等）爐膛中，用燃料（純氧、煤氣或重油等）加熱燃燒至溫度約1650℃，使鐵水中多余的碳、硫、磷等元素，在高溫下經(jīng)過熔化、氧化、還原等物理化學(xué)、反應(yīng)過程而被除去，從而煉成合乎化學(xué)成分要求的各類鋼種。沸騰鋼沸騰鋼是因采用錳作為脫氧劑，其脫氧作用低。沸騰鋼冷卻速度快，氧、氮等雜質(zhì)氣體不能全部逸出，并易在鋼中形成氣泡。同時，也可能使鋼中的化學(xué)成分分布不均勻，出現(xiàn)偏析現(xiàn)象。另外，氣泡內(nèi)的雜質(zhì)（硫化物和氧化物）還可能產(chǎn)生非金屬夾雜、裂紋、分層等缺陷。半鎮(zhèn)靜鋼半鎮(zhèn)靜鋼的脫氧程度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，其性能優(yōu)于沸騰鋼，與鎮(zhèn)靜鋼相似，而其成本又接近沸騰鋼。影響半鎮(zhèn)靜鋼鋼錠結(jié)構(gòu)的因素較復(fù)雜，對鋼錠的澆鑄、軋制等工藝有一定要求，尤其是對脫氧程度要求較嚴格。因此，半鎮(zhèn)靜鋼尚未在國內(nèi)大量生產(chǎn)。鎮(zhèn)靜鋼鎮(zhèn)靜鋼是因采用硅作為脫氧劑，其脫氧作用強，因而脫氧較充分，鋼液不產(chǎn)生沸騰，表面較平靜而得名。硅在脫氧過程中還會放出很多熱量，故鋼液冷卻速度較慢，氣體能充分逸出，鋼中氣泡少，晶粒細，組織致密，偏析小。特殊鎮(zhèn)靜鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼是在用硅脫氧后加鋁（或鈦）進行補充脫氧，因此較鎮(zhèn)靜鋼而言，其晶粒更細，塑性和低溫性能更好，尤其是可焊性顯著提高。2．澆鑄對鋼材性能的影響由于鋼在熔煉時的氧化過程會生成氧化鐵等夾雜，使鋼的性能變壞，因而在澆鑄過程需用與氧親和力比鐵高的脫氧劑加入鋼液中脫氧。常用的脫氧劑有錳、硅、鋁等，根據(jù)脫氧方式和脫氧程度的不同，將鋼材分為沸騰鋼、鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。3．軋制對鋼材性能的影響鋼材熱軋可改善鋼錠（坯）的鑄造組織，使其結(jié)晶致密，消除冶煉過程中的部分缺陷。尤其是軋制壓縮比大的小型鋼材，如薄板、小型鋼等，其強度、塑性、沖擊韌性均優(yōu)于壓縮比小的大型鋼材。另外，鋼材性能還與軋制方向有關(guān)，順著軋制方向（縱向）較好，橫向較差。軋制工藝傳統(tǒng)方法連鑄連軋

（續(xù)錠續(xù)鋼）在鋼煉好后，將鋼液澆鑄于鋼錠模中成為體積較大的鋼錠，經(jīng)脫錠車間脫模后運至初軋廠再經(jīng)均熱爐加溫，然后在初軋機中開坯，軋成厚度較小且長、寬適當?shù)母鞣N鋼坯，供應(yīng)給各鋼廠（軌梁廠、軋板廠、無縫鋼管廠等），軋成各種鋼材它省去了鑄錠開坯工序，直接將煉好的鋼水在鋼廠連鑄機中澆鑄成近終型的鋼坯（薄板坯、中厚板坯、方坯、圓坯、異形坯等），然后經(jīng)軋機連續(xù)軋制成各種鋼材4．處理對鋼材性能的影響鋼材的熱處理一般采用正火、退火、淬火和回火，其作用是通過改變鋼的組織，細化晶粒，消除殘余應(yīng)力來改善鋼的性能。淬火和回火退火正火正火是將鋼材加熱至900℃以上并保溫一定時間，然后在空氣中冷卻。普通熱軋鋼材軋制后在空氣中自然冷卻，可以說也是處于正火狀態(tài)，但往往因停軋溫度過低或過高，而使鋼的組織改變，降低了鋼材性能。因此，對質(zhì)量要求高的鋼材（如Q390，Q420，Q460鋼和GJ鋼等），常需要正火處理或控制停軋（控制停軋溫度為850～900℃）。淬火是將鋼材加熱至900℃以上并保溫一定時間后。放入水或油中快速冷卻。淬火后鋼材強度大幅提高。但淬火后要及時回火，即將鋼材加溫至500～600℃，經(jīng)保溫后在空氣中冷卻。采用淬火后回火的調(diào)質(zhì)工藝處理，可顯著地提高鋼材強度，且能保持一定的塑性和韌性。退火是將鋼加熱到適當溫度，保持一定時間，然后以適宜的速度冷卻。目的是使經(jīng)過鑄造、鍛軋、焊接或切削加工的材料或工件軟化，改善塑性和韌性，使化學(xué)成分均勻化，去除殘余應(yīng)力，或得到預(yù)期的物理性能。除了一般性的退火外，還有一種去應(yīng)力退火，又稱低溫退火，主要用來消除鑄件、熱軋件、鍛件、焊接件和冷加工件中的殘余應(yīng)力。2.3.3鋼材的硬化冶煉時留在純鐵體中的少量氮和碳的固溶體，隨著時間的增長將逐漸析出，并形成氮化物和碳化物，它們對純鐵體的塑性變形起著阻礙作用，從而使鋼材的強度提高，塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為時效硬化。時效硬化的過程有短有長（幾天至幾十年），但在材料經(jīng)塑性變形（10%左右）后加熱到250℃，可使時效硬化加速發(fā)展，只需幾小時即可完成，這稱為人工時效。它一般被用來對特別重要結(jié)構(gòu)使用的鋼材進行時效硬化，然后測定其沖擊韌性。在彈塑性階段或塑性階段卸荷后再重復(fù)加荷時，其屈服點將提高，即彈性范圍增大，而塑性和韌性降低，這種現(xiàn)象稱為冷作硬化，又稱應(yīng)變硬化。鋼結(jié)構(gòu)在制造時一般須經(jīng)冷彎、沖孔、剪切、輥壓等冷加工過程，這些工序的性質(zhì)都是使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形，甚至斷裂，對強度而言，就是超過鋼材的屈服點，甚至抗拉強度，這必然引起鋼材的硬化，降低塑性和韌性，增加脆性破壞的危險，這對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)尤其不利。因此，鋼結(jié)構(gòu)一般不利用冷作硬化來提高自身強度，并且為了消除冷作硬化的影響，對重要結(jié)構(gòu)用材（如吊車工作級別高的吊車梁的受拉翼緣板）還應(yīng)刨邊，即將冷作硬化的板邊刨除。1．時效硬化2．應(yīng)變硬化2.3.4溫度的影響當溫度從常溫下降時，鋼材的強度將略有提高，但塑性和韌性降低，脆性增大，尤其是當溫度下降到負溫某一區(qū)間時，其沖擊韌性急劇降低，破壞特征明顯地由塑性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈云茐?，出現(xiàn)低溫脆斷。因此，在低溫（計算溫度≤0℃）工作的結(jié)構(gòu)，特別是需要驗算疲勞的構(gòu)件以及承受靜態(tài)荷載的重要受拉和受彎焊接構(gòu)件，鋼材須具有0℃沖擊韌性或負溫（20℃或40℃）沖擊韌性的合格保證，以提高抗低溫脆斷的能力。圖2-7溫度對鋼材性能的影響當溫度升高至約100℃時，鋼材的抗拉強度fu、屈服點fy及彈性模量E均有變化?？偟那闆r是強度降低，塑性增大，但數(shù)值不大，如圖2-7所示。然而在250℃左右時，fu卻有提高，而塑性和沖擊韌性則下降，出現(xiàn)脆性破壞特征，這種現(xiàn)象稱為“藍脆”（因表面氧化膜呈現(xiàn)藍色而得名）。在藍脆溫度范圍內(nèi)進行熱加工，則鋼材易發(fā)生裂紋。當溫度超過250～350℃時，fy和fu顯著下降，而伸長率A卻明顯增大，產(chǎn)生徐變現(xiàn)象。當溫度達600℃時，強度接近為零。因此，當結(jié)構(gòu)的表面長期受輻射熱達150℃以上，或可能受到熾熱熔化金屬的侵害時，應(yīng)采用磚或耐熱材料做成的隔熱層加以防護。2.3.5復(fù)雜應(yīng)力作用的影響圖2-8復(fù)雜應(yīng)力作用狀態(tài)（a）（b）2.3.6應(yīng)力集中的影響在鋼構(gòu)件中一般常存在孔洞、缺口、凹角，以及截面的厚度或?qū)挾茸兓?，由于截面的突然改變，致使?yīng)力線曲折、密集，因此在孔洞邊緣或缺口尖端等處，將局部出現(xiàn)高峰應(yīng)力，而其他部位應(yīng)力則較低，截面應(yīng)力分布很不均勻，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力集中，如圖所示。如上圖所示為4個開槽不同的拉伸試件的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，它顯示應(yīng)力集中的程度取決于槽口形狀的變化。如果變化越劇烈，則抗拉強度增長越多，而鋼材的塑性降低也越多，脆性破壞的危險性也越大。在應(yīng)力集中處，由于應(yīng)力線曲折，與構(gòu)件受力方向不一致，因此將產(chǎn)生橫向應(yīng)力，如下圖（b）所示。如果遇到構(gòu)件較厚的情況，還將產(chǎn)生。由于，和同號，因此構(gòu)件處于同號的雙向或三向應(yīng)力場的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，從而使鋼材沿受力方向的變形受到約束，以致塑性降低而產(chǎn)生脆性破壞。由于鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材塑性較好，當內(nèi)力增大時，應(yīng)力不均勻現(xiàn)象會逐漸趨于平緩，故不影響截面的極限承載能力。因此，對承受靜力作用在常溫下工作的構(gòu)件，設(shè)計時一般可以不考慮應(yīng)力集中的影響。但是，對低溫下直接承受動力作用的構(gòu)件，如果應(yīng)力集中嚴重，加上冷作硬化等不利因素，則是脆性破壞的重要因素。所以在設(shè)計時，應(yīng)采取避免截面急劇改變等構(gòu)造措施，以減小應(yīng)力集中。2.3.7殘余應(yīng)力的影響殘余應(yīng)力是鋼材在熱軋、氧割、焊接時的加熱和冷卻過程中產(chǎn)生的，先冷卻部分常形成壓應(yīng)力，而后冷卻部分則形成拉應(yīng)力。殘余應(yīng)力會使構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性降低。人們有這樣的體驗：一根細小的鋼（鐵）絲很不容易拉斷，但將其連續(xù)反復(fù)地彎折后則較易斷裂，如果在其上用手鉗夾出一缺口，則只需反復(fù)數(shù)次即可折斷。實踐證明，鋼材在連續(xù)重復(fù)荷載的作用下，即使應(yīng)力低于抗拉強度，甚至低于屈服點，也有可能發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞。在某些有缺陷（微觀裂紋）的部位，其疲勞強度更低。疲勞破壞往往很突然，事先沒有明顯的征兆，破壞形式類似于脆性斷裂。由此可見，鋼材的疲勞破壞是微觀裂紋在連續(xù)重復(fù)荷載作用下不斷擴展直至斷裂的脆性破壞。因此，對于直接承受動力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n

5×104次時，應(yīng)進行疲勞計算。一般僅重級工作制吊車梁和重級、中級工作制吊車桁架需作疲勞計算。2.3.8鋼材的疲勞2.4.1鋼材的種類2.4.2鋼結(jié)構(gòu)用鋼的牌號2.4.3鋼材的選用原則2.4.4鋼材的品種和規(guī)格2.4鋼和鋼材的種類及選用鋼材應(yīng)用廣泛、品種繁多，可按照不同的分類方法進行分類，如圖右所示。建筑鋼結(jié)構(gòu)中，常見的鋼材是碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼，一般用平爐或氧氣轉(zhuǎn)換爐冶煉。2.4.1鋼材的種類碳素結(jié)構(gòu)鋼的一般牌號，采用國家標準GB/T700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的表示方法。它由代表屈服強度的漢語拼音字母、屈服強度的數(shù)值（按厚度16mm鋼材）、質(zhì)量等級符號、脫氧方法符號等4個部分按順序組成。所采用的符號分別用下列字母表示： Q——鋼材屈服強度“屈”字漢語拼音首位字母；A，B，C，D——分別為質(zhì)量等級； F——沸騰鋼“沸”字漢語拼音首位字母； Z——鎮(zhèn)靜鋼“鎮(zhèn)”字漢語拼音首位字母； TZ——特殊鎮(zhèn)靜鋼“特鎮(zhèn)”兩字漢語拼音首位字母。2.4.2鋼結(jié)構(gòu)用鋼的牌號1．碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號根據(jù)上述牌號表示方法，可知碳素結(jié)構(gòu)鋼的Q235AF表示屈服強度為235N/mm2、質(zhì)量等級為A級的沸騰鋼；Q235B表示屈服強度為235N/mm2、質(zhì)量等級為B級的鎮(zhèn)靜鋼。GB/T700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的牌號共分4種，即Q195，Q215，Q235和Q275。其中，Q235鋼是《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》推薦采用的鋼材，它的質(zhì)量等級分為A，B，C，D四級，各級的化學(xué)成分和力學(xué)、工藝性能相應(yīng)有所不同。另外，A，B級鋼分沸騰鋼或鎮(zhèn)靜鋼，而C級鋼全為鎮(zhèn)靜鋼，D級鋼則全為特殊鎮(zhèn)靜鋼。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的一般牌號，采用國家標準GB/T1591—2008《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》的表示方法。它由代表屈服強度的漢語拼音字母、屈服強度的數(shù)值和質(zhì)量等級符號3個部分按順序組成。各部分含義與碳素結(jié)構(gòu)鋼相同，如低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的Q345C表示屈服強度為345N/mm2、質(zhì)量等級為C級的鎮(zhèn)靜鋼（低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼全為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，故Z與TZ符號均省略）。2．低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的牌號共分8種，即Q345，Q390，Q420，Q460，Q500，Q550，Q620和Q690。其中，Q345、Q390和Q420三個牌號是《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》推薦采用的鋼材。當需方要求鋼板具有厚度方向性能時，則在上述規(guī)定后加上代表厚度方向（Z向）性能級別的符號，如Q345DZ15。鋼材的選用原則是：保證結(jié)構(gòu)安全可靠，同時要經(jīng)濟合理，節(jié)約鋼材。一般而言，鋼材的選擇應(yīng)考慮以下因素。2.4.3鋼材的選用原則結(jié)構(gòu)重要性選擇鋼材要考慮結(jié)構(gòu)使用的重要性，如大跨度結(jié)構(gòu)、重要的建筑物結(jié)構(gòu)，須相應(yīng)選用質(zhì)量更好的鋼材。連接方式對于焊接結(jié)構(gòu)，當溫度變化和受力性質(zhì)改變時，焊縫附近的母體金屬容易出現(xiàn)冷、熱裂紋，促使結(jié)構(gòu)早期破壞。所以焊接結(jié)構(gòu)對鋼材化學(xué)成分和機械性能要求應(yīng)較嚴。對于非焊接連接的結(jié)構(gòu)可適當降低。結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境溫度對于低溫環(huán)境下工作的結(jié)構(gòu)，尤其是焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用具有良好低溫脆斷性能的鎮(zhèn)靜鋼。荷載特性根據(jù)荷載的性質(zhì)不同選用適當?shù)匿摬?，包括靜荷載或動荷載；經(jīng)常作用還是偶然作用；滿載還是不滿載等情況。同時提出必要的質(zhì)量保證項目。鋼材厚度鋼材力學(xué)性能一般隨厚度增大而降低，鋼材經(jīng)多次軋制后、鋼的內(nèi)部結(jié)晶組織更為緊密，強度更高，質(zhì)量更好。2.4.4鋼材的品種和規(guī)格鋼板分為厚鋼板、薄鋼板和扁鋼，其規(guī)格用符號“—”和寬度×厚度×長度的毫米數(shù)表示。如：300×10×3000表示寬度為300mm，厚度為10mm，長度為3000mm的鋼板。鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材品種主要為熱軋成型的鋼板和型鋼，冷彎成型的薄壁型鋼和冷壓或冷軋成型的壓型鋼板。1．鋼板厚度大于4mm，寬度為600～3000mm，長度為4～12m。厚鋼板薄鋼板扁鋼厚度為4～60mm，寬度為12～200mm，長度為3～9m。厚度小于4mm，寬度為500～1500mm，長度為0.5～4m。常用的熱軋型鋼有H型鋼、T型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管，如圖2-11所示。2．熱軋型鋼圖2-11熱軋型鋼H型鋼和T型鋼是近年來我國廣泛應(yīng)用的熱軋型鋼，其新國標為GB/T11263—2005《熱軋H型鋼和剖分T型鋼》。H型鋼和T型鋼的截面形狀較之于傳統(tǒng)型鋼（工字鋼、槽鋼和角鋼）合理，使鋼材能更高地發(fā)揮效能，且其內(nèi)、外表面平行，便于和其他構(gòu)件連接，因此只需少量加工，便可直接用做柱、梁和屋架桿件。1）H型鋼和T型鋼H型鋼和T型鋼均分為寬、中、窄三種類別，而H型鋼還增列有輕型系列，其代號分別為HW，HM，HN，HT和TW，TM，TN。寬翼緣HW型的翼緣寬度B與其截面高度H一般相等，適用于制作柱；中翼緣HM型的B≈（1/3～1/2）H，適用于制作柱或梁；窄翼緣HN型的B≈（1/3～1/2）H，則適用于制作梁。H型鋼和T型鋼的規(guī)格標記均采用：高度H×寬度B×腹板厚度t1×翼緣厚度t2。例如，HK220×206×15×25表示寬翼緣HK型鋼，其截面高度220mm、翼緣寬度206mm、腹板厚度15mm、翼緣厚度25mm。工字鋼由于寬度方向的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑比高度方向的小得多。因而在應(yīng)用上有一定的局限性，一般宜用于單向受彎構(gòu)件。工字鋼分為普通、輕型和翼緣寬三種，用符號“Ⅰ”及號數(shù)表示。其中，號數(shù)代表截面高度的厘米數(shù)。20號和32號以上的普通工字鋼，同一號數(shù)中又分a，b和a，b，c類型，其腹板厚度和翼緣寬度均分別遞增2mm。如Ⅰ36a表示截面高度為360mm、腹板厚度為a類的普通工字鋼。工字鋼宜盡量選用腹板厚度最薄的a類，這是因其重量輕，而截面慣性矩相對卻較大。2）工字鋼槽鋼分為普通槽鋼和輕型槽鋼兩種。槽鋼型號用符號“［”及號數(shù)表示。同工字鋼一樣，號數(shù)也代表截面高度的厘米數(shù)。如［20與Q［20分別代表截面高度為200mm的普通槽鋼和輕型槽鋼。14號和24號以上的普通槽鋼，同一號數(shù)中又分a，b和a，b，c類型，其意義與工字鋼相同。角鋼分為等邊角鋼和不等邊角鋼兩種。等邊角鋼：其相互垂直的兩肢長相等，其型號用符號“∟

”和肢寬×肢厚的毫米數(shù)表示。3）槽鋼4）角鋼不等邊角鋼：其相互垂直的兩肢長不相等，其型號用符號“L”和長肢寬×短肢寬×肢厚的毫米數(shù)表示。鋼管分為無縫鋼管和焊接鋼管兩種，型號用“ff”和外徑×壁厚的毫米數(shù)表示，如f219×14為外徑219mm、壁厚14mm的鋼管。5）鋼管建筑中使用的冷彎型鋼常用厚度為1.5～5mm的薄鋼板或鋼帶經(jīng)冷軋（彎）或模壓而成，故也稱冷彎薄壁型鋼。如圖2-12所示為冷彎薄壁型鋼的常見形式。3．冷彎型鋼和壓型鋼板圖2-12冷彎薄壁型鋼1）冷彎型鋼與相同截面的熱軋型鋼相比，冷彎薄壁型鋼的截面輪廓尺寸較大而其壁較薄，使截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑較大，因而受力性能較好并能節(jié)省鋼材，是一種高效經(jīng)濟的截面型材。但是，由于薄壁對銹蝕的影響較敏感。冷彎薄壁型鋼多用于跨度小、荷載輕的輕型鋼結(jié)構(gòu)中。壓型鋼板是冷彎型鋼的另一種形式，它是用厚度為0.3～2mm的鍍鋅或鍍鋁鋅鋼板、彩色涂層鋼板經(jīng)冷軋（壓）成的各種類型的波形板。如圖2-13所示為壓型鋼板部分板型。壓型鋼板表面經(jīng)涂漆、鍍鋅或涂有機層處理，可以防止銹蝕，因而有較好的耐久性。在受力上具有較好的平面外剛度和抗彎能力，常用于屋面板、墻板、樓板及裝飾板。2）壓型鋼板圖2-13壓型鋼板部分板型2.5.1鋼材脆性斷裂的預(yù)防2.5.2鋼結(jié)構(gòu)的防火保護2.5鋼材的防護2.5.3

鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕措施2.5.1鋼材脆性斷裂的預(yù)防預(yù)防鋼材脆性斷裂的方法為：選用韌性好的鋼材；避免截面劇變；減少應(yīng)力集中；合理的制造安裝，減少裂紋缺陷和焊接殘余應(yīng)力。2.5.2鋼結(jié)構(gòu)的防火保護鋼結(jié)構(gòu)的常用防火保護措施包括：在鋼構(gòu)件表面粘貼預(yù)制絕熱板；噴涂蛭石或石棉水泥防火層；采用型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)；采用防火涂料和防火漆等。2.5.3鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕措施鋼結(jié)構(gòu)在潮濕或腐蝕介質(zhì)條件下表面會銹蝕。鋼材的防腐防銹的主要措施為涂料防腐。將除銹后的鋼件涂紅丹1～2層，再刷罩面油漆；將金屬構(gòu)件和安裝螺栓除銹后的鍍鋅槽內(nèi)鍍鋅，再拼裝成結(jié)構(gòu)；陽極保護法。對水下或地下鋼結(jié)構(gòu)常采用陽極保護。其中，涂料防腐是目前最普遍最常用的方法。此外，在構(gòu)造設(shè)計時還應(yīng)采取妥善處理措施，對鋼結(jié)構(gòu)加以防護。3.1.1鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝3.1.2焊接（殘余）應(yīng)力和焊接（殘余）變形3.1焊接手工電弧焊是鋼結(jié)構(gòu)中最常用的焊接方法，其原理圖如圖3-1所示。它由焊件、焊條、焊鉗、電焊機和導(dǎo)線組成電路。3.1.1鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝1．焊接方法圖3-1手工電弧焊1）手工電弧焊施焊時，首先將分別接在電焊機兩極的焊條和焊件瞬間短路打火，然后立即將焊條提起少許，此時強大電流通過焊條端部與焊件間的空隙，使空氣離子化引發(fā)出電弧，其溫度高達3000℃左右，從而使焊條和焊件迅速熔化。熔化的焊條金屬與焊件金屬結(jié)合成為焊縫金屬。同時，焊條藥皮燃燒可在熔池周圍形成保護氣體，稍冷后在焊縫熔化金屬的表面再形成熔渣，可隔絕熔池中的液體金屬和空氣中的氧、氮等氣體接觸，避免形成脆性化合物。隨著熔池中金屬的冷卻、結(jié)晶，即形成焊縫，并將焊件連成整體。手工電弧焊由于電焊設(shè)備簡單，使用方便，適用于空間全方位焊接，故應(yīng)用廣泛，且特別適用于工地安裝焊縫、短焊縫和曲折焊縫。但它生產(chǎn)效率低，且勞動條件差，易弧光眩目，焊接質(zhì)量在一定程度上取決于焊工水平，容易波動。2）自動（或半自動）埋弧焊自動（或半自動）埋弧焊的原理圖如圖3-2所示。光焊絲埋在焊劑層下，當通電引弧后，光焊絲產(chǎn)生的熱量使焊絲、焊件和焊劑熔化。焊劑熔化后形成熔渣浮在熔化的焊縫金屬表面，使其與空氣隔絕，并供給必要的合金元素以改善焊縫質(zhì)量。當焊絲隨著焊機的自動移動而不斷下降和熔化，顆粒狀的焊劑也不斷由漏斗漏下埋住眩目電弧。如果全部焊接過程都均自動進行，稱為自動埋弧焊；如果焊機移動由人工操縱，則稱為半自動埋弧焊。埋弧焊由于電流較大，電弧熱量集中，故熔深大，焊縫質(zhì)量均勻，內(nèi)部缺陷少，塑性和沖擊韌性都好，因而優(yōu)于手工電弧焊。另外，埋弧焊的焊接速度快，生產(chǎn)效率高，成本低，勞動條件好。然而，埋弧焊的應(yīng)用也受到其自身條件的限制，由于焊機須沿著焊縫的導(dǎo)軌移動，故要有一定的操作條件，因此特別適用于梁、柱、板等的大批量拼裝制造焊縫。圖3-2自動或半自動埋弧焊3）CO2氣體保護焊CO2氣體保護焊是用噴槍噴出CO2氣體作為電弧的保護介質(zhì)，使熔化金屬與空氣隔絕，以保持焊接過程的穩(wěn)定。由于焊接時沒有焊劑產(chǎn)生的熔渣，故便于觀察焊縫的成型過程，但操作時須在室內(nèi)避風(fēng)處，在工地則須搭設(shè)防風(fēng)棚。氣體保護焊電弧加熱集中，焊接速度快，熔深大，故焊縫強度比手工電弧焊高，且塑性和抗腐蝕性好，很適合于厚鋼板或特厚鋼板（t100mm）的焊接。焊條是涂有藥皮供手工電弧焊用的熔化電極，由焊芯和藥皮兩部分組成。焊條直徑是指不包括藥皮的焊芯直徑。焊條藥皮與焊芯（不包括夾持端）的重量比，稱為藥皮重量系數(shù)。焊條藥皮的組成成分相當復(fù)雜，一種焊條藥皮的配方中，組成物一般有七八種之多。焊條藥皮根據(jù)組成的不同可以分為鈦鐵礦型、氧化鈦型、鈦鈣型、低氫型等。焊條的表示方法如圖3-3所示。2．焊接材料的選擇1）焊條的表示和選擇圖3-3焊條表示方法選用焊條的基本原則等強度原則：即選用與母材同強度等級的焊條。一般用于焊接低碳鋼和低合金鋼。同成分原則：即選用與母材化學(xué)成分相同或相近的焊條。一般用于焊接耐熱鋼、不銹

鋼等金屬材料?？沽鸭y原則：即選用抗裂性好的堿性焊條，以免在焊接和使用過程中接頭產(chǎn)生裂紋。

一般用于焊接剛度大、形狀復(fù)雜、使用中承受動載荷的焊接結(jié)構(gòu)?？箽饪自瓌t：即受焊接工藝條件的限制，如對焊件接頭部位的油污、鐵銹等清理不便，

應(yīng)選用抗氣孔能力強的酸性焊條，以免焊接過程中氣體滯留于焊縫中，

形成氣孔。低成本原則：即在滿足使用要求的前提下，盡量選用工藝性能好、成本低和效率高的

焊條。2）焊絲和焊劑的表示和選擇焊絲與焊劑主要用于埋弧焊、電渣焊以及CO2氣體保護焊。焊絲的作用相當于焊芯，焊劑的作用相當于藥皮。焊絲、焊劑的表示方法如圖3-4所示。圖3-4焊絲、焊劑的表示方法①埋弧自動焊和電渣焊所用的焊絲應(yīng)符合國家標準GB/T14957—1994《熔化焊用鋼絲》和GB/T3429—2002《焊接用鋼盤條》的規(guī)定。氣體保護焊所用的焊絲應(yīng)符合國家標準GB/T8110—2008《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》的規(guī)定。②用埋弧焊焊接低碳鋼時，常用的焊絲牌號有H08，H08A，H15Mn等，其中以H08A應(yīng)用最為普遍。a．當焊件厚度較大或?qū)αW(xué)性能的要求較高時，則可選用含Mn量較高的焊絲。b．在對合金結(jié)構(gòu)鋼或不銹鋼等合金元素較高的材料焊接時，則應(yīng)考慮材料的化學(xué)成分和其他方面的要求選用成分相似或性能上可滿足材料要求的焊絲。③為適應(yīng)焊接不同厚度材料的要求，同一牌號的焊絲可加工成不同的直徑。埋弧焊常用的焊絲直徑有2.0mm，3.0mm，4.0mm，5.0mm和6.0mm五種。使用時，要將焊絲表面的油、銹等清理干凈，以免影響焊接質(zhì)量。目前主要采用表面鍍銅焊絲，可防止焊絲生銹并使導(dǎo)電嘴與焊絲間的導(dǎo)電更為可靠，提高電弧的穩(wěn)定性。④為了保證焊縫金屬的力學(xué)性能，防止產(chǎn)生氣孔，CO2氣體保護焊所用的焊絲必須含有較高的Mn，Si等脫氧元素。有些小直徑焊絲的表面為了潤滑只能使用不含氫的特殊潤滑劑。焊絲的選擇技巧根據(jù)被連接構(gòu)件間的相互位置不同，焊接可分為對接、搭接、T形鏈接和角接等；根據(jù)焊縫的截面形狀不同，焊接又可分為對接焊縫和角焊縫，以及由這兩種形式焊縫組合成的對接與角接組合焊縫，如圖3-5所示。在具體應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)連接的受力情況，結(jié)合制造、安裝和焊接條件進行選擇。3．焊縫及焊接接頭的形式1）焊縫

（a）（b）（c）

（d）（e）（f）（g）（h）（i）圖3-5焊接接頭及焊縫的形式（a）：對接焊縫（b）（c）（d）（g）：角焊縫（e）（h）：部分焊透對接與角接組合焊縫（f）（i）：全焊透對接與角接組合焊縫（a）（b）：對接接頭（c）：搭接接頭（d）（e）（f）：T形接頭（g）（h）（i）：角接接頭按施焊位置不同，焊縫可分為平焊、立焊、橫焊和仰焊四種形式，如圖3-7所示。平焊又稱俯焊，其施焊方便，質(zhì)量易于保證，故應(yīng)盡量采用。立焊、橫焊施焊較難，焊縫質(zhì)量和效率均較平焊低。仰焊的施焊條件最差，焊縫質(zhì)量不易保證，故應(yīng)從設(shè)計構(gòu)造上盡量避免。T形接頭角焊縫在工廠常采用的船形焊，也屬于平焊形式。3．焊縫及焊接接頭的形式1）焊縫圖3-7焊縫的施焊位置（1）對接接頭圖3-5（a）所示為采用對接焊縫的對接接頭，其特點是用料省，傳力簡捷、均勻，受力性能好，疲勞強度高，但焊件邊緣須開坡口且尺寸要求準確，故制造比較費工。圖3-5（b）所示為采用角焊縫加蓋板的對接接頭，其特點是對焊件邊緣尺寸要求較低，制造較容易，但通過蓋板傳力，應(yīng)力集中嚴重，疲勞強度低，且用料較多。（2）搭接接頭圖3-5（c）所示為采用角焊縫的搭接接頭，其特點和加蓋板的對接接頭相似，但由于構(gòu)造簡單，施工方便，故應(yīng)用廣泛。（3）T形接頭圖3-5（d）、（e）、（f）分別為采用角焊縫和部分焊透及全焊透的對接與角接組合焊縫的T形接頭。（4）角焊接頭圖3-5（g）、（h）、（i）分別為采用角焊縫、部分焊透及全焊透的對接與角接組合焊縫的角接接頭，它們主要用于箱形截面梁、柱的縱向組合焊縫。3．焊縫及焊接接頭的形式2）焊接接頭下表所示為部分常用焊縫符號，它們主要由圖形符號、輔助符號和引出線等部分組成。當焊縫分布不規(guī)則時，在標注焊縫符號的同時，宜在焊縫處加粗線以表示可見焊縫，加?xùn)啪€以表示不可見焊縫，加×符號以表示工地安裝焊縫，如圖3-8所示。4．焊縫形式及代號1）焊縫形式焊縫角焊縫對接焊縫塞焊縫三面圍焊單面焊縫雙面焊縫安裝焊縫相同焊縫形式圖3-8焊縫標注圖形焊接位置、接頭形式、坡口形式、焊縫類型及管結(jié)構(gòu)節(jié)點形式代號，應(yīng)符合教材表3-2至3-6的規(guī)定。各種焊接方法及接頭坡口形式尺寸代號和標記應(yīng)符合下列規(guī)定。①焊接方法及焊透種類代號應(yīng)符合教材表3-7的規(guī)定。②單、雙面焊接及襯墊種類代號應(yīng)符合教材表3-8的規(guī)定。③坡口各部分尺寸代號應(yīng)符合教材表3-9的規(guī)定。④焊接接頭坡口形式和尺寸的標記應(yīng)符合教材圖3-9所示的規(guī)定。焊接工藝評定所用的焊接方法、施焊位置分類代號應(yīng)符合教材表3-10和表3-11的規(guī)定。4．焊縫形式及代號2）焊接代號標記示例：焊條電弧焊、全焊透、對接、I形坡口、背面加鋼襯墊的單面焊接接頭表示為。MC-BI-BS1焊縫質(zhì)量的好壞直接影響連接的強度，如質(zhì)量優(yōu)良的對接焊縫，試驗證明其強度高于母材，受拉試件的破壞部位多位于焊縫附近熱影響區(qū)的母材上。但是，當焊縫中存在氣孔、夾渣、咬邊等缺陷時，它們不但使焊縫的受力面積削弱，而且還在缺陷處引起應(yīng)力集中，易于形成裂紋。在受拉連接中，裂紋更易擴展延伸，從而使焊縫在低于母材強度的情況下破壞。同樣，缺陷也降低連接的疲勞強度。因此，應(yīng)對焊縫質(zhì)量嚴格檢驗并予以分級。焊縫質(zhì)量分為三個等級，GB50205—2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》也相應(yīng)對此三個等級制定了不同的質(zhì)量標準，可根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，對焊縫質(zhì)量等級進行選擇。焊縫質(zhì)量等級選用的基本規(guī)律是：受拉焊縫高于受壓焊縫；受動力荷載焊縫高于受靜力荷載焊縫；對接焊縫一般都要求全焊透并與母材等強，因此需要作無損探傷，質(zhì)量不能低于二級。5．焊縫質(zhì)量等級全焊透和部分焊透的對接焊縫坡口的形狀與尺寸應(yīng)結(jié)合焊件厚度和施焊條件，按照保證焊縫質(zhì)量、便于施焊和減小焊縫截面面積的原則，根據(jù)《焊接規(guī)程》中推薦的手工電弧焊、埋弧焊和氣體保護焊的坡口形狀和尺寸選用。對接焊縫坡口的形狀可分為I形、單邊V形、X形、單邊U形、U形和K形等。一般當焊件厚度較小時，可不開坡口，即采用Ⅰ形坡口。對于中等厚度焊件，宜采用單邊V形、V形或單邊U形坡口。對于較厚焊件（手工焊，埋弧焊），則宜采用U形、K形或X形坡口。當對接焊縫拼接的焊件寬度不同或厚度相差4mm以上時，應(yīng)分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1∶2.5或1∶4的斜角，如圖3-10所示。6．對接焊縫的構(gòu)造圖3-10變截面鋼板拼接7．角焊縫的構(gòu)造圖3-12角焊縫的形式1）角焊縫的形式圖3-13直角角焊縫截面形式7．角焊縫的構(gòu)造2）角焊縫的尺寸要求（1）最小焊腳尺寸：（2）最大焊腳尺寸：（3）不等焊腳尺寸：與較薄焊件接觸的焊腳邊應(yīng)符合最大焊腳尺寸的要求，與較厚焊件接觸的焊腳邊則應(yīng)符合最小焊腳尺寸的要求。（4）最小計算長度：角焊縫的計算長度不宜小于8hf和40mm，即其最小實際長度應(yīng)為8hf+2hf；當

時，則應(yīng)為50mm。（5）最大計算長度：側(cè)面角焊縫的計算長度不宜大于60hf，當大于上述數(shù)值時，其超過部分在計算中不予考慮，若內(nèi)力側(cè)面角焊縫全長分布時，其計算長度不受此限制。（6）側(cè)面角焊縫長度：每條側(cè)面角焊縫長度大于它們之間的距離，即

（7）搭接長度：在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍，并不得小于25mm，以減小因焊縫收縮產(chǎn)生的殘余應(yīng)力及因偏心產(chǎn)生的附加彎矩。（8）繞角焊：2hf3.1.2焊接（殘余）應(yīng)力和焊接（殘余）變形1．焊接（殘余）應(yīng)力和焊接（殘余）變形的成因鋼結(jié)構(gòu)的焊接過程是在焊件局部區(qū)域加熱熔化后又冷卻凝固的熱過程。由于不均勻的溫度場，導(dǎo)致焊件不均勻不膨脹和收縮，從而使焊件內(nèi)部產(chǎn)生殘存應(yīng)力并引起變形，這就是焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形，或簡稱焊接應(yīng)力和焊接變形。圖3-16熱殘余應(yīng)力和殘余變形的成因2．焊接應(yīng)力的種類1．縱向焊接應(yīng)力鋼板一邊因受熱而伸長，但由于不均勻的溫度場，伸長量受到兩側(cè)區(qū)域的限制而產(chǎn)生熱塑性壓縮，反過來冷卻時收縮也受到限制，從而在焊縫及其附近產(chǎn)生平行于焊縫長度方向的縱向拉應(yīng)力。2．橫向焊接應(yīng)力焊縫的縱向收縮除產(chǎn)生縱向焊接應(yīng)力外，同時還使兩塊鋼板有相向彎曲成弓形的趨勢，但鋼板已被焊縫連成一體，因此在焊縫中部將產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，在焊縫兩端則產(chǎn)生橫向壓應(yīng)力。另外，焊縫的橫向收縮也要產(chǎn)生橫向焊接應(yīng)力。3．厚度方向焊接應(yīng)力厚鋼板的焊縫在冷卻時，外圍焊縫因散熱較快而先冷固，故內(nèi)層焊縫收縮時將受限制，從而在焊縫內(nèi)部產(chǎn)生沿焊縫厚度方向的焊接拉應(yīng)力，而焊縫外部則產(chǎn)生焊接壓應(yīng)力。以上所述焊接應(yīng)力的成因均按焊件在無約束狀態(tài)下施焊得出。若焊件在施焊時處于約束狀態(tài)，如采用強大夾具或焊件本身剛度較大等，焊件將因不能自由伸縮而產(chǎn)生更大的焊接應(yīng)力，且隨約束程度增加而增加。3．焊接變形焊接過程中的局部加熱和不均勻的冷卻收縮，在使焊件產(chǎn)生焊接應(yīng)力的同時還將伴生焊接變形，它的主要形式有縱向和橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形和扭曲變形等，如圖3-19所示。圖3-19焊接變形4．焊接應(yīng)力和焊接變形的影響2）焊接變形對結(jié)構(gòu)的影響靜力強度由于焊接應(yīng)力是自相平衡的內(nèi)應(yīng)力分布，因此板的承載能力和沒有焊接應(yīng)力時的相同，故焊接應(yīng)力對結(jié)構(gòu)的靜力強度并無影響。疲勞強度和

低溫冷脆由于焊縫中存在雙向甚至三向焊接應(yīng)力，當形成同號應(yīng)力時，塑性變形受到約束，材料變脆，使裂紋容易產(chǎn)生和開展，疲勞強度也因而降低，在低溫情況下，更易形成冷脆斷裂。剛度具有焊接應(yīng)力的鋼板，由于在焊接拉應(yīng)力區(qū)域提前進入塑性狀態(tài)而剛度降低為零，繼續(xù)增加的外力僅由彈性區(qū)承擔，因此構(gòu)件必然變形增大，剛度減小。壓桿的穩(wěn)定承載力有焊接應(yīng)力的壓桿，在焊接應(yīng)力區(qū)提前進入塑性狀態(tài)，截面的彈性區(qū)縮小，桿件的抗彎剛度也相應(yīng)減小，因此其穩(wěn)定承載力將降低。1）焊接應(yīng)力對結(jié)構(gòu)性能的影響焊接變形不僅影響結(jié)構(gòu)的尺寸，使裝配困難，而使構(gòu)件產(chǎn)生初偏心和初彎曲等初始缺陷，在受力時引起附加內(nèi)力，影響其承載能力。墻板、樓板及裝飾板。5．減少殘余應(yīng)力和殘余變形的措施1）設(shè)計方面2）工藝方面①合理安排焊接位置，在結(jié)構(gòu)允許的條件下，盡可能使焊縫對稱于構(gòu)件截面的中軸，以減少焊接殘余變形。②選擇適當?shù)暮改_尺寸，以避免因焊腳尺寸過大而引起過大的焊接殘余應(yīng)力。③焊縫數(shù)量應(yīng)盡量少，且不宜過分集中，以免熱量高度集中，引起過大的焊縫殘余變形。④盡量避免焊縫過于集中和三向交叉焊縫。例如，梁肋板加勁肋與腹板及翼緣的連接焊縫應(yīng)中斷，以保證主要焊縫（翼緣與腹板的連接焊縫）連續(xù)通過。①選擇合理的施工工藝和施工方法，如盡量采用自動焊及半自動焊。②選擇合理的施焊順序，如對較長焊縫分段退焊，較厚焊縫分層焊，工字形截面對角跳焊等。③采用反變形法。施焊前給構(gòu)件一個與焊接殘余變形反方向的預(yù)變形，使之與焊接引起的殘余變形相抵消，從而達到減少焊接殘余變形的目的。④對于小尺寸焊件，焊前預(yù)熱或火焊后加熱到600℃左右，然后緩慢冷卻，可以消除焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形。3.2.1普通螺栓連接的形式和規(guī)格3.2.2高強度螺栓連接副的形式3.2.3螺栓連接的布置3.2.4螺栓連接的破壞形式3.2.5螺栓的強度等級3.2螺栓連接鋼結(jié)構(gòu)采用的普通螺栓形式為六角頭型，粗牙普通螺紋，其代號用字母M與公稱直徑表示，工程中常用M16，M20和M24。螺栓的最大連接長度隨螺栓直徑而變化，選用時應(yīng)控制其不超過螺栓標準中規(guī)定的夾緊長度，一般為4～6倍螺栓直徑（大直徑螺栓取大值，反之取小值。高強度螺栓為5～7倍），即螺栓直徑不宜小于1/4～1/6（或1/5～1/7）夾緊長度，以免出現(xiàn)板疊過厚而緊固力不足和螺栓過于細長而受力彎曲的現(xiàn)象，以致影響連接的受力性能。另外，螺栓長度還應(yīng)考慮在螺栓頭部及螺母下各設(shè)一個墊圈，以及螺栓擰緊后外露絲扣不少于2～3扣。對直接承受動力荷載的普通螺栓應(yīng)采用雙螺母或其他能防止螺母松動的有效措施，如設(shè)彈簧墊圈、將螺紋打毛或螺母焊死等。C級螺栓的孔徑比螺栓桿徑大1.5～3mm。具體來講，M12，M16為1.5mm；M18，M22，M24為2mm；M27，M30為3mm。3.2.1普通螺栓連接的形式和規(guī)格高強度螺栓和與之配套的螺母和墊圈合稱連接副。螺栓的形式除常見的大六角頭型外，還有扭剪型，如圖3-21所示。高強度螺栓連接副須經(jīng)熱處理（淬火和回火）。3.2.2高強度螺栓連接副的形式圖3-21高強度螺栓連接副布置時螺栓連接，通常采用并列和錯列兩種形式，如圖3-22所示。并列簡單，但栓孔削弱截面較大；錯列可減少截面削弱，但排列較復(fù)雜。3.2.3螺栓連接的布置圖3-22螺栓的布置方式螺栓最大、最小容許距離如教材表3-12所示。排列螺栓時宜按最小容許距離選取，且應(yīng)取5mm的倍數(shù)，按等距離布置以縮小連接尺寸。3.2.4螺栓連接的破壞形式螺栓連接有以下五種破壞形式。①螺栓桿剪斷；②孔壁擠壓；③鋼板被拉斷；④鋼板剪斷；⑤螺栓桿彎曲。3.2.5螺栓的強度等級鋼結(jié)構(gòu)連接用螺栓強度等級分為3.6，4.6，4.8，5.6，6.8，8.8，9.8，10.9，12.9等十余個等級。螺栓強度等級標號由兩部分組成，分別表示螺栓材料的公稱抗拉強度值和屈服比值。例如，強度等級4.6級的螺栓，其含義為：螺栓材質(zhì)公稱抗拉強度達400MPa級；螺栓材質(zhì)的屈強比為0.6；螺栓材質(zhì)的公稱屈服強度達級性能等級。螺栓強度等級的含義是國際通用的標準，相同強度等級的螺栓，無論它的材料和產(chǎn)地有何區(qū)別，其強度是相同的，設(shè)計上只選用強度等級即可。強度等級中提到的8.8級和10.9級是指螺紋的抗剪切應(yīng)力等級為8.8GPa和10.9GPa。4.1.1圖線4.1.2比例4.1制圖的一般規(guī)定4.1.3符號4.1.4定位軸線4.1.1圖線表4-1線寬組單位：mm圖線的寬度b宜從1.4，1.0，0.7，0.5，0.35，0.25，0.18，0.13mm線寬系列中選取。圖線寬度不應(yīng)小于0.1mm。每個圖樣應(yīng)根據(jù)復(fù)雜程度與比例大小，先選定基本線寬b，再選用表4-1中相應(yīng)的線寬組。線寬比線寬組b1.41.00.70.50.7b1.00.70.50.350.5b0.70.50.350.250.25b0.350.250.180.13建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)制圖應(yīng)選用表4-2所示的圖線。名稱線型線寬一般用途實線粗b螺栓、鋼筋線、結(jié)構(gòu)平面圖中的單線結(jié)構(gòu)構(gòu)件線，鋼木支撐及系桿線，圖名下橫線、剖切線中粗0.7b結(jié)構(gòu)平面圖及詳圖中剖到或可見的墻身輪廓線、基礎(chǔ)輪廓線、鋼、木結(jié)構(gòu)輪廓線、鋼筋線中0.5b結(jié)構(gòu)平面圖及詳圖中剖到或可見的墻身輪廓線、基礎(chǔ)輪廓線、可見的鋼筋混凝土構(gòu)件輪廓線、鋼筋線細0.25b標注引出線、標高符號線、索引符號線、尺寸線虛線粗b不可見的鋼筋線、螺栓線、結(jié)構(gòu)平面圖中不可見的單線結(jié)構(gòu)構(gòu)件線及鋼、木支撐線中粗0.7b結(jié)構(gòu)平面圖中的不可見構(gòu)件、墻身輪廓線及不可見鋼、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件線、不可見的鋼筋線中0.5b結(jié)構(gòu)平面圖中的不可見構(gòu)件、墻身輪廓線及不可見鋼、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件線、不可見的鋼筋線細0.25b基礎(chǔ)平面圖中的管溝輪廓線、不可見的鋼筋混凝土構(gòu)件輪廓線單點

長畫線粗b柱間支撐、垂直支撐、設(shè)備基礎(chǔ)軸線圖中的中心線細0.25b定位軸線、對稱線、中心線、重心線雙點

長畫線粗b預(yù)應(yīng)力鋼筋線細0.25b原有結(jié)構(gòu)輪廓線折斷線0.25b斷開界線波浪線0.25b斷開界線表4-2圖線4.1.2比例施工圖樣的比例，應(yīng)為圖形與實物相對應(yīng)的線性尺寸之比。比例的符號應(yīng)為“∶”，比例應(yīng)以阿拉伯數(shù)字表示。比例宜注寫在圖名的右側(cè)，字的基準線應(yīng)取平；比例的字高宜比圖名的字高小一號或二號，如教材圖4-1所示。圖4-1比例的注寫繪圖時根據(jù)圖樣的用途，被繪物體的復(fù)雜程度，應(yīng)選用表4-3中的常用比例，特殊情況下也可選用可用比例。當構(gòu)件的縱向、橫向斷面尺寸相差懸殊時，可在同一詳圖中的縱向、橫向選用不同的比例繪制。軸線尺寸與構(gòu)件尺寸也可選用不同的比例繪制。圖名常用比例可用比例結(jié)構(gòu)平面圖，基礎(chǔ)平面圖1∶500，1∶100，1∶1501∶60，1∶200圈梁平面圖，總圖中管溝、地下設(shè)施等1∶200，1∶5001∶300詳圖1∶10，1∶20，1∶501∶5，1∶30，1∶25表4-3比例4.1.3

符號1．剖切符號①剖切位置線的長度宜為6～10mm；剖視方向線應(yīng)垂直于剖切位置線，長度應(yīng)短于剖切位置線，宜為4～6mm，如圖4-2所示，也可采用國際統(tǒng)一和常用的剖視方法，如圖4-3所示。繪制時，剖切符號不應(yīng)與其他圖線相接觸。圖4-2剖視的剖切符號（一）

圖4-3剖視的剖切符號（二）②斷面的剖切符號應(yīng)只用剖切位置線表示，并應(yīng)以粗實線繪制，長度宜為6～10mm。斷面剖切符號的編號宜采用阿拉伯數(shù)字，按順序連續(xù)編排，并應(yīng)注寫在剖切位置線的一側(cè)；編號所在的一側(cè)應(yīng)為該斷面的剖視方向，如圖4-4所示。

③剖面圖或斷面圖，當與被剖切圖樣不在同一張圖紙內(nèi)時，應(yīng)在剖切位置線的另一側(cè)注明其所在圖紙的編號，也可以在圖上集中說明。圖4-4斷面的剖切符號2．索引符號與詳圖符號①圖樣中的某一局部或構(gòu)件，如需另見詳圖應(yīng)以索引符號索引，如圖4-5（a）所示。索引符號由直徑為8～10mm的圓和水平直徑組成，圓及水平直徑應(yīng)以細實線繪制。索引符號應(yīng)按下列規(guī)定編寫。a．索引出的詳圖，如與被索引的詳圖同在一張圖紙內(nèi)，應(yīng)在索引符號的上半圓中用阿拉伯數(shù)字注明該詳圖的編號，并在下半圓中間畫一段水平細實線，如圖4-5（b）所示。b．索引出的詳圖，如與被索引的詳圖不在同一張圖紙內(nèi)，應(yīng)在索引符號的上半圓中用阿拉伯數(shù)字注明該詳圖的編號，在索引符號的下半圓用阿拉伯數(shù)字注明該詳圖所在圖紙的編號，如圖4-5（c）所示。數(shù)字較多時，可加文字標注。c．索引出的詳圖，如采用標準圖，應(yīng)在索引符號水平直徑的延長線上加注該標準圖集的編號，如圖4-5（d）所述。需要標注比例時，文字在索引符號右側(cè)或延長線下方，與符號下對齊。（a）

（b）

（c）

（d）圖4-5索引符號②索引符號當用于索引剖視詳圖，應(yīng)在被剖切的部位繪制剖切位置線，并以引出線引出索引符號，引出線所在的一側(cè)應(yīng)為剖視方向，如圖4-6所示。（a）

（b）

（c）

（d）圖4-6用于索引剖面詳圖的索引符號③在結(jié)構(gòu)平面圖中索引的剖視詳圖、斷面詳圖應(yīng)采用索引符號表示，其編號順序宜按圖4-7的規(guī)定進行編排，并符合下列規(guī)定。圖4-7結(jié)構(gòu)平面圖中索引剖視詳圖、斷面詳圖編號順序表示方法a．外墻按順時針方向從左下角開始編號。b．內(nèi)橫墻從左至右，從上至下編號。c．內(nèi)縱墻從上至下，從左至右編號。④在結(jié)構(gòu)平面圖中的索引位置處，粗實線表示剖切位置，引出線所在一側(cè)應(yīng)為投射方向。⑤索引符號應(yīng)由細實線繪制的直徑為8～10mm的圓和水平直徑線組成。⑥被索引出的詳圖應(yīng)以詳圖符號表示，詳圖符號的圓應(yīng)以直徑為14mm的粗實線繪制。圓內(nèi)的直徑線為細實線。⑦被索引的圖樣與索引位置在同一張圖紙內(nèi)時，應(yīng)按圖4-8的規(guī)定進行編排。⑧詳圖與被索引的圖樣不在同一張圖紙內(nèi)時，應(yīng)按圖4-9的規(guī)定進行編排，索引符號和詳圖符號內(nèi)的上半圓中注明詳圖編號，在下半圓中注明被索引的圖紙編號。圖4-8被索引圖樣在同一張圖紙內(nèi)的表示方法圖4-9詳圖和被索引圖樣不在同一張圖紙內(nèi)的表示方法3．引出線①引出線應(yīng)以細實線繪制，宜采用水平方向的直線，與水平方向成30°，45°，60°，90°的直線，或經(jīng)上述角度再折為水平線。文字說明宜注寫在水平線的上方，如圖4-10（a）所示；也可注寫在水平線的端部，如圖4-10（b）所示。索引詳圖的引出線，應(yīng)與水平直徑線相連接，如圖4-10（c）所示。②同時引出的幾個相同部分的引出線宜互相平行，如圖4-11（a）所示；也可畫成集中于一點的放射線，如圖4-11（b）所示。（a）

（b）

（c）

（a）

（b）圖4-10引出線

圖4-11共享引出線③多層構(gòu)造或多層管道共享引出線，應(yīng)通過被引出的各層，并用圓點示意對應(yīng)各層次。文字說明宜注寫在水平線的上方，或注寫在水平線的端部，說明的順序應(yīng)由上至下，并應(yīng)與被說明的層次對應(yīng)一致；如層次為橫向排序，則由上至下的說明順序應(yīng)與由左至右的層次對應(yīng)一致，如圖4-12所示。（a）

（b）

（c）

（d）圖4-12多層共享引出線4．其他符號①對稱符號由對稱線和兩端的兩對平行線組成。對稱線