[科普中国]-焊接钢结构

随着科学技术的发展，世界上建筑工程钢结构的应用越来越广，焊接是钢结构制造中一种十分重要的加工工艺。据工业发达国家统计，每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢产量的45%左右。我国到20世纪80年代末，焊接钢结构已占钢产量的30%。

我国1992年钢产量为8000万t，到1997年底我国钢产量已达9400万t，按发展趋势，进人新世纪后我国的钢产量很快会突破10000万t。如按发达国家焊接钢结构占钢产量的45%统计，每年将有4500～5000多万吨的钢结构要进行制作，焊接加工。

钢结构的特点以热轧型钢（角钢、工字钢、槽钢、钢管等，、钢板、冷加工成形的薄壁型钢以及钢索作为基本元件，通过焊接、螺栓或铆钉连接等方式，按一定的规律连接起来制成基本构件后，不规则用焊接、螺栓或铆钉连接将基本构件连接成能够承受外载荷的结构作为钢结构。

①强度高、质量小。钢材比木材、砖石、混凝土等建筑材料的强度要高出很多倍，因此，当承受的载荷和条件相同时，用钢材制成的结构自重较小，所需截面较小，运输和架设也较方便。

②塑性和韧性好。钢材具有良好的塑性，在一般情况下，不会因偶然超载或局部超载造成突然断裂破坏，而是事先出现较大的变形预兆，以便采取补救措施。钢材还具有良好的韧性，对作用在结构的动力载荷适应性强，为钢结构的安全使用提供了可靠保证。

③材质均匀。钢材的内部组织均匀，各个方向的物理力学性能基本相同，很接近各向同性体，在一定的应力范围内，钢材处于理想弹性状态，与工程力学所采用的基本假定较符合，故计算结果准确可靠。

④制造方便。钢结构是由各种加工制成的型钢和钢板组成，采用焊接、螺栓或铆钉连接等手段制造成基本构件，运至现场装配拼接。故制造简便、施丁周期短、效率高，且修配、更换也方便。这种工厂制造、工地安装的施工方法，具备了成批大件生产和成品精度高等优点，同时为降低造价，发挥投资的经济效益创造了条件。

⑤耐腐蚀性差。黑色金属制造的钢结构处在空气中容易生锈，特别是在湿度大或有浸蚀性介质中腐蚀加速，因而需经常维修和保养，如除锈、涂涂料等。维护费用较高。

⑥耐高温性差。钢材不耐高温，随着温度的升高，钢材强度会降低。在火灾中，未加防护的钢结构一般只能维持20min左右，因此对重要的钢结构必须注意采取防火措施，如在钢结构外面包混凝土或其他防火材料，或在构件表面喷涂防火涂料等。1

监理人员配备要求钢结构的施工监理人员，必须根据钢结构施工特点，配备钢结构材料(包括焊接材料)、钢结构设计与制造技术、焊接、组装与吊装、测量、无损检测及钢结构涂装等专业技术人员。

专业监理工程师素质要求(1)材料监理工程师应具备钢板、型钢、管材、高强螺栓、油漆、焊条、焊丝焊剂、气体等方面材料的理论知识和应用特点，熟悉有关规范和标准，掌握各类材料的技术要求、试验和检验条件及程序。

(2)结构监理工程师应具备钢结构设计和制作方面的一般理论知识，具有丰富的钢结构制造方面的实践经验，熟悉国内外有关钢结构工程的制造标准和验收规范，掌握各种类型钢结构工程的结构特点和制造关键。

(3)焊接监理工程师应具备丰富的各种材料的焊接工艺方面的理论知识和实践经验，熟悉国内外焊接规范和标准、焊缝检验标准及焊接工艺评定要求，掌握各种焊接工艺方法的特点和控制关键。

(4)无损检测监理工程师应具备国家有关授权部门认可的无损检测人员资质，并有一定年限的钢结构无损检测工作经验，熟练掌握各种无损检测工艺，对焊缝中的缺陷能迅速判断、评定、分析，熟悉国内外无损检测标准，规范。

(5)涂装监理工程师应对钢结构涂装的前预处理、涂装工艺的要求及验收、涂装材料的配套、使用要求、各种涂装工艺、涂装材料的特性、特点等具有丰富的知识和工作经验，熟悉涂装工艺与材料的国内外标准与规范，掌握涂装施工时的各种检测检验手段。

(6)结构监理工程师应由具备钢结构组装和吊装多年工作经验的专业人员担任，应熟悉钢结构构件的基本特点，掌握钢结构的施工组装与吊装工艺，能根据不同钢结构的特点及施工要求，分析和评价各种组装、吊装工艺方案，并提出自己的建议。

(7)测量监理工程师应具备相应的测量资质，熟悉市政工程结构测量标准、规范，掌握全站仪、水准仪、经纬仪等测量仪器的使用，具有一定的工程测量经验。1

技术装备钢结构监理单位应具备各专业监理活动中必须的技术装备。

1．无损检测设备：X射线探伤机、金属测厚仪、超声波探伤仪、磁粉探伤机。

2．焊接检测装备：焊缝量规、量具、金属表面温度计。

3．涂装检测设备：涂层测厚仪、表面粗糙度计、漆膜附着力测试计。

4．测量装备：全站仪、水平测量仪、经纬仪。

5．其他装备：计算机、照相机、通讯工具等。2

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学