钢结构工程施工课件

钢结构工程施工,一、钢结构的连接方法,（一）焊接连接,金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎 焊三大类。 熔焊主要类型：手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和气体保护焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊。 焊缝连接常用的有三种形式：电弧焊、电阻焊及气焊。电弧焊是工程中应用最普遍的焊接形式。,焊接过程,1、手工电弧焊,手工电弧焊基本知识（视频）,（1）焊条芯 -特殊冶炼的钢丝，焊接用钢。 焊条芯的作用：作为电极；作为填充金属。 （2）焊条药皮 主要作用是：机械保护作用，冶金处理作用，除 去有害杂质（如O、H、S、P等）并添加有益的合金元素。 改善工艺性能，稳定电弧。 焊条药皮的组成物相当复杂，一种焊条药皮的配方中， 通常由七、八种以上原料配成。,电焊条的组成,E4303、E5015和E5016。 型号中的“E”表示焊条； 前两位数字“43”或“50”表示焊缝金属的抗拉强度； 第三位数字“0”或“1”表示适用于各种位置焊接（平焊、立焊、仰焊、横焊）； 第四位数字表示焊条药皮类型和焊接电源的种类，“3”表示药皮为钛钙型，交、直流两用；“5”表示低氢（钠）型，用直流焊机；“6”表示低氢（钾）型，交、直流两用。,焊条分类,手工电弧焊工艺 焊接的四种空间位置： 平焊、立焊、横焊和仰焊。 开坡口，以便能够焊透。坡口形式 焊接规范（焊条直径、焊接电流、电弧弧长、焊接速度）,手工电弧焊工艺（视频）,2、 埋弧自动焊,焊接过程（视频） 埋弧自动焊时，电弧引燃、焊丝送进、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾，完全由机械来完成。,特点及适用范围 生产率高 可以采用较大的焊接电流 焊接质量高 劳动条件好 埋弧自动焊一般限于水平位置焊缝的焊接 埋弧自动焊常用于焊接生产批量较大，长而直的且处于水平位置的焊缝或直径较大（一般要大于500mm）的环焊缝。,3、气体保护焊,概念： 气体保护焊是利用气体作为保护介质的一种电弧焊方法。保护气 体有氩气、二氧化碳气体等。 气体保护焊的特点 与埋弧自动焊相比，可以适宜全位置焊接，焊后也不用清渣，从而 提高了焊接生产率。 与手工电弧焊相比，保护气流对电弧有压缩作用，热量集中，使焊 接熔池和热影响区较窄，变形和裂纹倾向较小。 气体保护焊不宜在室外有风的地方进行焊接，设备比较复杂。,工艺（视频）,焊缝质量等级的规定,一级焊缝要求对全部焊缝作外观检查及无损探伤检查 ； 二级焊缝除了要求对全部焊缝作外观检查外，还须对部分焊缝作超声波等无损检查； 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查。,（二）螺栓连接,螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间 的连接、固定、定位等。钢结构中的连接螺栓一般 分普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓或高强度 螺栓而不施加紧固力，该连接即为普通螺栓连接； 高强度螺栓并对螺栓施加紧固力，该连接称高强度 螺栓连接。,钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。 普通螺栓的施工要求： （1）连接要求 （2）直径和长度选择 （3）螺栓紧固,1、普通螺栓连接,高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、 摩擦-承压型连接、承压型连接等几种类型，其中摩擦型 连接是目前广泛采用的基本连接形式。,2、高强螺栓连接,（1）高强度六角头螺栓 钢结构用高强度大六角头螺栓，一个连接副为一个螺栓、一个螺母和两个垫圈。高强度螺栓连接副应同批制造，保证扭矩系数稳定。 （2）扭剪型高强度螺栓 钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺栓、一个螺母和一个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构 。,（a）扭矩法施工 在采用扭矩法终拧前，应首先进行初拧，对螺栓多的大接头，还需进行复拧。初拧的目的就是使连接接触面密贴，一般常用规格螺栓（M20、M22、M24）的初拧扭矩在200300Nm，螺栓轴力达到1050kN即可。初拧、复拧及终拧一般都应从中间向两边或四周对称进行，初拧和终拧的螺栓都应做不同的标记，避免漏拧、超拧等不安全隐患，同时也便于检查人员检查紧固质量。,高强度螺栓的施工,(1)大六角头高强度螺栓,（b）转角法施工 转角法施工分初拧和终拧两步进行（必要时需增加复拧）， 拧的要求比扭矩法施工要严，初拧的目的是为消除板缝影响，使 终拧具有一致的基础。对于常用螺栓，初拧扭矩定在00300Nm 比较合适，初拧应该使连接板缝密贴为准。终拧是在初拧的基础 上，再将螺母拧转一定的角度，使螺栓轴向力达到施工预拉力。,(2)扭剪型高强度螺栓 正常的情况采用专用的电动扳手进行终拧，梅花头拧掉标志着螺栓终拧的结束。,二、单层门式刚架轻钢厂房的安装,钢结构单层工业厂房一般由柱、柱间支撑、吊车梁、制动梁（桁架）屋架、天窗架、上下支撑、檩条及墙体骨架等构件组成。,1.设置标高观测点和中心线标志： 标高观测点的设置应与牛腿支承面为基准，且便于观 察，无牛腿柱应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中 心为基准。 2.柱顶标高调整： 刚架柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后 以水准仪测定其差值，调整螺母，当柱底板与柱基顶面高 度大于50mm时，几条螺栓承受压力不够时可适当加斜垫铁， 以防螺栓失稳。,（一）钢柱子安装,3.刚架柱垂直度精确校正： 在初校正的基础上，安装刚架梁的同时还要跟踪校 正刚架柱，当框架形成后，再校正一次，用缆风或柱间 支撑固定。 4.注意事项： 多节柱安装时，宜将柱组装后再整体吊装。 长细比较大的柱子，吊装后应增加临时固定措施。 柱间支撑应在柱子找正后再进行安装。,（二）钢架梁安装,刚架梁安装工艺同多高层钢结构梁的安装，但当前最大 跨度为72m连跨，当中一根钢柱形成144m钢框架，由于制作、运输所限可将72m分成几段，到现场一般可拼成三段，用一台或两台起重机加可移动式拼装支架安装。,（三）吊车梁安装,1.吊车梁的安装 应在柱子第一次校正的柱间支撑安装后进行，安装顺 序从有柱间支撑的跨间开始，吊装后的吊车梁应进行临时 固定。 2.吊车梁的校正 应在屋面系统构件安装并永久连接后进行。其标高的 校正可通过调整柱底板下垫板厚度进行。吊车梁与辅助桁 架的安装宜采用拼装后整体吊装。,1.懔条墙梁吊装 目前比较常用的材料有c型钢和z型钢。多采用一钩多吊或成片吊装方法吊装。 2.懔条墙梁校正 重点为平和直,平直度用直线和长靠尺或钢尺检查。校正后，用电焊或螺栓最后固定。,（四）懔条墙梁安装,国家体育场,广州新客站钢结构吊装方案（视频）,三、多层及高层钢结构安装工程,用于钢结构高层建筑的体系有：框架结构、框架-剪力墙结构、框筒结构、组合筒体系及交错钢桁架体系等。钢结构具有强度高、抗震性能好、施工速度快的优点，所以在高层建筑中得到广泛应用。但同时对钢量大、造价高、防火要求高。 钢屋架 网架、网壳结构 悬索结构 桥梁结构 大跨度钢结构,天津奥林匹克体育场俯瞰效果图,建筑底面面积为80,000m2，屋顶面积76,719m2，地上层数6层，最高点高度53.00m，可容纳观众数60,000。 屋顶结构采用钢桁架悬挑结构。屋面桁架落地，形似露珠 。,国家大剧院,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18.7万平方米，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 。,（一）安装前的准备工作 检查并标注定位轴线及标高的位置 检查钢柱基础，包括基础的中心线、标高、地角螺栓等 确定流水方向，划分施工段 安排钢构件在现场的堆放位置 选择起重机械 选择吊装方法：分件吊装、综合吊装等 轴线、标高、螺栓允许偏差应符合相应规定。,（二）安装与校正,1.钢柱的吊装与校正,钢柱吊装：选用双机抬吊（递送法）或单机抬吊 （旋转法），并做好保护。 钢柱校正：对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验， 柱间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。 柱底灌浆：先在柱脚四周立模板、将基础上表面清除干净， 用高强聚合砂浆从一侧自由灌入至密实。,2.钢梁的吊装与校正 钢梁吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，并应在梁上装好扶手和扶手绳，以便待主梁吊装就位后， 将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。 钢梁一般可在钢梁的翼缘处开孔为吊点，其位置取决于钢梁的跨度。 为减少高空作业，保证质量，并加快吊装进度，可将梁、柱在地面组装成排架后进行整体吊装。,钢柱间的连接常采用坡口焊连接，主梁与钢柱的连接一般上、下翼缘用坡口焊连接，而腹板用高强螺栓连。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口焊连接。 柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁结点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。 高强螺栓连接两个连接构件的紧固顺序是：先主要构件，后次要构件。 工字形构件的紧固顺序是：上翼缘、下翼缘、腹板。 同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：柱子上部的梁柱节点、柱子下部的梁柱节点、柱子中部的梁柱节点。,（三）构件间的连接,