同济大学土木工程施工PPT第06章钢结构工程方案.ppt

《土木工程施工 》 第六章 钢结构工程 课程内容 第六章 钢结构工程 钢结构工程，是指以钢铁为基材，经过机械加工组装而成的结构，包括：工业厂房、高层建筑、塔桅、桥梁等。 钢结构特点：强度高、结构轻、施工周期短、精度高、材料可回收利用等。 * * 第一节 钢结构加工工艺 一、钢结构加工前的准备 材料准备； 技术准备： 施工详图设计、工艺规程设计。 （一)放样 根据详图或图样 要求的 形状、尺寸，按照1:1把“产品、零件、或部件”的实形，画在放样台或平板上，求取实长并制成样板的过程。对比较复杂的壳体零、部件，还需要作图展开。 * 二、钢结构的放样、号料与下料 放样、号料是整个钢结构制作工艺中的第一道工序。 为了提高放样、号料 的精度和效率，应采用计算机辅助设计。 （二）号料 用样板在钢板上画出构件的实样，并打上各类的加工记号，为钢材的切割下料做准备。 * （三）切割下料 切割的目的就是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。 钢材切割可以通过切削、冲剪、摩擦机械力和热切割来实现。 常用的切割方法有：机械剪切、气割和等离子切割，三种方法。 机械切割法：（剪板机、联合冲剪机、弓锯床、砂轮机割机、等） 利用上、下两剪刀的相对运动来切断钢材，或利用锯片的切削运动把钢材分离，或利用锯片与工件间的摩擦发热使金属熔化而被切断。 * 三、构件加工 （一）矫正 钢材使用前矫正的原因： 材料内部的残余应力及存放、运输、吊运不当等原因，会引起钢材原材料变形； 在加工成型过程中，由于操作和工艺原因会引起成型件变形； 构件连接过程中会存在焊接变形等。 为了保证钢结构的制作及安装质量，必须对不符合技术标准的材料、构件进行矫正。 钢结构的矫正，就是通过外力或加热作用，使钢材较短部分的纤维伸长；或使较长的纤维缩短，以迫使钢材反变形，使材料或构件达到平直及一定几何形状的要求并符合技术标准的工艺方法。 矫正的形式主要有矫直、矫平、矫形三种。 矫正按外力来源分为：火焰矫正、机械矫正、手工矫正等； 按矫正时钢材的温度分为：热矫正、冷矫正。 * 1．火焰矫正 利用火焰对钢材进行局部加热，被加热处理的金属由于膨胀受阻而产生压缩塑性变形，使较长的金属纤维冷却后缩短而完成的。 影响火焰矫正效果的因素有三个： 火焰加热位置、 加热的形式、 加热的热量。 火焰加热的位置应选择在金属纤维较长的部位。 加热的形式有点状加热、线状加热和三角形加热三种。 用不同的火焰热量加热，可获得不同的矫正变形的能力。低碳钢和普通低合金结构钢构件用火焰矫正时，常采用600～800°C的加热温度。 * 2．机械矫正 钢材的机械矫正：是在专用矫正机上进行的。 机械矫正的实质：使弯曲的钢材在外力作用下产生过量的塑性变形，以达到平直的目的。 机械矫正的优点：作用力大、劳动强度小、效率高。 钢材的机械矫正的方法：拉伸机矫正、压力机矫正、多辊矫正机矫正等。 拉伸机矫正适用于薄板扭曲、型钢扭曲、钢管、带钢和线材等的矫正。 压力机矫正适用于板材、钢管和型钢的局部矫正。 多辊矫正机可用于型材、板材等的矫正。 * 3．手工矫正 钢材的手工矫正：采用锤击的方法进行，操作简单灵活。 手工矫正特点：矫正力小、劳动强度大、效率低而用于矫正尺寸较小的钢材。在缺乏或不便使用矫正设备时采用。 4. 钢材、或构件的矫正注意事项： 钢材在低温情况下，不得进行冷矫正（碳素结构钢 ≥－16℃时，低合金结构钢 ≥－12℃）。 冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合有关的规定。 矫正时，应尽量避免损伤钢材表面，其划痕深度不得大于0.5mm，且不得大于该钢材厚度负偏差的 1／2 。 * （二）弯卷成型 1．钢板卷曲 钢板卷曲，是通过旋转辊轴对板料进行连续三点弯曲所形成的。 当制件曲率半径较大时，可在常温状态下卷曲； 如制件曲率半径较小或钢板较厚时，则需在钢板加热后进行。 钢板卷曲按其卷曲类型可分为单曲率卷制和双曲率卷制。 单曲率卷制包括对圆柱面、圆锥面和任意柱面的卷制，操作简便，较常用。 双曲率卷制可实现球面、双曲面的卷制。 * （1）预弯 板料进行预弯，使剩余直边弯曲到所需的曲率半径后再卷曲。 预弯可在三辊、四辊或预弯压力机上进行。 钢板卷曲工艺包括预弯、对中和卷曲三个过程。 * （2）对中 将预弯的板料置于卷板机上弯曲时，为防止产生歪扭，使板材的纵向中心线 与 辊轴轴线保持严格的平行。 （3）卷曲 采用多次进给法卷曲。利用上辊筒(三辊机)或侧辊筒(四辊机) 位置的调节使板料发生初步的弯曲，然后来回滚