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钢结构工程讲述
钢结构工程
2015年7月
钢结构工程
构件制作
放样与号料
连接方法
切割下料
边缘加工
弯卷成型
构件矫正
防腐与涂饰
折 边
安装方法
焊 接
螺栓连接
手工电弧焊
埋弧自动焊
半自动焊
气体保护焊
普通螺栓
高强度螺栓
分件安装法—单层
综合安装法—多层及高层
钢结构是指以钢铁为基材,经机械加工组装而成的结构。建筑钢结构仅限于工业厂房、高层建筑、塔桅结构、桥梁等。
钢结构具有强度高、结构轻、施工周期短和精度高等特点,在建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。
一、概述
单层厂房钢结构体系
较复杂的钢结构造型(鸟巢)
用作钢结构的钢材有常见材料有以下几种:
钢带
工字钢
钢板
槽钢及角钢
钢管
⑴ 质量证明文件:钢材进场应有随货同行的质量合格证明文件,进口钢材应有国家商检部门的复验报告;
⑵ 外观检查:钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷;钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度允许偏差值的1/2,且锈蚀等级应在C级及C级以上。
⑶ 允许偏差抽查:钢板抽查厚度,型钢抽查规格尺寸,每一品种、规格各抽查5处。
⑷ 抽样复验:国外进口钢材、钢材混批、板厚≥40mm且有Z向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受力构件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材应进行抽样复验。
二、钢材进场验收
钢结构构件制作一般在工厂进行,包括放样、号料、切割下料、边缘加工、弯卷成型、折边、矫正和防腐与涂饰等工艺过程。
构件制造
箱型柱
吊车梁
格构式钢管柱
钢管柱
钢桁架
轻钢结构构件
H型钢
C型钢
Z型钢
蜂窝梁
彩色压型钢板
钢楼承板
预埋锚索
自然通风器
1、放样:
根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸,按1:1的比例把产品或零、部件的实体画在放样台或平板上,求取实长并制成样板的过程。对复杂的壳体零、部件,还需作图展开。有条件时应采用计算机辅助设计。
2、号料:
根据样板在钢材上画出构件的实样,并打上各种加工记号,为钢材的切割下料作准备。
三、放样与号料
工人号料
切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有:气割、机械剪切和等离子切割三种方法。
切割下料
气割
机械剪切
等离子切割
钢材在存放、运输、吊运和加工成型过程中会变形,必须对不符合技术标准的钢材、构件进行矫正。钢结构的矫正,是通过外力或加热作用迫使钢材反变形,使钢材或构件达到技术标准要求的平直或几何形状。
构件矫正
火焰矫正
机械矫正
人工矫正
钢结构的防腐与涂饰包括普通涂料涂装和防火涂料涂装。涂装前,钢材表面应除锈。
钢材除锈方法有:喷砂、抛丸、酸洗以及钢丝刷人工除锈、现场砂轮打磨等。抛丸除锈是最理想的除锈方式。
普通涂料的涂装遍数、涂层厚度应符合设计要求,钢材表面不应误涂、漏涂,涂层应均匀,无明显皱皮、流坠、针眼、气泡及脱皮和返锈等。防火涂料的涂层厚度应符合耐火极限的设计要求。
除锈、防腐与涂饰
抛丸机除锈
涂装施工
钢构件的连接方法有焊接、紧固件连接(螺栓连接、射钉、自攻钉、拉铆钉)及铆接三种。
四、连接与拼装
铆接连接
焊接施工
高强螺栓
钢结构常用焊接方法、特点及适用范围
焊接方法
特 点
适用范围
手工焊
交流焊机
设备简易,操作灵活,可进行各种位置的焊接
普通钢结构
直流焊机
焊接电流稳定,适用于各种焊条
要求较高的钢结构
埋弧自动焊
生产效率高,焊接质量好,表面成型光滑美观,操作容易,焊接时无弧光,有害气体少
长度较长的对接
或贴角焊缝
埋弧
半自动焊
与埋弧自动焊基本相同,但操作较灵活
长度较短、
弯曲焊缝
CO2气体
保护焊
生产效率高,焊接质量好,成本低,易于自动化,可进行全位置焊接
用于薄钢板
焊接接头与坡口
焊接前根据焊接部位的形状、尺寸、
受力的不同,选择
合适的接头类型。
常见的接头型式有
对接、搭接、丁字
接和角接等。
为确保焊件能焊透,必须开一定形状的坡口。
包括普通螺栓、高强度螺栓、射钉、自攻钉、拉铆钉的紧固连接。连接螺栓分为8级,即3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、10.9S(如5.6S表示抗拉强度为500MPa,屈强比为60%),其中后两级为高强度螺栓,其余为普通螺栓。
紧固件连接
螺栓连接
① 连接要求:? ? ※ 螺栓头和螺母的下面应放置平垫圈。螺母下面的垫圈不应多于2个,螺栓头部下面的垫圈不应多于1个。? ??※ 螺栓头和螺母应与结构构件的表面及垫圈密贴。? ??※ 倾斜面的螺栓连接,放置斜垫片垫平。? ??※ 动荷载或重要部位的螺栓,应放置弹簧垫圈。? ??※ 螺栓伸出螺母的长度应不小于两个完整螺纹的长度。
② 紧固轴力? ??螺栓
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