土木工程施工-第16讲_钢结构工程.ppt

概 述 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。 用作钢结构的钢材有钢板、钢带、型钢(工字钢、槽钢、角钢)、钢管和钢铸件等。 钢材的进场验收 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。 1 构件制作 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。 轻钢结构的构件 1.1 放样与号料 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。 1.2 切割下料 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。 气割法设备灵活、费用低廉、精度高，能切割各种厚度的钢材，尤其是带曲线的零件或厚钢板，是目前使用最广泛的切割方法。 1.2.2 机械剪切下料 通过冲剪、切削、磨擦等机械来实现。 ⑴ 冲剪切割：当钢板厚度≯12cm时，采用剪板机、联合冲剪机切割钢材，速度快、效率高，但切口略粗糙。 利用高温高速的等离子焰流将切口处金属及其氧化物熔化并吹掉来完成切割，能切割任何金属，特别是熔点较高的不锈钢及有色金属铝、铜等。 1.3 构件加工 对于尺寸精度要求高的腹板、翼缘板、加劲板、支座支撑面和有技术要求的焊接坡口，需要对剪切或气割过的钢板边缘进行加工。 1.3.2 弯卷成型 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。钢板卷曲包括预弯、对中和卷曲三个过程。 ① 型钢弯曲：型钢弯曲时断面会发生畸变，弯曲半径越小，则畸变越大。应控制型钢的最小弯曲半径。 构件的曲率半径较大，宜采用冷弯； 构件的曲率半径较小，宜采用热弯。 把构件的边缘压弯成倾角或一定形状的操作过程称为折边。折边可提高构件的强度和刚度。 弯曲折边利用折边机进行。 1.3.3 构件矫正 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。 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。 是通过专用矫正机使用权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。 采用锤击的方法进行，操作简单灵活。由于矫正力小、劳动强度大、效率低而用于矫正尺寸较小的钢材，或矫正设备不便于使用时采用。 1.4.1 钢材的除锈 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。 1.4.2 防腐与涂饰 施涂的方法有刷涂法(油性基料的涂料)和喷涂法(快干性和挥发性强的涂料) 2 连接与拼装 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。 2.1 钢结构构件焊接 2.1.1 手工电弧焊 ⑶ 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。 ⑷ 焊接工艺参数的选择 手工电弧焊的焊接工艺参数有：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。 ⑸ 焊缝的空间位置 ⑹ 焊接准备 碰击法——将焊条垂直于焊件进行碰击，然后迅速保持一定距离； 划擦法——将焊条端头轻轻划过焊件，然后迅速保持一定距离。 严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。 ⑻ 运条方法 ① 沿其中心线向下送进——焊条被电弧熔化变短，为保持弧长，须使焊条沿其中心线向下送进，以防止断