高层建筑钢结构施工.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,钢结构柱子的截面：,高层建筑中的柱子，其截面多为宽翼缘工字形截面或箱形截面。宽翼缘工字形截面多用轧制的宽翼缘H型钢，宜于两个方向与梁连接，力学性能好。如荷载大，存在双向弯矩时，多用箱形戒面。此外，还有十字形截面。,钢结构高层建筑的梁：,多为轧制或焊接的H型钢梁，如需要也可制成复合截面。对于高层建筑的大梁、悬臂梁、或悬挂结构的悬臂梁，亦可用焊接箱形截面的梁。,国产焊接的H型钢要求：,焊接H型钢的翼缘突伸的最大宽度比为15t,2,(t,2,为翼缘厚度），最大的腹板高度比为70t,1,(t,1,为腹板厚度）。焊接H型钢的钢板厚度，按惯例，采用以2mm的级差递增，保留25mm的一级。焊接的公差尺寸见表P,273,4-35,生产和使用焊接H型钢，应注意事项：,（1）焊缝的高度按计算规定，否则采用0.6-0.7(d-腹板厚度)，自动埋弧焊机焊成。,（2）焊接H型钢使用的焊丝及焊剂选配为：,Q235母材 用H08A或H08MnA+焊剂431,16Mn母材 用H08MnA+焊剂431,手工焊接时的焊丝焊剂为：,Q235母材 用E43型焊条,16Mn母材 用E50型焊条,（3）焊接H型钢的焊缝，应外观检查，不能有裂纹、夹渣、气孔等缺陷，发现后铲除补焊。,（4）钢板对接焊缝及H型钢的角接焊缝的质量检查，可参照钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级和钢制压力容器对焊焊缝超声波探伤,（5）用于柱、梁的H型钢，其腹板厚度小于20mm时采用埋弧贴角焊，腹板可不开口。,（6）焊接H型钢的下料，板厚小于8mm时用机械剪切，大于8mm，采用氧-丙烷或氧-乙炔精密切割工艺和多头自动切割机或半自动切割机进行加工，翼板边缘的光洁度应达到2.5,。,柱与柱的连接、柱与梁的连接、梁与梁，支撑与梁、柱的连接可用高强螺栓连接、焊接、或混合连接。,1、结构安装前的准备工作,（1）钢构件预检和配套,钢构件进场后要进行复检或抽查。,预检构件的计量工具和标准应事先统一，质,量标准也要统一。,特别重视钢卷尺的标准统。,构件预检最好由结构安装单位和制造厂联合,派人参加。及时反馈信息。,中转堆场的设置：,现场钢结构的安装是根据规定的安装流水顺序进行的。钢构件必须按照安装流水顺序的需要供应构件，但是制造厂的构件供货是分批进行的，同结构安装流水顺序不一致，因此中间必须设置钢构件中转堆场用以起调节作用。,中转堆场的作用：,储藏制造厂的钢构件（工地现场没有条件储存大量构件）；,根据安装施工流水顺序进行构件配套，组织供应；,对钢构件质量进行检查和修复，保证以合格的构件送到现场；,（2）钢柱基础检查,重点检查:,定位轴线间距，柱基面标高，地脚螺栓预埋位置。,定位轴线检查,桩间距检查：柱间距偏差,3mm,单独柱基中心线检查,柱基地脚螺栓检查,基准标高实测,检查螺栓的长度,检查螺栓的垂直度,检查螺栓的间距,地脚螺栓预埋的质量标准：,任何两支螺栓之间距离的允许偏差为,1mm,。,相邻两组地脚螺栓中心线之间距离的允许偏差值为,3mm,。,目前高层钢结构工程柱基地脚螺栓的预埋方法有直埋法和套管法两种：,直埋法：,利用套板控制地脚螺栓相互之间的距离，立固定支架控制地脚螺栓群不变形，在柱基地板绑扎钢筋时埋入，控制位置，同钢筋连成一体，浇筑混凝土，一次固定，南再次调整。偏差大。,套管法：,先按套管直径（内径比地脚螺栓大,2-3,倍）制作套管，并立固定架并将其埋入浇筑的混凝土中，待柱基地板的定轴线和柱中心线检查无误后，再在套管内插入螺栓，使其对准中心线，通过附件和焊接加以固定，最后在套管内注浆锚固螺栓。对质量有保证，但施工费用高。,（3）标高块设置及柱底灌浆,为了精确控制钢结构上部结构的标高，在钢柱吊装之前，要根据钢柱预检结果，在柱子基础表面浇筑标高块。标高块面须埋设厚度为16-20mm的钢面板。待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定后，要进行柱底灌浆，四周应立模板。砂浆有流动性，一侧灌入，加强养护。,（4）钢构件现场堆放,将构件就位到安装机械的回转半径内。一般情况下，结构安装用地面积宜为结构占地面积得1.5倍。,（5）安装机械的选择：,多用塔式起重机，可以大型汽车吊，要求塔式起重机的笔杆长度具有足够的覆盖米；要有足够的起重能力，满足不同部位构件起吊要求。,（6）安装流水段的划分,按照建筑物的平面形状、结构形式、安装机械数量和位置等划分流水段。考虑整体的稳定性和对称性。由中央向四周扩展，以减少连接误差。图4-89、4-90。,立面流水划分，以一节钢柱高度内所有构件作为一个流水段。一个立面流水段内的安装顺序为下图,第N节钢框架安装准备,安装登高爬梯,安装操作平台、通道,安装柱、梁、支撑等形成钢框架,节点螺栓临时固定,检查垂直度、标高、位移,拉好校正用缆索,整体校正,高强螺栓终拧紧固,接柱焊接,梁焊接,超声波探伤,拆除校正用缆索,塔式起重机爬升,第N+1节钢框架安装准备,中间验收签证,2、,钢结构,构件安装与校正,在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓丝牙。,钢柱的吊装可用双机抬吊或单机吊装。,单机吊装时需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。,双机抬吊时，钢柱吊离地面后在空中进行回直。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。,P,279,图,49-2,为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准,柱，所谓标准柱即能控制框架平面轮廓的少数,柱子，一般选择平面转角柱为标准柱。,一般标准柱的柱基中心线为基准点，用激光经纬,仪以基准点为依据对标准柱的垂直度进行观,测，于柱子顶部固定有测量目标。（图,4-93,）,为使激光束通过，在激光仪上方的金属或混凝土,楼板上皆需固定或埋设一个小钢管。,除标准仪外，其他柱子的误差量测不用激光经纬,仪，通常用丈量法。,钢柱标高的调整，每安装一节钢柱后对柱顶进行一次标高实测，标高误差超过,6mm,时，需进行调整，多用低碳钢板垫到规定要求。,钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。,在钢梁上翼缘处开孔，作为吊点。有时将梁、柱在地面组装排架进行整体吊装。,3、钢结构构件的连接施工,对连接的基本要求是：,提供设计要求的约束条件，应有足够的强度和,规定的延性，制作和施工简便。,目前钢结构的现场连接，主要使用高强度螺栓,和电焊连接。钢柱多为坡口电焊连接。,梁与柱、梁与梁的连接视约束要求而定，有的用高强度螺栓，有的则坡口焊和高强度螺栓共用。,1）、钢结构构件焊接工艺,（1）高层结构的焊接顺序,至于立面一个流水段（一节钢柱高度内所有构件）的焊接顺序，一般是,上层主梁压型钢板；,下层主梁压型钢板；,中层主梁压型钢板；,上下柱焊接。,（2）焊接的工艺流程,柱与柱、柱与梁之间的焊接多为坡口焊，其工艺流程如图所示。,焊接设备、材料、安全设施准备,定位焊接衬垫板、引弧板,坡口检查与清理,气象条件检测,预 热,焊 接,焊缝外观检查及超声波检查,焊接验收,（3）焊接的准备工作,焊条烘焙：,焊条和粉芯焊丝必须按质量要求进行烘焙。,气象条件检测：,当焊接受到雨雪影响时，原则上停止作业。,坡口检查：,按图P,282,4-97所示的误差进行检查。,垫板和引弧板：,保证底层焊接质量，避免增加初应力和产生缺 陷。,（4）焊接工艺,预热：,由于局部的激热速冷焊区可能产生应力裂纹，预热可以避免产生裂纹，排出水分和湿气，排出料产生氢气的根源。,焊接：,柱与柱的对接焊，应有两名焊工在亮相对面等温、等速对称焊接。梁和柱接头焊缝，向含H型钢的下翼缘板，再焊上翼缘板，梁的两端先焊一段，待其冷却至常温后再焊另一端。,（5）焊缝质量检测,钢结构焊缝质量检测分三级：,1级检验的要求是全部焊缝进行外观检查和超声波检查，焊缝长度的2%进行x射线检查。并至少应有一张底片；,2级检查的要求是全部焊缝进行外观检查，并有50%的焊缝长度进行超声波检查；,3级检验的要求是全部焊缝进行外观检查，钢结构高层焊缝质量检查，属于2级检查。,2）、钢结构构件高强度螺栓连接,高强度螺栓连接副：,根据我国的国家标准钢结构用扭剪高强度螺栓连接副形式与尺寸（GB3632-83)和钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件（GB3632-83),高强度螺栓包括一个螺栓、一个垫圈、一个螺母。,螺栓用20MnTiB钢制作，螺母用15MnVB或35号钢制作，垫圈用45号钢制作。,高强度螺栓连接形式：,分为摩擦型连接和承压型连接两种。在高层 钢结构中都是应用摩擦型连接。,摩擦型连接的抗剪连接承载力设计值,系数0.9-0.8,传力摩擦面数,高强度螺栓的预拉力,摩擦面康滑移系数,系数0.9-0.8,传力摩擦面数,高强度螺栓的预拉力,摩擦面康滑移系数,摩擦型连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外,拉力时，则,高强度螺栓轴方向的外拉力,高强度螺栓连接的施工,a.,高强度螺栓连接副的,验收与保管,应按批配套供应，有出厂质量保证书。防止 损坏螺纹。,b.,高强度螺栓连接构件,栓孔的加工,应钻孔完成，无飞边、毛刺。用量规检查孔径。孔径及孔间距的规定P,287,表4-41、4-42,c.,高强度螺栓连接副的,安装和紧固,为了保证构件与连接板紧密结合，对于由于板 厚差值引起的的间隙要做好处理。,安装高强度螺栓时应用尖头撬棒及冲钉对准上下前后连接板的螺孔，将螺栓自由投入。临时螺栓穿入数量应有计算确定，并应符合以下的规定：,不得少于安装总数的,1/3,至少应穿两个螺栓,如穿入部分冲钉，则其数量不得少于临时螺栓的,30%,高强度螺栓到处都有设计确定,扭矩扳手施工前必须校正,拧紧分为初拧和终拧，初拧必须达到施工扭矩的,50%,，终拧即施工扭矩,施工扭矩：,T,c,=,K.P,c,.d,高强度螺栓的初拧、复拧、终拧在同一天完 成。拧紧是按一定的顺序,一般由中央向外拧紧。,高强度螺栓连接副的施工质量检查与验收,先用小锤敲击法进行普查，然后对每个节点螺栓数的10%进行扭矩检查。,4、高层钢结构施工的安全措施。,1、在柱、梁安装后而未设置压型钢板的楼板时，为便于人员行走和施工方便，需在钢梁上铺设适当数量的走道板。图4-99所示为走道板的平面布置和构造图。,2、在钢结构吊装期间，为防止人员、物料和工 具坠落或飞出造成完全事故，需铺设完全网。安全网分平网和竖网。（图4-100）,安全平网设置在梁面以上2米处，当楼层高度小于4.5米时，安全平网可设隔层设置。安全平网要在建筑平面内满铺。安全竖网铺设在建筑物外围，防止人、飞出造成事故。竖网铺设的高度一般在下节柱的高度。,3、为便于接柱施工，并保证操作工人的安全，在接柱处要设操作平台，平台固定在下节柱的顶部。,4、钢结构施工需要许多设备，如电焊机、空气压缩机、氧气瓶、乙炔瓶等，这些设备需随着结构安装而逐渐升高。为此，需在柱梁上设置存放施工设备用的平台。固定平台钢梁的临时螺栓数要根据施工荷载计算确定，不能只投入少梁的临时螺栓。,5、为便于施工登高，吊装钢柱前要先将登高楼梯固定在钢柱上。为便于进行柱梁点紧固高强螺栓和焊接，需在柱节点下方安装挂篮脚手。,6、施工用的电动机械和设备均须接地，绝对不允许使用破损的电线和电缆，须集中在一起，并随楼层的施工而逐节升高。每层楼面须分别设置配电箱，供每层楼面施工用电需要。,7、高空施工，当风速达10m/s时，又是吊装工作要停止。当风速达到15m/s时，一般要停止所有的工作。,8、施工期间应注意防火，配备必要的灭火设备和消防人员。,完,