钢结构工程施工技术课件.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,*,钢结构工程施工,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,4.3.1 钢结构连接施工,4.3.2 单层门式刚架轻钢厂房的安装,4.3.4 涂装工程,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）手工电弧焊,手,工,电,弧,焊,原,理,图4-122 手工电弧焊原理示意图,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）手工电弧焊,手,工,电,弧,焊,准,备,工,作,电焊条,：Q235钢时宜选用E43系列碳钢焊条；焊接Q345钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；,焊接,主要机具：,电焊机、焊条烘箱,、焊条保温桶应处于正常工作状态。并准备好焊把线、焊钳、面罩、钢丝刷、石棉布、测温计等；,电焊工持证上岗。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）手工电弧焊,手,工,电,弧,焊,操,作,技,术,引弧,图4-123 直击法引弧 图4-124 划擦法引弧,焊接开始时，将焊条末端轻轻接触工件，然后迅速离开，保持一定的距离后产生电弧的过程称为引弧,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）手工电弧焊,手,工,电,弧,焊,操,作,技,术,运条,图4-125 焊条的三个方向运动,1焊条送进 2焊条摆动 3焊条沿焊缝移动,在焊接过程中，焊条相对焊缝所做的各种动作的总称为运条。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）手工电弧焊,手,工,电,弧,焊,操,作,技,术,焊缝的起头、连接和收尾,起头:在引弧后将电弧稍微拉长，对焊件进行必要的加热，然后再适当地缩短电弧进行正常的焊接。,焊缝接头的连接有四种形式：头尾法、头头法、,尾尾法、尾头法。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）手工电弧焊,手,工,电,弧,焊,操,作,技,术,焊缝的起头、连接和收尾,a）b）c）,图4-126焊缝的收尾方法,a）划圈收尾法 b）反复断弧收尾法 c）回焊收尾法,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）埋弧焊,埋,弧,焊,原,理,图4-127 埋弧焊原理示意图,埋弧焊埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。自动和半自动。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）埋弧焊,埋,弧,焊,焊,前,准,备,埋弧焊的焊前准备：,焊件的坡口加工,焊件的清理与装配,焊丝表面清理,焊剂烘干,焊机检查与调整,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）埋弧焊,埋,弧,焊,焊,接,参,数,选,择,焊接电流,电弧电压,焊丝直径,焊剂堆放高度,焊剂粒度,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）埋弧焊,埋,弧,焊,适,用,范,围,埋弧焊采用自动化操作，焊接工艺条件稳定，焊接参数可调节，形成的焊缝的质量好，外观美观光滑、焊件变形小。适于中厚板、成批生产、长直焊缝及较大直径环缝的平焊。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（3）气体保护焊,气,体,保,护,焊,原,理,图4-128 CO,2,气体保护焊原理示意图,气体保护焊气体保护焊是利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一,种电弧熔焊方法,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（3）气体保护焊,气,体,保,护,焊,准,备,工,作,焊前清理：清理坡口及其两侧表面的油污、漆层、氧化皮以及铁金属等杂物。,检查焊接设备是否处于正常工作状态。,焊接作业区风速超过2m/s时，应设防风棚或采取其他防风措施。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（3）气体保护焊,气,体,保,护,焊,焊,接,工,艺,电弧电压和焊接电流,表4-25 不同直径焊丝典型的短路过渡焊接参数,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（3）气体保护焊,气,体,保,护,焊,焊,接,工,艺,焊接回路电感,表4-26 焊接回路电感参考值,在电路中，当电流流过导体时，会产生电磁场，电磁场的大小除以电流的大小就是电感，电感的定义是L=phi/i,单位是韦伯。电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（3）气体保护焊,气,体,保,护,焊,焊,接,工,艺,焊丝直径,短路过渡焊接主要采用细焊丝，随着直径的增大，飞溅颗粒和数量都相应增大。在实际应用中，焊丝直径最大用到1.6mm。,气体流量：通常选用515L/min。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（3）气体保护焊,气,体,保,护,焊,适,用,范,围,气体保护焊焊接成本低，生产效率高。由于采用机械连续送丝方式，因此不仅适用于构件,长焊缝的自动焊,，又因不用焊剂而使设备较简单，也适用于,半自动焊接短焊缝,。且适宜各种位置焊接。薄板可焊到1mm左右，焊接厚板时，厚度几乎不受限制。,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（4）焊接质量检验,对焊接材料的质量按设计、规范要求进行检验，对特殊要求的焊接材料及重要的焊接受力部位，还要求做,焊接工艺评定试验,，保证其满足设计要求；检验焊件,表面处理,情况，检验焊件的,坡口制作,、组焊的装配等。,1）焊前检验,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（4）焊接质量检验,检验焊接规范、参数、设备的运行状况，对焊接工艺进行确认，检验工艺执行情况，,焊缝尺寸、结构变形、焊接材料的保管和使用,等情况进行实测检验，同时做好相应的实时检验记录，形成焊接检验的文件。,2）焊接的中间检验,1焊接连接,4.3.1 钢结构连接施工,（4）焊接质量检验,外观缺陷,主要通过肉眼观察，或者借助放大镜，焊缝检验尺等工具。有时也采用着色、磁粉探伤等作为补充检查手段。,3,）焊后的成品检验,内部缺陷,的检测一般可采用,超声波,探伤和,射线,探伤。,焊缝等级：一、二、三,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）,普通螺栓连接,普通螺栓分为粗制和精制两种。建筑结构中普通螺栓,一般采用,粗制螺栓,。,普通螺栓的规格有M8、M10、M12、M16、M20、M24、M30、M36等，其中M16、M20、M24是工程中常用的规格。,1）分类及规格,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）,普通螺栓连接,准,备,工,作,分规格统计螺栓数量，按设计要求进行材料采购。,螺栓进场检验：,抗拉强度,，,八套,施工工具准备：双头呆扳手、活动扳手、单头梅花扳手和电动扳手。,2）普通螺栓连接的施工,呆扳手、活动扳手、梅花扳手和电动扳手,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（1）,普通螺栓连接,施,工,及,质,量,验,收,施工：工人通过手感、板件的外形控制螺栓的紧固质量。,2）普通螺栓连接的施工,验收：用锤击法检查，外露丝扣不应少于2扣。,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）,高强螺栓连接,高强度螺栓按照外形分为,大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓,。,高强螺栓的性能等级分为,8.8S,、9.8S、,10.9S,、12.9S四个等级。,1）概述,规格有M16、M20、M22、M24、M30、M36、M42等，工程中常用的为M20、M22、M24。,大六角头高强度螺栓,扭剪型高强度螺栓,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）,高强螺栓连接,准,备,工,作,1.材料采购：,长度的选择,2.螺栓进场检验：,检查扭矩系数,KT/P*d,预拉力检验报告,初拧 终拧,抽样复验,八套,3.螺栓孔检查验收,孔径,2）高强螺栓连接的施工,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）,高强螺栓连接,准,备,工,作,4.高强度螺栓连接摩擦面的处理：,喷砂（丸）0.45,喷砂（丸）后生赤锈 0.45,喷砂（丸）后涂无机富锌漆 0.35,砂轮打磨,手工钢丝刷清理 0.30,2）高强螺栓连接的施工,钢结构的表面除锈处理直接影响底漆附着力和涂层质量。图为自动抛丸清理机。,钢丸,对于钢构件间采用摩擦型高强螺栓连接的表面，希望生成红锈（或抛丸、喷砂处理），以保证足够的摩擦力。,2,螺栓连接,4.3.1 钢结构连接施工,（2）,高强螺栓连接,施,工,与,质,量,验,收,（a）扭矩法,大六角高强螺栓,（b）转角法,大六角高强螺栓,2）高强螺栓连接的施工,（c）拧掉螺栓尾部梅花卡头,扭剪型高强螺栓,力矩法,采用可直接显示钮矩的特定扭矩扳手。目前多采用电动钮矩扳手。通过控制拧紧力矩来实现控制预拉力。拧紧力矩可,Tc=KPd,确定。,式中 T,C,施工扭矩；,K高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值，该值按规定试验确定；,拧紧应分为,初拧和终拧,。初拧扭矩为终拧扭矩的50左右。初拧或终拧后的高强度螺栓连接副应用颜色在螺母上涂上标记。,力矩法较简单、易实施、费用少，但由于连接件和被连接件的表面质量和拧紧速度的差异，测得的,预拉力值误差,大且分散，一般误差为25。,转角法,先用普通扳手进行初拧，被连接板件相互紧密贴合，再以初拧位置为起点，按终拧,角度,，用扳手旋转螺母。,扭剪型高强度螺栓,梅花杆部分承受的是反扭矩，因而,梅花头部分,被拧断，即螺栓连接副已施加了相同的扭矩，故检查只需梅花头拧断即为格。,具有强度高、安装简便和质量易于保证、可以单面拧紧、对操作人员没有特殊要求等优点。,1.安装前的准备工作,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（1）,技术准备,2）编制施工组织设计,3）技术交底,1）图纸会审,刚接柱脚详图,铰接柱脚详图,刚接柱脚门式刚架,铰接柱脚门式刚架,变截面梁,变截面梁、柱,1.安装前的准备工作,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,资源准备,2）施工机具的选择,汽车式起重机、履带式起重机,1）构件检验,按照图纸要求核对构件的数量、编号、外形尺寸、连接螺孔位置及直径等，符合设计图纸和规范要求后方可进入施工现场。,1.安装前的准备工作,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,资源准备,3）现场准备,钢构件在吊装现场堆放时一般沿吊车开行路线两侧按轴线就近堆放。,基础复测：建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置、杯口几何尺寸等,2.钢柱的吊装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（1）,放线,在柱身上做好安装标记，主要包括十字中心线、垂直度检测线、标高检测线等。,2.钢柱的吊装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,钢柱的吊装,中、小型钢柱可绑扎一点。,绑,扎,点,确,定,对于有牛腿的钢柱，吊点一般在牛腿下200mm处。,无牛腿的钢柱按其高度比例，绑扎点设在钢柱全长2/3的上方位置处。,2.钢柱的吊装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,钢柱的吊装,柱的吊升方法应根据柱的重量、长度、起重机的性能和现场条件确定。,钢,柱,安,装,旋转法,滑行法,2.钢柱的吊装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,钢柱的吊装,平面位置、标高、垂直度校正。,钢,柱,校,正,图4-137 钢柱标高调整示意图,2.钢柱的吊装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,钢柱的吊装,垂直度校正：当垂直度偏差值较小时，可用敲打楔块的方法进行纠正；当垂直度偏差值较大时，可用千斤顶校正、钢管撑杆斜顶法及缆风绳校正等。,钢,柱,校,正,图4-138 钢柱垂直度检测,2.钢柱的吊装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（2）,钢柱的吊装,采用地脚螺栓连接的钢柱，校正完毕后，将柱脚底板上面的两个螺母拧紧。,钢,柱,固,定,钢柱固定方法是二次灌浆，在柱与杯口的间隙内浇灌比柱混凝土强度等级高一级的细石混凝土。,3.吊车梁的安装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（1）,吊装,两点绑扎、对称起吊。,（2）吊车梁校正,吊车梁的校正包括标高调整、平面位置和垂直度的调整。调整时应从有柱间支撑的节间开始，逐步向外扩散固定，调整一个固定一个。,4.梁的安装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（1）,地面拼装,搭设拼装平台，在拼装平台上依次摆放各段屋面梁并调整至符合设计要求，然后进行高强螺栓连接。,（2）吊装,吊装时采用两点对称绑扎起吊就位安装。,加劲板,地脚螺栓,刚接柱脚工程实例,变截面,刚架梁,等截面刚架柱,轻钢结构工业厂房,正在建设中的多层轻钢结构厂房,压型钢板外墙板,5.次结构及维护系统的安装,4.3.2,单层门式刚架轻钢厂房的安装,（1）,檩条安装,选择吊车吊至屋面然后人工就位，将檩条与刚架梁上的檩托件用螺栓固定。,（2）维护系统安装,屋面板、墙板安装。,压型钢板特点：,自重轻、强度高、刚度较大、抗震性能较好、施工安装方便，易于维护更新，便于商品化、工业化生产的特点。,具有简洁、美观的外观，丰富多彩的色调以及灵活的组合方式，是一种较为理想围护结构用材。,（一）压型钢板的材料和截面形式,压型钢板的定义,：,压型钢板是将薄钢板(彩色薄钢板）经辊压冷弯成V型、U型、W型等类似形状，用于建筑屋面、墙面和楼板的建筑材料。,压型钢板按波高分高波板、中波板和低波板三种板型。屋面宜采用波高和波距较大的压型钢板，墙角宜选用波高和波距较小的压型钢板。,彩钢板外墙面,应用在组合楼板的镀锌压型钢板,彩色压型钢板的构成：,由基材、镀层和涂层三部分组成,基材：,由板厚度为0.5mm2.0mm的薄钢板经冷轧或冲压成型。,镀层：,热镀锌、热镀锌铝合金、热镀铝和热镀锌等。,涂层：,聚脂涂料、有机硅改性聚脂涂料等。,压型钢板的类型及应用：,按表面处理方法分,镀锌钢板,彩色镀锌钢板,彩色镀铝锌钢板,仅适用于,组合楼板,适用于屋,面和墙面,压型钢板的截面形式：,压型钢板的截面形式（板型）较多，国内生产的轧机已能生产几十种板型，但真正在工程中应用较多的板型也就十几种。下图给出了几种压型钢板的截面形式。,（a）,（b）,（c）,（d）,（e）,（f）,压型钢板的截面形式,压型钢板的表示方法：,压型钢板板型的表示方法为：YX波高波距有效覆盖宽度。,如YX15-380-760即表示：,波高为15mm、波距为380mm、板的有效覆盖宽度为760mm的板型；,压型钢板的厚度需另外注明。,YX15-380-760X型,宜采用长尺寸板材，以减少板长度方向的搭接。,长度方向的搭接端必须与支撑构件(如檩条、墙梁等)有可靠的连接部位应设置防水密封胶带。,压型钢板的搭接长度不宜小于下列限值：,高波（波高 70mm）压型钢板：375mm,屋面坡度 1/10时：200mm,墙面,：压型钢板：120mm,屋面,：,(二)压型钢板的构造规定,搭接式,扣合式,咬合式,屋面压型钢板的长向搭接：,应将靠近屋脊方向的板件置于上方，并在搭接部位设置防水密封带，以利防水。,压型钢板的构造设置：,屋面高波压型钢板用单向固定螺栓与固定支架连接，通常每波设置一个；,屋面低波压型钢板及墙面压型钢板采用钩头螺栓或自攻螺钉直接与檩条或墙梁连接，可每波设置一个，也可每隔一波设置一个，但每块压型钢板不得少于3个连接件，搭接波处必须设置连接件；,压型钢板与檩条或墙梁的连接示意图如下：,为提高压型钢板的保温、隔热性，可采用聚苯乙烯与两层压型钢板复合制成的夹心板，如EPS板等。,聚酯（墙面）彩钢夹芯（EPS）板,聚氨酯（屋面）彩钢夹芯板,保温岩棉,1.安装前的准备工作,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,（1）,技术准备,2）编制施工组织设计,1）图纸会审,3）划分安装流水段,4）编制安装顺序图表,1.安装前的准备工作,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,（2）,现场准备,尽量接近施工现场，同市区道路相连接且符合运输车辆的运输要求，要有电源、排水管道，场地要平整。,1）中转堆场的设置,2）定位轴线、标高和地脚螺栓检查,1.安装前的准备工作,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,（3）,资源准备,检查构件外形尺寸、螺栓位置及孔径、连接件位置及角度、焊缝剖口、栓钉焊、高强螺栓接头摩擦面加工质量、构件表面油漆等。,1）钢构件预检,2）安装机械的选择,塔式起重机：覆盖面、起重能力,2.钢柱的安装,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,一般采用单机起吊，对于特殊过超重的构件，也可采用双机台吊。,1）钢柱吊装,2）钢柱校正,标高校正：,调节螺母、钢垫板,柱底轴线校正,垂直度校正：缆风绳、支撑、千斤顶,第,一,段,钢,柱,的,安,装,2.钢柱的安装,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,第二节钢柱的,定位轴线,应从地面控制轴线引致高空，不允许使用下一节钢柱的定位轴线。,1）定位轴线引测,2）上部钢柱的安装,第,二,节,以,上,钢,柱,的,安,装,钢柱吊装到位后，活动双夹板平稳插入下节柱对应的,安装耳板,上，穿好,连接螺栓,，连接好临时连接夹板，及时拉设缆风绳对钢柱进行稳固。钢柱就位后，校正。待钢柱校正完毕即可进行上下节,钢柱的焊接,，最后将临时,连接板割掉,。,3.钢梁的安装4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,钢梁的安装顺序总体随钢柱的安装顺序进行，相邻钢柱安装完毕后，及时吊装连接之间的钢梁使安装的构件及时形成,稳定的框架,。,当钢梁吊至工作面时，工作人员利用提前装好的,溜绳,调整钢梁的位置，在,吊篮,中，进行钢梁的临时安装。校正完毕进行最后固定。,4,构件间的连接,钢构件的,现场连装,钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。,钢柱间坡口焊连接,梁柱间,翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接,梁柱间,翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接,柱与梁的焊接顺序：,先焊顶部梁柱节点，再焊底部梁柱节点，最后焊中间部分的梁柱节点。,高强螺栓连接的紧固顺序：,先主要构件，后次要构件。,工字形构件的紧固顺序：,上翼缘下翼缘腹板。,同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：,上部的梁柱节点下部的梁柱节点柱子中部的梁柱节点。,5.压型钢板施工,4.3.3 多层及高层钢结构安装工程,压型钢板安装时，压型钢板与压型钢板侧板间连接采用咬口钳压合，使单片压型钢板间连成整板；然后用点焊将整板侧边及两端头与钢梁固定，最后采用栓钉固定。,图4-137 压型钢板组合楼板的构造,混凝土楼板的底模采用压型钢板作永久性模板，钢梁的翼缘部位焊栓钉，使钢梁与混凝土楼板共同工作。,1.防腐涂装4.3.4 涂装工程,在工业发达的国家中，腐蚀造成的直接经济损失占国民经济总产值的1%-4%，在中国由于金属腐蚀造成的经济损失每年高达300多亿元以上。因此，必须采用各种有效措施保护钢结构不受外界环境介质影响的能力,防腐涂装是目前常用的防腐措施。,（1）概述,1.防腐涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防腐涂装施工,手工及动力工具除锈,钢,构,件,表,面,处,理,1）准备工作,St2 彻底手工和动力工具除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。,St3 非常彻底手工和动力工具除锈。钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。,1.防腐涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防腐涂装施工,钢,构,件,表,面,处,理,喷射除锈,1）准备工作,Sa1 轻度的喷射。,Sa2 彻底地喷射。,Sa2.5 非常彻底地喷射。,Sa3 使钢材表观洁净的喷射。,1.防腐涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防腐涂装施工,涂料类型：环氧树脂类、聚氨脂类、富锌涂料等,防,腐,涂,料,的,选,用,涂层结构：底漆、面漆、中间漆,涂层厚度：按设计要求，室内、室外,1）准备工作,1.防腐涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防腐涂装施工,施工现场：环境清洁和干燥,涂,装,环,境,要,求,环境温度：按照涂料产品说明书的规定执行,相对湿度：一般应控制在相对湿度85%以下进行，,具体应按照新产品说明书的规定执行。,1）准备工作,1.防腐涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防腐涂装施工,刷涂法,辊涂法,空气喷涂法,2）涂装施工,无气喷涂法,1.防腐涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防腐涂装施工,防火,防爆,防毒,3）涂装安全措施,2.防火涂装,4.3.4 涂装工程,（1）防火涂料的选用,a)超薄型钢结构防火涂料涂层厚度小于或等于3mm。,b)薄型钢结构防火涂料涂层厚度大于3mm且小于或等于7mm。,c)厚型钢结构防火涂料涂层厚度大于7mm且小于或等于45mm。,2.防火涂装,4.3.4 涂装工程,（2）防火涂料涂装,涂料可用喷涂、抹涂、刷涂、辊涂、刮涂等方法中的任何一种或多种方法方便地施工，并能在通常的自然环境条件下干燥固化。,（3）防火涂料涂装安全措施,