土木工程施工PPT课件(共15单元)NO7

土木工程施工土木工程施工PPT模板下载： 7章章 钢结构钢结构工程工程7.1 钢结构用钢7.2 钢结构的存储及钢结构构件的制作7.3 钢结构构件的焊接7.4 钢结构构件的螺栓连接7.5 钢结构的预拼装第第7 7章章 钢结构钢结构工程工程钢结构钢结构第第7 7章章 钢结构钢结构工程工程7.1.17.1.1 钢材的种类 我国生产的碳素结构钢的牌号主要有Q195，Q215，Q235，Q255和Q275五个牌号。其中，Q235分为A，B，C，D四个质量等级，由A到D表示质量由低到高。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢碳素结构钢碳素结构钢1.低合金结构钢低合金结构钢2.低合金结构钢的化学成分与碳素结构钢相似，但加入了少量的合金元素。合金元素总量不超过5的钢，称为低合金结构钢；合金元素总量超过5%的钢，称为高合金结构钢。建筑结构中仅用低合金结构钢。受生产和使用经验的影响，钢结构设计规范(GB 500172003)推荐使用的低合金结构钢有两种：16Mn(16锰)钢和15MnV(15锰钒)钢。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢 低合金结构钢品牌的前两位数表示平均含碳量的万分数，后面的符号表示所含的合金元素。当合金元素的平均含量低于1.5%时只列元素的符号，当高于或等于1.5%时在元素符号后列百分之几并取整数。如16Mn，表示其含碳量为0.16%及主要合金元素为锰，且合金元素的平均含量低于1.5%。16Mn钢和15MnV钢的屈服强度比Q235钢分别高出47%和66%，具有较好的韧性、塑性和加工性能，是强度高且综合使用性能较好的钢材。16Mn钢和15MnV钢用于钢结构中可比碳素结构钢节约材料15%25%。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢7.1.27.1.2 钢材的选择钢材选择的原则钢材选择的原则1.既能够使结构安全可靠地满足使用要求，又要尽最大可能节约钢材，降低造价。对于不同的使用条件，钢材应当有不同的质量要求。在钢材的力学性质中，屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性等各项指标是从不同角度来衡量钢材的质量的。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢 结构构件按其用途、部位和破坏后果的严重性可分为重要的、一般的和次要的三类，相应的安全等级则为一级、二级和三级。大跨度屋架、重型工作制吊车梁等按一级考虑，应采用质量好的钢材；一般的屋架、梁和柱按二级考虑；梯子、平台和栏杆按三级考虑，可选择质量等级较低的钢材。钢材选择时要考虑的因素钢材选择时要考虑的因素 2.1 1）结构的类型和重要性）结构的类型和重要性7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢2 2）荷载的性质）荷载的性质 按结构所承受荷载的性质，荷载可分为静力荷载和动力荷载两种受力状态。承受动力荷载的结构或构件又有经常满载(重级工作制)和不经常满载(中、轻级工作制)的区别。因此，应根据不同的荷载性质选用不同的钢材，并提出不同的质量保证项目。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢3 3）连接的方法）连接的方法7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢4 4）工作条件）工作条件结构所处的工作环境和工作条件，如室内外的温度变化、腐蚀作用等，对钢材有很大的影响，故应对其塑性、韧性和抗腐蚀性提出相应的要求。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢钢材的规格钢材的规格 3.1 1）热轧钢板）热轧钢板厚度为460 mm，宽度为12200 mm，长度为39 m。厚度为4.560 mm，宽度为6003 000 mm，长度为412 m。厚度为0.354 mm，宽度为 5001 500 mm，长度为0.45 m。（1）厚钢板（2）薄钢板（3）扁钢7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢2 2）热轧型钢）热轧型钢7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢 （3）工字钢。工字钢与槽钢相同，也分为热轧普通工字钢和普通低合金钢热轧轻型工字钢两个尺寸系列。热轧普通工字钢由Q235号钢热轧而成，表示法如工32a。与槽钢一样，工字钢外廓高度的厘米数即为型号。普通低合金钢热轧轻型工字钢由于壁薄而不再按厚度划分，表示法如工32Q。此外，还有H型钢和T字钢。H型钢又称为宽翼缘工字钢，其翼缘较一般工字钢宽，因此在宽度方向上的惯性矩和回转半径大大增加；且其内、外表面平行，便于和其他构件连接。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢 薄壁型钢是采用厚度为1.55 mm的薄钢板或带钢冷弯加工而成的具有各种截面的型钢，其具有以下优点：（1）用钢量一般较普通热轧钢结构节省25%左右，有时还可以做到比同等条件下的钢筋混凝土结构(如大型屋面板)的用钢量少。（2）结构重量轻，运输安装方便，可降低结构及基础的造价。3 3）薄壁型钢）薄壁型钢7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢 （3）与截面面积相同的热轧型钢相比，薄壁型钢的回转半径要大50%60%，惯性矩和截面抵抗矩也增大很多，因而更能充分地利用材料的力学物理性能，增加结构的刚度和稳定性。（4）成型的灵活性大，可根据不同需要设计出最佳的截面形状。薄壁型钢结构的缺点是刚度和稳定性较差，防腐要求较高，维护费用较高。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢 薄壁型钢结构一般用于民用建筑及跨度不大、屋面荷载较小、设备较轻的工业厂房。薄壁型钢结构除用作承重结构构件外，也可用于楼、屋面板、幕墙结构等，使用时构件均需彻底除锈和涂刷防腐性能良好的涂料。7.1 7.1 钢结构钢结构用钢用钢7.2.17.2.1 钢材存储 钢材的储存可以采用露天堆放的方式，也可以堆放于有顶棚的仓库里。钢材露天堆放时，场地要平整并应高于周围地面，四周留出排水沟；堆放要尽量使钢材截面的背面向上或向外，以免积雪、积水，两端应有高差，以利排水。钢材堆放于有顶棚的仓库内时，可直接搁置在地坪上，下垫楞木。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作1 1）钢材储存的场地条件）钢材储存的场地条件 钢材的堆放要尽量减少钢材的变形和锈蚀；堆放钢材时，每隔56层放置楞木，其间距以不引起钢材明显的弯曲变形为宜，楞木要上、下对齐，且处于同一垂直面内；堆放的材料之间应留有一定宽度的通道以便运输。2 2）钢材的堆放要求）钢材的堆放要求7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作3 3）钢材的标识）钢材的标识 钢材的端部应树立标牌，标牌上应标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书编号。钢材的端部应根据其钢号涂以不同颜色的油漆，油漆的颜色可按表7-1选择。钢材的标牌应定期检查。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作4 4）钢材的检验）钢材的检验 钢材在正式入库前必须严格执行检验制度，经检验合格的钢材才可办理入库手续。钢材检验的主要内容有核查钢材的数量和品种与订货合同是否相符，核查钢材的质量保证书与钢材上打印的记号是否相符，核对钢材的规格尺寸，检验钢材的表面质量。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作7.2.27.2.2 钢结构构件的制作样杆和样板的制作样杆和样板的制作1.样板可采用厚度为0.500.75 mm的薄钢板或塑料板制作，其精度要求见表7-2。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 样杆一般采用薄钢板或扁钢制作，当长度较短时可用木尺杆代替。样杆和样板应注明工号、图号、零件号、数量及加工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚圆半径等。样杆、样板应妥善保存，直至工程结束后方可处理。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作号料号料2.号料也称画线，即利用样板、样杆或根据图纸在板料及型钢上画出孔的位置和零件形状的加工界线。号料时一般先根据料单检查清点样板和样杆，点清号料的数量，准备号料的工具，检查号料的钢材规格和质量，然后依据先大后小的原则依次号料。号料的工作内容包括：检查核对材料，在材料上画出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等的加工位置，打冲孔，标出零件编号，等等。号料完毕，应在样板和样杆上注明并记下实际数量。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 为了合理使用和节约原材料，必须最大限度地提高原材料的利用率，常用的号料方法有以下几种：（1）集中号料法。把同厚度的钢板零件和相同规格的型钢零件集中在一起进行号料的方法，称为集中号料法。（2）套料法。精心安排板料零件的形状和位置，把同厚度的各种不同形状的零件组合在同一材料上进行套料的方法，称为套料法7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作切割切割3.钢材的切割可以通过切削、冲剪、摩擦机械力和热切割来完成。常用的切割方法有机械剪切法、气割法和等离子切割法三种。其中，机械切割法是利用上、下剪力的相对运动来切断钢材，或利用锯片的切削运动将钢材分离，或利用锯片与工件间的摩擦发热使金属熔化而被切断。气割法是利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰加热金属表面达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射流，将氧化物吹除而产生一条狭小而整齐的割缝。随着割缝的移动，连续切割出所需的形状。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 在钢结构加工中，一般都需要进行边缘加工，除图纸要求外，在梁翼缘板、支座支承面、尺寸要求严格的加劲板、隔板、腹板、有孔眼的节点板，以及焊接坡口等部位应进行边缘加工。边缘加工的方法主要有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨和坡口加工等。（1）铲边。铲边有手工铲边和机械铲边两种。铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的L/3 000，且不应大于2.0 mm。边缘加工边缘加工4.7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 （2）刨边。刨边使用的设备是刨边机，刨边加工有刨直边和刨斜边两种，一般的刨边加工余量为24 mm。（3）铣边。铣边使用的设备是铣边机。其工效高、能耗少。（4）碳弧气刨。碳弧气刨使用的设备是气刨枪。其效率高、无噪声、灵活方便。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 （5）坡口加工。坡口加工一般可采用气体加工和机械加工，特殊情况下可采用手动气体切割机的方法，但必须进行事后处理，如打磨等。现在坡口加工专用机已开始普及，最近又出现了H型钢坡口及弧形坡口的专用机械，该机械效率高、精度高。焊接质量与坡口加工的精度有直接关系，如果坡口表面粗糙、有尖锐且深的缺口，就容易在焊接时产生不熔部位，事后产生焊接裂缝；如果坡口表面黏附油污，焊接时就会产生气孔和裂缝，因此，要重视坡口质量。7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 （1）在构件加工时先画上孔位，待拼装、焊接及变形矫正完成后，再画线确认进行打孔加工。（2）在构件一端先进行打孔加工，待拼接、焊接及变形矫正完成后，再对另一端进行打孔加工。（3）待构件焊接及变形矫正后，对端面进行精加工，然后以精加工面为基准画线、打孔。（4）画线时已考虑了焊接收缩量、变形的余量和允许公差的可直接打孔。制孔制孔 5.1 1）开孔时间）开孔时间7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作 钻模和板叠套钻制孔所用夹具固定，钻套采用碳素钢或合金钢（如T8、GCr13、GCr15等）制作，热处理后的钻套硬度比钻头硬度高HRC2HRC3。钻模板上、下两平面应平行，其偏差不得大于0.2 mm，钻孔套的中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差不得大于0.15 mm，整体钻模制作允许偏差应符合有关规定。2 2）钻模和板叠套钻制孔）钻模和板叠套钻制孔7.2 7.2 钢材钢材的储存及钢结构构件的制作的储存及钢结构构件的制作3 3）数控钻孔）数控钻孔近年来数控钻孔的发展更新了传统的钻孔方法，它无须在工件上画线、打样冲眼，整个加工过程自动进行