钢结构高层建筑施工ppt课件

1、第四章第四章 钢构造高层钢构造高层 建筑施工建筑施工国内较有代表性的钢构造高层建筑国内较有代表性的钢构造高层建筑n第一节第一节 钢构造资料与构造构件钢构造资料与构造构件 n一、钢构造资料一、钢构造资料n建筑钢材分为普通碳素钢、优质碳素构建筑钢材分为普通碳素钢、优质碳素构造钢和普通低合金钢三类。造钢和普通低合金钢三类。n我国目前在建筑钢构造中运用最普遍的我国目前在建筑钢构造中运用最普遍的是是Q235Q235钢其次是钢其次是Q345Q345钢钢 。n二、钢构造构件二、钢构造构件n1 1、高层钢构造柱、高层钢构造柱n截面：截面：n宽翼缘工字形截面；宽翼缘工字形截面；n箱形截面；箱形截面；n十字形截面

2、。十字形截面。宽翼缘工字形截面宽翼缘工字形截面箱形截面箱形截面十字形截面十字形截面管材型钢截面管材型钢截面2 2、高层钢构造梁、高层钢构造梁截面：截面：轧制或焊接的轧制或焊接的H H型钢梁；型钢梁；复合截面；复合截面；焊接箱形截面。焊接箱形截面。高度受限制时，可在最大弯矩区焊以附加翼缘板高度受限制时，可在最大弯矩区焊以附加翼缘板b，或在上翼缘焊上槽钢，或在上翼缘焊上槽钢c以添加横向刚度等。以添加横向刚度等。 适用于：高层建筑的大梁、悬臂梁，或悬挂构造的悬臂梁。适用于：高层建筑的大梁、悬臂梁，或悬挂构造的悬臂梁。 3 3、钢构造构件截面选择、钢构造构件截面选择首先选用轧制的首先选用轧制的H H型

3、钢型钢 其次选用焊其次选用焊接的接的H H型钢或焊接箱形截面。型钢或焊接箱形截面。4 4、钢构造构件的衔接、钢构造构件的衔接柱与柱的衔接：柱与柱的衔接：H H型钢柱：型钢柱：高强螺栓衔接或混合衔接高强螺栓与高强螺栓衔接或混合衔接高强螺栓与焊接共同运用；焊接共同运用；箱形截面柱：箱形截面柱：焊接。焊接。aH型钢柱的型钢柱的高墙螺栓衔接；高墙螺栓衔接；b H型钢柱型钢柱的混合衔接；的混合衔接；c箱型截面柱箱型截面柱的焊接衔接。的焊接衔接。v柱与梁的衔接：柱与梁的衔接：v柱与柱与H H型钢梁：型钢梁：v高强螺栓衔接、焊接或混合衔接。高强螺栓衔接、焊接或混合衔接。a、b 焊接衔接；焊接衔接；c、d高强

4、螺栓衔接；高强螺栓衔接；e、f混合衔接。混合衔接。v梁与梁，支撑与梁、柱的衔接：梁与梁，支撑与梁、柱的衔接：v高强螺栓衔接或焊接衔接。高强螺栓衔接或焊接衔接。次梁与主梁衔接节点次梁与主梁衔接节点支撑与梁柱衔接节点支撑与梁柱衔接节点支撑中间节点构造支撑中间节点构造第二节第二节 高层钢构造安装高层钢构造安装n一、构造安装前预备任务一、构造安装前预备任务n1 1、钢构件预检和配套、钢构件预检和配套n钢构件出厂前：制造厂应将质量检查记钢构件出厂前：制造厂应将质量检查记录及产品合格证交安装单位。录及产品合格证交安装单位。n钢构件进场后：安装单位对主要构件在钢构件进场后：安装单位对主要构件在安装前进展复查

5、。安装前进展复查。 v端部进展现场焊接的梁柱，长度尺寸按端部进展现场焊接的梁柱，长度尺寸按以下方法检查：以下方法检查：v(1)(1)柱的长度：柱的长度：v添加柱端焊接产生的收缩变形值和荷载添加柱端焊接产生的收缩变形值和荷载使柱产生的紧缩变形值；使柱产生的紧缩变形值；v(2)(2)梁的长度：梁的长度：v添加梁接头焊接产生的收缩变形值。添加梁接头焊接产生的收缩变形值。v中转堆场的主要作用是：中转堆场的主要作用是：v(1)(1)储存钢构件；储存钢构件；v(2)(2)根据安装施工流水顺序进展构件配套，根据安装施工流水顺序进展构件配套，组织供应；组织供应；v(3)(3)对钢构件质量进展检查和修复。对钢构

6、件质量进展检查和修复。v钢构件的配套：钢构件的配套：v按安装流水顺序，以一个构造安装流水按安装流水顺序，以一个构造安装流水段为单元进展；段为单元进展；v配套中应留意附件的配套。配套中应留意附件的配套。v普通对零星附件用螺栓或钢丝暂时捆扎普通对零星附件用螺栓或钢丝暂时捆扎在安装节点上。在安装节点上。n2 2、定位轴线、标高和地脚螺栓检查、定位轴线、标高和地脚螺栓检查n框架的定位轴线的控制：框架的定位轴线的控制：n采用在建筑物外部或内部设辅助线的方法。采用在建筑物外部或内部设辅助线的方法。n楼层标高控制：楼层标高控制：n按相对标高控制时：建筑物高度的累积偏按相对标高控制时：建筑物高度的累积偏向不得

7、大于各节柱制造允许偏向的总和；向不得大于各节柱制造允许偏向的总和；n按设计标高控制时：应以每节柱为单位进按设计标高控制时：应以每节柱为单位进展标高调整。展标高调整。 v第一节柱的标高，可利用柱脚底板下地第一节柱的标高，可利用柱脚底板下地脚螺栓上加一螺母进展准确调理。脚螺栓上加一螺母进展准确调理。柱脚节点构造柱脚节点构造采用调整螺母控制标高采用调整螺母控制标高1地角螺栓地角螺栓 2止退螺止退螺母母3紧固螺母紧固螺母 4螺母垫螺母垫板板5柱子底板柱子底板 6调整螺调整螺母母 7钢筋混凝土根底钢筋混凝土根底柱底板与根底间柱底板与根底间预留的空隙用无预留的空隙用无收缩砂浆用捻浆收缩砂浆用捻浆法填实法填

8、实规范规定的允许偏向为：规范规定的允许偏向为：建筑物定位轴线，建筑物定位轴线，L/20000(LL/20000(L为建筑长度为建筑长度或宽度或宽度) )，且不大于，且不大于3mm3mm；根底上柱的定位轴线根底上柱的定位轴线1mm1mm；根底上柱底标高根底上柱底标高2mm2mm；地脚螺栓地脚螺栓( (锚栓锚栓) )位移位移2mm2mm。n3 3、钢构件现场堆放、钢构件现场堆放n尽量堆放到安装机械的回转半径以内。尽量堆放到安装机械的回转半径以内。n在施工现场矫正构件由运输呵斥的变形。在施工现场矫正构件由运输呵斥的变形。n安装用地面积不小于构造占地面积的安装用地面积不小于构造占地面积的1.51.5倍

9、。倍。n4 4、安装机械的选择、安装机械的选择n高层钢构造安装都用塔式起重机。高层钢构造安装都用塔式起重机。n附着式塔式起重机，应留意锚固点的选附着式塔式起重机，应留意锚固点的选择。择。n内爬式塔式起重机，应正确确定爬升位内爬式塔式起重机，应正确确定爬升位置。置。n5 5、安装流水段划分、安装流水段划分n平面流水段划分：平面流水段划分：n划分原那么：保证钢构造安装过程中的划分原那么：保证钢构造安装过程中的整体稳定性和对称性整体稳定性和对称性 ；n平面安装顺序：平面安装顺序：n普通由中央向周围扩展，以减少焊接误普通由中央向周围扩展，以减少焊接误差。差。 柱子安装顺序图柱子安装顺序图 北京长富宫钢

10、构造安装平面流水段划分北京长富宫钢构造安装平面流水段划分主梁安装顺序图主梁安装顺序图 北京长富宫钢构造安装平面流水段划分北京长富宫钢构造安装平面流水段划分北京京城大厦钢构造安装北京京城大厦钢构造安装平面流水段划分平面流水段划分 立面流水段划分：以一节钢柱立面流水段划分：以一节钢柱( (各节所含各节所含层数不一层数不一) )为单元。为单元。每个单元安装所顺序：首先以主梁或钢每个单元安装所顺序：首先以主梁或钢支撑、带状桁架安装成框架；其次是次支撑、带状桁架安装成框架；其次是次梁、楼板及非构造构件的安装。梁、楼板及非构造构件的安装。塔式起重机的提升、顶升与锚固，均应塔式起重机的提升、顶升与锚固，均应

11、满足组成框架的需求。满足组成框架的需求。一个立面流水段内的安装顺序如下：一个立面流水段内的安装顺序如下：n安装顺序表的编制和要求：安装顺序表的编制和要求：n1)1)高层建筑钢构造安装前，应根据安装流水段高层建筑钢构造安装前，应根据安装流水段和构件安装顺序，编制构件安装顺序表。和构件安装顺序，编制构件安装顺序表。n2)2)表中应注明每一构件的节点型号、衔接件的表中应注明每一构件的节点型号、衔接件的规格数量、高强度螺栓规格数量、栓焊数量及规格数量、高强度螺栓规格数量、栓焊数量及焊接量、焊接方式等。焊接量、焊接方式等。n3)3)构件从废品检验、运输、现场核对、安装、构件从废品检验、运输、现场核对、安

12、装、校正到安装后的质量检查，一致运用上述图表。校正到安装后的质量检查，一致运用上述图表。n4)4)在地面进展构件组拼扩展安装单元时，亦按在地面进展构件组拼扩展安装单元时，亦按上述图表执行。上述图表执行。n 以下图为大连云山大厦钢构造安装工程安装顺序图。立面表示图立面表示图 大连云山大厦大连云山大厦 钢构造钢构造安装工程安装顺序图安装工程安装顺序图 柱子安装顺序图柱子安装顺序图 大连云山大厦钢构造安装工程安装顺序图大连云山大厦钢构造安装工程安装顺序图主梁安装顺序图主梁安装顺序图 大连云山大厦钢构造安装工程安装顺序图大连云山大厦钢构造安装工程安装顺序图次梁安装顺序图次梁安装顺序图 大连云山大厦钢构

13、造安装工程安装顺序图大连云山大厦钢构造安装工程安装顺序图n二、钢构造构件安装与校正二、钢构造构件安装与校正n高层钢构件的吊装应根据事先编制的安高层钢构件的吊装应根据事先编制的安装顺序图表进展。装顺序图表进展。n普通钢构造规范单元施工顺序如以下图普通钢构造规范单元施工顺序如以下图所示。所示。1 1、构件的吊点设置与起吊、构件的吊点设置与起吊1)1)钢柱。钢柱。平运平运2 2点起吊，安装点起吊，安装1 1点立吊。立吊时，点立吊。立吊时，需在柱子根部垫上垫木，以回转法起吊，需在柱子根部垫上垫木，以回转法起吊，严禁根部拖地。严禁根部拖地。1吊耳吊耳 2垫木垫木 吊装吊装H H型钢柱、箱形柱时，可利用其

14、接头型钢柱、箱形柱时，可利用其接头耳板作吊环，配以相应的吊索、吊架和耳板作吊环，配以相应的吊索、吊架和销钉。销钉。 v2)2)钢梁。钢梁。v距梁端距梁端500mm500mm处开孔，用特制吊卡处开孔，用特制吊卡2 2点平点平吊或串吊。吊或串吊。v3)3)组合件。组合件。v因组合件外形、尺寸不同，可计算因组合件外形、尺寸不同，可计算重心确定吊点，采用重心确定吊点，采用2 2点吊、点吊、3 3点吊点吊或或4 4点吊。点吊。v凡不易计算重心者，可加设倒链协凡不易计算重心者，可加设倒链协助找重心，构件平衡后起吊。助找重心，构件平衡后起吊。v4)4)钢构件的零件及附件应随构件一钢构件的零件及附件应随构件一

15、并起吊。并起吊。v尺寸较大、分量较重的节点板，钢尺寸较大、分量较重的节点板，钢柱上的爬梯、大梁上的轻便走道等，柱上的爬梯、大梁上的轻便走道等，应结实固定在构件上。应结实固定在构件上。n2 2、钢柱的安装与校正、钢柱的安装与校正n(1)(1)首节钢柱的安装与校正首节钢柱的安装与校正 n安装前，应对建筑物的定位轴线、首节安装前，应对建筑物的定位轴线、首节柱的安装位置、根底的标高和根底混凝柱的安装位置、根底的标高和根底混凝土强度进展复检，合格后才干进展安装。土强度进展复检，合格后才干进展安装。1)1)纵横十字线对正。纵横十字线对正。首节钢柱安装时，在塔式起重机吊钩不首节钢柱安装时，在塔式起重机吊钩不

16、脱钩的情况下，利用制造时在钢柱上划脱钩的情况下，利用制造时在钢柱上划出的中心线就位。出的中心线就位。2)2)柱顶标高调整。柱顶标高调整。利用柱子底板下地脚螺栓上的调整螺母利用柱子底板下地脚螺栓上的调整螺母调整柱底标高，以准确控制柱顶标高。调整柱底标高，以准确控制柱顶标高。采用调整螺母控制标高采用调整螺母控制标高1地角螺栓地角螺栓 2止退螺止退螺母母3紧固螺母紧固螺母 4螺母垫螺母垫板板5柱子底板柱子底板 6调整螺调整螺母母 7钢筋混凝土根底钢筋混凝土根底柱底板与根底间柱底板与根底间预留的空隙用无预留的空隙用无收缩砂浆用捻浆收缩砂浆用捻浆法填实法填实v3)3)垂直度调整。垂直度调整。v用两台呈用

17、两台呈9090度的经纬仪投点，采用缆风度的经纬仪投点，采用缆风法校正。法校正。v在校正过程中不断调整柱底板下螺母，在校正过程中不断调整柱底板下螺母，校毕将柱底板上面的校毕将柱底板上面的2 2个螺母拧上，缆风个螺母拧上，缆风松开，使柱身呈自在形状，再用经纬仪松开，使柱身呈自在形状，再用经纬仪复核。如有小偏向，微调下螺母，无误复核。如有小偏向，微调下螺母，无误后将上螺母拧紧。后将上螺母拧紧。v(2)(2)上节钢柱安装与校正上节钢柱安装与校正v安装上节钢柱时，为使上下柱不出现错安装上节钢柱时，为使上下柱不出现错口，尽量做到上、下柱定位轴线重合。口，尽量做到上、下柱定位轴线重合。v留意每节柱的定位轴线

18、应从地面控制轴留意每节柱的定位轴线应从地面控制轴线直接引上来，不得从下层柱的轴线引线直接引上来，不得从下层柱的轴线引出。出。v上节钢柱安装就位后，按照先调整标高，上节钢柱安装就位后，按照先调整标高，再调整改动，最后调整垂直度的顺序校再调整改动，最后调整垂直度的顺序校正。正。上节钢柱的安装，可采用缆风校正法或无缆风校正法。目前多采用无缆风校正法。 无缆风校正法表示图无缆风校正法表示图无缆风校正法表示图无缆风校正法表示图1)1)标高调整。标高调整。钢柱标高可按相对标高或设计标高进展钢柱标高可按相对标高或设计标高进展控制。控制。通常情况下采用相对标高安装、设计标通常情况下采用相对标高安装、设计标高复

19、核的方法，将每节柱的标高控制在高复核的方法，将每节柱的标高控制在同一程度面上同一程度面上( (在柱顶设置程度仪测控在柱顶设置程度仪测控) )。2)2)改动调整。改动调整。钢柱的改动偏向是在制造与安装过程中钢柱的改动偏向是在制造与安装过程中产生的；产生的；调整时可在上柱和下柱耳板的不同侧面调整时可在上柱和下柱耳板的不同侧面夹入一定厚度的垫板加以调整，然后悄夹入一定厚度的垫板加以调整，然后悄然夹紧柱头暂时接头的衔接板。然夹紧柱头暂时接头的衔接板。钢柱的改动每次只能调整钢柱的改动每次只能调整3mm3mm，假设偏向，假设偏向过大只能分次调整。过大只能分次调整。3)3)垂直度调整。垂直度调整。钢柱垂直度

20、的校正应选用两台经纬仪，钢柱垂直度的校正应选用两台经纬仪，在相互垂直的位置投点。在相互垂直的位置投点。调整时，在钢柱偏斜方向的同侧锤击钢调整时，在钢柱偏斜方向的同侧锤击钢楔或悄然顶升千斤顶，在保证单节柱垂楔或悄然顶升千斤顶，在保证单节柱垂直度不超标的前提下，将柱顶偏轴线位直度不超标的前提下，将柱顶偏轴线位移校正至移校正至0.0000.000，然后拧紧上下柱暂时，然后拧紧上下柱暂时接头的大六角高强度螺栓至额定扭矩。接头的大六角高强度螺栓至额定扭矩。4)4)垂直度监测。垂直度监测。在安装主梁时，应对柱的垂直度进展监测。在安装主梁时，应对柱的垂直度进展监测。监测内容：监测内容：1 1监测一根梁两端柱

21、子的垂直度变化；监测一根梁两端柱子的垂直度变化；2 2监测相邻各柱因梁衔接而产生的垂直监测相邻各柱因梁衔接而产生的垂直度变化。度变化。v监测方法：监测方法：v采用采用4 4台经纬仪对相应钢柱进展跟踪观测。台经纬仪对相应钢柱进展跟踪观测。v假设钢柱垂直度不超标，只记录下数据；假设钢柱垂直度不超标，只记录下数据；假设钢柱垂直度超标，应复核构件制造假设钢柱垂直度超标，应复核构件制造误差及轴线放样误差，针对不同情况进误差及轴线放样误差，针对不同情况进展处置。展处置。v在钢梁安装的过程中不能再次调整钢柱在钢梁安装的过程中不能再次调整钢柱的垂直度。的垂直度。n3 3、钢梁的安装与校正、钢梁的安装与校正n1

22、)1)钢梁安装：钢梁安装：n同一列柱，应先从中间跨开场对称地向同一列柱，应先从中间跨开场对称地向两端扩展；两端扩展；n同一跨钢梁，应先安上层梁再安中下层同一跨钢梁，应先安上层梁再安中下层梁。梁。2)在安装和校正柱与柱之间的主梁时，由于预留主梁接头焊接纳缩量，因此柱子被撑开，应跟踪丈量、校正，焊接终了焊缝收缩后柱产生的内力消逝、柱子垂直。3)同一根钢梁两端顶面程度度，允许偏向为L1000(L为钢梁净跨长度)，且不应大于10.00mm。程度度超标的主要缘由：衔接板位置或螺栓位置有误差。处置方法：改换衔接板或塞焊原孔重新制孔。4)次梁可三层串吊安装，与主梁外表允许偏向为2mm。一节柱的各层梁安装校正

23、后，应立刻安装本节柱范围内的各层楼梯，并铺好各层楼面的压型钢板，进展叠合楼板施工。每一流水段的全部构件安装、焊接、栓接完成并验收合格后，方可进展下一流水段钢构造的安装任务。每天安装的构件，应构成空间稳定体系，确保安装质量和构造平安。n三、钢构造构件的衔接三、钢构造构件的衔接n( (一一) )钢构造构件焊接工艺钢构造构件焊接工艺n1 1、高层钢构造焊接顺序、高层钢构造焊接顺序n平面焊接顺序：从中心向周围扩展，采平面焊接顺序：从中心向周围扩展，采用构造对称、节点对称的焊接顺序。用构造对称、节点对称的焊接顺序。京城大厦柱子焊接顺序京城大厦柱子焊接顺序 长富宫柱子焊接顺序长富宫柱子焊接顺序 立面一个流

24、水段立面一个流水段( (一节钢柱高度内一切构一节钢柱高度内一切构件件) )的焊接顺序是：的焊接顺序是：上层主梁上层主梁 压型钢板；压型钢板；下层主梁下层主梁 压型钢板；压型钢板；中层主梁中层主梁 压型钢板；压型钢板；上、下柱焊接。上、下柱焊接。 2 2、焊接的工艺流程、焊接的工艺流程柱与柱、柱与梁之间的焊接多为坡口焊，柱与柱、柱与梁之间的焊接多为坡口焊，其工艺流程如以下图所示。其工艺流程如以下图所示。坡坡口口焊焊工工艺艺流流程程n3 3、焊接工艺、焊接工艺n(1)(1)预热预热n厚度大于厚度大于50mm50mm的碳素构造钢和厚度大于的碳素构造钢和厚度大于36mm36mm的的低合金构造钢，施焊前

25、应进展预热，焊后应进低合金构造钢，施焊前应进展预热，焊后应进展后热。展后热。n预热作用：预热作用：1 1减缓焊接区的激热和速冷，减缓焊接区的激热和速冷，防止产生裂纹。防止产生裂纹。2 2对约束力大的接头，预对约束力大的接头，预热后可以减小收缩应力。热后可以减小收缩应力。3 3预热还可排除预热还可排除焊接区的水分和湿气，从而排除产生氢气根源。焊接区的水分和湿气，从而排除产生氢气根源。 预热、后热温度确定：预热温度宜为预热、后热温度确定：预热温度宜为100100150150；后热温度应实验确定。；后热温度应实验确定。预热区：在焊道两侧，每侧宽度应大于预热区：在焊道两侧，每侧宽度应大于焊件厚度的焊件

26、厚度的2 2倍，且不应小于倍，且不应小于100mm100mm。环境温度低于环境温度低于00时，预热、后热温度应时，预热、后热温度应由工艺实验确定。由工艺实验确定。n(2)(2)焊接。焊接。n柱与柱的对接焊：应由两名焊工在两相柱与柱的对接焊：应由两名焊工在两相对面等温、等速对称焊接。对面等温、等速对称焊接。n梁和柱接头的焊缝：普通先焊梁和柱接头的焊缝：普通先焊H H型钢的下型钢的下翼缘板，再焊上翼缘板。梁的两端先焊翼缘板，再焊上翼缘板。梁的两端先焊一端，待其冷却至常温后再焊另一端。一端，待其冷却至常温后再焊另一端。柱与柱、梁与柱的焊缝接头：应实验测柱与柱、梁与柱的焊缝接头：应实验测出焊缝收缩值，

27、反响到钢构造制造单位，出焊缝收缩值，反响到钢构造制造单位，作为加工的参考。作为加工的参考。焊缝收缩值受周围已安装柱、梁的影响，焊缝收缩值受周围已安装柱、梁的影响，约束程度不同收缩亦异。约束程度不同收缩亦异。n4 4、焊缝质量检验、焊缝质量检验n钢构造焊缝质量检验分三级：钢构造焊缝质量检验分三级：n1 1级检验的要求：全部焊缝进展外观检查级检验的要求：全部焊缝进展外观检查和超声波检查，焊缝长度的和超声波检查，焊缝长度的2 2进展进展x x射射线检查，并至少应有一张底片；线检查，并至少应有一张底片；n2 2级检验的要求：全部焊缝进展外观检查，级检验的要求：全部焊缝进展外观检查，并有并有5050的焊

28、缝长度进展超声波检查；的焊缝长度进展超声波检查；n3 3级检验的要求：全部焊缝进展外观检查。级检验的要求：全部焊缝进展外观检查。n钢构造高层建筑的焊缝质量检验属于钢构造高层建筑的焊缝质量检验属于2 2级级检验。检验。n检查时如发现有焊缝不合格，必需进展检查时如发现有焊缝不合格，必需进展返修，按同样的焊接工艺进展补焊，再返修，按同样的焊接工艺进展补焊，再经检查。经检查。n同一部位的同一条焊缝，修缮不宜超越同一部位的同一条焊缝，修缮不宜超越2 2次，否那么要改换母材，或会同设计和次，否那么要改换母材，或会同设计和质检部门协商处置。发现焊接引起母材质检部门协商处置。发现焊接引起母材裂纹或层状撕裂时，宜改换母材。裂纹或层状撕裂时，宜改换母材。 n( (二二) )钢构造构件高强度螺栓衔接钢构造构件高强度螺栓衔接n1 1、高强度螺栓衔接副、高强度螺栓衔接副n高强螺栓衔接副包括一个螺栓、一个螺高强螺栓衔接副包括一个螺栓、一个螺母和一个垫圈。母和一个垫圈。n高强度螺栓衔接分为摩擦型衔接和承压型衔接两种。n摩擦型衔接在荷载设计值下，以衔接件之间产生相对滑移，作为承载才干极限形状；n承压型衔接在荷载设计值下，以螺栓或衔接件到达最大承载才干，作为承载才干极限形状。承压型衔接不得用于接受动力荷载、反承压型衔接不得用于接受动力荷载、反复荷载以及冷弯薄壁型钢构件衔接。复荷