第16讲钢结构工程施工

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土木工程施工

第6章钢结构工程

第16讲钢结构工程1构件制作2拼装与连接3钢结构安装

土木专业

土木工程施工

第16讲钢结构工程

了解钢结构构件工厂制作的工艺过程;了解钢结构常用焊接方法、特点及适用范围，熟悉手工电弧焊施工要点；了解钢结构紧固件连接方法、特点及适用范围，熟悉高强螺栓施工要点；了解单层钢结构安装的一般方法。构件工厂制作的工艺过程；钢结构常用连接方法、种类及施工要点。手工电弧焊施工要点、高强螺栓施工要点。本章共1讲、2学时。土木专业

土木工程施工

第16讲钢结构工程

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。

钢结构具有强度高、结构轻、施工周期短和精度高等特点，在建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。

单层厂房钢结构体系土木专业

“鸟巢〞的钢结构造型共63页第1页

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概述

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。

钢带

工字钢

钢板

槽钢及角钢土木专业

钢管共63页第2页

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概述

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。土木专业共63页第3页

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第16讲钢结构工程

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。格构式管柱

箱型柱

吊车梁

钢桁架钢管柱土木专业共63页第4页

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1构件制作

轻钢结构的构件H型钢Z型钢

C型钢

彩色压型钢板预埋锚栓

蜂窝梁土木专业

钢楼承板

自然通风器共63页第5页

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1构件制作

1.1放样与号料1.1.1放样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。对繁杂的壳体零、部件，还需作图展开。有条件时应采用计算机辅助设计。

1.1.2号料根据样板在钢材上画出构件的实样，并打上各种加工记号，为钢材的切割下料作准备。土木专业

工人在号料共63页第6页

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1构件制作

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开。常用的切割方法有：气割、机械剪切和等离子切割三种方法。

1.2.1气割下料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猛烈的氧化，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，将氧化物吹除而形成一条狭小而整齐的割缝。气割法有手动气割、半自动气割和自动气割。手动气割割缝宽度为4mm,自动气割割缝宽度为3mm。土木专业共63页第7页

土木工程施工

1.2切割下料

气割法设备灵活、费用低廉、精度高，能切割各种厚度的钢材，特别是带曲线的零件或厚钢板，是目前使用最广泛的切割方法。

直线气割机

气割下料土木专业

CNC电脑切割生产线共63页第8页

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1.2切割下料

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。

液压联合冲剪机

⑵切削切割：采用弓锯床、带锯机等切削钢材，精度较好。

⑶磨擦切割：采用磨擦锯床、砂轮切割机等切割钢材，速度快、但切口不够光亮、噪声大。土木专业

锯床

共63页第9页

土木工程施工

1.2切割下料

1.2.3等离子切割下料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。

等离子切割机土木专业

数控等离子切割机共63页第10页

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1构件制作

1.3构件加工1.3.1边缘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。边缘加工方法有：铲边、刨边、铣边和碳弧气刨边。

钢板铣边机

端面铣土木专业

滚剪倒角(坡口)机共63页第11页

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1.3构件加工

1.3.2弯卷成型⑴钢板卷曲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预弯：钢板在卷板机上卷曲时，两端边缘总有卷不到的部份，即剩余直边。通过预弯消除剩余直边。

②对中：为防止钢板在卷板机上卷曲时发生歪扭，应将钢板

对中，使钢板的纵向中心线与滚筒轴线保持严格的平行。

③卷曲：对中后，利用调理辊筒的位置使钢板发生初步的弯曲，然后来回滚动而卷曲。土木专业

钢板卷曲共63页第12页

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1.3构件加工

⑵型材弯曲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。型材弯曲机

②钢管弯曲：在自由状态下弯曲时截面会变形，外侧管壁会减薄，内侧管壁会增厚。弯制方法：管中参与填充物(砂)或穿入芯棒进行弯曲；或用滚轮和滑槽在管外进行弯曲。

弯曲半径：≮管径的3.5倍(热弯)到4倍(冷弯)。土木专业

全自动弯管机共63页第13页

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1.3构件加工

⑶折边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。液压板料折弯机

⑷制孔包括铆钉孔、螺栓孔，可钻可冲。钻孔用钻孔机进行，能用于钢板、型钢的孔加工；冲孔用冲孔机进行，一般只能在较薄的钢板、型钢上冲孔，且孔径一般≮钢材的厚度。施工现场的制孔可用电钻、风钻等加工。土木专业

数控三维钻孔机共63页第14页

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1.3构件加工

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,必需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。

矫正的方法：火焰矫正(亦称热矫正)、机械矫正和手工矫正(亦称冷矫正)。

板材矫正机

H型钢翼缘矫正机土木专业

钢管矫直机共63页第15页

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1.3构件加工

⑴火焰矫正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。影响矫正效果的因素：火焰加热位置、加热的形式、加热的温度。

火焰矫正加热的温度：对于低碳钢和普通低合金钢为600~8000C。土木专业

火焰矫正

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