钢结构工程概论.docx
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钢结构工程概论
钢结构工程
3.9.1、钢结构材料
钢材:
所有刚架的钢柱、钢梁用钢材采用《低合金高强度结构钢》(GB1591-94)规定的Q345-B,QZ*和FZ*和其他次钢结构采用Q235-B钢材制作。
冷弯薄壁型钢:
应符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-2002)的要求。
焊接材料:
Q235-B钢材采用《炭钢焊条》(GBJ5117-95)规定的E4310焊条,Q345-B钢材采用《低合金结构钢焊条》(GB/T5117-95)规定的E50焊条。
高强螺栓:
采用大六角头高强螺栓,性能等级10.9级摩擦型。
3.9.2、钢结构制安
门式刚架梁计划在工厂制作,梁翼缘板和腹板需拼接时,应采用V型或K型坡口对焊拼接,拼接焊缝应保证焊透。
柱与柱底板应刨平顶紧后焊接。
钢板件的普通螺栓孔采用钻成孔,高强螺栓孔采用钻模钻成。
构件安装前,应进行全面检查,对制造中遗留的缺陷及运输中产生的变形应在地面预先矫正。
构件吊装时应采取适当措施,防止构件弯扭变形和刻伤构件。
吊装就位后应及时系牢支撑和其它连系构件,保证结构的稳定性。
圆钢支撑应张紧。
钢结构的制造安装和检查应遵照《钢结构工程施工及验收规范》(GBJ50205-2001)的规定执行。
3.9.3、钢结构涂装
喷涂油漆前需彻底除锈,并清除构件表面毛刺、油污等附着物。
钢结构外表面应喷砂除锈或打砂除锈,除锈等级为Sa2.5级。
油漆采用环氧富锌漆打底不少于两道,醇酸磁漆作面漆,颜色由甲方定。
油漆应在构件制作完毕后进行,不能与构件焊铆切割工序交错进行,以避免损伤漆膜。
构件一般安装接触面制造时可不刷面漆,待结构安装完工后,对安装接头部位补刷油漆。
构件在高强度螺栓连接接触面范围内,不允许涂刷油漆或有油污等附着物,摩擦面的摩擦系数应达到0.45以上。
3.9.4、钢结构刚架施工方法
A、钢材的进货与检验
钢材进货必须根据材料计划及图纸所要求的钢材类别订货采购,为保证钢材质量,钢材进货规定全部订购国家定点生产的大厂钢材,不采购无名无牌或进口钢材。
钢材的进货先根据要求,在进购点取样试验合格后,再批量进货。
对于设计要求的钢材种类在市场上采购困难时,必须征得设计单位同意进行代换。
钢材进货必须保证:
(1)钢材的数量和品种必须与订货单相符合;
(2)钢材的质量保证书必须与钢材上打印的记号相符合。
每批钢材均必须具备生产厂提供的材质证明书,写明钢材的炉号、钢号、化学成份和机械性能等。
试验室并根据材质证明书内容取样化验,核对钢材各项指标,并存档保存。
(3)核对钢材的规格尺寸是否与设计相符,且是否符合容许公差范围。
(4)钢材表面质量检验,不允许有疤、裂纹、折叠和分层等缺陷。
B、下料与加工
1)放样
1根据图纸的安装尺寸和孔距,以1:
1的比例放出节点大样,核对结构各部位的尺寸:
制作样板、样杆作为下料,制孔等加工的依据。
2样板制作时用0.5–0.75mm的铁皮或塑料板制作。
样杆用铁皮或扁铁制作。
3样板和样杆在工程结束后销毁,施工中必须妥善保管。
4样板的精度要求符合下表的要求
本工程钢结构施工样板精度要求表
偏差名称
总长
宽度
两端孔中心距
孔心位移
相对孔距
两排孔心距
两对角
线差
偏差极限
(mm)
±1.0
±1.0
±1.0
±0.5
±0.5
±0.5
±1.0
本工程自
检要求偏
差极限
±0.5
±0.5
±0.5
±0.3
±0.3
±0.2
±0.5
5放样时,焊接构件收缩量由于受焊接肉大小、气候、施焊工艺和结构断面等因素影响变化较大,所以需要放出焊接接收缩量。
6桁架按规范的起拱要求进行,放样时上、下弦应同时起拱,起拱时垂直杆的方向仍然垂直于水平线,而不与下弦垂直。
2)号料
1号料时根据配料表和样板进行套裁,使材料的浪费控制在最小限度,并有利于切割和保证零件质量及根据材料厚度和切割方法加上适当的切割余量。
2本工程要求的号料公差及切割余量详见以下两表。
号料公差值
序号
项目
公差值(mm)
本工程自定公差值
1
长、宽
±1.0
±0.5
2
两端眼心距
±1.0
±0.5
3
对角线差
±1.0
±0.5
4
相邻眼心距
±0.5
±0.3
5
两排眼心距
±0.5
±0.3
6
冲点与眼心距位移
±0.5
±0.3
切割余量表
切割方式
材料厚度mm
割缝宽度留量mm
剪冲下料
不留
≤10
1-2
割下气料
10–20
2.5
20–40
3.0
3)下料
下料的方法在本工程施工中计划采用下列4种:
1火焰自动切割机下料:
对于大块的厚钢板在下料时,号料后采用火焰直线切割机下料。
2手工割枪下料:
对于小块或多边形等不规划材料的下料用手下割枪人工下料。
3无齿锯下料:
对于角钢、槽钢下料时,采用无齿锯,切割下料。
4冲剪下料:
对于薄钢板(δ≤8mm)的下料,为了避免气割下料所造成的温度变形,在下料时,统一采用冲剪下料。
4)边缘加工
在钢桁梁加工中,对于支座支承面,焊接坡口部位,加劲板、隔板、腹板和有孔眼的节点板等必须进行边缘加工。
5)制孔
1制孔方法采用钻成孔。
2本工程螺栓孔的制作按A级进行,表面粗糙度R控制不大于12.5μm。
当螺栓孔的允许偏差值超过规范GB50205-2001的要求时不再使用,另下料制孔。
螺栓孔分组应正确无误。
并符合规范规定。
3本工程螺栓孔孔距的允许偏差必须满足下表的要求。
螺栓孔孔距的允许偏差(mm)
项目
允许偏差
≤500
501-1200
1201-3000
>3000
同一组内任意
两孔间距离
±1.0
±1.0
相邻两组的端
孔间距离
±1.0
±1.0
±1.0
±1.0
C、成品检验
构件的各项技术数据经检验合格后,对加工过程中造成的焊疤、凹坑应予补焊并铲磨平整。
对临时支撑、夹具应予割除。
铲磨后零件表面的缺陷深度不得大于材料厚度负偏差值的1/2。
在较大平面上磨平焊疤或磨光长条焊缝边缘,常用高速直柄风动手砂轮。
产品经过检验部门签收后进行涂底,并对涂底的质量进行验收。
钢结构制造单位在成品出厂时应提供钢结构出厂合格证书及技术文件,其中应包括:
(1)施工图和设计变更文件,设计变更的内容应在施工图中相应部位注明。
(2)制作中对技术问题处理的协议文件。
(3)钢材、连接材料和涂装材料的质量证明书和试验报告。
(4)焊接工艺评定报告。
(5)高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告、焊缝无损检验报告及涂层检测资料。
(6)主要构件验收记录。
(7)需要进行预拼装时的预拼装记录。
(8)构件发运和包装清单。
此类证书作为建设单位的技术档案的一部分。
D、成品表面处理、油漆、堆放和装运
1)钢构件表面处理
钢构件在涂层之前应进行除锈处理,锈除得干净则可提高底漆的附着力,直接关系到涂层质量的好坏。
构件表面的除锈方法分为喷射、抛射除锈和手工或动力工具除锈两大类。
构件的除锈方法按设计要求,采用喷砂或打砂除锈。
除锈等级达到Sa2.5级。
2)钢结构的油漆
钢结构的油漆应注意下述事项:
1.涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计文件的要求。
当设计文件对涂层厚度无要求时,宜涂装四至五遍,涂层干漆膜总厚度应达到以下要求:
室外应大于125μm,室内应大于100μm。
2.配置好的涂料不宜存放过久,涂料应在使用的当天配置。
稀释剂的使用应按说明书的规定执行,不得随意添加。
3.涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求。
当产品说明书无要求时,室内环境温度宜在5℃~38℃之间,相对湿度不应大于85%。
构件表面有结露时,不得涂装。
雨天不得室外作业。
涂装后4h之内不得淋雨,防止尚未固化的漆膜被雨水冲坏。
4.施工图中注明不涂装的部位不得涂装。
安装焊缝处应留出30~50mm暂不涂装。
5.涂装应均匀,无明显起皱、流挂,附着应良好。
6.涂装完毕后,应在构件上标注构件的原编号。
大型构件应标明重量、重心位置和定位标记。
3)钢结构的成品堆放
成品验收后,在装运或包装前堆放在成品仓库,成品堆放应防止失散和变形。
堆放时注意下述事项:
a.堆放场地应平整干燥,并备有足够的垫木、垫块,使构件得以放平、放稳。
b.侧向刚度大的构件可水平堆放,当多层叠放时,必须时各层垫木在同一垂直线上。
c.大型构件的小零件,应放在构件的空档内,用螺栓或铁丝固定在构件上。
d.同一工程的构件应分类堆放在同一地区,以便发运。
4)钢结构包装
a.钢结构的加工面、轴孔和螺纹,均应涂以润滑脂和贴上油纸,或用塑料布包裹,螺孔应用木楔塞住。
b.细长构件可打捆发运,一般用小槽钢在外侧用长螺丝夹紧,其空隙处填以木条。
c.有孔的板形零件,可穿长螺栓,或用铁丝打捆。
d.较小零件应装箱,已涂底又无特殊要求者不另作防水包装,否则应考虑防水措施。
e.包装和捆扎均应注意密实和紧凑,以减少运输时的失散、变形,而且可降低运输费用。
f.需海运的构件,除大型构件外均需打捆或装箱。
螺栓、螺纹杆以及连接板要用防水材料外套封装。
每个包装箱、探装件及捆装件的两边都要有标明船运所需标志,标明包装件的重量、数量,中心和起吊点。
g.包装工作应在涂层干燥后进行,并注意保护构件涂层不受损伤。
包装应符合运输的有关规定。
h.填写包装清单,并核实数量。
5)钢结构发运
本工程的钢结构构件计划采用大平板汽车运输,公路运输装运的高度极限为4.5m,如需通过隧道时,则高度极限为4m,构件长出车身不得超过2m。
6)钢结构刚架的吊装
本工程计划用半榀平拼、单机吊装、同时合拢的方案吊装刚架。
履带式起重机增设鹅头架以扩大屋盖构件的吊装范围。
半榀刚架的就位位置,根据履带式起重机的回转半径和场地条件而定。
履带式起重机的开行路线距建筑物纵轴线正好在半榀刚架的重心位置处。
要正确选择刚架的绑扎点,由于刚架极易变形,如绑扎点选择不当,在扶直和起吊过程中刚架会产生很大的变形。
刚架绑扎计划采用四点扶直、两点起吊、钩头滑动的绑扎方法。
这种绑扎方法的特点是,吊点的吊索用滑轮穿过,以便扶直时旋转;同时使钩头吊索套在滑轮上,以适应从扶直过渡到吊升时钩头位置的变化,并用保险索拉住,以免滑过。
用此法绑扎刚架,刚架扶直时钩头的投影位置处于柱脚和刚架重心(需事先经计算求出)连线的延长线与刚架斜臂中线的交点之上,吊点左右基本上对称。
这样,在刚架扶直时斜臂就水平地均匀离地,半榀刚架就绕柱脚扶直。
同时,在扶直过程中钩头上滑,使刚架吊升时钩头能处于刚架重心线之上。
在刚架吊装过程中,钩头高度、吊索长度和吊索内的拉力,均按刚架吊直状态进行计算。
吊装时,左右两半榀刚架同时起吊,待起吊到设计位置后,先将柱脚固定,然后人站在预先搭设好的临时工作台上安装固定两个半刚架用的顶铰销子。
刚架吊装后,第一榀刚架用缆风绳临时固定(每半榀两侧各拉两根),待第二榀刚架吊装好后,先不要松吊钩,须待装好全部檩条和水平支撑,同时进行刚架校正,使两根刚架形成一个整体后再松去吊钩。
从第三根刚架开始,只要安装几根檩条临时固定刚架即可。
刚架的校正,主要是校正刚架顶铰处和柱脚的中间、垂直于柱脚的横向轴线及刚架上弦的直线度。
3.9.5、压型钢板施工
A、施工准备工作
1)、铺板前应先检查檩条坡度是否准确,安装是否牢固。
2)、铺板可采取切边铺法和不切边铺法,切边辅法应事先根据板的排列切割板块搭接处金属板,并将夹心泡沫清除干净。
屋角板、包角板、泛水板均应事先切割好。
B、施工要求
1)、墙板应边缘整齐、表面光滑,外形规则,不得有扭翘、锈蚀等缺陷。
2)、墙板堆放场地应平坦、坚实,且便于排除地面水,堆放时应分层,并每隔3~5米处加垫木。
人工搬运时不得扳单层钢板处,机械运输时应有专用吊具包装。
3)、墙板采取切边铺法时,左右两块板的板峰应对齐;不切边铺法时,左右两块板的板峰应错开一波。
铺板应挂线铺设,使纵横对齐,搭接长度不应小于200mm。
墙板铺设从一端开始;往另一端。
4)、每块墙板两端的支承处的板缝均应用M6.3自攻螺栓与檩条固定,中间支承处应每隔一个板峰用M6.3自攻螺栓与檩条固定。
见图。
钻孔时,应垂直不偏斜将板与檩条一起钻穿,螺栓固定时,先垫好密封带,套上橡胶垫板和不锈钢压盖一起拧紧。
C、质量要求
1)、不得有渗漏水;
2)、钢板要完整,不得有划伤或锈斑;
3)、螺栓和拉铆钉应拧紧,不得松弛;
4)、板间密封条应连续,拉铆钉和搭接口均应用密封材料封严。
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