《钢结构项新技术》PPT课件.ppt

钢结构10项新技术,侯兆欣 中冶集团建筑研究总院 北京市远达建设监理有限责任公司,钢结构发展的现状,结构的优越性 坚实的物质基础 良好的技术经济政策环境 广阔的市场环境 为什么把钢结构作为新技术 与上版在内容上的区别 技术依托单位和咨询专家,2.2 粗钢消费的变化,钢结构10项新技术,钢结构详图设计CAD与CAM制造技术 钢结构施工安装技术厚板焊接、仿真施工、滑移施工、整体吊装 钢与混凝土组合结构技术 预应力钢结构及索膜结构技术 住宅钢结构技术 钢结构防火、防腐技术 高效高强钢材,CAD &CAM技术,CADComputer Aided Design CAMComputer Aided Manufacturing 详图设计ShopdrawingCADComputer 设备CAM型钢 放样下料 相贯线切割 钻孔与开坡口,厚板Z向指标的选择,节点构造+板厚层状撕裂危险性系数板厚方向断面收缩率硫的含量钢板Z向指标 40mm以下，应力（9:1）小于屈服 Z15-40mm70mm Z25-70mm100mm Z35-100mm以上 T型-L型-+型,防止层状撕裂的构造措施,尽量小的坡口角度及间隙 角接接头偏向侧板或对称开坡口 尽量双面对称坡口 板厚受焊接应力的板端头伸出焊缝t以上 采用过渡段，以对接取代角接接头,厚板焊接工艺措施,防层状撕裂构造措施 采用双面坡口对称焊 低强度细焊条堆焊塑性过度层 板边火焰切割面用机械方法去除淬硬层 低氢型、超低氢型焊条或气体保护焊 提高预热和层间温度,钢结构安装施工仿真技术,仿真技术 构件吊装仿真 预拼装仿真 预变形仿真 进度仿真 变形仿真,空间结构的类型,螺栓球网架、网壳 焊接球网架、网壳 钢管（圆、方、矩）相贯节点空间桁架 板式构件空间结构 斜拉索组合空间结构体系 张弦（拉）空间结构（索、梁、穹顶） 索膜结构,大跨度空间钢结构的重点问题,考虑变形协调（边界条件基础） 重视温度效应（温度应力是关键） 抗震验算（地震力分析是难点） 整体稳定（单层壳体是重点） 吊装工况验算 预应力张拉设计 支撑体系和滑移支坐,大跨度空间结构的预拼装,预拼装的类型 验证设计图纸和构件详图的正确性 解决空间起拱问题 确定复杂空间尺寸 确定对接拼装预留间隙 提高现场拼装的质量，加快施工进度,大跨度空间钢结构的重点问题,考虑变形协调（边界条件基础） 重视温度效应（温度应力是关键） 抗震验算（地震力分析是难点） 整体稳定（单层壳体是重点） 吊装工况验算 预应力张拉设计 支撑体系和滑移支坐,大跨度空间结构的安装,高空散装（满堂红脚手架） 高空滑移 局部或分块吊装 拔杆倒链整体吊装 卷扬机（推磨）整体吊装 抽芯千斤顶电脑控制整体吊装 整体顶升,整体吊装的注意事项,正确看待吊装的技术先进性 吊装验算 临时加固 试吊 应急措施 下降就位 揽风系统的设计,索膜结构的分类,索膜结构的概念 整体张拉式 骨架支承式 索系支承式 空气支承 单层膜材 双层或多层膜材气垫,膜材的种类,ETFE膜四氟乙烯共聚物Ethylene-TetraFluoroEthylene PTFE涂层玻璃纤维膜聚四氟乙烯树脂PolyTetraFluoroEthylene PVC涂层玻璃纤维膜聚氯乙烯树脂-PolyVinylChloride PVC涂层聚合纤维织物膜聚氯乙烯树脂-PolyVinylChloride,膜材性能的比较,施工质量的检验,分项工程及其检验批的划分 钢结构工程的检验 索结构工程的检验 膜结构工程的检验 资料及膜材检验 膜材加工制作质量 膜材安装及感观质量,膜材检验的主要内容,厚度、质量、颜色及涂层厚度（如果有） 单向（纵/横）抗拉强度试验 双向（不同应力比）抗拉强度试验 弹性模量及断裂延伸率试验 熔接强度试验 色差、透光率及自洁性试验 热熔温度试验,钢结构防腐的几个概念,钢材腐蚀及防腐的措施 正确对待和加强防腐涂装的工作 影响防腐效果的四大因素 表面处理 防腐涂料 涂装工艺 缺陷处理,钢材表面处理,钢材表面的锈蚀等级-A、B、C、D级 喷砂（丸）处理Sa1 Sa2 Sa2.5 Sa3 手工机械除锈St2 St3 火焰除锈F 化学除绣P 特殊处理 涂第一道底漆的时间间隔,防腐涂装方案,油脂、酚醛、醇酸等树脂类510年 环氧树脂、氯磺化橡胶类1015年 富锌/中间漆/面漆1520年 富锌（锌加）/环氧/聚氨脂2030年 富锌（锌加） /环氧/氟碳3040年 镀锌/锌黄/面漆30年以上,涂装工艺,环境温度-538，户外涂装：晴天 钢材表面温度高于空气露点温度3 相对湿度-85%，结露 间隔时间表干，4h，4h内不雨淋 涂料及稀释剂的配制，当天 涂装的方法 喷嘴的规格、压力、移动速度,二次涂装及修补工艺,表面清理（海水） 漆面打毛处理 针孔处理 底漆损伤 中间漆损伤 面漆损伤 连接部位,涂装质量检验,钢材表面处理 资料检验 开桶检验 干漆膜厚度 涂层附着力检验 表面质量,钢结构防火涂装,钢结构防火的概念 耐火极限安全疏散+消防灭火 厚涂型防火涂料850mm隔热 薄涂型防火涂料27mm膨胀 超薄型防火涂料0.53mm膨胀 涂料的选择 防腐+防火,防火涂装及质量检验,厚涂型1224h一遍510mm 薄涂型424h一遍13mm 超薄型612h一遍0.20.5mm 表面除锈及防锈底漆 资料及开桶检验 涂料粘结强度和抗压强度复验 涂层厚度及表面质量检验,住宅钢结构体系的优点,符合节能环保的基本国策 符合住宅产业化的政策 使用面积大，利用率高 大空间、高净空房间布局灵活 建筑立面丰富 结构抗震性能好 施工方便，工期短,住宅钢结构体系,轻钢龙骨体系 钢框架体系 钢框架支撑体系 列错桁架体系 钢框架剪力墙体系 钢框架核心筒体系 组合结构体系,结构体系,冷弯薄壁型钢密排柱（龙骨）体系,结构体系,钢排架-支撑体系,结构体系,钢框架体系,结构体系,钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)混合结构体系,结构体系,钢框架预制混凝土剪力墙结构,钢框架-混凝土剪力墙(核心筒)混合结构体系,结构体系,钢框架中心支撑体系,钢框架偏心支撑体系,结构体系,推广应用面临的问题,观念的转变 技术的配套与集成 墙板、楼板、屋面板 防腐、防火问题 造价与定位 试点情况,结构用钢的种类,碳素结构钢-Q235 低合金高强度结构钢Q345 Q390 Q420 一般工程用铸造碳钢件ZG系列 厚度方向性能钢板Z15 Z25 Z35 焊接结构用耐候钢 可靠根据时，可采用其他牌号的钢材 进口钢材,钢材的性能,足够的强度y 、 b、 b/ y 1.2 良好的塑性伸长率（20%） 可靠的韧性冲击功(34J) 好的可加工性冷弯性能(180度) 可焊性-Ceq、Pcm 钢质纯净-S、P含量低 抗层状撕裂能力Z向性能 耐候耐火性能微量元素,合理选用钢材,钢材的质量等级A B C D E级 非焊接承重结构 焊接承重结构 重要的拉弯焊接构件 验算疲劳的非焊接承重结构 验算疲劳的焊接承重结构 厚度效应及抗力分项系数,建筑结构用钢板（GB/T19879）,5-强度等级；4-质量等级；3-Z向指标； 低屈强比（0.85);低屈服强度波动( 110Mpa) 塑性韧性好：伸长率17-23%；冲击功34J 良好的焊接性能：Ceq0.50%;Pcm 0.33% 有害元素S和P相比较低;Z向性能优越 可加工性能好:180度冷弯-2a,3a 供货条件:热轧;正火;温度-变形控制(TMCP),钢和混凝土组合结构技术,组合楼板 组合梁 钢管混凝土 钢骨混凝土 钢混混合结构,组合楼板和组合梁,压型钢板 抗剪栓钉 混凝土及钢筋网 排版图设计 栓钉焊接 临时支撑 安全储备,钢管混凝土,类型:圆钢管;方钢管;多边形钢管 优点:截面小;材料少;免支模;改善防火 泵送顶升浇灌法 立式手工浇捣法 高位抛落无振捣法 自密实混凝