第8章 钢结构制作与安装

第8章钢结构制作与安装,8.1钢结构工程概述8.2钢结构制作8.3钢结构安装8.4钢结构临时支撑的卸载,8.1钢结构工程概述,钢结构由钢板、热轧型钢和冷加工成型的薄壁型钢建造而成。它具有材料材质均匀、强度高、塑性韧性好、结构重量轻、与力学计算假定较符合、工业化程度高、施工周期短、密闭性好、可回收利用等优点。因此，钢结构广泛应用于多高层建筑、大跨及悬挑结构、工业厂房、高耸结构、桥梁结构、轻型结构及其它特种结构。,8.1钢结构工程概述,8.1钢结构工程概述,8.1钢结构工程概述,8.2钢结构制作,8.2.1钢结构深化与详图设计8.2.2钢结构构件制作工艺,8.2.1钢结构深化与详图设计,钢结构工程的详图设计一般由加工单位负责完成。其制作流程如下图所示。,1构件详图设计应包含如下内容,（1）构件细部、重量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部和锁口等。（2）螺栓统计表，螺栓标记，螺栓直径，螺栓强度等级及栓钉统计表。（3）轴线号及相对应的轴线位置。（4）布置索引图。且每一段外框柱必须在布置索引图上给出上下二个轴线控制点与定位轴线的位置关系。（5）加工、安装所必须具有的尺寸。（6）图纸标题、编号、改版号、出图日期。,2施工详图设计,应根据节点设计详图进行，如在节点设计图中无相对应的节点时，可按照“高层钢结构规范”选用，但必须提交原设计单位认可。施工详图上的构件尺寸应采用MS公制尺寸；图面上所有的文字标注或说明必须采用中文。结构钢的材质在没有特别指明的情况下按“钢结构施工图设计说明”选用。在设计图没有特别指明的情况下，孔径按钢结构高强度螺栓连接技术规程JGJ82选用。,3钢结构深化设计中需要考虑的因素,（1）结构施工预调整值（2）钢结构安装的方法及施工措施（3）满足土建结构施工的衔接、机电各专业的需求及其它施工措施的需求（4）钢结构制作工艺及运输所需考虑的因素,8.2.2钢结构构件制作工艺,1钢结构制作工艺过程2钢结构制作技术要求3钢结构制作质量要求,2钢结构制作技术要求,（1）放样、下料应根据加工工艺要求放出加工余量；有起拱要求的，放样时应按要求起拱。（2）设计要求全焊透的一、二级焊缝必须按规范要求做超声波探伤检验。（3）制孔应注意控制其孔距和垂直度。（4）装配工序应根据构件的形式设计制作出能够保证构件整体几何尺寸正确、减少变形量的工装、夹具。（5）焊接工序应注意控制其焊接变形量。（6）矫正工序可根据构件的变形部位、变形形式、变形量等设计制作出能够使构件消除变形量的工装(矫正胎架)。,3钢结构制作质量要求,（1）样板、样杆要仔细核对尺寸，并应经质量检验员检验合格后，才能下料。（2）有探伤要求的焊缝，必须经探伤检验合格后，才能进入下道工序。（3）采用套模钻孔时，钻模要仔细核对尺寸，并应经质量检验员检验合格后，才能钻孔。（4）构件装配完成后，要仔细检查各部尺寸是否正确，零件是否装配齐全、是否达到技术要求等，并应经质量检验员检验合格后，才能进入焊接工序。（5）焊接时，必须严格执行经评定合格，批准使用的焊接工艺。（6）完成矫正的构件，必须经质量检验员检验合格后，才能进入下道工序。,8.3钢结构安装,8.3.1组装原理与方法8.3.2钢网架的安装方法及基本要求8.3.3钢网架安装工艺,8.3.1组装原理与方法,钢结构是由许多杆件组合而成。在安装过程中它们需要按照一定的安装顺序和技术要求，将其连接和固定，使其成为一整体结构，这一过程称为组装。,1组装原理,1组装原理,图8.7矩形零件的定位,1组装原理,2组装方法,2组装方法,2组装方法,2组装方法,2组装方法,8.3.2钢网架的安装方法及基本要求,1钢网架概述网架和网壳总称为空间网格结构。这种空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的，它可以充分发挥三维空间的优越性，传力路径简捷，特别适用于大跨度建筑。由双层或多层平板形网格组成的结构称为平面网架（简称网架）；由单层或双层曲面形网格组成的结构称为网壳。平面网架又可分为交叉桁架体系和角锥体系两类。角锥体系受力更为合理，刚度更大。网架的高度主要取决于跨度，网架尺寸应与网架高度配合决定，腹杆的角度以45为宜。這种平面网架主要用于住宅、办公楼、公寓等中、高层建筑。,2钢网架的安装方法,3钢网架安装的基本要求,3钢网架安装的基本要求,8.3.3钢网架安装工艺,1高空散装法,1高空散装法,2分条或分块安装法,2分条或分块安装法,2分条或分块安装法,2分条或分块安装法,2分条或分块安装法,2分条或分块安装法,2分条或分块安装法,3高空滑移法,3高空滑移法,3高空滑移法,3高空滑移法,3高空滑移法,4整体吊装法,4整体吊装法,5整体提升安装法,6整体顶升安装法,6整体顶升安装法,8.3.3临时支撑系统,临时支撑系统在大跨度及空间钢结构施工中，最常用的施工方法是高空分段(块)吊装法，与此配套的最主要的一个技术措施就是设置合理的临时支撑体系。临时支撑体系提供了永久结构在未成型前的支承依靠。根据不同的结构形式、吊装单元分割以及下部结构情况，临时支撑的形式也不尽相同。因此，需要结合工程实际，合理地选择和设计支撑结构。设计的原则是具有可操作性、经济性、便利性及安全性。,1临时支撑体系分类,1临时支撑体系分类,2临时支撑体系的构成,不论是何种形式的临时支撑，其体系的构成基本上可分为三部分：基础连接、主体结构和支承构造。基础连接部分的功能，是将临时支承的主体结构有效固定在下部结构上，并有效传递临时支承的荷载；主体结构是临时支撑的本体，是支撑体系强度、稳定的提供者；支承构造部分是待安装构件的支托，起到承上启下的作用。,3临时支撑体系的选择,临时支撑体系的选择需要综合考虑安装方案、需支承的结构形式、下部结构、资源落实等因素。但主要考虑以下问题：（1）临时支撑自身的可靠性。如支撑自身的强度、变形及稳定等；（2）下部结构的安全性。如下部混凝土结构的承载安全、裂缝不超限等；（3）临时支撑装拆的方便性；（4）临时支撑的经济性和资源可落实性,8.4钢结构临时支撑的卸载,钢结构及钢网架安装时常须搭设临时支撑。一般在钢结构主体安装形成空间稳定结构并完成所有焊接及连接工作后，需要对临时支撑结构进行卸载（拆除）。所谓载卸就是对钢结构卸去临时支撑提供的支撑荷载，使其由被外力支撑的状态变成完全靠自身结构内力保持稳定的设计状态。因而，对临时支撑卸载，对整个钢结构本身来说实际是一个加载过程。对于大型钢结构，卸载的总吨位大、单点卸载负荷大、卸载点多且分布广，往往需要分区分次卸载。对大型结构卸载前可以建模对