钢结构制作课程ppt 第1章.ppt

1、70年代末以来，随着我国改革开放政策的提出、实施和推进，国民经济迅速增长，科技进步迅速，人们对物质和精神文化生活的需求也日益高涨。 在建设领域中，人们对各种建筑物，不仅要求安全性、实用性、可靠性、经济性，还赋予其一定的精神文化要求，提出了更多、更新、更高、更独特的要求。 由于铁元素骨的结构具有综合力学性能好、重量轻、易于装卸、生产周期短、易于实现先进的现代工业化生产、可资源再生等优点，易于实现崭新灵巧的结构形式，在目前的建筑领域得到广泛应用。 新的结构体系、新的设修订理论和新的材料、新的制作安装技术相继出现，特别是随着修订机技术和工程科学理论的迅速发展，钢结构将得到更广泛的应用和更深层次的发展

2、。 改革开放以来，中国的钢产量迅速增加，从1978年的3178万吨到1996年首次突破亿吨大关，居世界第一位的2008年超过5亿吨，2009年再从13.5%增产5.68亿吨，连续14年维持世界掌门人。 在云同步，随着我国高强度钢材生产技术的提高和完善，建筑钢结构钢材的使用发展到了Q420和Q460，钢材的综合性能有了明显改善。 例如，屈强低、塑性和韧性高、焊接性能和z方向性能得到了很大改善等。 此外，还可以根据特殊结构的需求生产耐候性优良的耐候钢材。 钢材产量的快速增长和质量的提高为我国建筑钢结构建设事业的发展创造了极好的时间节点。 建筑钢结构应用领域已经广泛，初期采用了唯一的国家重点工程和从

3、大型/重型厂房到钢结构，如今的普通单层/多层房屋、高层/超高层、大范围建筑、塔桅建筑等大量钢结构。 目前，全年建成的单层钢结构轻型房屋已达数千、万平方米以上的高层和超高层铁元素骨的结构建筑有一百栋，如421m高的上海金茂大厦(图1.1-1 )、492m高的上海环球金融中心(图1.1-2 )、632m高的上海中心(图) 2332m 432m高的广州珠江新城西塔(图1.1-5 )高的结构有世界最高观光电视塔广州新电视塔(高610m，图1.1-6 )、上海东方明珠电视塔(高468m，图1.1-7 )等的大摇镜头结构有广州国际会议展示中心(suka 126 m，图1.1-8 )， 国家体育场有鸟巢(南

4、北方向332.3m，东西方向297.3m，图1.1-9 )、南京奥体中心体育场(主拱摇镜头360m，图1.1-10复杂结构有广东科学中心(图1.1-12 )、大连国际会议中心(图1.1-13 )等，是中国第一个多面体空间刚架结构国家游泳比赛场馆、图1.1-1上海金茂大厦、图1.1-2上海环球金融中心、图1.1-3上海中心大厦、图1.1-4北京牌中央电视台大厦、图1.1-5广州珠江新城西塔、图1.1-6广州新电视塔、图1.1-9国家体育场、图1.1-11沈阳奥林匹克体育图1.1-12广东科学中心，图1.1-14国家游泳中心(水立方)，图1.1-13大连国际会议中心，图1.1-15奥运会羽毛球旋塞

5、阀馆我国的建筑钢结构企业也在建筑钢结构发展的浪潮中茁壮成长，出现了许多优秀的钢结构制造和安装企业，完成了大量大型、复杂、新、特、奇的建筑钢结构工程制造和安装工程，其中许多工程不仅成为当地的象征性建筑，也登上了世界奇观建筑的排名目前，我国铁元素骨制造企业不仅规模宏大，而且技术先进，自动半自动生产流水线及配套数控技术得到广泛应用，基本实现了专业化、机械化、现代化、工业化、规模化生产。 铁元素骨安装企业也蓬勃发展，各类安装设备齐全，安装、检测技术先进，施工阶段分析管理、信息化控制等技术得到普遍重视和广泛应用。 建筑钢结构制作工艺学是一门实践性强、交叉学科多的专业课，内容主要包括绪论、建筑钢结构材料与

6、性能、施工详细设定、构件加工、钢结构焊接、典型构件加工技术实例、螺栓连接、钢结构临时装配、钢结构油漆作、构件质量检验、包装与运输、钢结构制作， 1.2.1加工制作特征建筑钢结构制作的最小单元针织面料是零配件，其由构成零配件和构件的基本针织面料，如结节点板、肋等多个零配件构成的单元针织面料，被称为焊接工字钢、钢牛腿等构件或构件和构件构成，与梁、柱、支撑等组件部件的连接可以使用焊接、栓连接、铆接等各种连接形式。 完整的钢结构，需要通过产品材料使用机械设备和成熟的技术方法进行各种加工处理，达到产品的预定要求目标。 在铁元素骨的制作中，需要剪切、冲击、切、折、切、钻孔、焊接、铆接、喷雾、冲压、辊、弯曲

7、、卷、削、磨粉机、磨削、锯、涂、掷、热处理、无损检验的建筑结构形式多种多样，有建筑、不同的结构形式、部分且工程量大、工期严格、制造成本控制严格，建筑钢结构加工制作与其他产品相比，具有建筑钢结构形式多样、建筑、结构形式不同、构件形状、尺寸和要求不同、结构相同但构件完全相同的特点。 且工程量大、工期严格、制造成本控制严格，建筑钢结构加工制作与其他产品相比，具有以下特点：1.专业化中国对建筑企业实行严格的专业资质要求制度，作为建筑，钢结构制作符合该制度的要求，从事建筑钢结构制作的单位取得了相应的资质必须在其资质允许范围内从事加工制作生产未取得建筑钢结构制作资格的单位和个人不得从事建筑钢结构的加工制作

8、。 此外，随着建筑结构形式的多样化和新颖化，建筑质量要求更加严格和专业，对建筑钢结构加工制作的专业化要求更高。 2、规模化为中国，建筑施工实施招标制度，各项钢结构工程产量相当大，对建筑施工参与钢结构制作单位的生产规模有一定要求，必须具备能满足工程量和工程进度的生产加工能力。 由此，建筑结构钢的加工制作应该具有一定的规模。 3、工业化钢结构加工制造周期短，建设速度快。 为了满足这一需求，提高生产效率，实现规模化生产，有效降低生产成本，保证产品品质，现代建筑钢结构加工制作必须是机械化、自动化的工业化生产。自动、半自动生产流水线及定径套全自动数控设备得到普遍应用，钢结构零配件加工基本采用机械化加工，

9、焊接基本采用自动或半自动焊接，质量稳定、可靠。 4、多样化建筑钢结构的加工制作手段涉及钢材的各种冷加工、热加工技术和表面处理技术。 冷加工技术主要有剪切、打孔机切割、折弯、钻头、滚圆、车削、切削、铣削、锯齿等，热加工技术主要有火焰切割、等离子切割、焊接、铸造、锻造、热处理等，还有除锈、涂料油漆作、喷涂、热镀等金属材料的表面处理技术1.2.2加工制作方法建筑钢结构根据结构形式和应用范围分为(1)大范围空间钢结构(如管桁架结构、网架结构、网壳结构等) (2)高层/超高层钢结构(如办公建筑、酒店等) (3)多层钢结构(如多层厂房、超级大市集、办公建筑等) (4) 单层钢结构(如单层现场、仓库等) (

10、5)预应力钢结构(如张弦结构、弦支圆顶结构、斜拉结构等) (6)住宅结构(如低层/别墅结构、多层结构、高层/小高层结构等) (7)高喵了个咪耸立的铁元素骨的结构(如电视塔、发射塔等) (8)钢混合动力车结构形式虽然不同，但共同点是都是部件、结节点由某种连接方法(圆角连接、螺栓连接、铝铆钉连接或混合连接)构成。 这些个构件、结节点由钢材按一定方法加工制成最小的针织面料零配件，零配件组装，焊接制作零配件，然后由零配件和零配件组装，焊接制作构件或节点。 部件或结节点在检验合格后，进行表面处理加工、防腐加工，最终完成零配件/结节点。 根据制作过程，零配件制作可分为施工详细设定修订、产品材料采购、零配件

11、和零配件加工、组装、焊接、矫正、预组装、表面处理、油漆作、包装、运输等过程。 1、加工零配件和零配件的加工成分：钢材的切断加工、边缘加工、铣刀研磨机加工、弯曲、成形和制孔等。 (1)切割加工：钢材的切割加工有机械切割、火焰切割和等离子体切割等方法；(2)边缘加工：常用的方法主要有刀片、刨花、铣刀研磨机、碳电弧瓦斯气体刨花、瓦斯气体刨花和坡地加工等；(3)铣刀研磨机：主要有端面磨粉机加工(4) 弯曲：钢材的弯曲根据加工方法可以分为弯曲、弯曲、弯曲和弯曲等，根据加热方式可以分为冷弯曲和热弯曲两种(5)成形(类型):弯曲成形(辊成形)成形(类型)和模具压塑成型等加工方法(6)制孔：通常用钻头和打孔机

12、孔的方法进行孔2 .组装部件的组装根据零配件的定位方法分为划线定位组装和用数字大板块或定位器组装的2种。 具体的方法有取样法、仿制复制组装法、立法、卧床法、模具组装法等。 3 .焊接常用的焊接方法有手弧焊、气体保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、大头针焊等。 4 .对油漆作前钢材的表面处理(即除锈处理)进行表面处理的方法有：通过手动和动力手工工具除锈、通过喷射或投射除锈、通过火焰除锈、通过酸洗除锈等。 5、油漆作油漆作的主要内容为防腐油漆作和防火油漆作，目前大多数钢结构工程都使用涂料进行防腐和防火。 主要方法有刷涂法、辊涂法、浸涂法、气喷法、无气喷法等。 根据钢主要构件的多样性，不同部件的技术要求和质

13、量标准也不同，各钢结构加工厂家的技术水平、设备能力等也不同。 因此，制作中的具体加工制作方法也不同。 在实际生产中，必须根据零配件的技术要求和具体特点，以及厂家的技术、设备、操作人员的技能水平、加工习惯等实际情况，选择合适的加工制作方法。1.2.3加工工艺钢结构制作工艺多，应仔细安排加工顺序，尽量避免工件倒流，减少往返运输和换向时间。 由于厂家设备能力和零配件制作要求各不相同，工艺流程略有不同，图1.2-1是大流水作业生产的一般工艺流程。 对于有特殊加工要求的构件，制作前必须制定专业的加工工序，制作专业工艺流程和工艺工艺卡。图1.2-1大流水作业生产的工艺流程，钢结构由钢板、模具钢等必要的连接

14、构成基本部件，如南朝梁、柱、管桁架等，再通过一定的安装连接组装成空间整体的结构，如屋顶、厂房、钢男同性恋、钢桥等。 可见连接的结构和修订是钢结构设置修订的重要组成部分。 良好的连接应符合安全可靠、节约钢材、结构简单、施工方便等原则。 铁元素骨的结构的基本连接方法分为焊接连接、铝铆钉连接和螺栓连接三种(参照图1.3-1 )，在一些铁元素骨的结构中经常采用组合连接(例如塞焊连接等)。 (a )焊缝连接、(b )铝铆钉连接、(c )螺栓连接、图1.3-1钢结构的连接方法、1 .焊缝连接(图1.3-1a )是现代钢结构的最主要的连接方法。 其优点是不削弱部件截面(不需要钻头)，结构简单，节约钢材，加工

15、方便，能够在一定条件下采用自动化操作，生产效率高。 另外，焊缝连接的刚性大，密封性能好。 焊接的缺点是焊接附近的钢材在焊接的高温作用下形成热影响区，热影响区从高温下降到常温的蒸发制冷速度快，钢材的脆性变大，云同步，由于热影响区的不均匀收缩，焊接物容易产生焊接残馀应力和残留变形，进而引起裂纹，导致脆性破坏。 焊接结构低温脆的问题也比较明显。 2、铝铆钉紧固铝铆钉紧固(图1.3-1b )的优点是塑性和韧性好，传递力可靠，质量容易检验和保证，可用于耐动载荷重结构。 但是，由于铆接工序复杂，钢的使用量多，所以铁元素钢很费事，现在不太被采用。 3 .螺栓紧固螺栓紧固(图1.3-1c )有通常的螺栓紧固和高强度螺栓紧固两种。 一般螺栓通常为Q235钢制，高强度螺栓由高强度钢材制成并经过热处理。 高强度螺栓由于其紧固紧密，抗疲劳，承受动载荷可靠，成本也不太高，目前在一些重要的永久结