钢结构高层建筑施工.ppt

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1、第一节 钢结构材料与结构构件一一 钢结构材料钢结构材料建筑钢材分为普通碳素钢、普通低合金普通碳素钢、普通低合金钢和热处理低合金钢钢和热处理低合金钢。目前大量使用的仍以碳素钢为主。我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的应用最普遍的是是Q235，其屈服点为，其屈服点为215235Mpa，塑性和韧性均很好。16锰钢为普通低合金锰钢为普通低合金钢，其屈服点为钢，其屈服点为315345Mpa，强度很高，可节约钢材。钢结构材料热处理低合金钢热处理低合金钢是对低合金钢进行热处理，以进一步提高其强度，同时又不显著降低其塑性和韧性。国外有些钢材的性能与我国钢材相似。国外有些钢材的性能与我国钢材相似。类似类似Q235

2、碳素钢的：碳素钢的： n美国的美国的A36n日本的日本的SM41n德国的德国的ST37n前苏联的前苏联的CT3类似类似16锰钢的：锰钢的：n美国的美国的A440n德国的德国的ST52采用国外进口钢材时，一定要进行化学成分和机械性能的分析和试验 钢结构材料与结构构件二二 结构构件结构构件（一）钢结构柱（一）钢结构柱柱截面柱截面多为宽翼缘工字形截面宽翼缘工字形截面或箱形截面箱形截面。宽宽翼缘工字形截面者多用轧制的宽翼缘翼缘工字形截面者多用轧制的宽翼缘H型钢，型钢，它宜于两个方向与梁连接，力学性能也好，当它宜于两个方向与梁连接，力学性能也好，当结构高度不太高时，一般都选用这种截面。结构高度不太高时，

3、一般都选用这种截面。当荷载较大时，还可用焊接的宽翼缘当荷载较大时，还可用焊接的宽翼缘H型钢型钢。当荷载大或存在双向弯矩时，多用箱形截面当荷载大或存在双向弯矩时，多用箱形截面，可由H型钢上加焊钢板，或由四块钢板焊接而成。高度大的钢结构的柱多用箱形截面。此外，有些钢结构高层有些钢结构高层采用十字形截面十字形截面的柱，尤其是由两个轧制工字钢或钢板的柱，尤其是由两个轧制工字钢或钢板组合成的十字形截面柱，特别适宜与承组合成的十字形截面柱，特别适宜与承受双向弯矩。受双向弯矩。（如上海27层的瑞金大厦） 钢结构材料与结构构件（二）钢结构梁（二）钢结构梁钢结构高层的梁，多为轧制或焊接的轧制或焊接的H型钢梁，型

4、钢梁，需要时也可制成复合截面需要时也可制成复合截面。如高度受限制时，可在轧制型钢梁的最大弯矩区焊以附加翼缘板，在轧制型钢梁的最大弯矩区焊以附加翼缘板，或在轧制型钢梁的上翼缘焊上槽钢以增加横向或在轧制型钢梁的上翼缘焊上槽钢以增加横向刚度等刚度等。对高层建筑的大梁、悬臂梁或悬挂结构的悬臂梁，也可焊成箱形截面的梁。可焊成箱形截面的梁。（如美匹兹堡钢铁公司的梁）当轧制型钢不能满足设计要求时，则可选用由自动焊接的设备焊接的可选用由自动焊接的设备焊接的焊接焊接H型钢或箱形截面型钢或箱形截面。钢结构材料与结构构件柱与柱的连接，柱与柱的连接，n如为H型钢柱可用高强螺栓连接或高型钢柱可用高强螺栓连接或高强螺栓与

5、焊接共同使用的混合连接强螺栓与焊接共同使用的混合连接，n如为箱形截面柱，则多为焊接。箱形截面柱，则多为焊接。钢结构材料与结构构件柱与梁的连接柱与梁的连接，因其多为H型钢梁，可用高强螺栓连接、焊接或混合连接高强螺栓连接、焊接或混合连接。梁与梁、支撑与梁、柱的连接梁与梁、支撑与梁、柱的连接，同样可可用高强螺栓连接或焊接。用高强螺栓连接或焊接。钢结构材料与结构构件第二节 高层钢结构安装一一 安前准备工作安前准备工作高层钢结构的安前准备工作，主要有编制施工方案、拟定技术措施、编制施工方案、拟定技术措施、构件检查、构件检查、安排施工设备、工具和材料、安排施工设备、工具和材料、组织安装力量组织安装力量等。

6、以下介绍钢结构特有的准备工作：第二节 高层钢结构安装（一）钢结构预检和配套（一）钢结构预检和配套钢结构出厂前，制造厂应根据制作规范、规定及设计图的要求进行产品检验，填进行产品检验，填写质量报告，结构安装单位再在制造厂写质量报告，结构安装单位再在制造厂质量报告的基础上，根据构件性质分类，质量报告的基础上，根据构件性质分类，再进一步进行复检或检验。再进一步进行复检或检验。钢构件预检的计量工具和标准应统一，质量标钢构件预检的计量工具和标准应统一，质量标准也应统一，特别是对钢卷尺的标准要特别重准也应统一，特别是对钢卷尺的标准要特别重视视，有关单位（业主、土建、安装、制造厂）应各执统一标准的钢卷尺。结构

7、安装单位对钢构件预检的项目对钢构件预检的项目，主要是与与施工安装质量和工效直接有关的数据，施工安装质量和工效直接有关的数据，如：几几何外型尺寸，螺孔大小和间距、预埋件的位置、何外型尺寸，螺孔大小和间距、预埋件的位置、焊接坡口、节点摩擦面、构件数量规格焊接坡口、节点摩擦面、构件数量规格等。第二节 高层钢结构安装钢构件预检钢构件预检是项复杂而细致的工作，预检时尚需一定的条件，构件预检时间宜构件预检时间宜放在钢构件中转堆场配套进行放在钢构件中转堆场配套进行。现场钢结构安装是根据规定的安装流水顺序进行的。钢构件必须按照安装流水顺序的需要供应构件，但制造厂的构件供应是分批进行的，同结构安装流水顺序不一致

8、，故中间必须设置钢构件中转中间必须设置钢构件中转堆场用以调节。堆场用以调节。第二节 高层钢结构安装中间堆场的作用中间堆场的作用是：n1）储存储存制造厂的钢构件；制造厂的钢构件；n2）根据安装流水顺序进行构件配套，）根据安装流水顺序进行构件配套，组织组织供应；供应；n3）对钢构件质量进行）对钢构件质量进行检查和修复检查和修复，保证运，保证运合格的构件到现场。合格的构件到现场。第二节 高层钢结构安装中转堆场中转堆场n 应尽量接近施工现场应尽量接近施工现场n 同市区道路相连接同市区道路相连接n符合运输车辆的运输要求符合运输车辆的运输要求n要有电源、水源和排水管道要有电源、水源和排水管道n场地平整场地

9、平整第二节 高层钢结构安装（二）钢柱基础检查（二）钢柱基础检查n 1定位轴线检查定位轴线检查n 2柱间距检查柱间距检查n 3单独柱基中心线检查单独柱基中心线检查n 4柱基地脚螺栓检查柱基地脚螺栓检查n 5基准标高检测基准标高检测柱基地脚螺栓的预埋方法柱基地脚螺栓的预埋方法有 n 直埋法直埋法n 套管法套管法 第二节 高层钢结构安装（三）标高块设置及柱底灌浆（三）标高块设置及柱底灌浆为控制钢结构上部结构的标高，在钢柱在钢柱吊装以前，要根据钢柱预检结果，在柱吊装以前，要根据钢柱预检结果，在柱基础表面浇筑标高块基础表面浇筑标高块，标高块用无收缩砂浆制作，立模浇筑，其强度不小于强度不小于30Mpa,标

10、高块表面须埋设厚度为须埋设厚度为1620的钢面板的钢面板，浇筑标高块之前基础表面应凿毛，以增强粘结。第二节 高层钢结构安装待第一节钢柱吊装、校正和锚固螺栓固钢柱吊装、校正和锚固螺栓固定后，要进行底层钢柱的柱底灌浆定后，要进行底层钢柱的柱底灌浆，灌浆前应在钢柱底板四周立模板在钢柱底板四周立模板，用水清洗基础表面，排除多余水后灌浆，灌浆用砂浆基本上保持自由流动，灌浆从一灌浆从一边进行，连续灌注，灌浆后用湿草包或边进行，连续灌注，灌浆后用湿草包或麻袋等遮盖养护。麻袋等遮盖养护。第二节 高层钢结构安装（四）钢构件现场堆放（四）钢构件现场堆放按照安装流水顺序由中转堆场配套运入由中转堆场配套运入现场的钢构

11、件现场的钢构件，利用现场的装卸机械尽量将其就位到安装机械的回转半径内。由运输造成的杆件变形，在施工现场要杆件变形，在施工现场要加以矫正。加以矫正。第二节 高层钢结构安装（五）安装机械的选择（五）安装机械的选择高层钢结构安装都用塔式起重机高层钢结构安装都用塔式起重机，要求塔式起重机的臂杆长度具有足够的覆盖面；具有足够的覆盖面；要有足够的起重能力，满足不同部位构件的起要有足够的起重能力，满足不同部位构件的起吊要求吊要求；钢丝绳容量要满足起吊高度要求钢丝绳容量要满足起吊高度要求；起吊速度有足够档次，满足安装需要起吊速度有足够档次，满足安装需要；多机作业时，臂杆要有足够的高差。足够的高差。第二节 高层

12、钢结构安装（六）安装流水段的划分（六）安装流水段的划分高层钢结构安装需按照建筑物平面形状、结构按照建筑物平面形状、结构型式、安装机械数量和位置等划分流水段。型式、安装机械数量和位置等划分流水段。平面流水段划分平面流水段划分应考虑钢结构安装过程中的整整体性和对称性体性和对称性，安装顺序一般由中央向四周扩展由中央向四周扩展，以减少焊接误差。立面流水段划分立面流水段划分，以一个钢柱高度内所有构件以一个钢柱高度内所有构件作为一个流水段。作为一个流水段。第二节 高层钢结构安装二 钢结构构件安装与校正钢结构高层建筑的柱多为34层一节，节与节之间用坡口焊连接。在吊装第一节柱时。应在预埋的地脚螺栓上加设保护套

13、管；柱吊装前应预先在地面上把操作吊篮、爬梯等固定在施工需要的柱部位上。第二节 高层钢结构安装钢柱的吊点在吊耳处吊点在吊耳处，根据钢柱的重量和起重机的起重量，钢柱的吊装可用双吊装可用双机抬吊或单机吊装。机抬吊或单机吊装。单机吊装以回转法回转法起吊，柱根垫以垫木，柱根垫以垫木，严禁柱根拖地；严禁柱根拖地；而双机抬吊是指钢柱吊离地面后，在空钢柱吊离地面后，在空中进行回直。中进行回直。 第二节 高层钢结构安装钢柱就位后，先调整标高，再调整轴线，最后调整垂直度。为控制安装偏差，对高层钢结构先确定标准柱。标准柱是指能控制框架平面轮廓的少数柱，一般选择平面轮廓的转角柱为标准柱，正方形框架取四根转角柱，矩形框

14、架当长短边之比大于2时取六根柱，多边形框架则取转角柱为标准柱。第二节 高层钢结构安装一般取标准柱的柱基中心线为基准点，取标准柱的柱基中心线为基准点，用激光铅直仪以基准点为依据对标准柱用激光铅直仪以基准点为依据对标准柱的垂直度进行观测，于柱顶固定有测量的垂直度进行观测，于柱顶固定有测量目标目标。为使激光束通过，在激光仪上方的金属在激光仪上方的金属或混凝土楼板上都需固定一个小钢管，或混凝土楼板上都需固定一个小钢管，激光仪设在地下室底板上的基准点处激光仪设在地下室底板上的基准点处。第二节 高层钢结构安装除标准柱外，其它柱的误差量测不用激光仪器，通常用测量法。通常用测量法。钢柱标高的调整标高的调整，每

15、安装一节钢柱后，每安装一节钢柱后，对柱顶进行一次标高实测对柱顶进行一次标高实测，标高误差超误差超过过6需进行调整需进行调整，多以低碳钢板垫到规定要求。第二节 高层钢结构安装钢柱轴线位移的校正，以以下节钢柱顶部的实际下节钢柱顶部的实际柱中心线为准柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线的中心线即可。安装楼层压层钢板楼层压层钢板时，先在梁上画出压层钢板在梁上画出压层钢板铺放的位置线铺放的位置线，铺放时要对正相邻两排压型钢要对正相邻两排压型钢板的端头波形槽口板的端头波形槽口，以便钢筋能顺利通过。在每一节柱的全部构件安装、焊接、拴接完成安装、焊接、拴接完成并验收合格后

16、并验收合格后，才能从地面引测上一节柱的定才能从地面引测上一节柱的定位轴线。位轴线。第二节 高层钢结构安装三.钢结构构件的连接施工钢构件的现场连接是钢结构施工中的重要课题。对连接的基本要求：n提供设计要求的约束条件n应有足够的强度和规定的延性n制作与施工方便第二节 高层钢结构安装目前钢结构的现场连接钢结构的现场连接，主要用n高强度螺栓连接高强度螺栓连接n电焊连接电焊连接钢柱钢柱多为坡口焊连接坡口焊连接，n梁与柱、梁与梁的连接梁与柱、梁与梁的连接视约束要求而定，有的用高强度螺栓高强度螺栓，有的则坡口坡口焊和高强度螺栓共用。焊和高强度螺栓共用。第二节 高层钢结构安装（一）钢结构构件焊接工艺（一）钢结构构件焊接工艺1 1 高层钢结构焊接顺序高层钢结构焊接顺序 焊接顺序的正确确定，能减少焊接变形，保证焊接质量。一般情况下应从中心向四周扩展从中心向四周扩展，采用结构对称、节点对称的焊接顺序结构对称、节点对称的焊接顺序。第二节 高层钢结构安装（一）钢结构构件焊接工艺立面的一个流水段的焊接顺序：n 上层主梁 压型钢板 n 下层主梁 压型钢板 n 中层主梁 压型钢板n 上、下柱焊接第二节 高层钢结构安装