高层钢结构施工.ppt

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1、9.1 钢结构材料与结构构件9.1.1 钢结构的材料与品种钢结构的材料与品种1. 主要钢材的品种和牌号主要钢材的品种和牌号 (1) 碳素结构钢 按按屈服点值屈服点值分为五种：分为五种：195、215、235、355、275MPa； 按按磷、硫杂质的含量磷、硫杂质的含量由多到少分为由多到少分为A、B、C、D四个质量等级；四个质量等级； 按按脱氧方式脱氧方式分为分为F、b、Z、TZ四种。四种。名称符号 名称符号 屈服强度质量等级沸腾钢 QA、B、C、DF 半镇静钢镇静钢特殊镇静钢 BZTZ Q235A.F Q235A.F 屈服强度为屈服强度为235MPa235MPa，A A级沸腾钢级沸腾钢一般是在

2、普通碳素钢的基础上，添加少量的一种一般是在普通碳素钢的基础上，添加少量的一种或几种合金元素而成。常用的合金元素有硅、锰、或几种合金元素而成。常用的合金元素有硅、锰、钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。其目的是为了提钒、钛、铌、铬、镍及稀土元素。其目的是为了提高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性及耐高钢的屈服强度、抗拉强度、耐磨性、耐蚀性及耐低温性能等。低温性能等。(2) (2) 低合金钢低合金钢低合金高强度结构钢共有低合金高强度结构钢共有8 8个牌号。其牌号的表示方个牌号。其牌号的表示方法由法由屈服点字母屈服点字母Q Q、屈服点数值、质量等级、屈服点数值、质量等级三个部分三个部分组成，质量等级按

3、照硫、磷等杂质含量由多到少分组成，质量等级按照硫、磷等杂质含量由多到少分为为A A、B B、C C、D D、E E五级。五级。如如Q345AQ345A表示屈服点为表示屈服点为345MPa345MPa的的A A级钢。级钢。(3)优质碳素结构钢n碳素钢经过热处理得到的优质钢n硫、磷含量都不大于0.035%2.连接材料n铆接 已应用不多n普通螺栓连接 n高强螺栓连接 摩擦型和承压型n焊接 电焊条、焊丝、焊剂六角螺栓六角螺栓扭剪型高强螺栓扭剪型高强螺栓 CO2气体保护焊气体保护焊 9.1.2 高层钢结构材料选用的基本要求n选用原则 既能使结构安全可靠和满足使用要求，又要最大可能节约钢材和降低造价。n选

4、用的基本要求9.1.3 构件的截面形式、连接方式及制作1.钢结构构件的截面形式（1）受拉构件的截面形式（2）受弯构件的截面形式（3）压弯构件的截面形式2.钢结构构件的连接方式与制作(1)连接方式 高强螺栓连接和焊接柱于梁的连接钢构件的制作n编制构件制作指示书n原材料矫正n放样、号料、切割n制孔、边缘加工n组装和焊接n端部加工和摩擦面处理n除锈和涂装n验收和发运9.2 钢结构安装钢结构安装 技术准备：技术准备：制定安装技术方案，单层钢结构工程宜采制定安装技术方案，单层钢结构工程宜采用用分件安装法分件安装法，屋盖糸统宜采用，屋盖糸统宜采用综合安装法综合安装法。多层钢结构工。多层钢结构工程一般采用程

5、一般采用综合安装法综合安装法 施工机具及材料准备：施工机具及材料准备：包括吊装机械、各类辅助施包括吊装机械、各类辅助施工机具、钢构件、各类焊接材料及紧固件等。工机具、钢构件、各类焊接材料及紧固件等。 9.2.1 施工准备施工准备 柱基检查：柱基检查：柱基找平和标高柱基找平和标高控制，复核轴线并弹好安装对位线，控制，复核轴线并弹好安装对位线，检查地脚螺栓轴线位置、尺寸及质量。检查地脚螺栓轴线位置、尺寸及质量。 构件清理：构件清理：清理钢柱等先行清理钢柱等先行吊装构件，编号并弹好安装就位线。吊装构件，编号并弹好安装就位线。安装前柱底除锈清理安装前柱底除锈清理单层钢结构安装单层钢结构安装 钢柱宜采用

6、一点直吊绑扎法起钢柱宜采用一点直吊绑扎法起吊，吊，就位时对准地脚螺栓缓慢下落，就位时对准地脚螺栓缓慢下落，对位后拧上螺帽将柱临时固定，校对位后拧上螺帽将柱临时固定，校正其平面位置和垂直度；校正后终正其平面位置和垂直度；校正后终拧螺帽，用垫板与柱底板焊牢，然拧螺帽，用垫板与柱底板焊牢，然后柱底灌浆固定后柱底灌浆固定 。1 钢柱安装钢柱安装钢柱的吊装钢柱的吊装终拧地脚螺栓终拧地脚螺栓柱底灌浆固定柱底灌浆固定2.2.钢吊车梁安装钢吊车梁安装 吊车梁采用吊车梁采用两点绑扎两点绑扎，吊升时用，吊升时用溜溜绳绳控制吊升过程构件的空中姿态，方便对控制吊升过程构件的空中姿态，方便对位及避免碰撞。就位临时固定后

7、要校正吊位及避免碰撞。就位临时固定后要校正吊车梁的车梁的垂直度、标高垂直度、标高及及纵横轴线纵横轴线位置。位置。 低跨吊车梁的吊装低跨吊车梁的吊装 双层吊车梁的吊装双层吊车梁的吊装3 屋面系统安装屋面系统安装 屋架安装应在柱子屋架安装应在柱子校正并固定校正并固定后后进行；屋面系统可采用扩大组合拼装进行；屋面系统可采用扩大组合拼装后吊装，后吊装，扩大组合拼装单元扩大组合拼装单元宜成为具宜成为具有一定有一定刚度刚度的的空间结构空间结构。檩条等构件。檩条等构件安装应在屋架调整定位后进行。安装应在屋架调整定位后进行。屋架的吊装屋架的吊装扩大组合拼装单元的吊装扩大组合拼装单元的吊装 檩条的安装檩条的安装

8、多层及高层钢结构安装多层及高层钢结构安装 多层及高层钢结构的柱、梁、支撑等构件的长度多层及高层钢结构的柱、梁、支撑等构件的长度尺寸应包括尺寸应包括焊接收缩余量焊接收缩余量等变形值。等变形值。多层钢结构安装多层钢结构安装 高层钢结构安装高层钢结构安装 轴线引测：轴线引测：柱的定位轴线应从柱的定位轴线应从地面控制线地面控制线引测，不得从下引测，不得从下层柱的定位轴线引测，避免累积误差。层柱的定位轴线引测，避免累积误差。钢柱的校正钢柱的校正钢柱的吊装钢柱的吊装钢柱的安装与校正钢柱的安装与校正 钢柱校正：钢柱校正：对垂直度、轴线、牛对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验，柱间间距用液压腿面标高进行初验，柱

9、间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。钢梁的安装与校正钢梁的安装与校正 安装准备：安装准备：吊装前应检查钢柱牛腿吊装前应检查钢柱牛腿标高标高和柱子和柱子间距间距，梁，梁上装好上装好扶手扶手和和通道钢丝绳通道钢丝绳以保证施工人员的安全。吊点一般以保证施工人员的安全。吊点一般设在翼缘板开孔处，其位置取决于钢梁的跨度。设在翼缘板开孔处，其位置取决于钢梁的跨度。 钢梁校正：钢梁校正：对对标高标高及及中心线中心线要反复校正至符合要求。要反复校正至符合要求。梁柱在地面组装后梁柱在地面组装后进行整体吊装进行整体吊装钢梁的安装钢梁的安装通道钢丝绳通道钢丝绳悬挂吊篮悬挂吊篮

10、构件间的连接构件间的连接钢构件的钢构件的现场连装现场连装 钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本缘用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。 钢柱间坡口钢柱间坡口焊连接焊连接梁柱间梁柱间翼缘坡翼缘坡口焊连接口焊连接,腹板腹板高强螺栓连接高强螺栓连接梁柱间梁柱间翼缘坡翼缘坡口焊连接口焊连接,腹板腹板高强螺栓连接高强螺栓连接 柱与梁的焊接顺序：柱与梁的焊接

11、顺序：先焊顶部梁柱节点，再焊底部梁柱节先焊顶部梁柱节点，再焊底部梁柱节点，最后焊中间部分的梁柱节点。点，最后焊中间部分的梁柱节点。 高强螺栓连接的紧固顺序：高强螺栓连接的紧固顺序：先主要构件，后次要构件。先主要构件，后次要构件。 工字形构件的紧固顺序：工字形构件的紧固顺序：上翼缘上翼缘下翼缘下翼缘腹板。腹板。 同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：上部的梁柱节点上部的梁柱节点下下部的梁柱节点部的梁柱节点柱子中部的梁柱节点。柱子中部的梁柱节点。9.3 钢网架安装钢网架安装 网架结构广泛用作大跨度的屋盖结构。特点是汇交于节网架结构广泛用作大跨度的屋盖结构。特点是汇交于节点

12、上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。 网架结构节点有网架结构节点有焊接球、螺栓球焊接球、螺栓球和和钢板节点钢板节点三种形式。三种形式。网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，可组合成平面形状的任何形体。可组合成平面形状的任何形体。焊接球节点焊接球节点钢制空心球钢制空心球钢管杆件钢管杆件球节点焊缝球节点焊缝管球连接管球连接焊缝焊缝螺栓球节点螺栓球节点实心螺栓球实心螺栓球4545号钢号钢钢管杆件钢管杆件锥头锥头 高强螺栓高强螺栓与套筒与套筒 9.3.1 高空拼装法高空拼装法先在设计

13、位置处先在设计位置处搭设拼装支架搭设拼装支架，用起重机把网架构件，用起重机把网架构件分分件件( (或分块或分块) )吊至空中的设计位置吊至空中的设计位置，在，在支架上进行拼装支架上进行拼装。此法。此法不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多。适用不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多。适用于于螺栓球节点螺栓球节点的钢管网架。的钢管网架。落地支架拼装网架落地支架拼装网架 网架高空拼装施工网架高空拼装施工9.3.2 整体安装法整体安装法 是先将网架在地面上拼装成整体，再用起重设备将其整体是先将网架在地面上拼装成整体，再用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。此法不需拼装支架，高空

14、作业少，提升到设计位置上加以固定。此法不需拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但对起重设备要求高，技术较复杂。适用于易保证焊接质量，但对起重设备要求高，技术较复杂。适用于球节点的钢网架。根据所用设备的不同，整体安装法又分为球节点的钢网架。根据所用设备的不同，整体安装法又分为多多机抬吊法、拔杆提升法、千斤顶提升法机抬吊法、拔杆提升法、千斤顶提升法及及千斤顶顶升法千斤顶顶升法等。等。四机抬吊网架四机抬吊网架京杭大运河上跨度京杭大运河上跨度107m的钢网架的钢网架一次吊装成功一次吊装成功吊车准备吊车准备 起吊起吊吊至设计标高吊至设计标高 安装就位安装就位 拔杆提升法拔杆提升法 网架先在地面网架先在

15、地面上错位拼装，然后上错位拼装，然后用多根独脚拔杆将用多根独脚拔杆将网架整体提升到柱网架整体提升到柱顶以上，空中移位，顶以上，空中移位，落位安装。落位安装。 整体提升法和顶升法整体提升法和顶升法 是利用电动螺杆提升机或顶升千斤顶，将在地是利用电动螺杆提升机或顶升千斤顶，将在地面原位拼装好的钢网架整体提升或顶升至设计标高。面原位拼装好的钢网架整体提升或顶升至设计标高。整体提升法整体提升法 整体顶升法整体顶升法HAECO飞机机库屋顶安装飞机机库屋顶安装香港香港 提升塔架提升塔架 屋顶钢结构荷载为屋顶钢结构荷载为1000t，地面拼装，地面拼装后使用后使用9台额定荷载为台额定荷载为185t千斤顶将其吊

16、千斤顶将其吊装到设计高度。装到设计高度。 拉力框架的提升拉力框架的提升 倒装千斤顶沿倒装千斤顶沿钢绞线爬升钢绞线爬升倒装千斤顶沿倒装千斤顶沿钢绞线爬升钢绞线爬升9.3.3 高空滑移法高空滑移法 按滑移方式分按滑移方式分逐条滑移法逐条滑移法和和逐条累积滑移法逐条累积滑移法两种；按磨两种；按磨擦方式可分为擦方式可分为滚动式滑移滚动式滑移和和滑动式滑移滑动式滑移两种。两种。 北京五棵松体育馆屋顶结构为双向正交桁架体系，跨度为北京五棵松体育馆屋顶结构为双向正交桁架体系，跨度为120120m，26榀钢桁架支撑于沿建筑物四周布置的榀钢桁架支撑于沿建筑物四周布置的20根砼根砼柱上，柱顶标高为柱上，柱顶标高为+29.3m，采用三组平行滑道、累积滑移的安，采用三组平行滑道、累积滑移的安装工艺，滑移总重量装工艺，滑移总重量3300t，滑移距离，滑移距离120m。 高空滑移法安装屋盖结构高空滑移法安装屋盖结构 五棵松体育馆屋盖桁架逐条累积滑移法五棵松体育馆屋盖桁架逐条累积滑移法 五棵松体育馆屋盖桁架五棵松体育馆屋盖桁架 逐条累积滑移法施工中逐条累积滑移法施工中 馆外拼装胎架馆外拼装胎架 中滑道、树状支撑中滑