大学土木工程施工经典课件第16讲钢结构工程PPT文档格式.ppt

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学时。

土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业概概述述钢结构是指以钢铁为基材，经机械加工组装而成的结构。

建筑钢结构是指以钢铁为基材，经机械加工组装而成的结构。

建筑钢结构仅限于钢结构仅限于工业厂房、高层建筑、塔桅结构、桥梁工业厂房、高层建筑、塔桅结构、桥梁等。

等。

钢结构具有钢结构具有强度高、结构轻、施工周期短强度高、结构轻、施工周期短和和精度高精度高等特点，在等特点，在建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。

建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。

单层厂房钢结构体系单层厂房钢结构体系“鸟巢鸟巢”的钢结构造型的钢结构造型第第1616讲讲钢结构工程钢结构工程共共6363页页第第11页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业用作钢结构用作钢结构的钢材有钢板、的钢材有钢板、钢带、型钢钢带、型钢（工工字钢、槽钢、角字钢、槽钢、角钢钢）、钢管和钢、钢管和钢铸件等。

铸件等。

钢钢带带工字钢工字钢钢钢板板槽钢及角钢槽钢及角钢钢钢管管概述概述共共6363页页第第22页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业钢材的进场验收钢材的进场验收质量证明文件：

质量证明文件：

钢材钢材进场应有随货同行的进场应有随货同行的质量合格证明质量合格证明文件文件，进口钢材应有，进口钢材应有国家商检部门的复验报告国家商检部门的复验报告；

外观检查：

钢材端边或断口处不应有钢材端边或断口处不应有分层、夹渣分层、夹渣等缺陷等缺陷;

钢材表面有钢材表面有锈蚀、麻点锈蚀、麻点或或划痕划痕等缺陷时，其深度不得大于等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚该钢材厚度允许偏差值度允许偏差值的的1/2，且，且锈蚀等级应在锈蚀等级应在C级及级及C级以上级以上。

允许偏差抽查：

钢板抽查钢板抽查厚度厚度，型钢抽查，型钢抽查规格尺寸规格尺寸，每，每一品种、规格各抽查一品种、规格各抽查5处。

处。

抽样复验：

国外进口钢材、钢材混批、板厚国外进口钢材、钢材混批、板厚40mm且有且有Z向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受力构向性能要求的厚板、结构安全等级为一级大跨度结构中主要受力构件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材应进件采用的钢材、设计有复验要求的钢材、对质量有疑义的钢材应进行抽样复验。

行抽样复验。

概述概述共共6363页页第第33页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1构件制作构件制作钢结构构件制作一般在工厂进行，包括钢结构构件制作一般在工厂进行，包括放样、号料、放样、号料、切割下料、边缘加工、弯卷成型、折边、矫正切割下料、边缘加工、弯卷成型、折边、矫正和和防腐与涂防腐与涂饰饰等工艺过程。

等工艺过程。

第第1616讲讲钢结构工程钢结构工程箱型柱箱型柱吊车梁吊车梁钢管柱钢管柱钢钢桁桁架架格格构构式式管管柱柱共共6363页页第第44页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业H型钢型钢C型钢型钢Z型钢型钢蜂窝梁蜂窝梁钢楼承板钢楼承板彩色压型钢板彩色压型钢板自然通风器自然通风器预预埋埋锚锚栓栓11构件制作构件制作轻钢结构的构件轻钢结构的构件共共6363页页第第55页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1.1放样与号料放样与号料根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，按按1:

1的比例的比例把产品或零、部件的实体把产品或零、部件的实体画在放样台或平板画在放样台或平板上，求取实长并制成样板上，求取实长并制成样板的过程。

的过程。

1.1.1放样放样对复杂的壳体零、部件，还需作图展开。

有条件时应对复杂的壳体零、部件，还需作图展开。

有条件时应采用计算机辅助设计。

采用计算机辅助设计。

11构件制作构件制作1.1.2号料号料根据样板在根据样板在钢材上画出构件钢材上画出构件的实样，的实样，并并打上各种加工记号打上各种加工记号，为钢材的切割下料作准备为钢材的切割下料作准备。

工人在号料工人在号料共共6363页页第第66页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1.2切割下料切割下料切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料下料分离分离。

常用的切割方法有：

气割、机械剪切气割、机械剪切和和等离子切割等离子切割三种方法。

三种方法。

1.2.1气割下料气割下料利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰加热金属表加热金属表面面达达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热的热促使下层金属也自行燃烧，同时通以促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射流高压氧气射流，将氧将氧化物吹除而形成一条狭小而整齐的割缝化物吹除而形成一条狭小而整齐的割缝。

气割法有气割法有手动气割手动气割、半自动气割半自动气割和和自动气割自动气割。

手动气。

手动气割割缝宽度为割割缝宽度为4mm，自动气割割缝宽度为，自动气割割缝宽度为3mm。

11构件制作构件制作共共6363页页第第77页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业气割法设备灵活、费用低廉、精度高，气割法设备灵活、费用低廉、精度高，能切割能切割各种厚度各种厚度的钢材，尤其是的钢材，尤其是带曲线带曲线的的零件或厚钢板，是目前使用零件或厚钢板，是目前使用最广泛最广泛的切割的切割方法。

方法。

气割下料气割下料CNC电脑切割生产线电脑切割生产线直直线线气气割割机机1.21.2切割下料切割下料共共6363页页第第88页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1.2.2机械剪切下料机械剪切下料通过冲剪、切削、磨擦等机械通过冲剪、切削、磨擦等机械来实现。

来实现。

冲剪切割：

当钢板厚度当钢板厚度12cm时，采用剪板机、联合冲剪时，采用剪板机、联合冲剪机切割钢材，速度快、效率高，但机切割钢材，速度快、效率高，但切口略粗糙。

切口略粗糙。

切削切削切割：

切割：

采用弓锯床、采用弓锯床、带锯机等切削钢材，精度较好。

带锯机等切削钢材，精度较好。

磨擦磨擦切割：

采用磨擦锯采用磨擦锯床、砂轮切割机等切割钢材，速度床、砂轮切割机等切割钢材，速度快、但切口不够光洁、噪声大。

快、但切口不够光洁、噪声大。

液液压压联联合合冲冲剪剪机机锯锯床床1.21.2切割下料切割下料共共6363页页第第99页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业利用高温高速的利用高温高速的等离子焰流等离子焰流将切口处金属及其氧化物将切口处金属及其氧化物熔化并吹掉来完成切割熔化并吹掉来完成切割，能切割任何金属，特别是熔点较，能切割任何金属，特别是熔点较高的不锈钢及有色金属铝、铜等。

高的不锈钢及有色金属铝、铜等。

1.2.3等离子切割下料等离子切割下料等离子切割机等离子切割机数控等离子切割机数控等离子切割机1.21.2切割下料切割下料共共6363页页第第1010页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1.3构件加工构件加工对于尺寸精度要求高的腹板、翼缘板、加劲板、支座对于尺寸精度要求高的腹板、翼缘板、加劲板、支座支撑面和有技术要求的焊接坡口，需要对剪切或气割过的支撑面和有技术要求的焊接坡口，需要对剪切或气割过的钢板边缘进行加工。

钢板边缘进行加工。

1.3.1边缘加工边缘加工边缘加工方法有：

边缘加工方法有：

铲边、刨边、铣边铲边、刨边、铣边和和碳弧气刨边碳弧气刨边。

钢板铣边机钢板铣边机端面铣端面铣滚剪倒角滚剪倒角（坡口坡口）机机11构件制作构件制作共共6363页页第第1111页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1.3.2弯卷成型弯卷成型钢板卷曲是通过钢板卷曲是通过旋转辊轴旋转辊轴对板料进行连续三点弯曲所形成的。

对板料进行连续三点弯曲所形成的。

钢板卷曲包括钢板卷曲包括预弯、对中预弯、对中和和卷曲卷曲三个过程。

三个过程。

钢板卷曲钢板卷曲预弯：

预弯：

钢板在卷板机上卷曲时，两端边缘总有卷不到的部钢板在卷板机上卷曲时，两端边缘总有卷不到的部份，即剩余直边。

通过预弯份，即剩余直边。

通过预弯消除剩余直边消除剩余直边。

对中：

为防止钢板在卷板机上卷曲时发生歪扭，应将钢板为防止钢板在卷板机上卷曲时发生歪扭，应将钢板对中，使钢板的纵向中心线与滚筒轴线保持严格的平行。

对中，使钢板的纵向中心线与滚筒轴线保持严格的平行。

卷曲：

对中后，对中后，利用调节辊筒的位置使钢利用调节辊筒的位置使钢板发生初步的弯曲，然后板发生初步的弯曲，然后来回滚动而卷曲。

来回滚动而卷曲。

钢钢板板卷卷曲曲1.31.3构件加工构件加工共共6363页页第第1212页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业型钢弯曲：

型钢弯曲：

型钢弯曲时断面会发生型钢弯曲时断面会发生畸变，弯曲半径越小，则畸变越大。

应控制型畸变，弯曲半径越小，则畸变越大。

应控制型钢的最小弯曲半径。

钢的最小弯曲半径。

构件的曲率半径较大，宜采用构件的曲率半径较大，宜采用冷弯冷弯；

构件的曲率半径较小，宜采用构件的曲率半径较小，宜采用热弯热弯。

型材弯曲型材弯曲钢管弯曲：

钢管弯曲：

在自由状态下弯曲时截面会变形，外侧管壁在自由状态下弯曲时截面会变形，外侧管壁会减薄，内侧管壁会增厚。

会减薄，内侧管壁会增厚。

弯制方法：

管中加入填充物管中加入填充物（砂砂）或穿入芯棒进行弯曲；

或用滚或穿入芯棒进行弯曲；

或用滚轮和滑槽在管外进行弯曲。

轮和滑槽在管外进行弯曲。

弯曲半径：

管径的管径的3.5倍倍（热弯热弯）到到4倍倍（冷弯冷弯）。

型材弯曲机型材弯曲机全自动弯管机全自动弯管机1.31.3构件加工构件加工共共6363页页第第1313页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业把构件的边缘压弯成倾角或一定形把构件的边缘压弯成倾角或一定形状的操作过程称为折边。

状的操作过程称为折边。

折边可提高构折边可提高构件的强度和刚度。

件的强度和刚度。

弯曲折边利用弯曲折边利用折边机折边机进行。

进行。

折边折边包括铆钉孔、螺栓孔，可钻可冲。

包括铆钉孔、螺栓孔，可钻可冲。

钻孔钻孔用钻孔机进行，能用于钢板、型钢用钻孔机进行，能用于钢板、型钢的孔加工；

的孔加工；

冲孔冲孔用冲孔机用冲孔机进行，一般只进行，一般只能在较薄的能在较薄的钢板、型钢上冲孔，且孔径钢板、型钢上冲孔，且孔径一般一般钢材的厚度。

施工现场的制孔可钢材的厚度。

施工现场的制孔可用电钻、风钻等加工。

用电钻、风钻等加工。

制孔制孔液压板料折弯机液压板料折弯机数控三维钻孔机数控三维钻孔机1.31.3构件加工构件加工共共6363页页第第1414页页土木工程施工土木工程施工土木专业土木专业1.3.3构件矫正构件矫正钢材在存放、运输、吊运和加工成型过程中会变形钢材在存放、运输、吊运和加工成型过程中会变形,必