钢结构技术质量培训课件.ppt
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1、 钢结构技术质量培训20132013年年 10 10 月月 25 25 日日LOGO主要内容: 第一部分第一部分 钢结构专业基础知识钢结构专业基础知识 第二部分第二部分 建筑钢结构的规范标准介绍建筑钢结构的规范标准介绍 第三部分第三部分 钢结构工程技术质量控制要点钢结构工程技术质量控制要点 第四部分第四部分 钢结构制作安装质量常见病钢结构制作安装质量常见病 及其整治措施及其整治措施 LOGO第一部分、钢结构专业基础知识一、钢结构的发展概述一、钢结构的发展概述 钢结构是一种具有较大优势的建筑结构,近年来钢结构是一种具有较大优势的建筑结构,近年来随着我国改革开放进程的加快和钢材产量的不断提随着我国
2、改革开放进程的加快和钢材产量的不断提高,钢结构发展迅速,钢材的开发、计算的改进、高,钢结构发展迅速,钢材的开发、计算的改进、新结构体系的应用等方面都有很大进展。从上世纪新结构体系的应用等方面都有很大进展。从上世纪八十年代以来,中国建筑钢结构得到了空前的发展,八十年代以来,中国建筑钢结构得到了空前的发展,20052005年起,我国已成为世界上最大的产钢国和用钢年起,我国已成为世界上最大的产钢国和用钢国,据有关方面统计,国,据有关方面统计,20122012年,我国建筑钢结构产年,我国建筑钢结构产钢量约钢量约32003200万吨,产值万吨,产值35003500亿,实现利润总额约亿,实现利润总额约11
3、2112亿,钢结构用钢约占钢产量的亿,钢结构用钢约占钢产量的4.4%4.4%,占建筑用钢的,占建筑用钢的比例约比例约10%10%左右,占建筑业总产值的比例为左右,占建筑业总产值的比例为2.58%2.58%。LOGO二、钢结构的概念二、钢结构的概念 钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢,通过焊接、螺栓连接或铆接等连接方法制壁型钢,通过焊接、螺栓连接或铆接等连接方法制造而成的工程结构,如梁、柱、板、压杆、拉杆及造而成的工程结构,如梁、柱、板、压杆、拉杆及桁架等,然后将这些基本构件按一定方式通过焊接桁架等,然后将这些基本构件按一定方式通过焊接和螺栓连
4、接等组成结构。例如钢结构厂房、高层钢和螺栓连接等组成结构。例如钢结构厂房、高层钢结构建筑、大跨度网架建筑、悬索结构、各种钢桥结构建筑、大跨度网架建筑、悬索结构、各种钢桥等。等。 按结构形式钢结构建筑有以下分类:按结构形式钢结构建筑有以下分类:建筑钢结构的主要形式:工业厂房钢结构、高层钢建筑钢结构的主要形式:工业厂房钢结构、高层钢结构、空间钢结构、桥梁钢结构、轻钢结构、住宅结构、空间钢结构、桥梁钢结构、轻钢结构、住宅钢结构、钢结构、LOGO三、钢结构的特点三、钢结构的特点 钢结构工程是以钢材制作为主的结构,它是主钢结构工程是以钢材制作为主的结构,它是主要的建筑结构类型之一。和其它材料的结构相比,
5、要的建筑结构类型之一。和其它材料的结构相比,钢结构有如下一些特点:钢结构有如下一些特点: 1 1、钢材的抗拉、抗压、抗剪的强度高、钢材的抗拉、抗压、抗剪的强度高钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。因此,特别适用于跨度大或比,强度要高得多。因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构荷载很大的构件和结构, ,且在同样受力的情况下,且在同样受力的情况下,钢结构构件结构断面小、自重轻。钢结构构件结构断面小、自重轻。LOGO2 2、钢结构还具有塑性和韧性好的特点、钢结构还具有塑性和韧性好的特点 有较好的延性,抗震性能好,尤其在高烈度震有
6、较好的延性,抗震性能好,尤其在高烈度震区,使用钢结构就更为有利。钢结构在一般条件区,使用钢结构就更为有利。钢结构在一般条件下不会因超载而突然断裂,只增大变形,故易于下不会因超载而突然断裂,只增大变形,故易于被发现。韧性好,结构对动力荷载的适应性强,被发现。韧性好,结构对动力荷载的适应性强,良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。适宜在动力荷载下工作,因此地震区采震性能。适宜在动力荷载下工作,因此地震区采用钢结构较为有利。用钢结构较为有利。LOGO3 3、钢结构制作简便,施工工期短。、钢结构制作简便,施工工期短。 钢结构构件一般是在金属结构厂制
7、作,施工机钢结构构件一般是在金属结构厂制作,施工机械化,准确度和精密度皆较高。钢结构较轻,连械化,准确度和精密度皆较高。钢结构较轻,连接简单,可以在工地地面拼装和焊接成较大的单接简单,可以在工地地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,安装方便,施工周期短。小量的次元再行吊装,安装方便,施工周期短。小量的次要钢结构,也可以在现场就地制造,随即用简便要钢结构,也可以在现场就地制造,随即用简便机具吊装。此外,钢结构由于连接的特性,对已机具吊装。此外,钢结构由于连接的特性,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。栓连接的结
8、构还可以根据需要进行拆迁。LOGO4 4、钢结构的质量轻、钢结构的质量轻 钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载,钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋同样荷载,钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋架的架的1/31/3至至1/41/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/101/10,因此,钢结构可以做成大跨度、大空间的建筑。因此,钢结构可以做成大跨度、大空间的建筑。也为
9、吊装提供了方便条件。也为吊装提供了方便条件。LOGO5 5、钢结构可循环利用,有可改造性,是绿色环保、钢结构可循环利用,有可改造性,是绿色环保产品。产品。6 6、钢结构耐热但耐火性差、钢结构耐热但耐火性差 钢材长期经受钢材长期经受100100辐射热时,强度没有多大变辐射热时,强度没有多大变化,具有一定的耐热性能,但温度达化,具有一定的耐热性能,但温度达150150以上时,以上时,就须用隔热层加以保护。钢材不耐火,温度达到就须用隔热层加以保护。钢材不耐火,温度达到430-540430-540 之间时,钢材各项力学性能就急剧下之间时,钢材各项力学性能就急剧下降,超过降,超过600600 即丧失全部
10、的强度和刚度,因此即丧失全部的强度和刚度,因此重要的结构必须注意采取防火措施。重要的结构必须注意采取防火措施。LOGO7 7、钢结构耐腐蚀性差、钢结构耐腐蚀性差 在空气或潮湿的环境中很容易锈蚀,因此必须在空气或潮湿的环境中很容易锈蚀,因此必须采取有效的防腐措施,保证钢结构的使用年限。采取有效的防腐措施,保证钢结构的使用年限。这使维护费用比钢筋混凝土结构高。不过在没有这使维护费用比钢筋混凝土结构高。不过在没有侵蚀性介质的一般厂房中,构件经过彻底除锈并侵蚀性介质的一般厂房中,构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆,锈蚀问题并不严重。近年来出涂上合格的油漆,锈蚀问题并不严重。近年来出现的耐大气腐蚀的钢材具
11、有较好的抗锈性能,已现的耐大气腐蚀的钢材具有较好的抗锈性能,已经逐步推广应用。经逐步推广应用。LOGO四、钢结构的应用范围 钢结构的合理应用范围不仅取决于钢结构本身钢结构的合理应用范围不仅取决于钢结构本身的特性,还受到国民经济具体发展情况的制约。的特性,还受到国民经济具体发展情况的制约。一方面要根据钢结构的特点,充分利用它为现代一方面要根据钢结构的特点,充分利用它为现代化建设服务,另一方面也要十分注意节约钢材。化建设服务,另一方面也要十分注意节约钢材。目前钢结构的适用范围,就民用建筑和工业企业目前钢结构的适用范围,就民用建筑和工业企业范围来说,大致如下:范围来说,大致如下: 1 1、大跨度结构
12、、大跨度结构 钢结构强度高而重量轻的优点对于大跨结构特钢结构强度高而重量轻的优点对于大跨结构特别突出。如平面网架、网壳结构、空间桁架或空别突出。如平面网架、网壳结构、空间桁架或空间刚架体系、悬索结构、膜结构等。间刚架体系、悬索结构、膜结构等。LOGO2 2、重型厂房结构、重型厂房结构 钢铁联合企业和重型机械制造业有许多车间属钢铁联合企业和重型机械制造业有许多车间属于重型厂房。所谓于重型厂房。所谓“重重”,就是车间里吊车的起,就是车间里吊车的起重质量大(常在重质量大(常在100100吨以上),有的作业也经常繁吨以上),有的作业也经常繁重(重(2424小时运转)。这些车间的主要承重骨架往小时运转)
13、。这些车间的主要承重骨架往往全部或部分采用钢结构。往全部或部分采用钢结构。3 3、受动力荷载影响的结构、受动力荷载影响的结构 由于钢材具有良好的韧性,设有较大锻锤或产由于钢材具有良好的韧性,设有较大锻锤或产生动力作用等其它设备的厂房,即使屋架跨度不生动力作用等其它设备的厂房,即使屋架跨度不很大,也往往采用钢结构。对于抗震能力要求高很大,也往往采用钢结构。对于抗震能力要求高的结构,用钢结构也是比较适宜的。的结构,用钢结构也是比较适宜的。LOGO4 4、可拆卸的结构、可拆卸的结构 钢结构不仅质量轻,还可以用螺栓或其它便于钢结构不仅质量轻,还可以用螺栓或其它便于拆装的手段来连接。需要搬迁的结构,如建
14、筑工拆装的手段来连接。需要搬迁的结构,如建筑工地生产和生活用房的骨架,临时性展览馆等,钢地生产和生活用房的骨架,临时性展览馆等,钢结构最为适宜。结构最为适宜。5 5、高耸结构和高层建筑、高耸结构和高层建筑 高耸结构包括塔架和桅杆结构,如高压输电线高耸结构包括塔架和桅杆结构,如高压输电线路的塔架、广播和电视发射用的塔架和桅杆等。路的塔架、广播和电视发射用的塔架和桅杆等。高层建筑的骨架,也是钢结构应用范围的一个方高层建筑的骨架,也是钢结构应用范围的一个方面。面。LOGO6 6、容器和其它构筑物、容器和其它构筑物 用钢板焊成容器具有密封和耐高压的特点,广用钢板焊成容器具有密封和耐高压的特点,广泛用于
15、冶金、石油、化工企业中,包括油罐、煤泛用于冶金、石油、化工企业中,包括油罐、煤气罐、高炉、热风炉等。此外,经常使用的还有气罐、高炉、热风炉等。此外,经常使用的还有皮带通廊栈桥、管道支架、钻井和采油塔架,以皮带通廊栈桥、管道支架、钻井和采油塔架,以及海上采油平台等其它钢构筑物。及海上采油平台等其它钢构筑物。7 7、轻型钢结构、轻型钢结构 总之钢结构主要用于重型车间的承重骨架、受总之钢结构主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视电视塔塔和桅杆结构、和桅杆结构、桥梁桥梁和库等大跨结构、高层和超和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。高
16、层建筑等。LOGO五、轻钢和重钢的区别 目前,一般将钢结构大体上可分为轻钢和重钢目前,一般将钢结构大体上可分为轻钢和重钢两大类型。两大类型。 判定结构为重钢与轻钢结构确实没有一个统判定结构为重钢与轻钢结构确实没有一个统一的标准,不同的人有不同的看法,但我们可以一的标准,不同的人有不同的看法,但我们可以以一些数据综合考虑并加以判断:以一些数据综合考虑并加以判断: 1 1、厂房行车起吊重量:大于等于、厂房行车起吊重量:大于等于2525吨,可以认吨,可以认为是重钢结构了。为是重钢结构了。 2 2、每平米用钢量:大于等于、每平米用钢量:大于等于50kg/m250kg/m2,可认为,可认为是重钢结构。是
17、重钢结构。 3 3、主要构件钢板厚度:大于等于、主要构件钢板厚度:大于等于10mm10mm,轻钢结,轻钢结构用的较少。构用的较少。LOGO 另外,还有一些参考值:如每平米造价,最大另外,还有一些参考值:如每平米造价,最大构件重量,最大跨度,结构形式,檐高等,以上构件重量,最大跨度,结构形式,檐高等,以上这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经这些在判断厂房是否为重钢或轻钢时可以提供经验数据,当然现在很多建筑都是轻、重钢都有。验数据,当然现在很多建筑都是轻、重钢都有。但有一些我们可以较肯定的说是重钢:如:石化但有一些我们可以较肯定的说是重钢:如:石化厂房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览厂
18、房设施、电厂厂房、大跨度的体育场馆、展览中心,高层或超高层钢结构。中心,高层或超高层钢结构。 LOGO 实际上国家规范和技术文件都并没有重钢一说,实际上国家规范和技术文件都并没有重钢一说,为区别轻型房屋钢结构,称一般钢结构为为区别轻型房屋钢结构,称一般钢结构为“普钢普钢”更合适。因为普通钢结构的范围很广,可以包含更合适。因为普通钢结构的范围很广,可以包含各种钢结构,不管荷载大小,甚至包括轻型钢结各种钢结构,不管荷载大小,甚至包括轻型钢结构的许多内容,轻型房屋钢结构技术规程只是针构的许多内容,轻型房屋钢结构技术规程只是针对其对其“轻轻”的特点而规定了一些更具体的内容,的特点而规定了一些更具体的内
19、容,而且范围只局限在单层门式刚架。而且范围只局限在单层门式刚架。 LOGO 轻钢也是一个比较含糊的名词,一般可以有两轻钢也是一个比较含糊的名词,一般可以有两种理解。一种是现行种理解。一种是现行钢结构设计规范钢结构设计规范(GBJ17GBJ17)中以中以“圆钢、小角钢的轻型钢结构圆钢、小角钢的轻型钢结构”,是指用圆,是指用圆钢和小于钢和小于L45L454 4和和L56L5636364 4的角钢制作的轻型的角钢制作的轻型钢结构,另一种是钢结构,另一种是门式刚架轻型房屋钢结构技门式刚架轻型房屋钢结构技术规程术规程所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙(也所规定的具有轻型屋盖和轻型外墙(也可以有条件地采用砌体
20、外墙)的单层实腹门式刚可以有条件地采用砌体外墙)的单层实腹门式刚架结构,这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。架结构,这里的轻型主要是指围护是用轻质材料。 由此可见,轻钢与重钢之分不在结构本身的轻由此可见,轻钢与重钢之分不在结构本身的轻重,而在所承受的围护材料的轻重,而在结构设重,而在所承受的围护材料的轻重,而在结构设计概念上还是一致的。计概念上还是一致的。LOGO六、钢结构的连接方法1 1、焊接连接、焊接连接 :构造简单,制造方便,易于自:构造简单,制造方便,易于自动化操作,不削弱构件截面,省钢,经济,缺点动化操作,不削弱构件截面,省钢,经济,缺点是产生焊接应力和焊接变形。是产生焊接应力和焊接
21、变形。2 2、螺栓连接、螺栓连接 (包括普通螺栓和高强度螺栓):(包括普通螺栓和高强度螺栓):拆装方便,操作简单,不需要特殊设备,常用于拆装方便,操作简单,不需要特殊设备,常用于安装节点的连接和拆装式结构中。对高强螺栓的安装节点的连接和拆装式结构中。对高强螺栓的链接,受力性能好,耐疲劳好,施工简便,可拆链接,受力性能好,耐疲劳好,施工简便,可拆卸,易于掌握操作方法,已逐步取代铆接。卸,易于掌握操作方法,已逐步取代铆接。3 3、铆钉连接、铆钉连接 :韧性和塑性好,传力均匀可靠,:韧性和塑性好,传力均匀可靠,易于检查质量,缺点是费工,不经济,现已很少易于检查质量,缺点是费工,不经济,现已很少使用。
22、使用。 4 4、栓焊混合连接、栓焊混合连接LOGO第二部分第二部分 建筑钢结构的规范标准介绍建筑钢结构的规范标准介绍一、规范标准的基础知识一、规范标准的基础知识1 1、标准的分级与分类、标准的分级与分类 按标准化法(按标准化法(1988.12.291988.12.29)的规定,我国标准规范按)的规定,我国标准规范按等级分为四级:等级分为四级: (1 1)、国家标准)、国家标准 GB GB (2 2)、行业标准)、行业标准 JGJ YB HB CECS JGJ YB HB CECS 一般由行业主一般由行业主管部门颁布执行管部门颁布执行 (3 3)、地方标准)、地方标准 DB DB 地标,一般由地
23、方主管部门颁布地标,一般由地方主管部门颁布执行执行 (4 4)、企业标准)、企业标准 QB QB 企标,一般由企业技术部门编制企标,一般由企业技术部门编制并颁布执行并颁布执行LOGO标准的属性分为两类:标准的属性分为两类: (1 1)、强制性标准)、强制性标准 GB JGJ GB JGJ (2 2)、推荐性标准)、推荐性标准 JGJ/T GB/T CECS JGJ/T GB/T CECS 标准之间的关系可以归纳为六个字:服从标准之间的关系可以归纳为六个字:服从 分工分工 协调协调 即通常下级标准必须遵守上级标准,即通常下级标准必须遵守上级标准,且只能在上级标准允许的范围内作出规定。下级且只能在
24、上级标准允许的范围内作出规定。下级标准的规定不得宽于上级标准,但可严于上级标标准的规定不得宽于上级标准,但可严于上级标准。此外,标准间应明确分工,避免内容重复而准。此外,标准间应明确分工,避免内容重复而造成管理不便,同时对于互相衔接或相关的内容造成管理不便,同时对于互相衔接或相关的内容应该协调,以利贯彻执行。应该协调,以利贯彻执行。LOGO2 2、标准的用词、标准的用词 学习标准规范,首先必须了解标准规范的用词规则。学习标准规范,首先必须了解标准规范的用词规则。(1 1)、表示很严格,非这样做不可的用词)、表示很严格,非这样做不可的用词 正面词采用正面词采用“必须必须” 反面词采用反面词采用“
25、严禁严禁”(2 2)、表示严格,在正常情况下均应这样做的用词)、表示严格,在正常情况下均应这样做的用词 正面词采用正面词采用“应应” 反面词采用反面词采用“不应不应”或或“不得不得”(3 3)、表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应该这样做的用词)、表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应该这样做的用词 正面词采用正面词采用“宜宜” 反面词采用反面词采用“不宜不宜”(4 4)、表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用)、表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可可” 正面词采用正面词采用“宜宜”LOGO二、钢结构有关现行标准的概况二、钢结构有关现行标准的概况 钢结构作为建筑工程主体
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