1、钢结构工程施工技术讲座内容概要 概述 验收标准及其使用 钢材及其选择 焊接工程 高强度螺栓连接工程 轻钢、住宅钢结构及高层钢结构 空间及索膜结构 压型钢板工程 涂装工程第一部分概述钢结构发展的现状 结构的优越性 坚实的物质基础 良好的技术经济政策环境 广阔的市场环境建筑业10项新技术之一 钢结构详图设计CAD与CAM制造技术 钢结构施工安装技术 钢与混凝土组合结构技术 预应力钢结构及索膜结构技术 钢结构防火、防腐技术工程建设标准体系 建筑法 行政管理条例 工程建设标准强制性条文 工程建设强制性国家标准 行业标准 协会标准 企业标准输入文件深化详图设计原材料进场验收钢材焊接材料紧固材料涂装材料索
2、膜材料钢结构制作分项工程焊接工程紧固件连接零部件加工组装工程预拼装工程涂装工程钢结构安装分项工程焊接工程紧固件连接安装工程膜及金属板工程涂装工程施工前期准备文件及审批程序钢结构施工详图及审核程序钢结构原材料进场检验标准钢结构制作工程工艺标准及施工质量验收标准钢结构安装工程操作规程及施工质量验收标准第二部分验收标准及其使用新验收标准及其特点 适合市场经济条件完整的标准体系 删除工艺和评优的内容 增加和强调检验批的验收 明确有关安全和功能及外观检验内容 明确强制性条文 抽样方案主要内容 总则 术语、符号 基本规定 进场验收 分项工程检验批验收 分部工程竣工验收验收的划分 分项工程检验批 分项工程
3、分部工程 单位工程检验批的划分原则 安装阶段的单层结构 安装阶段的多层或高层结构 安装阶段的复杂结构 制作阶段的分项工程 原材料进场 压型钢板工程验收的基本规定 验收的概念 检验批的验收 主控项目 一般项目 有关安全、功能的检验及见证检验 有关观感质量检验 验收的程序和组织不合格项的处理 返工或更换 检测鉴定 原设计单位核算 返修或加固 严禁验收第三部分钢材及其选择结构用钢的种类 碳素结构钢-Q235 低合金高强度结构钢Q345 Q390 Q420 一般工程用铸造碳钢件ZG系列 厚度方向性能钢板Z15 Z25 Z35 焊接结构用耐候钢 可靠根据时，可采用其他牌号的钢材 进口钢材钢材的性能 足够
4、的强度y 、 b、 b/ y 1.2 良好的塑性伸长率（20%） 可靠的韧性冲击功(34J) 好的可加工性冷弯性能(180度) 可焊性-Ceq、Pcm 钢质纯净-S、P含量低 抗层状撕裂能力Z向性能 耐候耐火性能微量元素合理选用钢材 钢材的质量等级A B C D E级 非焊接承重结构 焊接承重结构 重要的拉弯焊接构件 验算疲劳的非焊接承重结构 验算疲劳的焊接承重结构 厚度效应及抗力分项系数国产钢材的性能（YB4104） 2-强度等级；3-质量等级；3-Z向指标；4-牌号 低屈强比（0.8);低屈服强度波动( 110Mpa) 塑性韧性好：伸长率22%；冲击功34J 良好的焊接性能：Ceq0.43
5、%;Pcm 0.29% 有害元素S和P相比较低;Z向性能优越 可加工性能好:180度冷弯-2a,3a 供货条件:热轧;正火;温度-变形控制(TMCP)厚板Z向指标的选择 节点构造+板厚层状撕裂危险性系数板厚方向断面收缩率硫的含量钢板Z向指标 40mm以下，应力（9:1）小于屈服 Z15-40mm70mm Z25-70mm100mm Z35-100mm以上 T型-L型-+型钢材复验 进口钢材 钢材混批 板厚40mm Z向钢材 建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件用钢材 设计有要求 对质量有疑义如何进行复验 内容依照设计要求 设计没有明确要求的情况 试样及取样要求 抽样批量 见证取样
6、送样 结果符合产品标准和设计要求 Z向钢材检验第四部分焊接工程焊缝的分类 焊接方法熔焊、压焊、钎焊 高温能源电弧、电渣、气、等离子等 电弧焊手工、自动埋弧、CO2保护等 焊缝的形式 焊接的部位 焊缝的熔透程度 焊缝的等级焊接构造设计原则 尽量减少焊缝的数量和尺寸 对称布置焊缝 避免仰焊、小角度相贯焊 避免焊缝密集、交叉、避开高应力区 尽量使用角焊缝 防止板材产生层状撕裂的构造措施 进行疲劳验算焊缝的构造措施焊缝的质量等级 质量等级的两重意义 疲劳验算的横向对接熔透焊缝 疲劳验算的纵向对接熔透焊缝 非疲劳验算的等强对接熔透焊缝 中级Q50t或重级吊车梁T形焊缝 疲劳验算的部分焊透T形焊缝或角焊缝
7、 非疲劳验算的部分焊透T形焊缝或角焊缝焊工合格证 技术考试委员会和发证上级管理机构 理论知识考试 操作技能考试 认可范围 有效期 复试补考、重考、免考、注销焊接工艺 焊接材料与母材的匹配原则 焊接材料的烘焙与存放 焊接作业环境要求 坡口组装质量 焊接工艺评定 预热、层间温度、焊后消氢处理 焊后热处理厚板焊接工艺措施 防层状撕裂构造措施 采用双面坡口对称焊 低强度细焊条堆焊塑性过度层 板边火焰切割面用机械方法去除淬硬层 低氢型、超低氢型焊条或气体保护焊 提高预热和层间温度焊缝的无损检测 无损检测的范围 超声波探伤（UT） 射线照相 一、二级焊缝的区别 探伤比例的计数原则及合格标准 特殊焊缝的检测
8、标准 表面探伤焊缝施工质量检验 资料检验 焊接材料复验 焊缝尺寸 外观表面缺陷 内部缺陷 焊缝的返修 裂纹栓钉焊工程 普通栓钉焊 穿透栓钉焊 组合楼板 栓钉焊施工 打弯检验第五部分高强度螺栓连接工程相关概念 螺栓的性能等级 普通螺栓 高强度螺栓 普通螺栓连接 高强度螺栓连接 摩擦型连接 承压型连接高强度螺栓连接示意高强度螺栓紧固原理 AM=A有+A无 扭矩系数（K=M/Pd） 高强度螺栓连接副 垫圈的正反面 储运与保管 保质期连接设计的注意事项 选择性能等级 螺栓直径与连接板厚相匹配 考虑施工机具操作空间 摩擦面抗滑移系数的确定 承压型连接的适用范围 环境温度、高腐蚀环境施工工艺 大六角头高强
9、度螺栓连接副 扭剪型高强度螺栓连接副 扭矩法施工 转角法施工 初拧、复拧、终拧 施拧的顺序 临时螺栓、绞刀修孔摩擦面处理 摩擦面处理方法 带涂层摩擦面 抗滑移系数标准试件 抗滑移系数试验 可不进行抗滑移系数试验的情况 连接板接触面间隙的处理其它注意事项 螺栓长度的确定 延迟断裂问题 欠拧、超拧 镀锌螺栓 大孔、椭圆孔 螺栓重复使用 栓焊并用连接施工质量的检验 资料检查 扭矩系数、紧固轴力复验 抗滑移系数试验 摩擦面及螺栓孔外观质量 紧固扭矩抽检 连接外观质量第六部分轻钢结构、住宅钢结构及高层钢结构轻钢建筑的概念 应该是轻质高强的围护材料 应该是轻型高效钢材截面 适当的结构跨度（60m） 和高度
10、（30m） 轻型起重设备：桥式吊车20t 悬挂吊车3t 较小的用钢量50Kg/平方米轻钢结构的特殊问题 钢板较薄平整度超差加工难度大 单面焊变形大难于矫正 构件刚度差吊装加固 合理的跨度和柱距 地脚锚拴和柱脚抗剪件 支撑体系 端板连接住宅钢结构体系的优点 符合节能环保的基本国策 符合住宅产业化的政策 使用面积大，利用率高 大空间、高净空房间布局灵活 建筑立面丰富 结构抗震性能好 施工方便，工期短住宅钢结构体系 轻钢龙骨体系 钢框架体系 钢框架支撑体系 列错桁架体系 钢框架剪力墙体系 钢框架核心筒体系 组合结构体系推广应用面临的问题 观念的转变 技术的配套与集成 墙板、楼板、屋面板 防腐、防火问
11、题 造价与定位 试点情况建设年代18%48%34%1980年1989年1990年1999年2000年以后建筑高度23%22%32%23%100m以下100149m150200m200m以上结构形式32%43%17%8%钢框架结构体系钢框架结构砼核心筒体系组合结构其它地域分布33%30%7%5%25%上海地区北京地区深圳地区大连地区其它地区地域分布33%30%7%5%25%上海地区北京地区深圳地区大连地区其它地区超限高层建筑工程抗震设防审查 建筑抗震设计规范第八章规定的高度 特别不规则的高层钢结构 需要进行模型试验高层钢结构 省市建设主管部门认为需要委托：1）其他超限高层钢结构；2）特殊结构类型
12、施工中特殊问题 钢结构施工详图设计 厚板焊接与抗层状撕裂措施 测量与精度控制 地下结构与上部结构的接合 钢框架与混凝土核心筒的施工 钢框架与组合楼板的施工 组合结构第七部分空间及索膜结构空间结构的类型 螺栓球网架、网壳 焊接球网架、网壳 钢管（圆、方、矩）相贯节点空间桁架 板式构件空间结构 斜拉索组合空间结构体系 张弦（拉）空间结构（索、梁、穹顶） 索膜结构大跨度空间钢结构的重点问题 考虑变形协调（边界条件基础） 重视温度效应（温度应力是关键） 抗震验算（地震力分析是难点） 整体稳定（单层壳体是重点） 吊装工况验算 预应力张拉设计 支撑体系和滑移支座大跨度空间结构的预拼装 预拼装的类型 验证设
13、计图纸和构件详图的正确性 解决空间起拱问题 确定复杂空间尺寸 确定对接拼装预留间隙 提高现场拼装的质量，加快施工进度大跨度空间结构的安装 高空散装（满堂红脚手架） 高空滑移 局部或分块吊装 拔杆倒链整体吊装 卷扬机（推磨）整体吊装 抽芯千斤顶电脑控制整体吊装 整体顶升整体吊装的注意事项 正确看待吊装的技术先进性 吊装验算 临时加固 试吊 应急措施 下降就位 揽风系统的设计索膜结构的分类 索膜结构的概念 整体张拉式 骨架支承式 索系支承式 空气支承 单层膜材 双层或多层膜材气垫膜材的种类 ETFE膜四氟乙烯共聚物Ethylene-TetraFluoroEthylene PTFE涂层玻璃纤维膜聚四
14、氟乙烯树脂PolyTetraFluoroEthylene PVC涂层玻璃纤维膜聚氯乙烯树脂-PolyVinylChloride PVC涂层聚合纤维织物膜聚氯乙烯树脂-PolyVinylChloride膜材性能的比较ETFEPTFEPVC厚度mm0.10.250.50.5纵向/横向抗拉强度50/45N/mm2180/160N/mm2130/110N/mm2设计年限20年25年1020年透光率3060%818%515%耐火性能阻燃不然阻燃自洁性自洁自洁自洁性差经济性元/mm225003000双层40070015003000801507001000膜结构的设计与施工 找型 膜材剪裁 结构及索的安装
15、膜的安装 索及膜的张拉力控制 施工质量检验施工质量的检验 分项工程及其检验批的划分 钢结构工程的检验 索结构工程的检验 膜结构工程的检验 资料及膜材检验 膜材加工制作质量 膜材安装及感观质量膜材检验的主要内容 厚度、质量、颜色及涂层厚度（如果有） 单向（纵/横）抗拉强度试验 双向（不同应力比）抗拉强度试验 弹性模量及断裂延伸率试验 熔接强度试验 色差、透光率及自洁性试验 热熔温度试验第八部分压型钢板工程彩钢板基板 热镀锌钢板 热镀锌合金化钢板 热镀铝钢板 热镀铝锌合金钢板 热镀锌铝合金钢板 电镀锌钢板彩钢板涂层 聚脂类 丙烯酸类 硅改聚脂类 聚氯乙烯塑料溶胶类 氟碳涂层彩钢板的寿命 基板的耐蚀
16、性 切边牺牲性保护性 涂层的耐候性 其他环境、维护、配件、构造等 装饰性使用寿命812年 翻修使用寿命1220年 极限使用寿命20年以上彩钢板夹芯保温板 聚苯夹芯板 聚氨酯夹芯板 岩棉夹芯板 玻璃丝绵夹芯板压型钢板 钩头螺丝连接 自攻螺钉连接 暗扣（件）连接 扣件+咬合（180）连接 扣件+咬合（360）连接第九部分防腐及防火涂装钢结构防腐的几个概念 钢材腐蚀及防腐的措施 正确对待和加强防腐涂装的工作 影响防腐效果的四大因素 表面处理 防腐涂料 涂装工艺 缺陷处理钢材表面处理 钢材表面的锈蚀等级-A、B、C、D级 喷砂（丸）处理Sa1 Sa2 Sa2.5 Sa3 手工机械除锈St2 St3 火
17、焰除锈F 化学除绣P 特殊处理 涂第一道底漆的时间间隔防腐涂装方案 油脂、酚醛、醇酸等树脂类510年 环氧树脂、氯磺化橡胶类1015年 富锌/中间漆/面漆1520年 富锌（锌加）/环氧/聚氨脂2030年 富锌（锌加） /环氧/氟碳3040年 镀锌/锌黄/面漆30年以上涂装工艺 环境温度-538，户外涂装：晴天 钢材表面温度高于空气露点温度3 相对湿度-85%，结露 间隔时间表干，4h，4h内不雨淋 涂料及稀释剂的配制，当天 涂装的方法 喷嘴的规格、压力、移动速度二次涂装及修补工艺 表面清理（海水） 漆面打毛处理 针孔处理 底漆损伤 中间漆损伤 面漆损伤 连接部位涂装质量检验 钢材表面处理 资料检验 开桶检验 干漆膜厚度 涂层附着力检验 表面质量钢结构防火涂装 钢结构防火的概念 耐火极限安全疏散+消防灭火 厚涂型防火涂料850mm隔热 薄涂型防火涂料27mm膨胀 超薄型防火涂料0.53mm膨胀 涂料的选择 防腐+防火防火涂装及质量检验 厚涂型1224h一遍510mm 薄涂型424h一遍13mm 超薄型612h一遍0.20.5mm 表面除锈及防锈底漆 资料及开桶检验 涂料粘结强度和抗压强度复验 涂层厚度及表面质量检验
