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钢 结 构,钢结构培训教材,第一章 绪论 第二章 材料的分类及进场验收 第三章 钢结构制作及安装 第四章 钢结构的防护,钢结构培训教材,第一章 绪 论,第一节 钢结构的发展 第二节 钢结构的特点与应用 第三节 钢结构常见术语,钢结构培训教材,第一节 钢结构的发展,1、新中国成立后，随着经济建设的发展，钢结构曾起过重要作用，如第一个五年计划期间，建设了一大批钢结构厂房、桥梁。但由于受到钢产量的制约，在其后的很长一段时间内，钢结构被限制使用在其他结构不能代替的重大工程项目中，在一定程度上，影响了钢结构的发展 。 2、96年我国钢产量已开始超亿吨，居世界首位，为钢结构发展奠定物质基础，对钢材的使用已由“节约使用”变为“合理用钢”、“加大建筑用钢”。,3、当今我国建筑业中发展最快的就是钢结构，最缺的人才也是钢结构专业，发展钢结构以带动其它相关产业的发展，已成为建筑业发展的重要任务。,钢结构培训教材,第二节 钢结构的特点及应用,钢结构培训教材,1、钢结构的特点 .强度高、强重比大；塑性、韧性好； .材质均匀，符合力学假定，安全可靠度高； .工厂化生产，工业化程度高，施工速度快； .钢结构耐热不耐火；易锈蚀，耐腐性差。,2、钢结构的应用,.重型结构及大跨度钢结构； .多层、高层及超高层钢结构； .轻钢结构； .塔桅等高耸结构。,第三节 钢结构常见术语,零件 ：组成部件或构件的最小单元，如节点板、翼缘板等。 部件：由若干零件组成的单元，如焊接H型钢、牛腿等。 构件： 由零件或由零件和部件组成的钢结构基本单元，如梁、 柱、支撑等。 小拼单元：钢网架结构安装工程中，除散件之外的最小安装单元，一般分平面桁架和锥体两种类型。 中拼单元：钢网架结构安装工程中，由散件之外的最小安装单元组成的安装单元，一般分条状和块状两种类型。,钢结构培训教材,高强度螺栓连接副：高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。 抗滑移系数 ：高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。 预拼装 ：为检验构件是否满足安装质量要求而进行的拼装。 空间刚度单元：由构件构成的基本的稳定空间的体系。 焊钉（栓钉）焊接：将焊钉（栓钉）一端与板件（或管件）表面接触通电引弧，待接触面熔化后，给焊钉（栓钉）一定压力完成焊接的方法。 环境温度： 制作或安装时现场的温度。,钢结构培训教材,节点板是一种将钢梁结合在一起的零件。,钢结构培训教材,翼缘板是焊接不同规格尺寸的轻型H型钢专用材料，此产品优化了焊接H型钢的生产工艺，代替板材，节省了剪切的费用，节省工时，节省钢材消耗从而大大降低了焊接H型钢的成本。,钢结构培训教材,牛腿也叫支撑座,它对钢结构起到支撑作用。,钢结构培训教材,工程中由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的结构，称为“桁架”。 特点：各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布 。,钢结构培训教材,第二章 材料的分类及进场验收,第一节 钢材的种类及进场验收 第二节 连接件的种类及进场验收 第三节 焊接材料的种类及进场验收,钢结构培训教材,1、 钢材的基本要求,钢材种类繁多，规格、用途也不相同，对钢结构用钢来说，主要有三方面的要求。 .较高的强度：结构的承载力大，所需的截面小，结构的自重轻； .较好的塑性及韧性：塑性好，不易发生脆性破坏；韧性好，利于承受动力荷载； .良好的加工性能与耐久性：包括可焊性、冷弯性能以及耐腐性能。,钢结构培训教材,第一节 钢材的种类及进场验收,2、钢材的种类,钢结构所用钢材主要为热轧成型的钢板、型钢，以及冷弯成型的薄壁型钢等。,.钢板 钢板有薄钢板（厚度0.354mm）、厚钢板（厚度4.560mm）、特厚板（板厚60mm）和扁钢(厚度460mm，宽度为12200mm)等。钢板用“宽×厚×长”或“宽×厚”表示，单位为mm，如450×8×3100，450×8。,扁钢,钢结构培训教材,.型钢 钢结构常用的型钢是角钢、槽钢、工字型钢和H型钢、钢管等。除H型钢和钢管有热轧和焊接成型外，其余型钢均为热轧成型。,钢结构培训教材,角钢规格表示方法： .等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽× 边宽×边厚的毫米数表示，如“30×30×3” 。 角钢规格也可用型号（号数）表示，型号是边宽的厘米数，如3#。 .不等边角钢的两个边宽不等。其规格以长边宽×短边宽×边厚 的毫米数表示，如“32×20×3” 。也可用型号表示 。 角钢规格也可用型号（号数）表示，型号是边宽的厘米数，如3.2/2# 。,钢结构培训教材,槽钢规格表示方法： 用其截面的主要轮廓尺寸（mm）来表示，即以腰高（h）*腿宽（b）*腰厚（d）的毫米数表示，如 120*53*5。 槽钢规格也可用型号（号数）表示，型号表示腰高的厘米数 12 # 。,钢结构培训教材,工字钢规格表示方法： 其规格以腰高( h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫数表示，如“工160*88*6”，即表示腰高为160毫米，腿宽为88毫米，腰厚为6毫米的工字钢。工字钢的规格也可用型号表示，型号表示腰高的厘米数，如工16#。,钢结构培训教材,H型钢规格表示方法： 其规格高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2，如H200×200×8×12表示为高200mm宽200mm腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢。,钢结构培训教材,.冷弯薄壁型钢 冷弯薄壁型钢采用薄钢板冷轧制成。其壁厚一般为1.512mm，但承重结构受力构件的壁厚不宜小于2mm。薄壁型钢能充分利用钢材的强度以节约钢材，在轻钢结构中得到广泛应用。常用冷弯薄壁型钢截面型式有等边角钢、卷边等边角钢、Z型钢、卷边Z型钢、槽钢、卷边槽钢（C型钢）、钢管等。,注:工字钢和H型钢的区别 工字钢翼缘是变戴面靠腹板部厚,外部薄; H型钢的翼缘是等戴面。 工字钢的边长小，高度大，只能承受单方向的力 。 而H型钢槽深，厚度大，可以承受两个方向的力。 工字钢主要用于横梁，而H型钢主要用于结构的承重柱。,钢结构培训教材,钢结构培训教材,钢材的选用原则 钢材选用的原则是既要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。为保证承重结构的承载力和防止在一定条件下可能出现的脆性破坏，应综合考虑下列因素：结构的重要性、荷载的性质、连接方法、结构的工作环境、钢材厚度。,3、钢材进场验收,钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。 检查数量：全数检查 检验方法：检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。,钢结构培训教材,1、连接件的种类,钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓（机械型和化学试剂型） 、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件。,高强度大六角头螺栓连接副,普通螺栓,钢结构培训教材,第二节 连接件的种类及进场验收,自攻钉,拉铆钉,射钉,地脚锚栓,钢结构培训教材,钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、锚栓（机械型和化学试剂型）、地脚锚栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力（预拉力）的检验报告。 检查数量：部分(全数)检查。 检验方法：检查产品的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。,2、连接件进场验收,钢结构培训教材,对Q235 钢制作的重级工作制吊车梁或类似结构，宜采用E4315、 E4316型焊条；对其他结构，则宜采用E4300 E4313型焊条； 对16Mn 钢制作的重级工作制吊车梁或类似结构，宜采用E5015、E5016型焊条；对其他结构，则宜采用E5001 E5014 型焊条。,1、焊接材料的种类及选用原则,钢结构中焊接材料的选用，需适应焊接场地（工厂焊接或工地焊接）、焊接方法、焊接方式（连续焊缝、断续焊缝或局部焊缝），特别是要与焊件钢材的强度和材质要求相适应。,第三节 焊接材料的种类及进场验收,.手工焊接用焊条,钢结构培训教材,焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷；焊剂不应受潮结块。 检查数量：按量抽查1%，且不应少于10包。 检验方法：观察检查、焊接材料的质量合格证明文件、中文标志及检验报告等。 说明：焊条、焊剂保管不当，容易受潮，不仅影响操作的工艺性能，而且会对接头的理化性能造成不利影响。对于外观不符合要求的焊接材料，不应在工程中采用。,2、焊接材料的进场验收,对Q235 钢，采用H08、H08A、H08E焊丝配合中锰型、高锰型焊剂，或采用H08Mn、H08MnA配合无锰型、低锰型焊剂； 对16Mn钢及16Mnq钢，采用H08A、H08E配合高锰型焊剂，或采用H08Mn、H08MnA配合中锰型或高锰型焊剂，或采用H10Mn2配合无锰型或低锰型焊剂。,.自动及半自动埋弧焊用的焊丝及焊剂,钢结构培训教材,第三章 钢结构制作及安装,第一节 钢结构构件的制作 第二节 钢结构拼装与安装,钢结构培训教材,第一节 钢结构构件的制作,1.钢材的除锈 .手工和动力工具除锈 手工除锈该法只有在其他方法不宜使用时才采用。常用的工具有：铲刀或刮刀、砂布或砂纸、钢丝刷或钢丝束等。,铲刀,刮刀,钢结构培训教材,砂布,砂纸,钢丝刷,钢结构培训教材,.动力工具除锈它是目前一般常用的除锈方法。其常用工具有：气动端型平面砂磨机、气动角向平面砂磨机、电动角向平面砂磨机、直柄砂轮机、风动钢丝刷、风动打锈锤、风动齿形旋转式除锈器、风动气铲等。,气动端型平面砂磨机,风动气铲,钢结构培训教材,直柄砂轮机,.喷射或抛射除锈,喷射除锈将磨料高速喷向钢表面，将氧化皮、铁锈及污物等除掉，表面获得一定的粗糙度。此法人工操作、成本低，质量好，是一种常用的除锈方法。但对环境污染大；适用在无固定加工场地除锈。,钢结构培训教材,抛射除锈使磨料以高速的冲击和摩擦除去钢材表面的铁锈、氧化皮和污物等。抛射除锈可以改善钢材的疲劳强度和抗腐蚀应力，并对钢材表面粗糙度也有不同程度的提高。效率高、质量好；但需要一定的设备和喷射用磨料，费用较高。一般用于钢结构制作加工厂。,钢结构培训教材,注:抛丸工艺与喷砂工艺的根本区别是抛射，而不是喷射，抛射的不是砂，而是钢丸。钢丸直径远大于喷砂直径。他的原理是根据具体要求将不同粒径的钢丸高速射到板材表面，冲击力巨大的钢丸迅速把板材表面剥蚀成立体感很强的表层。用这种方法加工出来的产品，不但质量稳定，外表美观没有盲区，而且加工速度快，成本低。,钢结构培训教材,酸洗除锈 酸洗除锈亦称化学除锈。污染较严重；经酸洗除锈的工件，因清洗不净，会继续腐蚀和降低钢材性能,主要用于不锈钢的除锈。,钢材表面锈蚀和除锈等级标准 锈蚀等级根据涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（）标准，订有四个锈蚀等级，以、 表示： . 全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。 .已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。 .氧化皮因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并有少量点蚀的钢材表面。 .氧化皮已因锈蚀而全面剥落，并且已普遍发生点蚀的钢材表面。,钢结构培训教材,2.钢结构构件的制作,.放样：即按照技术部门审核过的施工图，以： 的比例在样板上弹出实样，求取实长，根据实长制作样板。 钢结构构件的加工制作一般应进行放样，放样前应核对施工图纸并熟悉加工工艺要求。对施工图中结构或构件的重要节点尺寸可放实样或计算校核。,钢结构培训教材,.钢材矫正：钢材加工前必须进行矫正，使之平直，以免影响制作精度。碳素结构钢在温度低于，低合金结构钢在环境温度低于时，不得进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应根据钢材性能选定，但不得超过 。低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却。矫正后的钢表面不应有明显的凹凸面或损伤，表面划痕深度不得大于.5，且应符合国家现行有关标准的规定。钢结构矫正后的允 许偏差，应符合表规定。,钢结构培训教材,钢结构培训教材,.号料：以样板为依据，在原材料上划出实样，并打上各种加工记号。 构件制作时，设计图纸所示构件尺寸与构件制作所需材料尺寸可能不同，号料时需要考虑各项加工余量。 钢构件的放样和号料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。,号料前应核对钢材规格、材质、批号，并应清除钢材表面油污、泥土等脏物，钢材应进行矫正，且表面质量应符合表的规定。 钢材采用划针划线号料时，划线宽度不宜大于.。较长的直线宜采用.弹簧钢丝配合直尺和角尺联合划线。 板材号料应号出基准检查线和定孔线。号料后应在零件上注明生产号、零件号、数量、加工方法等，并应根据零件不同的材质，采用不同颜色标注。,钢结构培训教材,构件制作的工序及操作要点 经放样，原材料矫正和号料之后即可进行构件的制作加工。钢构件的制作工序包括：切割、矫正和成型、边缘加工等。,.切割 厚度大于或等于的板材可采用自动或半自动气割；厚度小于的板材可采用剪板机剪切，大于或等于×的角钢或其他钢材可采用锯床切割；小于或等于× 的角钢可采用剪切。手工气割宜采用靠模、圆规等辅助工具，型材手工气割时，切割面需用砂轮打磨处理。吊车梁或 型钢的翼缘板应采用精密切割方法切割。,钢结构培训教材,碳素结构钢在环境温度低于-20时，低合金结构钢在环境温度低于-15时，不得剪切和冲孔。 气割用氧气纯度应在99.5以上，乙炔纯度应在96.5以上，丙炔纯度应在98以上。 板材气割应在专用平台上进行，平台与板材的接触应为线状或点状接触。 切割前应将钢材表面距切割边缘约50MM范围内的铁锈、油污等清理干净。对高强度大厚度钢板的切割，在环境温度较低时应进行预热。切割后断口上不得有裂纹，并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物。 切割后钢材不得有分层。 气割后零件尺寸的允许偏差见表12-6 的规定。,钢结构培训教材,钢结构培训教材,.成形,当零件采用热加工成型时，加热温度宜控制在9001000 ；碳素结构钢在温度下降到700之前，低合金结构钢在温度下降到800之前，应结束加工；低合金结构钢应缓慢冷却。 弯曲成型的零件应采用弧形样板检查。当零件弦长等于或小于1500mm 时，样板的弦长应与零件的弦长相等；当弯曲零件的弦长大于1500mm 时，样板的弦长不应小于 1500mm ，且其成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm。,.边缘加工 气割或机械剪切的零件，需要进行边缘加工时，其创削量不应小于2.0mm 。 边缘加工面的允许偏差见表12-7。,钢结构培训教材,.制孔,钢结构培训教材,第二节 钢结构拼装与安装,1、钢屋架（钢天窗架）拼装 .钢构件出厂前，先验收钢构件，尽量做到把安装问题消灭在加工厂内。 .现场拼装地基坚硬，并做相应的拼装台；必要时加约束处理找平。 .检查拼装节点处的角钢或钢管是否变形；如有变形，用机械矫正或火焰矫正，达到标准后，再按照设计图纸进行拼装。 ,钢结构培训教材,钢结构的拼装,钢结构培训教材,2、钢柱拼装 应用于需要多节柱的拼装在一起安装过程 .为便于保证钢柱拼接质量，减少高空作业，在地面卧拼，起重机起重能力能满足一次起吊。 .根据钢柱断面不同，采取相应的钢平台及胎具。 .每个拼装节点最容易出现翼缘错口问题。如发现翼缘板制作构件时发生变形，采用方便的机械矫正或火工矫正，达到允许误差继续拼接。拼接一般用倒链且焊耳板的方法校正对接。 .接头一面焊接冷却后，将柱翻身。在焊另一面前，接着进行找平、继续测量通线、找标高、点焊、焊好、约束板、焊接、冷却、割掉约束板和耳板、复核尺寸。 ,钢结构培训教材,钢结构培训教材,钢梁拼装用于较大跨度桁架、轻型钢结构，端面工、H、 型居多，连接方法有高强度螺栓、栓焊组合和焊接三种形式。 .变截面斜梁、多截面梁、实腹焊接工字形截面或 H形截面梁，根据运输条件划分为若干个单元，单元之间可通过端板以高强度螺栓连接拼装。 .拼装方法，根据不同结构形式和杆件连接方法，采取不同方法。如起重设备能满足吊装要求，先考虑卧拼，卧拼的程序同屋架；其次，才考虑采用立拼。,3.钢梁拼装,钢结构培训教材,钢结构培训教材,钢结构的安装 1.一般要求 .钢结构的安装程序,必须确保结构的稳定和不导致永久性的变形。 .安装前,应按照构件明细表核对进场的构件,查验质量证明书和设计更改文件;工厂预装的大型构件在现场组装时,应根据预组装的合格记录进行。 .构件在工地制孔、组装和焊接以及涂层等的质量要求均应符合有关规定。 .构件在运输和安装过程中,被破坏的涂层以及安装连接处,应按照有关规定补涂。涂面层应在结构安装完成并固定后进行。 .构件安装和校正时,如检测空间的距离和跨度超过10M以上,应用夹具和拉力计数器配合卷尺使用,其拉力值应根据温差换算标定读数。 .钢结构的试验方法,应按设计要求和专门的规范的规定进行。 .严禁在吊车梁的下翼缘和腹板上焊接悬挂物和卡具。,钢结构培训教材,2.基础 .构件安装前,必须取得基础验收的合格资料(行列线和标高等) 。基础施工单位可分批或一次交给,但每批所交给的合格资料,应是一个安装单元的全部柱基基础。 .安装前,应根据基础验收资料复核各项数据,并标注在基础表面上。支承面,支座和地脚螺栓的位置、标高等的偏差应符合表1936的规定。,钢结构培训教材,.复核定位应使用轴线控制点和测量标高的基准点。 .钢柱脚下面的支承构造,应符合设计要求,需要填垫垫铁时,每迭不得多于三块。 .钢柱脚底板面与基础间的空隙,应用细石混凝土浇筑填实。,钢结构培训教材,3.运输和堆存 .装卸、运输和堆存均不得损坏构件并防止变形。堆放物应放置在垫木上。已变形的构件应予矫正,并重新检验。 .刚结构运送到安装地点的顺序应符合安装程序,并应成套供应。 堆存时,应考虑扩大拼装和安装程序的要求。,4.安装和校正 .构件安装宜采用扩大拼装综合安装的方法施工。 .扩大拼装时,对容易变形的构件应做强度和稳定性验算。需要时,应采取加固措施。 .采用综合安装方法时,其结构必须能划分成若干独立单元或体系,每一体系(单元)的全部构件安装完后,均应具有足够的空间刚度和可靠的稳定性。 .需要利用已安装好的结构吊装其他构件和设备时,应征得设计单位的同意,同时应采取措施防止损坏结构。,钢结构培训教材,.确定几何位置的主要构件(柱、刚架等)应吊装在设计位置上,在松开吊钩前应作初步校正并牢固。 .多层框架结构的安装,每完成一个层间的柱后,应进行校正,继续安装上一个层间时,应考虑下一个层间安装的偏差值。 .已安装的结构单元,在检测调整时,应考虑外界环境影响(如风力、温差和日照)出现的自然变形。吊车梁和轨道的调整应在主要构件牢定后进行。 .设计要求顶紧的节点,相接触的两个平面必须保证有70紧贴,用0.3mm的塞尺检查,插入深度的面积不得大于总面积的30,边缘最大间隙不得大于0.8mm。,钢结构培训教材,5. 钢结构的连接 钢结构的基本构件由钢板、型钢等连接而成，如梁、柱、桁架等，运到工地后通过安装连接成整体结构，如厂房、桥梁等。因此在钢结构中，连接占有很重要的地位，设计任何钢结构都会遇到连接问题。 钢结构的连接通常有焊接，铆接和螺栓连接。,钢结构培训教材,.钢结构焊接连接 焊接连接是现代钢结构最主要的连接方式，它的优点是任何形状的结构都可用焊缝连接，构造简单。焊接连接一般不需拼接材料，省钢省工，而且能实现自动化操作，生产效率较高。目前钢结构中焊接结构占绝对优势。但是，焊缝质量易受材料，操作的影响，因此对钢材材性要求较高。高强度钢更要有严格的焊接程序，焊缝质量要通过多种途径的检验来保证。,钢结构培训教材,钢结构常用的焊接方法有电弧焊，电阻焊和气焊。,手工电弧焊,埋弧自动焊,钢结构培训教材,电阻焊,气焊,对接焊缝的形式有直边缝、单边V形缝，双边V形缝、U形缝、K 形缝、X 形缝等。,钢结构培训教材,焊接连接与铆钉、螺栓连接比较有下列优点： 不需要在钢材上打孔钻眼，既省工省时，又不使材料的截面积受到减损，使材料得到充分利用； 任何形状的构件都可直接连接，一般不需要辅助零件，使连接构造简单，传力路线短，适应面广； 焊接连接的气密性和水密性都较好，结构刚性也较大，结构的整体性较好。,但是，焊缝连接也存在下列问题： 焊缝中可能存在裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤等缺陷。 由于高温作用在焊缝附近形成热影响区，钢材的金相组织和机械性能发生变化，材质变脆； 焊接的残余应力会使结构发生脆性破坏和降低压杆稳定的临界荷载，同时残余变形还会使构件尺寸和形状发生变化； 焊接结构具有连续性，局部裂缝一经发生便容易扩展到整体。 由于以上原因，焊接结构的低温冷脆问题就比较突出。设计焊接结构时，应经常考虑焊接连接的上述特点，要扬长避短。遇到重要的焊接结构，结构设计与焊接工艺要密切配合，取得一个完满的设计和施工方案。,钢结构培训教材,.钢结构螺栓连接,螺栓连接的排列和构造要求 螺栓在构件上的排列可以是并列或错列（图3-11），排列时应考虑下列要求:,图3-11 钢板上螺栓的排列 (a) 并列；(b) 错列；(c) 容许间距,钢结构培训教材,受力要求：对于受拉构件，螺栓的栓距和线距不应过小，否则对钢板截面削弱太多，构件有可能沿直线或折线发生净截面破坏。对于受压构件，沿作用力方向螺栓间距不应过大，否则被连接的板件间容易发生凸曲现象。因此，从受力角度应规定螺栓的最大和最小容许间距。 构造要求：若栓距和线距过大，则构件接触面不够紧密，潮气易于侵入缝隙而产生腐蚀，所以，构造上要规定螺栓的最大容许间距。 施工要求：为便于转动螺栓扳手，就要保证一定的作业空间。所以，施工上要规定螺栓的最小容许间距。,钢结构培训教材,螺栓的受力分类 栓根据作用不同，按螺栓受力可以分为：受剪、受拉及剪拉共同作用。,钢结构培训教材,优点：安装方便，特别适用工地安装连接，也便于拆卸。 缺点：在板件上开孔和拼装时对孔，增加制造工作量，螺栓孔使截面削减，同时还浪费钢材。,螺栓连接的特点,螺栓连接要求 永久普通螺栓紧固应牢固、可靠、外露丝扣不应少于2扣。 自攻螺栓与连接钢板应紧固密贴，外观排列整齐。 高强度螺栓连接副拧后，螺栓丝扣外露应为2-3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣 。 注:高强度螺栓终拧1h时，螺栓预拉力的损失已大部分完成，在随后一两天内，损失趋于平稳，当超过一个月后，损失就会停止，但在外界环境影响下，螺栓扭矩系数将会发生变化，影响检查结果的准确性。为了统一和便于操作，检查一定要在1h后48h之内完成。,钢结构培训教材,铆接：使用铆钉对连接件实行的一种刚性连接，是不可拆卸的。小型铆钉可以冷铆，大型铆钉就是在红热状态下热铆。对经常受动力荷载作用，荷载较大和跨度较大的结构，有时仍然采用铆接结构。,铆钉：在铆接中，利用自身形变或过盈连接被铆接件的零件。,优点：塑性、韧性和整体性好，连接变形小，传力可靠，承受动力荷载时的 疲劳性好，质量也便于检查。 缺点：构造复杂用钢量大，施工麻烦，劳动条件差。,钢结构培训教材,.钢结构铆接连接,第四章 钢结构防护,锈蚀是钢结构在长期使用过程中不可避免的一种自然现象，钢结构构件的锈蚀主要是由于钢材表面未加保护或保护不当而受周围环境中氧、氯和硫化物等有害物质的侵袭作用所引起的。而大气中的水分吸附在钢材表面上形成的水膜，是造成钢材锈蚀的主要原因。,注:钢材锈蚀造成的危害是巨大的。世界各国因钢材锈蚀而造成的经济损失十分惊人，据发达国家的统计，每年由于锈蚀而造成的经济损失约占国民生产总值的4。我国对钢材锈蚀造成的经济损失没有精确的统计，但也相当严重。钢结构的锈蚀不仅只是增加维护费，造成自身的经济损失，而且，锈蚀到一定程度将危及结构的安全，可能造成建筑物不能使用，直接影响生产和安全，其损失的价值要比钢结构本身大得多。因此，做好钢结构的防护工作是十分重要的。,钢结构培训教材,1.在钢结构构件表面涂刷非金属涂料防锈，是目前各国钢结构防止锈蚀的最常用的方法。这种方法效果好，价格低廉，涂料品种较多，选择范围广，适应性强，不受构件形状和大小的限制，操作方便。但非金属涂料的耐久性较差，需定期进行维护。,钢结构培训教材,2.涂料可分为底漆和面漆两大类，也有的涂料既可作底漆也可作面漆。一般底漆含粉料多，基料少，成膜粗糙，与钢材表面的粘附着力强，与面漆结合性好；而面漆中含粉料少，基料多，成膜后有光泽，主要功能是保护下层底漆，使大气和潮气不能渗入底漆，并能抵抗由风化而引起的物理和化学的分解作用。,.常用防锈底漆:红丹油性防锈漆、混合红丹油性防锈漆、红丹酚醛防锈漆、铁红油性防锈漆。,.常用面漆:油性调和漆、锌灰油性防锈漆、环氧防腐漆、沥青清漆。,3.常用涂料及其施工方法,钢结构培训教材,钢结构培训教材,空气喷涂法和无气喷涂法,空气喷涂原理： 空气喷涂是靠压缩空气气流使涂料出口产生负压，涂料自动流出并在压缩空气气流的冲击混合下被充分雾化，漆雾在气流推动下射向工件表面而沉积的涂漆方法。,钢结构培训教材,空气喷涂的优点： 空气喷涂最处是为硝基漆等快干涂料开发的涂装方法。对刷涂性很差的涂料，采用该方法很容易涂布，它具有以下优点： 1、涂装效率高。每小时可喷涂150200m2，是刷涂的810倍。 2、涂膜厚度均匀，光滑平整，外观装饰性好。 3、适应性强。对各种涂料和各种材质、形状的工件都适应，不受场地限制（但环境不允许有灰尘），是目前广泛采用的一种涂装方法，特别适合于快干性涂料的施工。 空气喷涂的缺点是： 1、稀释剂用量大，作业时溶剂大量挥发，易造成空气污染，作业环境恶劣，易引起燃、爆等事故。作业点必须有良好的通风设施。 2、涂料利用率低，一般只有50%60%，小件只有15%30%，飞散的漆雾进一步造成作业环境的恶化，大量生产时应在专门的喷漆室内进行。,钢结构培训教材,钢结构培训教材,高压无气喷涂的原理，就是利用高压柱塞泵不断往密闭的涂料管路内输送涂料，从而在密闭空间内形成高压，然后释放连接于涂料管末端的喷枪扳机，使高压涂料流强制通过极为细小的喷 嘴而形成雾化，从而射达被涂物表面。 高压无气喷涂的特点:喷涂效率高、产量高，非常适用于工程，较少“过喷“和涂料反弹较高的传递效率，节约涂料。能喷涂较高粘度涂料，无需过度加水，一次成膜厚度较厚，无需多度喷涂。渗透力强，增加涂层与墙体的机械咬合力，喷涂质量好、降低施工成本提高竞争力。,高压无气喷机,钢结构培训教材,钢结构培训教材,防腐涂料施工要求,漆装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求，当产品说明书无要求时，环境温度宜在5-38之间，相对湿度不应大于85%。漆装时构件表面不应有结露;漆装后4h内应保护免受雨淋。 注:本条规定涂装时的温度以5-38为宜，但这个规定只适合在室内无阳光直接照射的情况，一般来说钢材表面温度要比气温高2-3。如果在阳光直接照射下，钢材表面温度能比气温高8-12，涂装时漆膜的耐热性只能在40以下，当超过43时，钢材表面上涂装的漆膜就容易产生气泡而局部鼓起，使附着力降低。 低于0时，在室外钢材表面涂装容易使漆膜冻结而不易固化；湿度超过85时，钢材表面有露点凝结，漆膜附着力差。最佳涂装时间是当日出3h之后，这时附在钢材表面的露点基本干燥，日落后3h之内停止（室内作业不限），此时空气中的相对湿度尚未回升，钢材表面尚存的温度不会导致露点形成。 涂层在4h之内，漆膜表面尚未固化，容易被雨水冲坏，故规定在4h之内不得淋雨。,钢结构培训教材,钢结构的防火,钢材虽为非燃烧的建筑材料，但不耐火，钢材的力学性能，如屈服点、抗拉强度及弹性模量等会受到温度影响而发生变化，在高温下，钢材的强度和刚度都将迅速降低。通常在温度达到450 , 600 时，钢结构构件就会失去承载能力，因此，无防火保护的钢构件在火灾中很容易破坏。如2001 年9月11日，美国纽约的世贸中心双塔楼遭受恐怖分子劫持的飞机撞击，南北两塔楼在飞机撞击时并没有立即倒塌，但由于飞机上携带有几十吨的高级航空燃油，当飞机撞进大楼之后油箱破裂，几十吨燃油迅速燃烧起来，大火使室内温度高达800 1400，造成支承大楼的钢结构体系因高温作用而失效，在飞机撞楼后约一个小时，南北两塔楼原地坐塌，死亡和失踪的人员约4000 人，直接经济损失高达数百亿美元。,钢结构培训教材,1.水冷却法：在空心钢构件内充水，并与设于顶部的水箱相连，形成封闭冷却系统，使钢结构在火灾时保持较低的温度。 2.屏蔽法：把钢构件包藏在耐火材料组成的墙体或吊顶内，主要适用于屋盖系统的保护。吊顶的接缝、孔洞处应严密，防止窜火。 3.水喷淋法：在结构顶部设喷淋供水管网，火灾时自动启动（手动）开始喷水，在构件表面形成一层连续流动的水膜，从而起到保护作用。 4.浇筑混凝土或砌筑耐火砖：采用混凝土或耐火砖完全封闭钢构件。 5.采用耐火轻质板材作为防火外包层：采用纤维增强水泥板（如12 板、34 板）、硅酸钙板等将构件包裹起来。防火板由工厂加工，表面平整、装饰性好。 6.涂抹防火涂料：用喷涂机具将防火涂料直接喷涂于构件表面，形成保护层。这种方法施工简便，重量轻，耐火时间长，而且不受钢构件几何形状限制，具有较好的经济性和实用性。,目前提高钢结构抗火性能的主要方法有：,钢结构培训教材,谢谢！,钢结构培训教材,