钢结构十项新技术稿件.ppt

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1、第一篇,钢结构的发展前景,一、我国钢产量发展,1949 年全国钢产量只有十几万吨1992年，年产量已达到8000万吨；约为美国的70；日本的90。目前，我国的钢产量约为3亿吨，约为美国、日本的产量之和。,我国钢产量发展趋势表,建国之初钢产量,上世纪九十年代初,目前的钢材产量,二、钢材在建筑领域的应用,钢筋混凝土结构中的配筋、预应力钢绞线等劲性结构中的钢骨包在混凝土中的钢梁、钢柱等（钢管混凝土结构的特点.doc）钢框架、钢网架、门式钢架等纯钢结构建筑,三、钢结构的特点,优点,材料的强度高，塑性和韧性好材质均匀、力学性能可靠钢结构制造简便，施工周期短钢结构的质量轻钢结构的抗震性能优,三、钢结构的特

2、点,缺点,钢材耐腐蚀性差钢材耐热但不耐火,四、钢结构的应用范围,大跨度结构高耸结构和高层建筑受动力荷载影响的结构重型厂房结构可拆卸的结构,1、大跨度结构的典型建筑,体育场馆类 我局总承包的南京奥体主场馆：主拱跨度360米的箱型钢梁。,1、大跨度结构的典型建筑,体育场馆类 我局总承包的武汉体育馆：索支穹顶结构，长轴宽度135米、短轴跨度115米。,1、大跨度结构的典型建筑,机场屋盖 我局总承包的济南遥墙机场：航站楼的两翼区域（18轴、2736轴）采用单跨，最大跨度为76.3m。,1、大跨度结构的典型建筑,机场屋盖 我局总承包的大连周水子机场扩建工程：航站楼的候机大厅单跨，最大跨度为53.5m。,

3、1、大跨度结构的典型建筑,钢管拱桥类 我局施工的杭州德胜路沪杭甬高速公路桥梁工程：钢管拱主跨90米；杭新景高速公路千岛湖支线第SQD3合同段千岛湖1号桥工程：净跨252米。,2、高层建筑结构,我局施工部分 第一座全国产高层钢结构大连远洋大厦,大连远洋大厦超高层钢结构建筑效果图,大连远洋大厦为五星级国际大酒店，总建筑面积14万平方米。其中A座地下四层，地上五十二层，高度200.8米，主体为钢结构工程，该工程采用了国内设计、国内规范、国内钢材、国内监理和国内施工总承包，开创了我国超高层钢结构建筑的先例。,2、高层建筑结构,我局施工部分 第一座全钢结构高层南京地铁大厦,本工程为一座高层全钢结构建筑。

4、地下三层，地上28层,2、高层建筑结构,我局施工部分 广州信合大厦,广州信合大厦是一个集银行、办公和培训为一体的综合性超高层钢结构建筑。该大厦建筑平面呈方形、地下四层、地上三十一层，主楼采用不对称平面布置楼高120m，观光塔高为172m，主体结构为全钢框架-支撑结构。,2、高层建筑结构,我局施工部分 北大人民医院病房楼,总高77.3m层数地下三层，地上二十层，层高首层3.9m，以上各层3.6m,2、高层建筑结构,我局施工部分 郑州蓝码大厦,郑州蓝码大厦是一栋综合性现代化高层钢结构建筑。地下三层，地上三十层，楼高120m，总建筑面积约60130 m2，主体结构为钢框架-钢骨筒体结构。,2、高层建

5、筑结构,我局施工部分 酒泉卫星发射中心火箭垂直总装测试厂房,它是集火箭、宇宙飞船垂直总装、测试为一体的总装测试厂房，高100米，核心部分9001钢结构工程的结构形式在国内是前所未有的，堪称亚洲第一。,第二篇,钢结构设计、分析应用软件,1、计算机技术为结构带来的革新,随着计算机设计软件的发展，设计人员的绘图、计算、分析等工作量大大降低。大型分析软件的成熟运用，为复杂空间结构提供了理论基础。,2、目前在钢结构设计、建模方面常用的软件,SAP2000（美国计算机和结构公司（CSI）集成化通用的结构分析与设计软件.doc）PKPM（中国建筑科学研究院）XSteel（芬兰Tekla(xsteel)智能钢

6、结构仿真、详图绘制及材料一览软件。）ANSYS（美国ANSYS公司 开发有限元分析软件.doc）StruCAD（英国AceCad公司开发）MIDASGen（韩国迈达斯）3D3S（同济大学开发）,第三篇,钢结构的施工技术,3.1 钢结构加工技术,概述：目前钢结构加工一般为工厂化加工制作，加工制作厂的综合能力是确保工程按期保质的前提条件。加工厂选择的一般原则：1、设备、机械、人员及年产量。2、技术人员数量及其履历。3、技术工人的数量及其技术水平与资格。4、质量控制体系及检验试验设备。5、以往工程实绩。6、履约能力。,钢结构加工流程,钢结构加工流程.doc,钢结构加工典型设备 下料设备,数控切割机

7、最大切割厚度：火焰最大可切割200mm，走行速度010m/min调高：电动调高，可选配电客式或弧压式自动调高坡口切割：选配功能，可制造无限回转坡口切割机表面粗糙度：Ra25尺寸 精度：1000mm为0.3mm,钢结构加工典型设备 下料设备,直条切割机 多组割炬同时切割，效率高、切割热变形小、切割质量好。可根据需要选配自动点火、割炬自动升降、自动穿孔、横向切割、,钢结构加工典型设备 下料设备,相贯线切割机 1、能在主管上切割多个不同方向、不同直径的圆柱相贯线孔，满足支管轴线与主管轴线偏心和非偏心的垂直相交的条件。2、能在支管端部切割圆柱相贯线端头，满足支管轴线与主管轴线偏心和非偏心的垂直相交、倾

8、斜相交的条件。3、能在圆管端部切割斜截端面。4、能在圆管上切割焊接弯头，“虾米节”两端斜截断面。5、能切割与环形主管相交的支管相贯线端头。6、能切割变角度坡口面。7、能在圆管上切割方孔、腰形孔。8、能进行钢管截断。,SKGG-B型数控相贯线切割机,PCM-6135（1350A）相贯线切割机,钢结构加工典型设备 组立设备,H型钢组立机 H型钢生产线中的主要设备，适用于T型钢、H型钢和变截面H型钢的制作，对H型钢可实现四条焊缝同时点焊，一次自动组立成型完毕。,钢结构加工典型设备 焊接设备,MZ1000B2门型自动焊机 1、自走式门型架、直流自动埋弧电焊机、配备焊药回收系统、自动导弧装置。2、适用于

9、交、直流双弧双丝埋弧焊。3、焊接形式为船形焊。4、门架横梁上配有两套机头随动系统，伸缩柱上下移动采用电控，整套系统左右定位采用手动。5、由机械组成焊机头的导弧装置，焊接位置精确，故障率极低。6、整个门架由两组交流电机连减速器驱动。7、焊药回收系统系一独特系统，容量为100Kg。8、配有紧急安全开关。9、用类比型仪表显示焊接电压电流，用数字型仪表显示焊接速度（门架移动速度）,钢结构加工典型设备 焊接设备,电渣焊机 BOX箱形构件柱、梁结构在高层建筑、电站等领域被广泛采用,钢结构加工典型设备 焊接设备,MZ系列自动埋弧焊机 MZ系列自动埋弧焊机能焊接各种有坡口或无坡口的对接焊缝、搭接焊缝角焊缝等。

10、该焊机容量大，特别适用于锅炉、造船、化工机械等行业的大件钢结构的焊接,钢结构加工典型设备 焊接设备,MZ-630、1000、1250自动埋弧焊机,100%暂载率，全天候连续工作（MZ-1000）最小电流100A 慢送丝、高能量起弧，成功率100%电流、电压数字显示，精度高，观察方便 节电设计，30分钟不使用自动切断主电路电源 积木式设计，预留初始规范和收弧规范控制接口，并备有初始及收弧规范选购件 无触点控制，可靠性极高 变速、恒速两种送丝方式 PWM调速（送丝、小车行走），速度不受电网波动和温度影响 平、陡两特性电源，可做手工焊碳弧气刨、电渣焊电源,钢结构加工典型设备 焊接设备,NB-350、

11、500、630K可控硅整流气体保护焊机,具有实芯、药芯焊丝切换功能，焊丝直径切换功能，收弧控制功能,钢结构加工典型设备 焊接设备,RSN-1200、1600、2500、3150电弧螺柱焊机,焊接电流、焊接时间无级调节，数显预置，保证不同水平操作工、不同时间、不同地点焊接参数完全一致，确保焊接质量和合格率 电网波动自动补偿功能，施焊电流不受电网电压波动影响 可控硅整流，高暂载率设计，主电路无触点控制，可靠性极高 焊枪下降阻尼可调，减少飞溅，提高焊接可靠性 自动/手动选择功能，适合多层穿透焊等特殊场合 自动检测功能：检测起弧可靠性和焊枪提升量,钢结构加工典型设备 成型设备,H型钢翼缘矫正机 焊接成

12、型的H型钢在焊接加热工程中，翼板必须产生弯曲变形，该机型就是用于矫正翼缘板的专用设备，该机操作简便，高效，被广泛应用于冶金建筑，金属结构，水工机械和工业安装等行业。,钢结构加工典型设备 成型设备,锁口机 HS-38MW 日本HATALY制造，是国内唯一的通过式数控锁口机，可一次性完成H型钢的端面坡口、锁口的机械铣削，最大端面加工尺寸为1000mm。,钢结构加工典型设备 成型设备,数控带锯机(38/18)美国Peddinghaus制造，可进行任意角度的锯切，最大切割端面尺寸为1000mm。,数控压力机 主机型号：2-PPEB1200/62.5 公称压力：单机12000KN联动24000KN 最大

13、宽度：单机6250mm 联动10500mm 最大开启度：单机1250mm 联动12500mm,钢结构加工典型设备 成型设备,上辊数控万能式三辊卷板机 高精度的端部预弯 端部预弯时，能够自由地设定直边长度，上辊压下，在一定的压力下，实行高精度预弯。制品精度超群 由于连续弯曲，以及高精度端部预弯，从而得到精度超群的制品；另外上辊呈鼓形状，托辊配合调节，从薄板到厚板这一个广泛的范围内能够卷制理想产品。,钢结构加工典型设备 成型设备,端面铣床JD151 最大铣削面积为：1500mm1500mm,钢结构加工典型设备 成型设备,三维六轴数控钻床(6BH-1200T)日本AMADA制造，为国内最大的三维数控

14、钻床，代表国际领先水平，可同时从三个方向进行六个孔的加工。中心十个刀库具有自动换刀功能。可进行H型钢、方钢管的精确制孔。最大端面加工尺寸为1300mm，最大孔径为50mm。,钢结构加工典型设备 钻孔设备,三维三轴数控钻床（BDL760/3A）美国Peddinghaus制造，是当今世界最先进的三维三轴钻床，可进行H型钢、方钢管的精确制孔。最大端面加工尺寸为760mm。,钢结构加工典型设备 钻孔设备,龙门移动式数控平面钻床 用于石化、锅炉、制冷等行业的管板，折流板和法兰盘钻孔，也可用于建筑、桥梁、铁塔等钢结构中的连接板钻孔；4个数控轴控制，生产率高、定位精度高，CNC、PLC控制、CRT显示 最大

15、工件加工尺寸：30003000200最大钻孔直径：50mm,钢结构加工典型设备 钻孔设备,钢结构加工典型设备 钻孔设备,三维六轴数控钻床(6BH-1200T)日本AMADA制造，为国内最大的三维数控钻床，代表国际领先水平，可同时从三个方向进行六个孔的加工。中心十个刀库具有自动换刀功能。可进行H型钢、方钢管的精确制孔。最大端面加工尺寸为1300mm，最大孔径为50mm。,钢结构加工典型设备 钻孔设备,钢结构加工典型设备 钻孔设备,精密数控平面钻床,钢结构加工典型设备 除锈设备,进口通道式钢珠抛丸机 目前为国内规格最大、质量最好的抛丸机，具有12个抛头。表面处理质量可以达到Sa3级以上，最大成品构

16、件抛丸断面尺寸为2200mm2600mm。,钢结构加工典型设备 防腐设备,高压无气喷涂机适用涂料:着色器、腊克漆、瓷漆、多色漆、油性漆和乳胶漆,钢结构加工典型设备 防腐设备,高压无气喷涂机 结构紧凑,使用方便,快速且高效。体积最小却功能强大，应用广泛。轻便的体形和小巧的尺寸可方便地携带或移动。适用于各种涂料。,钢结构加工典型设备 防腐设备,高压无气喷涂机 方便携带及运输，可适用于各种交通工具。良好的输送能力可在短时间内覆盖较大面积。适用于各种涂料。,3.2 钢结构安装技术,钢结构的安装技术，随着建筑机械化程度的提高，结构设计造型的新颖。使得施工技术不断创新。具体体现在一下方面：1、大型吊装机械

17、的出现，为高、大、重型构件的吊装提供了便捷。2、大型的塔吊，解决了超高层钢结构构件的垂直运输问题。3、大吨位液压千斤顶集群控制技术，使大型钢结构整体吊装更为方便。,高层钢结构安装常规技术 吊装技术,钢结构的施工技术,垂直运输设备的选择原则 高层钢结构垂直运输机械可供土建施工、设备安装，结构吊装共同使用。运输内容基本包括两大部分：一是材料设备的运输，包括钢构件、钢筋、水电、空调通风管道设备，防火设备、装饰材料及其它材料；二是解决施工人员上下班的垂直运输（即载人电梯）。塔吊的选择原则：1、起重量应满足吊装要求；2、起升高度要满足整个建筑物高度；3、塔吊数量多少，要满足施工流水、进度的需要。,高层钢

18、结构安装常规技术 吊装技术,竖向安装流水段的划分 按照高层钢结构安装的规律，以一节钢柱内（一般为三层）的所有安装工作内容为一个竖向安装流水段。吊装顺序的原则是：先柱后梁；现面内先中心后四周；垂直方向先下后上。高层钢结构施工工艺流程.doc,高层钢结构安装常规技术 吊装技术,钢柱吊装 钢柱吊装采用专用平衡梁实施一点吊装，吊耳采用柱上端连接板上的吊装孔。起吊时钢柱的根部要垫实，保证在根部不离地的情况下，通过吊钩的起升与变幅及吊臂的回转，逐步将钢柱扶直，待钢柱停止晃动后再继续提升。为了使吊装平稳，应在钢柱上端拴两根白棕绳牵引，单根绳长取柱长的1.2倍，直径取16mm,高层钢结构安装常规技术 吊装技术

19、,钢梁吊装 吊装钢梁时，为加快吊装进度，采取“平衡梁”措施实施“三梁一吊”。安装时，先安装上层梁、后安装中层梁、再安装下层梁。,高层钢结构安装常规技术 吊装技术,MOV01481.MPG吊装录象.MPGMOV00471.MPG,高强度螺栓施工 高强度螺栓连接是近三、四十年来迅速发展和应用的螺栓连接新形式，是采用优质碳素钢或低合金钢材料制成的一种特殊螺栓，由于螺栓的强度高，故称高强度螺栓。高强度螺栓是继铆接连接之后发展起来的一种新型钢结构连接形式，它已经发展成为当今钢结构连接的主要手段之一。,高层钢结构安装常规技术 高强度螺栓连接技术,大六角头高强度螺栓.gif扭剪型高强度螺栓.gif,高强度螺

20、栓施工 高强度螺栓安装工艺流程图.doc,高层钢结构安装常规技术 高强度螺栓连接技术,高强度螺栓施工专用工具,国产电动扭矩扳手,初拧扭矩扳手,长柄力矩扳手,高强度螺栓施工工艺及技术要求 高强度螺栓的施工工艺与技术要求.doc,高层钢结构安装常规技术 高强度螺栓连接技术,扭剪型高强度螺栓终拧后,高层钢结构安装常规技术 焊接技术,一个柱节内构件的焊接次序 一般钢结构主梁和钢柱设计为混合连接腹板高强度螺栓连接，上下翼缘板焊接连接；次梁与主梁设计为铰接，腹板高强度螺栓连接。为了确保安装精度，控制焊接变形。常规做法是首先完成栓接工作，然后进行主梁与钢柱焊接。此时焊接次序是：高度上首先焊接上层梁、其次焊接

21、下层梁、再次焊接中间梁、最后焊接柱柱之间的接头焊缝；在同一层面内的焊接次序是由内向外，由中间向四周焊接。,高层钢结构安装常规技术 焊接技术,钢主梁与钢柱的焊接 一般对于一根梁来讲，先焊一端，待焊缝冷却以后收缩完成，再焊另一段。对每端而言，先焊梁的下翼缘，再焊上翼缘，且上下翼缘运条方向相反。,高层钢结构安装常规技术 焊接技术,钢柱与钢柱的焊接 对于H形钢柱，应先栓接腹板，再焊翼板连接的焊缝，翼板采用两个焊工进行对称焊接。,高层钢结构安装常规技术 焊接技术,钢柱与钢柱的焊接 箱形柱接头的焊接，由两名焊工对称转圈焊接，起始焊点距柱棱边大约50mm，两人同时逆时针方向（或同时顺时针方向）施焊，直至焊完

22、整条焊缝。整个焊接过程中，两名焊工都要保持对称位置。,钢柱焊接.0809.mpg,高层钢结构安装常规技术 焊接技术,焊接前,对称焊焊接过程,钢柱与钢柱的焊接,高层钢结构安装常规技术 测量控制技术,1、计量尺度的统一 同一工程项目应设三把“基准尺”，制造单位、安装单位和监理单位各执一把。这三把尺必须是经同一部门检定改正并经三方认可的长度计量标准用尺，不同于一般经计量检定合格的尺子。在构件加工、安装和验收过程中，各单位实际使用的尺子都应跟各自所持的“基准尺”进行校尺并经温度尺长的修正。“基准尺”应妥善保存，不应在实际施测时使用。,高层钢结构安装常规技术 测量控制技术,2、平面控制网设置 一种方法将

23、测量基准点设在建筑物外部，俗称外控法，它适用于场地开阔的工地。另一种测设方法是：将测量控制基准点设在建筑物内部，俗称内控法。它适于现场狭窄，无法在场外建立其准点的工地。高层结构一般采用内控法 控制点的多少根据建筑物平面形状决定。,高层钢结构安装常规技术 测量控制技术,3、控制点的竖向传递 用天顶准直仪或全站仪作为投点的仪器。在控制点上方架设好仪器，严密对中、整平。在需要传递控制点的楼面预留孔处水平放置一块有机玻璃做成的光靶，光靶严格固定，防止其移动。仪器分别从0，90，180，270四个角度分别向光靶投点，用0.2mm线段划出这四个点的对角线的交点，此交点为传递上来的控制点。所有控制点传递完成

24、后，则形成了该楼层平面控制网。对该楼层平面的控制网需要进行平差改化，使测距与测角的误差满足规范的要求。控制点传递次数不宜过多，在仪器视野能够满足时尽量不传递。,高层钢结构安装常规技术 测量控制技术,控制点的竖向传递示意图,高层钢结构安装常规技术 测量控制技术,钢柱校正技术,部分钢结构安装过程图 部分钢结构工程施工过程图.doc,我局施工的部分钢结构工程 实施过程记录图,钢结构的施工技术,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,缆索吊系统全貌,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,首段拱肋吊装,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,合拢段吊装,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,合拢段吊

25、装就位,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,主拱合拢后全景,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,主拱合拢后顺桥向实景图,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,拱上立柱吊装完成后实景图,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,主拱分段工厂化制作,杭州千岛湖高速公路钢管拱桥工程,主拱按1:1放样工厂化预组装,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,整体效果图,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,屋盖设计模型,中心顶升区域,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,顶升最大区域,球与杆系节点,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,就位前长轴向,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,就位前局部,一期体育场,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,顶升支架局部,顶升支架整体,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,焊接钢球,杆系坡口,钢索锚头,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,网架钢索体系,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,索系统及撑杆,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,索系统及撑杆设计图,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,就位后网架系统及顶升支架,武汉体育中心二期 体育馆屋盖工程,顶升区域与四周区域合拢带,介绍结束,谢谢各位领导、同仁！,不当之处敬请指正谢谢！,