鋼結(jié)構(gòu)工程施工第一學(xué)習(xí)單元第一頁，共43頁。鳥巢第二頁，共43頁。常見的鋼構(gòu)第三頁，共43頁。輕鋼門式剛架結(jié)構(gòu)第四頁，共43頁。鋼框架結(jié)構(gòu)第五頁，共43頁。管桁架結(jié)構(gòu)第六頁，共43頁。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)第七頁，共43頁。鋼結(jié)構(gòu)工程施工目的：按圖施工重點(diǎn)：識(shí)圖→加工制作→安裝→驗(yàn)收難點(diǎn)：識(shí)圖第八頁，共43頁。學(xué)習(xí)單元1

鋼結(jié)構(gòu)施工預(yù)備知識(shí)1.1鋼結(jié)構(gòu)的材料1.2鋼結(jié)構(gòu)的連接重點(diǎn)：鋼材的分類、規(guī)格及標(biāo)注、主要的連接方式難點(diǎn)：標(biāo)注、焊縫連接、螺栓連接第九頁，共43頁。1.1鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼結(jié)構(gòu)對(duì)所有鋼材的要求影響鋼材性能的主要因素結(jié)構(gòu)鋼材的種類及牌號(hào)結(jié)構(gòu)鋼材的選用及質(zhì)量控制鋼材的規(guī)格及標(biāo)注方法第十頁，共43頁。1.1.1鋼結(jié)構(gòu)對(duì)所有鋼材的要求1、鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材性能的要求

2、現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2003)規(guī)定對(duì)于抗震更高要求：（GB50017-2014)第十一頁，共43頁。1.1.2影響鋼材性能的主要因素1)化學(xué)成分的影響2)成材過程的影響冶煉→澆筑→軋制→熱處理熱處理目的：取得較高強(qiáng)的用時(shí)保持良好的塑性和韌性3)其他因素的影響第十二頁，共43頁。1.1.3結(jié)構(gòu)鋼材的種類及牌號(hào)1)碳素結(jié)構(gòu)鋼(0.03%~2.00%)2)低合金結(jié)構(gòu)鋼(提高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐磨、低溫沖擊韌性)3)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼兩大類：普通含錳量的鋼、較高含錳量的鋼，前者數(shù)字后不加Mn4)其他建筑用鋼第十三頁，共43頁。1.1.4結(jié)構(gòu)鋼材的選用及質(zhì)量控制目的：結(jié)構(gòu)安全可靠，同時(shí)用材經(jīng)濟(jì)合理1)選擇鋼材時(shí)應(yīng)考慮的因素①結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性②荷載性質(zhì)（靜載或動(dòng)載）③禁用Q235F的情況④性能要求⑤需要疲勞驗(yàn)算的情況⑥露天環(huán)境或腐蝕介質(zhì)情況⑦鋼材厚度⑤第十四頁，共43頁。1.1.4結(jié)構(gòu)鋼材的選用及質(zhì)量控制2)規(guī)范推薦鋼材：Q235、Q3453)鋼材質(zhì)量控制①碳素結(jié)構(gòu)鋼（五個(gè)等級(jí)）②低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（八個(gè)等級(jí)）③鋼材性能的鑒定到場(chǎng)驗(yàn)收，符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求復(fù)驗(yàn)：外混厚一復(fù)疑第十五頁，共43頁。1.1.5鋼材規(guī)格及標(biāo)注方法鋼結(jié)構(gòu)中的元件：型鋼(熱軋和冷軋)及鋼板第十六頁，共43頁。1.1.5鋼材規(guī)格及標(biāo)注方法第十七頁，共43頁。1.2鋼結(jié)構(gòu)的連接第十八頁，共43頁。1.2鋼結(jié)構(gòu)的連接焊接優(yōu)點(diǎn):節(jié)約鋼材(無拼接板),制造簡(jiǎn)單,密閉性好,因此我國80~90%的鋼結(jié)構(gòu)都用焊接焊接的缺點(diǎn)，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力和焊接變形，有變脆的傾向，沖擊韌性差，有弧光。螺栓連接缺點(diǎn)：相對(duì)于焊接1、有拼接板，費(fèi)鋼；2、拼接板要打孔，制造麻煩，（鉚更煩一般熱）；3、密閉性差。優(yōu)點(diǎn)：1、無熱影響區(qū)；2、無焊接殘余應(yīng)力；3、沖擊韌性好；4、無弧光，但有噪音（打鉚）；5、拆卸方便。螺栓連接用于動(dòng)荷，重要結(jié)構(gòu)，可拆卸的結(jié)構(gòu)，鉚接基本被淘汰因此連接的重點(diǎn)在焊接。第十九頁，共43頁。1.2.1焊縫連接焊接接頭及焊縫的形式第二十頁，共43頁。1.2.1焊縫連接1)對(duì)接焊縫(坡口焊縫)①對(duì)接焊縫的坡口形式第二十一頁，共43頁。1.2.1焊縫連接②引弧板的設(shè)置第二十二頁，共43頁。1.2.1焊縫連接③不同寬度或厚度的鋼板拼接第二十三頁，共43頁。1.2.1焊縫連接2)貼角焊縫的連接構(gòu)造①貼角焊縫的截面形式第二十四頁，共43頁。1.2.1焊縫連接②角焊縫各部分的名稱焊根：焊縫底部焊趾：焊縫表面與母材的交界處焊腳：角焊縫與焊件的相交線，此交線長(zhǎng)度稱為焊腳尺寸，用hf表示第二十五頁，共43頁。1.2.1焊縫連接③角焊縫的分類第二十六頁，共43頁。1.2.1焊縫連接④角焊縫的構(gòu)造要求（1)最大焊腳尺寸

為了避免燒穿較薄的焊件，減少焊接應(yīng)力和焊接變形，且擴(kuò)大熱影響區(qū)，角焊縫的焊腳尺寸不宜太大。規(guī)范規(guī)定：除了直接焊接鋼管結(jié)構(gòu)的焊腳尺寸hf不宜大于支管壁厚的2倍之外，hf不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍。

在板件邊緣的角焊縫，當(dāng)板件厚度t＞6mm時(shí)，hf

≤t；當(dāng)t＞6mm時(shí)，hf

≤t-（1-2）mm。圓孔或槽孔內(nèi)的角焊縫尺寸尚不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的1/3。（2)最小焊腳尺寸

焊腳尺寸不宜太小，以保證焊縫的最小承載能力，并防止焊縫因冷卻過快而產(chǎn)生裂紋。規(guī)范規(guī)定：角焊縫的焊腳尺寸hf不得小于

1.5

，t為較厚焊件厚度（單位：mm）；自動(dòng)焊熔深大，最小焊腳尺寸可減少1mm，對(duì)T形連接的單面角焊縫，應(yīng)增加1mm，當(dāng)焊件厚度等于或小于4mm時(shí)，則最小焊腳尺寸與焊件厚度相同。第二十七頁，共43頁。1.2.1焊縫連接（3)側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長(zhǎng)度

側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不宜大于60

hf，當(dāng)大于上述數(shù)值時(shí)，其超過部分在計(jì)算中不予考慮。這是因?yàn)閭?cè)焊縫應(yīng)力沿長(zhǎng)度分布不均勻，兩端較中間大，且焊縫越長(zhǎng)差別越大。當(dāng)焊縫太長(zhǎng)時(shí)，雖然仍有因塑性變形產(chǎn)生的內(nèi)力重分布，但兩端應(yīng)力可首先達(dá)到強(qiáng)度極限而破壞。若內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)，比如焊接梁翼緣板與腹板的連接焊縫，計(jì)算長(zhǎng)度可不受上述限制。（4)角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度

角焊縫的焊腳尺寸大而長(zhǎng)度較小時(shí)，焊件的局部加熱嚴(yán)重，焊縫起滅弧所引起的缺陷相距太近，以及焊縫中可能產(chǎn)生的其他缺陷，使焊縫不夠可靠。對(duì)搭接連接的側(cè)面角焊縫而言，如果焊縫長(zhǎng)度過小，由于傳力線彎折大，也會(huì)造成嚴(yán)重應(yīng)力集中。因此，為了使焊縫能夠有一定的承載能力，根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度均不得小于8

hf和40mm，也就是說，其實(shí)際焊接長(zhǎng)度應(yīng)較前述數(shù)值還要大2

t（單位：mm）。第二十八頁，共43頁。1.2.1焊縫連接（5)搭接連接的構(gòu)造要求

當(dāng)板件端部?jī)H有兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)（圖3.21），試驗(yàn)結(jié)果表明，連接的承載力與b/lW有關(guān)。b為兩側(cè)焊縫的距離，Lw為側(cè)焊縫長(zhǎng)度。當(dāng)

b/lW＞1時(shí)，連接的承載力隨著

比值的增大而明顯下降。這主要是因應(yīng)力傳遞的過分彎折使構(gòu)件中應(yīng)力分布不均勻造成的。為使連接強(qiáng)度不致過分降低，應(yīng)使每條側(cè)焊縫的長(zhǎng)度不宜小于兩側(cè)面角焊縫之間的距離，即b/lW≤1。兩側(cè)面角焊縫之間的距離b也不宜大于16t(t＞12mm)或200mm（t≤12mm）,t為較薄焊件的厚度，以免因焊縫橫向收縮，引起板件發(fā)生較大拱曲。

在搭接連接中，當(dāng)僅采用正面角焊縫時(shí)（圖3.22），其搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度的5倍，也不得小于25mm，以免焊縫受偏心彎矩影響太大而破壞。在轉(zhuǎn)角處不能滅弧和起弧。第二十九頁，共43頁。1.2.1焊縫連接

第三十頁，共43頁。1.2.1焊縫連接

桿件與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫宜采用兩面?zhèn)群?，也可用三面圍焊，?duì)角鋼桿件可采用L形圍焊所有圍焊的轉(zhuǎn)角處也必須連續(xù)施焊。第三十一頁，共43頁。1.2.1焊縫連接（1-2）3)焊接連接材料—焊條的選擇第三十二頁，共43頁。1.2.1焊縫連接4)焊接連接施工圖①焊接連接施工圖的指引線第三十三頁，共43頁。1.2.1焊縫連接焊縫符號(hào)詳見表1-14焊縫尺寸符號(hào)詳見表1-15第三十四頁，共43頁。1.2.1焊縫連接練習(xí)題第三十五頁，共43頁。1.2.2螺栓連接螺栓連接副直徑，同一結(jié)構(gòu)常用一種直徑，常用直徑為M20、M22、M24、M27第三十六頁，共43頁。1.2.2螺栓連接1)普通螺栓排列排列，要求：整齊、緊湊、簡(jiǎn)平、統(tǒng)一，有二種排法。a.并列 b.錯(cuò)列尺寸：原則：距離不能大?。ǚ駝t鋼板要被損壞，高強(qiáng)螺栓不好擰）規(guī)定dmin=3d第三十七頁，共43頁。1.2.2螺栓連接①普通螺栓按傳力方式分類受剪螺栓連接受拉螺栓連接抗剪螺栓連接第三十八頁，共43頁。1.2.2螺栓連接②受剪螺栓的破壞可能形式第三十九頁，共43頁