轻钢结构基础知识.pptx
2024版钢结构ppt课件
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01钢结构定义02发展历程由钢材制成的工程结构,具有轻质、高强、施工速度快等特点。
从工业革命时期的初步应用到现代建筑业的广泛应用,钢结构经历了不断的技术创新和发展。
钢结构定义及发展历程钢材性能与分类钢材性能包括力学性能、工艺性能和耐久性等方面,如抗拉强度、屈服点、延伸率、冷弯性能等。
钢材分类根据化学成分、冶炼方法、用途等不同,钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等多种类型。
0102强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好、节能环保等。
耐火性差、易腐蚀、隔音效果一般、设计要求高等。
优势局限性钢结构优势与局限性应用领域及发展趋势应用领域广泛应用于工业厂房、高层建筑、桥梁、海洋平台等领域。
发展趋势随着新材料、新技术的不断涌现,钢结构将朝着更加轻质、高强、耐久、环保的方向发展,同时智能化、模块化等新型建造方式也将得到更广泛的应用。
03通过电弧或火焰将焊条和焊件局部加热到熔化状态,形成永久性的连接。
焊接连接原理包括焊接前准备(如坡口加工、清理焊件等)、装配与定位、焊接工艺参数选择、焊接操作以及焊后检验等步骤。
工艺流程常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等,设备包括焊机、焊枪、焊条等。
焊接方法与设备焊接连接原理及工艺流程01螺栓连接类型包括普通螺栓连接和高强度螺栓连接,其中高强度螺栓连接又分为摩擦型连接和承压型连接。
02选用原则根据连接件的受力情况、工作环境、安装条件等因素选择合适的螺栓类型和规格。
03安装与紧固螺栓连接安装时应保证螺栓与孔洞的配合精度,采用正确的紧固方法和力矩,避免过紧或过松。
螺栓连接类型与选用原则铆接技术简介及实例分析铆接技术简介铆接是一种通过铆钉将两个或多个构件连接在一起的方法,具有连接可靠、承受载荷大等优点。
实例分析以某钢结构桥梁为例,介绍铆接技术在桥梁建设中的应用,包括铆钉的选用、铆接工艺以及铆接质量的检验等。
优缺点及适用范围分析铆接技术的优缺点,如连接强度高、密封性好但拆卸困难等,并指出其适用于承受较大载荷和需要密封的场合。
轻型钢结构讲义7
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轻型钢切割方法分类比较表
类别 使 用 设 备 特 点 及 适 用 范 围
剪 板 机 切割速度快,切口整齐,切割成本低;设备
型钢剪断机
投资高,切割型材时,要根据截面形状、尺 寸的不同更换剪刀。适用于制造厂。
机械 砂 轮 锯, 切割速度快,切口整齐(但易于出毛刺),
切割
无齿锯
切割成本低,设备投资较低,可切割不同形 状、不同尺寸的型材,但噪声高、灰尘大、
(摩 擦 锯) 适用于制造厂小批量生产。
锯 床 切口整齐,效率低,速度慢;设备投资较低。
利用氧气或等离子流,按仿形或数控进行切
自动切割床 割;切口整齐,速度快,但成本较高,设备
气割
投资较高。适用于钢板切割 。
手工切 割
方法简单,操作方便,成本低;但切口精度
较差。适用于施工现场。
6
2. 1-7钢材和构件的矫正、成型。 钢材的机械矫正,应在常温下用机械设备进行。 碳素结构钢在环境温度低于-钢构结金合低,℃16
12
件弯曲或扭曲;
焊接轻型钢结构构件时须严格控制输热量,正确使用
焊接夹具,采用正确的焊接程序,选用合适的焊接设备,
以保证焊缝质量。
轻型钢结构的焊接应符合下述要求:
焊接前应熟悉轻型钢结构的特点和焊接工艺所规定的
焊接方法、焊接程序和技术措施,根据试验确定具体焊接
参数,保证焊接质量。
焊接前应把焊接部位的铁锈、污垢、积水等清除干
加工余量按工艺要求确定时,通常可取3~5mm。 切割轻型钢或钢板,可采用机械切割或气割。 应保证切割部位准确、切口整齐,切割面应垂直于轴 线,切割线与号料线的偏差不得大于2mm,端部的斜度不 得大于2°。 切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干 净。切割后应采用砂轮机清除毛刺、熔渣和飞溅物。 切割方法可根据具体要求和实际情况,参照下表选用5 。
轻钢门式刚架结构基本知识PPT课件
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.
13
•→门式钢架轻型房屋钢结构的支撑,可采用 带张紧装置的十字交叉圆钢支撑。圆钢与构 件的夹角应在30°~60°范围内,宜接近45°;
.
16
• 4.轻型门式钢构的材料选择
• 一般采用碳素结构钢和低合金结构钢
• 选择要素:
• ①结构类型及其重要性
•
重要结构、一般结构、次结构(辅助结构)
• ②荷载性质
•
静力荷载和动力荷载(经常和不经常满载)
• ③工作温度
.
17
• 5.轻钢门式刚架的内力特点
• 1)门式钢架的分类
.
18
• 实腹式刚架常做成两铰刚架,横梁高度一般可取 跨度的1/6-1/20,当跨度大梁高显然太大,为充 分发挥材料作用,可在支座水平面内设置拉杆, 这时横梁高度可取跨度的1/30-1/40。
.
4
2.1.1轻钢门式刚架结构基本知识
• 2.结构组成
主结构系统
主刚架: 多采用实腹式变截面H型钢 支撑体系:水钢平、、钢柱管间等支撑、系杆等,多采用圆钢、角
刚 架 结 构
次结构系统
屋面檩条 墙面檩条
围护结构系统
多采用Z、C型钢
屋面板 加保温材料的压型钢板或彩钢夹芯板
墙面板
辅助结构: 楼梯、平台、栏杆等
.
15
• 4.结构布置应注意的问题
• 总体布置时,平面刚架应加强结构的整体性,保 证结构纵横两个方向的刚度。
• 一般矩形平面建筑都采用等间距、等跨度的平行 刚架布置,相比桁架,有轻巧、净空高、内部空 间大、利于使用的特点。
门式刚架轻型钢结构.pptx
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第32页/共151页
3.结构体系及布置
• 结构布 置–门式刚架的间距
•柱网轴线纵向距离,6/7.5/9/12米 –温度区段长度
•伸缩缝间距离,纵向300米/横向150米 •伸缩缝做法:
檩条(吊车梁等)连接螺栓用长圆孔 设置双柱
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3.结构体系及布置
• 结构布 –置支撑布置
•每个温度区段应设置独立、稳定支撑系统; •屋面水平支撑及柱间支撑位于同一柱间; •支撑间距30~45米; • 间距应根据纵向柱距/纵向受力/安装条件 确定;
•
综合经济效益好; 第5页/共151页
1.概述
• 门式钢架结构的特 缺点 •点 结构整体刚度小:
整体工作前应防止构件变形 • 杆件壁薄,锈蚀及局部变形影响大; • 制作、运输及安装要求高;
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• 应用和发 应用 •展 单层工业厂房
• 超市 • 仓库等
• 跨度9m ~ 36m
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• 结构自重;屋面;吊挂荷载等 • 屋面活荷:
• 标准值 0.5kN/m2; (A>60 m2时,0.3 kN/m2);
• 施工或检修集中荷载:
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2.基本设计规定
• 荷载及荷载组 •合雪荷载
• 设置女儿墙时,应考虑女儿墙内侧积雪 • 积灰荷载
• 与屋面活荷、雪荷载较大者同时考虑 • 吊车荷载
• 屈曲后强 度• 板件在剪应力作用下的屈曲系数
a / hw 1 k 4 5.34 /(a / hw )2 a / hw 1 k 5.34 4 /(a / hw )2
a – 横向加劲肋间距;无加劲肋时
k 5.34
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钢结构知识学习.pptx
![钢结构知识学习.pptx](https://img.taocdn.com/s3/m/18198d8c77a20029bd64783e0912a21614797fa7.png)
p
p p
p
c=0.5~2mm c=3~4mm
c=2~3mm
c=2~3mm
p
c=3~4mm
第17页/共101页
c=3~4mm
当焊件厚度t≤6mm(手工焊)或t≤10mm(埋弧焊)时,可采用直边形焊缝;对 于一般厚度(t=8~20mm),可采用单边V或V形焊缝,斜坡口和间隙c形成 一个焊条能够施焊的空间,使焊缝易于焊透;对于厚度t>20mm,应采用施焊 空间更大的U形、K形或X形焊缝。
侧面角焊缝 正面角焊缝
N
28
第29页/共101页
侧面角焊缝在外力作用下主要承受剪应力,塑性
较好,强度较低。在弹性阶段,应力沿焊缝长度方向
分布不均匀,两端大而中间小,破坏的起点常在焊缝
N
两端,破坏面约为45f
(
N
第30页/共101页
破坏过程(演示)
正面角焊缝的应力状态比侧面角焊缝复 杂,截面上受正应力及剪应力作用,如图所示。 正面角焊缝的强度比侧面角焊缝高,但塑性较差, 焊缝根角处应力集中突出,常在此处首先出现裂纹而破坏。
高强螺栓:高强度螺栓用优质碳素钢或低合金钢制 作,并经过热处理,材料性能等级达到8.8级以上。高 强度螺栓按工作性能不同,又分为摩擦型连接和承压型 连接。
2
第3页/共101页
(3)铆钉连接 铆钉(rivet)连接是将铆钉插入铆孔后施压使铆钉端部铆合,常用加热铆合,
也可在常温下铆合。铆钉连接的塑性、韧性较好,连接变形小,承受动力荷载时 抗疲劳性能好,适合于重型和直接承受动力荷载的结构。但由于铆钉连接费材费 工,噪音大,一般情况下很少采用。
焊济料斗
电极 焊缝
自动埋弧焊
移动方向 焊剂 焊件
哈工大_轻型钢结构讲义4PPT课件
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墙 梁 剪 力 Vx 的 计 算 图 式
拉条数
荷载简图
剪 力 Vx 图 最大支座反力
无拉条
qx
l
0.5q x l
0.5q x l
0.5qxl
qx
0.188q x l 0.313q x l
跨中一道拉条
l/2
l/2
0.313q x l 0.188q x l
0.625q x l
跨中三分点处 qx
设两道拉条
-
1 8
qxl2
1 16
qxl2
-
1 37.2
qxl2
-
1 56
qxl2
1 52
qxl2
1 112
qxl2
8
竖向荷载qx产生的弯矩My可根据墙梁跨间拉条的设置 情况计算,拉条可作为墙梁的支承点,按结构力学方法计
算跨中及支座处的弯矩。
跨中及支座处的弯矩也可按上表采用。
在竖向荷载qx和水平风荷载q y作用下,墙梁承受的剪 力按结构力学方法计算,也可按下表采用。
o x
面弯心且与主轴倾斜的受弯构件,应考虑双力矩的影响。
简支墙梁的抗弯强度按下式计算:
σ Mx My B ≤ f
10
Wenx Weny Wω
式中:Mx、My :对截面主轴x、y轴的弯矩; Wenx、Weny :对截面主轴x轴和y轴的有效净截面 模量;
按简支梁计算,跨中设有一道拉条和跨间设有两道拉条的
简支墙梁可分别按两跨和三跨连续梁计算。
如图所示,墙梁 与压型钢板墙板的连 接,可以采用6mm的
自攻螺钉
(a) 压型钢板
墙梁
自攻螺钉在压型钢板
钩头螺栓
波谷处与墙梁相连, (b)
钢结构施工识图图.pptx
![钢结构施工识图图.pptx](https://img.taocdn.com/s3/m/91082b49876fb84ae45c3b3567ec102de2bddf8d.png)
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任务一:钢结构的基本知识
三、焊缝的种类及表示方法
(a)对称接头
(b)T形接头
(c)角接接头
(d)搭接接头
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三、焊缝的种类及表示方法
第7页/共25页
三、焊缝的种类及表示方法
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三、焊缝的种类及表示方法
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屋架上弦、下弦平面图
屋架立面、侧面图 屋架材料表 屋架零件详图
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屋架立 面图
零件详图
屋架几何尺 寸及内力图
上弦 平面 图
侧面 图
下弦平面 图
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材料表
任务二 钢屋架施工图的组成及识读
节点杆件由两个角钢组成, 分别依靠两条侧焊缝连接 在节点板上
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任务二 钢屋架施工图的组成及识读
三、焊缝的种类及表示方法
肢背焊缝长度
每条角焊缝的尺寸都包括焊脚尺寸
lw1
和焊缝长度两个部分。
N
b
焊缝厚度
hf
lw2
肢尖焊缝长度
肢背
hf 普通式
第10页/共25页
肢尖
任务二 钢屋架施工图的组成及识读
钢屋架施工图是进行钢屋架施工的依据
屋架几何尺寸及内力图
▪ 读图原则: 先整体后局部 立面、平面、 侧面对照看 构件序号和材 料表对照看
任务一:钢结构的基本知识
一、什么叫钢结构?
钢结构主要指由钢板、 热轧型钢、薄壁型钢、 钢管等构件组合而成的 结构。
第2页/共25页
任务一:钢结构的基本知识
二、型钢的种类及表示方法
《轻钢结构》课件
![《轻钢结构》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/25d91ba8e109581b6bd97f19227916888486b9b0.png)
3
质量控制
质量控制是轻钢结构制造和建造的关键,包括:工艺控制、试验与检验、质量管 理。
轻钢结构相关标准
国内标准
如中国国家建设标准《钢结 构设计规范》(GB 500172003),以及建筑结构用金 属材料标准《高层建筑轻钢 结构技术规程》等。
国际标准
国际上有很多有关轻钢结构 相关的标准或规范,如美国 和澳大利亚等国家的标准体 系。
3 建议和展望
面对未来的挑战,需要进 一步做好技术创新、标准 化、规范化等方面的工作, 让轻钢结构真正成为一种 全新的、环保、安全、高 效的建筑材料。
轻钢结构在使用过程中可能会遇 到一些问题,如裂缝、变形、腐 蚀等,需采取对应的解决方案。
轻钢结构的应用案例
1
商业建筑
2
轻钢结构在商业建筑中应用较多,轻钢别 墅、轻钢楼房、轻钢结构冷库等都是轻钢
结构在商业建筑领域的典型代表。
3
住宅建筑
轻钢结构在住宅建筑中应用广泛,它是一 种环保型的建筑材料,施工安装简便、便 于拆卸,也体现了建筑设计的多样性。
应用领域
轻钢结构建筑已被广泛应用到各行各业,如住宅、商业和工业建筑等,还有越来越多的应用 在非建筑领域。
轻钢结构的构件
内部构件
内部构件主要包括:钢结构柱、 梁、桁架、楼板、屋面、内外墙 板等。
连接件
连接件是组成轻钢结构最重要的 部分之一,质量的好坏关系到轻 钢结构的稳定性、安全性和使用 寿命。
外部构件
工业建筑
轻钢结构在工业建筑中,因其轻量、环保、 寿命长、施工速度快等优点被广泛应用到 各个领域,如仓库、车间、零售店等。
轻钢结构的未来发展
新材料的应用前景
• 由于人们的环保意识提 高,越来越多的新材料 将会应用到轻钢结构中, 比如陶瓷、玻璃纤维、 聚酯、碳纤维等。
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2、彩钢板损伤,跨度较大的厂房彩板尺寸较长, 运输安装难度加大,容易损伤,如图所示:可 以把压型板设备运至现场加工并直接运至屋面 安装,该措施解决了特长板材垂直运输困难, 适用于大型无眠。
另外可以采用钢丝滑升法,如图:在建筑山墙处
设置若干到钢丝,钢丝上设套管,板至于钢管上, 屋面山用绳拉动钢管,则钢板被提升至屋面。
钢结构厂房结构组成图
轻钢结构厂房一般采用门式结构下面 介绍几种常用结构形式
1、单跨双坡排架(CSl) 2、单跨双坡刚架(CS3 3、单跨双坡刚架(MSl) 4、多跨多坡刚架(MGl) 5、高低跨刚架(MG2)
1.单跨双坡排架(CSl)
• 等截面 柱,柱 底固接、 梁端铰 接的节 点设计, 抗变形 能力强, 适合于 软土地 基上的 建筑物。
3、屋面、收边、檐沟、门窗漏雨和渗漏,主要是 节点设计方案不当、施工工艺不成熟,质量控制要 点不清楚。
在对以上问题特点、产生原因进 行总结分析 后,对钢结构从设计和施
工工艺进行了改进,在后续的施工中 取得了良好的效果,下面针对各类问 题详细说明。
改进措施
1、柱安装应用两台经纬仪成900控制, 并进行两次矫正,柱安装完毕矫正 并上紧螺栓,梁安装完毕再次矫正 垂直上紧螺栓并完成细石砼浇筑。
5.高低跨刚架(MG2)
• 具有类 型MSl 的特点。 且外形 构造灵 活,适 合于成 套组合 式厂房。
由于H型钢在经济和性能上优于工字钢, 目前轻钢结构厂房柱及梁大都采用H型 钢结构。下面介绍主要生产工艺流程:
• 1.切割下料 • 2.H型钢组立 • 3.H型钢焊接 • 4.H型钢翼缘矫正 • 5.抛丸除锈涂装 • 6.成品
轻 钢 结 构 介绍
❖一、轻钢结构特点 ❖二、轻钢结构发展前景 ❖三、轻钢厂房结构及H型钢生产加工流程 ❖四、压型彩钢板及设备介绍 ❖五、轻钢厂方施工简介 ❖六、质量通病 ❖七、改进方法
一、轻钢结构特点
1、适用范围广,已大量应用于单层工业厂 房、多层工业厂房、办公楼以及高层建 筑中的非承重构件等。
完成端板、筋板焊接、钻孔等工作 后进行抛丸除锈
成品(涂装)
在完成整体矫正后,进行涂装,H型钢制作完毕
四、压型彩钢板及设备介绍
• 轻钢结构屋面及墙体一般采用彩色钢板 维护结构,可以双层加保温,也可不加,有多 种样式可供选择,具体根据用户或设计要 求或选用,采用各种紧固件和泛水件配件 组装而成 。
• 彩钢板根据防腐、防雨及外形要求有不 同型号可供选择,下面介绍几种常用板 型。
彩钢板安装
注意板材损伤、板搭接长度等
六、质量通病
轻钢结构建筑在国内兴起时间短,设计施工工 艺还不成熟,需要在施工中不断完善,在总结这两 年的钢结构施工经验教训后,发现主要质量问题如 下:
1、钢柱垂直偏移,钢柱安装不好易造成垂直度超 出规范要求,进而影响后续的安装和整体结构受力。
2、彩钢板涂层损伤,涂层损伤后造成基板很快锈 蚀,严重影响厂房外观质量和使用寿命。主要是运 输过程中的摩擦、碰撞,安装工艺不当和现场保护 不好。
2.美国、日本等发达国家,钢结构建筑要占整 个建筑的50 %以上,而我国只占 5%还不 到,差距甚远。钢结构建筑具有很大的发展 潜力。
3.国家政策支持,1997年11月建设部明确提出发 展建筑钢结构施工工艺的具体要求。
4.具备了必要的技术基础,最近两年钢结构科研 工作跟得很快,各种钢结构规范、技术规程陆 续推出。
5.具备了经济基础,目前国内门式轻钢结构建筑 综合造价已低于同类钢筋混凝土结构,同时制 作安装速度远快于钢筋混凝土结构。
三、轻钢厂房结构及H型钢工艺
流程
• 目前国内轻钢结构大多应用在工业厂房建筑 上,对单层工业厂房而言,通常采用门式结 构,即以H形钢,采用焊接连接作为梁柱, 以C形或Z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼 面系统用压型彩色钢板作面层,上面可浇混 凝土,压型钢板既可作为钢筋,必要时也 可以再配钢筋。墙面围护也采用单层或夹层 压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层。 下图所示为一般厂房结构。
2.单跨双坡刚架(CS3)
• 具有类型 CS2的特 点。等截 面柱,底 端固接的 节点设计, 承受更大 的支座弯 矩,适合 有吊车荷 载的建筑 物。
3.单跨双坡刚架(MSl)
• 内柱的设 计,使结 构达到更 大的屋面 跨度,通 常36— 72M,更 经济的设 计。
4.多跨多坡刚架(MGl)
• 具有类型 MSl的特 点。复跨 多坡或多 跨多坡的 设计,适 合多种使 用类型建 筑物的需 要。
常用彩板840型
常用彩板867型
常用彩板880型
常用彩板760型
常用彩板加工设备
五、轻钢厂房施工简介
1.钢柱吊装 2.钢梁安装 3.屋架和檩条安装 4.彩钢板安装
钢柱吊装
钢柱 安装 重点 控制 柱垂 直度钢梁安装横梁装重点控制高强螺栓扭矩达到要求
屋架和檩条安装
屋架和檩条安装要注意弯曲和扭曲变形
2、施工周期短:轻钢结构的最大优点是所 有构件均可以由工厂制作现场拼接安装, 对一般规模较小的工业厂房仅需45天至 2个月,而若采用钢筋混凝土结构则需要 8—12个月左右。
3 、综合经济效益好,我国的市场价格,轻 钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构。
4 、抗震性能好,由于钢结构属于柔性结构、 自重轻,因而能有效地降低地震响应及灾害 影响程度,极有利于抗震。
1、切割下料(多头直条切割机)
多头同时切割可以同时进行, 并保证板条两边变形均匀。
2、H型钢组立(H型钢组立机)
把切割好的板条组成H型钢, 并点焊固定
H 型钢焊接(H型钢焊接机)
用自动埋弧焊机进行焊接
H型钢翼缘矫正(H型钢矫正机)
对焊缝横向收缩引起的翼缘板变形进行校正
H型钢抛丸除锈(H型钢抛丸机)
5 、宜于拆卸搬迁。
6 、有利于环保,钢结构建筑是对城市环境影 响最小的一种结构之一,在西方已被广泛采 用,所以有“绿色建筑”之称。
二、钢结构发展前景
1.我国钢结构(含轻钢结构)发展的形势很好, 我国钢结构年产已超过1亿吨,可以预言, 21世纪将是钢结构快速发展时期,长期以来, 由混凝土结构、砌体结构一统天下的格局将 被打破,从事钢结构制造的施工企业前景广 阔。