钢结构门式刚架制作.ppt

任务描述任务描述l l一、工作任务：一、工作任务：一、工作任务：一、工作任务：，H H形组合截面门式刚架制作。形组合截面门式刚架制作。l l具体任务如下：具体任务如下：l l1 1、审何图纸，计算构件钢材用量。、审何图纸，计算构件钢材用量。l l2 2、在现有钢板上号料，写出号料尺寸的确定依据。、在现有钢板上号料，写出号料尺寸的确定依据。l l3 3、确定构件下料方案，正确选用下料工具，说出安全防护措施。、确定构件下料方案，正确选用下料工具，说出安全防护措施。l l4 4、准备构件组合机具，组合构件翼缘腹板。、准备构件组合机具，组合构件翼缘腹板。l l5 5、确定构件焊接连接方法，准备焊接机具，实施构件焊接。、确定构件焊接连接方法，准备焊接机具，实施构件焊接。l l6 6、对照钢结构施工的验收规范，检查构件的施工质量，并给出自己、对照钢结构施工的验收规范，检查构件的施工质量，并给出自己的评定意见。的评定意见。l l7 7、根据检查结果制定构件矫正措施，并实施构件校正。、根据检查结果制定构件矫正措施，并实施构件校正。案例示范案例示范l l一、案例描述一、案例描述一、案例描述一、案例描述l l工作任务：制作山西省太原钢铁公司一单层门式刚架厂房工作任务：制作山西省太原钢铁公司一单层门式刚架厂房H H形柱，柱形柱，柱高，截面翼缘为高，截面翼缘为240020240020，腹板为，腹板为4601246012，材料为，材料为Q235Q235；采用；采用全熔透焊缝，如图所示。（微缩任务）全熔透焊缝，如图所示。（微缩任务）l l具体任务如下：具体任务如下：l l（1 1）图纸审核，计算构件钢材用量。并写出钢材重量计算过程。）图纸审核，计算构件钢材用量。并写出钢材重量计算过程。l l（2 2）在现有钢板上号料，钢板）在现有钢板上号料，钢板-1200202100-1200202100，钢板，钢板-600121800600121800。请写出号料尺寸的确定依据。请写出号料尺寸的确定依据(手工切割手工切割)。l l（3 3）请确定构件下料方案，正确选用下料工具，说出安全防护措施。请确定构件下料方案，正确选用下料工具，说出安全防护措施。l l（4 4）请准备构件装配机具，组合翼缘、腹板成请准备构件装配机具，组合翼缘、腹板成H H形截面。形截面。l l（5 5）请确定构件焊接连接方法，准备焊接机具，实施构件焊接。请确定构件焊接连接方法，准备焊接机具，实施构件焊接。l l（6 6）请对照钢结构施工质量验收规范，检查验收构件施工质量，并请对照钢结构施工质量验收规范，检查验收构件施工质量，并给出自己的评定意见。给出自己的评定意见。l l（7 7）根据检查结果制定构件矫正措施，并实施构件矫正。）根据检查结果制定构件矫正措施，并实施构件矫正。二、案例分析与实施二、案例分析与实施l l1 1、认真审核图纸，计算构件钢材用量。、认真审核图纸，计算构件钢材用量。l l2 2、在现有钢板上号料，钢板、在现有钢板上号料，钢板-1200202100-1200202100，钢板，钢板-600121800600121800。请写出号料尺寸的确定依据。请写出号料尺寸的确定依据(手工火焰切割手工火焰切割)。l l由于采用手工火焰切割，考虑由于采用手工火焰切割，考虑4mm4mm的加工余量。的加工余量。l l3 3、确定构件下料方案，正确选用下料工具，说出安全防护措施。、确定构件下料方案，正确选用下料工具，说出安全防护措施。l l4 4、准备构件组合机具，组合构件翼缘腹板。、准备构件组合机具，组合构件翼缘腹板。l l装配机具：组立机、支撑，如图组合翼缘腹板。装配机具：组立机、支撑，如图组合翼缘腹板。l l5 5、确定构件焊接连接方法，准备焊接机具，实施构件焊接。、确定构件焊接连接方法，准备焊接机具，实施构件焊接。l l6 6、对照钢结构施工质量验收规范，检查构件的施工质量，并给出自、对照钢结构施工质量验收规范，检查构件的施工质量，并给出自己的评定意见。己的评定意见。l l7 7、根据检查结果制定构件矫正措施，并实施构件校正。、根据检查结果制定构件矫正措施，并实施构件校正。资讯一、认识门式刚架正在建设的门式刚架工程实例正在建设的门式刚架工程实例山墙抗风柱山墙抗风柱吊车梁吊车梁天窗架天窗架压型钢板外墙板压型钢板外墙板l l主要承重骨架门式刚架主要承重骨架门式刚架主要承重骨架门式刚架主要承重骨架门式刚架 l l檩条、墙梁檩条、墙梁檩条、墙梁檩条、墙梁 冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢冷弯薄壁型钢 l l屋面、墙面屋面、墙面屋面、墙面屋面、墙面 压型金属板、彩钢夹芯板压型金属板、彩钢夹芯板压型金属板、彩钢夹芯板压型金属板、彩钢夹芯板 l l屋面及墙面保温芯材屋面及墙面保温芯材屋面及墙面保温芯材屋面及墙面保温芯材 聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、岩棉等聚氨酯泡沫塑料、岩棉等聚氨酯泡沫塑料、岩棉等聚氨酯泡沫塑料、岩棉等 l l支撑支撑支撑支撑 屋面支撑、柱间支撑屋面支撑、柱间支撑屋面支撑、柱间支撑屋面支撑、柱间支撑 1 1、门式刚架结构的组成、门式刚架结构的组成单层轻型钢结构房屋的组成单层轻型钢结构房屋的组成 2 2 门式刚架结构的特点门式刚架结构的特点 l l重量轻重量轻l l工业化程度高、施工业化程度高、施工周期短工周期短l l柱网布置灵活柱网布置灵活l l综合经济效益高综合经济效益高门式刚架结构性能：门式刚架结构性能：门式刚架结构性能：门式刚架结构性能：1.1.1.1.门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，隅撑来保证，从而减少了屋盖支撑的数量，同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。同时支撑多用张紧的圆钢做成，很轻便。2.2.2.2.门式刚架的梁、柱多门式刚架的梁、柱多门式刚架的梁、柱多门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件，可采用变截面杆件，可采用变截面杆件，可采用变截面杆件，可以节省材料。以节省材料。以节省材料。以节省材料。3.3.3.3.组成构件的杆件较薄，组成构件的杆件较薄，组成构件的杆件较薄，组成构件的杆件较薄，对制作、涂装、运输、对制作、涂装、运输、对制作、涂装、运输、对制作、涂装、运输、安装的要求高。安装的要求高。安装的要求高。安装的要求高。4.4.4.4.构件的抗弯刚度、抗构件的抗弯刚度、抗构件的抗弯刚度、抗构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小，结构扭刚度比较小，结构扭刚度比较小，结构扭刚度比较小，结构的整体刚度也比较柔。的整体刚度也比较柔。的整体刚度也比较柔。的整体刚度也比较柔。3 3 门式刚架结构的应用情况门式刚架结构的应用情况 1.1.1.1.我国门式刚架设计规程：我国门式刚架设计规程：我国门式刚架设计规程：我国门式刚架设计规程：门式刚架轻型房屋钢门式刚架轻型房屋钢门式刚架轻型房屋钢门式刚架轻型房屋钢结构技术规程结构技术规程结构技术规程结构技术规程(CECS102:2002)(CECS102:2002)(CECS102:2002)(CECS102:2002)2.2.2.2.应用范围：应用范围：应用范围：应用范围：轻型厂房、物流中心、大型超市、体轻型厂房、物流中心、大型超市、体轻型厂房、物流中心、大型超市、体轻型厂房、物流中心、大型超市、体育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。3.3.3.3.应用规模应用规模应用规模应用规模：国内每年有一千万平方米的轻钢结构国内每年有一千万平方米的轻钢结构国内每年有一千万平方米的轻钢结构国内每年有一千万平方米的轻钢结构 建筑物竣工。建筑物竣工。建筑物竣工。建筑物竣工。4.4.4.4.轻型门式刚架的适用范围及截面形式：轻型门式刚架的适用范围及截面形式：轻型门式刚架的适用范围及截面形式：轻型门式刚架的适用范围及截面形式：(1).1).1).1).屋面荷载较小，横向跨度为屋面荷载较小，横向跨度为屋面荷载较小，横向跨度为屋面荷载较小，横向跨度为9 9 9 924m24m24m24m，柱高为，柱高为，柱高为，柱高为9m9m9m9m，(2).(2).(2).(2).没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。(3).(3).(3).(3).当厂房横向跨度当厂房横向跨度当厂房横向跨度当厂房横向跨度不超过不超过不超过不超过15m15m15m15m，柱高，柱高，柱高，柱高不超过不超过不超过不超过6m6m6m6m时，时，时，时，屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度跨度跨度跨度大于大于大于大于15m15m15m15m，柱，柱，柱，柱高高高高超过超过超过超过6m6m6m6m时，宜采用变截面刚时，宜采用变截面刚时，宜采用变截面刚时，宜采用变截面刚架形式。架形式。架形式。架形式。5.5.5.5.变截面刚架与等截面刚架的对比变截面刚架与等截面刚架的对比变截面刚架与等截面刚架的对比变截面刚架与等截面刚架的对比:柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图柱和梁采用变截面形式时，截面形状与内力图形附合较好，受力合理、节省材料。形附合较好，受力合理、节省材料。形附合较好，受力合理、节省材料。形附合较好，受力合理、节省材料。变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等截面方便。截面方便。截面方便。截面方便。6.6.6.6.柱脚形式柱脚形式柱脚形式柱脚形式:门式刚架柱脚门式刚架柱脚门式刚架柱脚门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种分为铰接和刚接两种分为铰接和刚接两种分为铰接和刚接两种连接形式。连接形式。连接形式。连接形式。刚接柱脚详图刚接柱脚详图 铰接柱脚详图铰接柱脚详图 刚接柱脚门式刚架刚接柱脚门式刚架 铰接柱脚门式刚架铰接柱脚门式刚架变截面梁变截面梁变截面梁、柱变截面梁、柱加劲板加劲板地脚螺栓地脚螺栓 刚接柱脚工程实例刚接柱脚工程实例变截面变截面刚架梁刚架梁 等截面等截面刚架柱刚架柱4 4 结构形式和结构布置结构形式和结构布置门式刚架的各种结构形式门式刚架的各种结构形式门式刚架的各种结构形式门式刚架的各种结构形式 门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。数可分为单坡、双坡、多坡屋面。数可分为单坡、双坡、多坡屋面。数可分为单坡、双坡、多坡屋面。结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位及建筑尺寸等因素及建筑尺寸等因素及建筑尺寸等因素及建筑尺寸等因素单跨单坡单跨单坡单跨双坡单跨双坡多跨（中间摇摆柱）多跨（中间摇摆柱）高底跨高底跨双坡双跨双坡双跨门式刚架的各种结构形式门式刚架的各种结构形式多跨（梁柱刚结）多跨（梁柱刚结）四坡双跨四坡双跨摇摆柱摇摆柱摇摆柱梁柱节点摇摆柱梁柱节点铰接连接铰接连接梁柱节点梁柱节点刚性连接刚性连接5 5、门式刚架的结构布置、门式刚架的结构布置 1 1 1 1）刚架的建筑尺寸和布置）刚架的建筑尺寸和布置）刚架的建筑尺寸和布置）刚架的建筑尺寸和布置 跨度：跨度：跨度：跨度：一般一般一般一般为为为为9-24m9-24m9-24m9-24m 高度：高度：高度：高度：取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度，宜取 柱距柱距柱距柱距：应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，宜取等因素，宜取等因素，宜取等因素，宜取6m6m6m6m、或、或、或、或9m9m9m9m 挑檐长度挑檐长度挑檐长度挑檐长度：根据使用要求确定，宜为根据使用要求确定，宜为根据使用要求确定，宜为根据使用要求确定，宜为 温度分区温度分区温度分区温度分区 ：纵向温度区段纵向温度区段纵向温度区段纵向温度区段300m 300m 300m 300m 横向温度区段横向温度区段横向温度区段横向温度区段150m150m150m150m 2 2 2 2）.檩条和墙梁的布置檩条和墙梁的布置檩条和墙梁的布置檩条和墙梁的布置 檩条：檩条：檩条：檩条：应等间距布置。在屋脊处，应沿应等间距布置。在屋脊处，应沿应等间距布置。在屋脊处，应沿应等间距布置。在屋脊处，应沿屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板屋脊两侧各布置一道檩条，使得屋面板的外伸宽度不要太长的外伸宽度不要太长的外伸宽度不要太长的外伸宽度不要太长(一般小于一般小于一般小于一般小于200mm)200mm)200mm)200mm)，在天沟附近应布置一道檩条，以便于，在天沟附近应布置一道檩条，以便于，在天沟附近应布置一道檩条，以便于，在天沟附近应布置一道檩条，以便于天沟的固定。确定檩条间距时，应综合天沟的固定。确定檩条间距时，应综合天沟的固定。确定檩条间距时，应综合天沟的固定。确定檩条间距时，应综合考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。确定。确定。确定。屋面檁条布置屋面檁条布置实例实例屋面檁条布置实例屋面檁条布置实例 墙梁墙梁墙梁墙梁：墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、墙梁的布置，应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。遮雨篷等构件和围护材料的要求。遮雨篷等构件和围护材料的要求。遮雨篷等构件和围护材料的要求。墙梁布置实例墙梁布置实例3.3.3.3.屋面支撑和刚性系杆的布置原则：屋面支撑和刚性系杆的布置原则：屋面支撑和刚性系杆的布置原则：屋面支撑和刚性系杆的布置原则：在每个温度区段或分期建设的区段中，应分在每个温度区段或分期建设的区段中，应分在每个温度区段或分期建设的区段中，应分在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横在设置柱间支撑的开间，应同时设置屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。向支撑，以构成几何不变体系。向支撑，以构成几何不变体系。向支撑，以构成几何不变体系。端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。个开间。个开间。个开间。4 4.柱间支撑的布置原则：柱间支撑的布置原则：柱间支撑的布置原则：柱间支撑的布置原则：柱间支撑的间距应根据柱间支撑的间距应根据柱间支撑的间距应根据柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安房屋纵向受力情况及安房屋纵向受力情况及安房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取装条件确定，一般取装条件确定，一般取装条件确定，一般取4560m4560m4560m4560m；当房屋高度较大时，柱当房屋高度较大时，柱当房屋高度较大时，柱当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设置；间支撑应分层设置；间支撑应分层设置；间支撑应分层设置；端部柱间支撑考虑温度端部柱间支撑考虑温度端部柱间支撑考虑温度端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二应力影响宜设置在第二应力影响宜设置在第二应力影响宜设置在第二柱间。柱间。柱间。柱间。七项任务l l分析刚架的受力特点和构造。审核图纸？绘制分析刚架的受力特点和构造。审核图纸？绘制大样图？计算构件钢材用量？大样图？计算构件钢材用量？l l号料尺寸的确定依据？号料方法。号料尺寸的确定依据？号料方法。l l下料方案？下料工具。下料方案？下料工具。l l组合机具？组合方法组合机具？组合方法 l l焊接方法？焊接机具？焊接方法？焊接机具？l l验收内容？验收方法？填制验收表？验收内容？验收方法？填制验收表？l l矫正措施？矫正方法？矫正措施？矫正方法？资讯：资讯：二二 高强螺栓连接高强螺栓连接1、概述、概述l l（1 1）高强度螺栓连接的工作性能及构造）高强度螺栓连接的工作性能及构造l l高强度螺栓连接分为摩擦型连接和承压型连接。高强度螺栓连接分为摩擦型连接和承压型连接。l l（2 2）高强度螺栓的预拉力和紧固方法）高强度螺栓的预拉力和紧固方法l l紧固方法有下列几种：紧固方法有下列几种：l l 扭矩法扭矩法 转角法转角法 扭掉螺栓尾部梅花卡头扭掉螺栓尾部梅花卡头l l（3 3）高强度螺栓连接摩擦面处理及其抗滑移系数）高强度螺栓连接摩擦面处理及其抗滑移系数 l l处理方法处理方法l l手工钢丝刷清理浮锈手工钢丝刷清理浮锈 喷砂后生赤锈处理喷砂后生赤锈处理 喷砂后涂无机富锌漆处理喷砂后涂无机富锌漆处理 喷砂或喷丸处理喷砂或喷丸处理l l摩擦面的抗滑移系数摩擦面的抗滑移系数 见表见表2-122-12。2、摩擦型高强螺栓连接的计算摩擦型高强螺栓连接的计算l l(1)(1)受剪摩擦型高强螺栓连接受剪摩擦型高强螺栓连接受剪摩擦型高强螺栓连接受剪摩擦型高强螺栓连接l l 单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值l l 摩擦型高强度螺栓群受轴心剪力的数目计算摩擦型高强度螺栓群受轴心剪力的数目计算l l 净截面验算净截面验算l l 毛截面验算毛截面验算2、摩擦型高强螺栓连接的计算摩擦型高强螺栓连接的计算l l（2 2）受拉摩擦型高强螺栓连接）受拉摩擦型高强螺栓连接）受拉摩擦型高强螺栓连接）受拉摩擦型高强螺栓连接l l单个摩擦型高强螺栓抗拉承载力设计值单个摩擦型高强螺栓抗拉承载力设计值l l摩擦型高强螺栓群受轴心拉力的计算摩擦型高强螺栓群受轴心拉力的计算l l摩擦型高强螺栓群受偏心拉力的计算摩擦型高强螺栓群受偏心拉力的计算2、摩擦型高强螺栓连接的计算摩擦型高强螺栓连接的计算l l【例例2-92-9】图示为一图示为一300mm16mm300mm16mm轴心受拉钢板和高强度螺栓摩轴心受拉钢板和高强度螺栓摩擦型连接的拼接接头。已知钢材为擦型连接的拼接接头。已知钢材为Q345Q345，螺栓为级，螺栓为级M20M20，钢丝刷，钢丝刷清理浮锈。试确定该拼接的最大承载力设计值清理浮锈。试确定该拼接的最大承载力设计值N N。2、摩擦型高强螺栓连接的计算摩擦型高强螺栓连接的计算l l【解解】1 1、按螺栓连接强度确定为、按螺栓连接强度确定为N N：由表由表2-112-11查得查得P=125kNP=125kN，由表，由表2-122-12查得。查得。l l 1212个螺栓连接的总承载力设计值为：个螺栓连接的总承载力设计值为：l l 2 2、按钢板截面强度确定、按钢板截面强度确定N N：l l(1)(1)按毛截面强度确定按毛截面强度确定N N：N=Af=4800315=151210N=Af=4800315=1512103 3N=1512kNN=1512kNl l(2)(2)按第一列螺栓净截面强度确定按第一列螺栓净截面强度确定N N：l l该拼接的承载力设计值为该拼接的承载力设计值为N=945kN N=945kN 3、承压型高强螺栓的计算、承压型高强螺栓的计算l l(1)承压型连接的受剪高强度螺栓l l(2)(2)承压型连接的受拉高强度螺栓承压型连接的受拉高强度螺栓l l(3)(3)承压型连接的拉剪高强度螺栓承压型连接的拉剪高强度螺栓三、门式刚架制作要点l l（一）构件组装l l（二）构件焊接l l（三）摩擦面的加工l l（四）组装