《钢框架构造》课件

钢框架通用构造本课程将介绍钢框架结构的基本构造、连接方式、设计要点及施工验收标准，帮助学员掌握钢结构工程实践必备知识课程目标与学习内容掌握基本理论理解钢框架受力原理熟悉构造细节掌握节点连接方式应用工程实践解决实际工程问题规范标准应用理解设计与验收标准钢框架结构的发展历史世纪初期19铸铁框架建筑出现世纪末19芝加哥学派发展世纪中期20焊接技术广泛应用世纪21装配式钢结构兴起国内外钢结构发展现状国际现状国内现状高效率预制化快速增长阶段装配精度高标准体系完善中信息化管理成熟高层建筑应用广泛钢框架结构的分类按用途分类按连接方式工业厂房刚接框架民用建筑铰接框架按稳定体系按层数分类纯框架单层框架带支撑框架多层框架钢框架结构的优缺点优点缺点•强重比高•防火要求高•跨度大•防腐要求严格•施工周期短•构造复杂•抗震性能好•造价相对较高技术挑战•节点设计难度大•安装精度要求高•抗侧移稳定控制钢框架的常用应用领域超高层建筑大跨度公共建筑工业厂房可实现大跨度、高层数场馆、展厅、机场轻质高效利于设备布置钢结构常用材料简介普通碳素结构钢高强度钢耐候钢Q

235、Q355Q390-Q69009CuPCrNi-A耐火钢FR系列钢材性能及选用要点材料等级屈服强度抗拉强度适用部位MPa MPaQ235B235370-500次要受力构件Q345B345470-630主要受力构件Q390390490-650特殊高强构件钢框架结构力学原理荷载传递垂直与水平荷载传递路径内力分布弯矩、剪力分布规律变形特性弹性、塑性变形机制受力特点与变形分析竖向荷载风荷载由楼面向基础传递主要引起水平变形温度变形地震作用需设置伸缩缝产生动力响应承重体系与受力传递路径屋面系统承担风雪荷载楼面系统传递竖向荷载柱网系统主要承重构件基础系统将荷载传至地基构件类型及功能区分柱承担竖向荷载和弯矩梁承担弯矩和剪力支撑提供侧向刚度连接节点保证构件协同工作主梁、柱与次梁布置原则主梁跨度方向布置次梁垂直于主梁方向柱网满足建筑功能需求剪力墙与框架剪力墙结构-钢板剪力墙框剪结构提高侧向刚度协同工作机制承担水平荷载底部墙较多厚度一般3-25mm上部框架为主基础连接与传力构造柱脚埋件预埋精确定位、预埋牢固钢柱安装就位调整垂直度、找平灌浆连接固定确保受力均匀传递梁柱节点设计基本要求强度要求刚度要求•承载力满足设计要求•满足整体稳定性•应考虑附加应力•限制节点转动•焊缝应有足够强度•控制框架变形施工性要求•便于现场安装•减少高空作业•便于质量检查梁柱刚性与铰接节点刚接节点半刚性节点铰接节点传递弯矩、剪力和轴力具有一定转动能力主要传递剪力和轴力高强螺栓连接构造详解

10.9常用等级抗拉强度1000MPa2d边距要求不小于螺栓直径两倍3d螺栓间距一般为螺栓直径三倍110%扭矩系数拧紧扭矩控制要求焊接连接常用形式角焊缝对接焊缝塞焊点焊钢框架楼层布置方式规则网格式放射式混合式柱网均匀分布适用于圆形平面根据功能需求调整柱位楼盖系统布置优化强度要求振动控制确保承载力满足规范满足舒适度要求施工便捷材料效率提高安装效率优化用钢量支撑体系类型与功能交叉支撑形支撑形支撑K V刚度大，适用于高层减小梁跨中弯矩布置灵活，施工方便偏心支撑具有良好耗能能力连系梁、圈梁和系杆设置连系梁设置1连接框架柱，增强整体性圈梁布置沿楼层周边设置，提高整体刚度系杆构造3控制构件面外变形斜撑安装提供水平荷载抵抗能力防屈曲措施与稳定设计柱构件稳定梁构件稳定轴向与弯扭屈曲侧向屈曲控制采用合理截面翼缘加劲设置支撑点设置横向支撑地震作用下的钢框架设计强柱弱梁1确保塑性铰在梁端形成节点超强设计保证节点区不屈服良好延性构造提供充分变形能力防火构造与耐火涂层防火涂料防火板混凝土包裹厚度根据耐火等级确定干式安装，施工便捷耐久性好，适用于重要部位防腐处理与寿命提升表面处理喷砂除锈达到Sa

2.5级底漆涂装环氧富锌底漆保护面漆涂装聚氨酯或氟碳面漆定期检查发现损伤及时修复节点耐久性的保证措施密封处理防腐设计构造优化•焊缝完整性检查•节点区加强防腐•减少应力集中•接缝密封胶处理•避免积水构造•避免锐角设计•防水构造设计•设置泄水孔•考虑温度变形钢框架结构构造详图举例节点构造详图柱脚详图支撑连接详图楼面系统详图制作工艺流程简介下料数控切割、锯切钻孔数控钻床加工组装点焊定位焊接按工艺顺序焊接涂装防腐、防火处理构件成品加工要点精度控制确保尺寸误差在允许范围内变形控制采取合理焊接顺序减小焊接变形标识系统明确构件编号便于现场识别安装质量检验外观、尺寸、焊缝、涂装全检工厂预制与现场拼装工厂预制优势现场拼装要点精度高起重设备选择质量可控安装顺序规划效率高测量放线准确不受天气影响临时支撑设置螺栓连接施工工艺复检标记扭矩扳手紧固全部紧固后进行标记并检查临时螺栓安装按规范要求施加预紧力孔位检查对正至少30%螺栓临时固定确保孔位吻合、清除毛刺焊接施工质量控制焊后检验超声波、射线检测过程控制温度、电流监测焊接工艺3制定合理工艺参数人员资质持证上岗，技能培训结构吊装与临时支撑吊装设备选型临时支撑系统安装顺序规划根据构件重量确定起重能力确保结构安装阶段稳定先主体后次构件施工期间变形与测控装配式钢框架技术简介标准化构件快速连接技术•模数化设计•免焊接节点•批量生产•高强度螺栓•通用连接•卡扣式连接集成化设计•机电管线预留•外围护系统整合•楼板预制工程常见问题与防治安装偏差焊缝开裂螺栓松动精确放线，严格控制施控制焊接应力，防止过定期检查，保证预紧力工精度快冷却涂层破损运输安装小心，定期维护钢框架结构质量验收标准检验项目允许偏差检验方法柱垂直度H/1000且≤30mm经纬仪、垂线梁标高±8mm水准仪节点间隙≤2mm塞尺高强螺栓扭矩设计值±10%扭矩扳手钢框架验收流程与要点材料验收检查钢材质量证明主体验收检查几何尺寸、焊接质量防护验收检查防火、防腐层厚度资料验收完整性、准确性检查现行主要标准与规范简述设计规范施工规范验收规范GB

50017、GB50011等GB

50205、JGJ82等GB

50205、GB50300等《钢结构设计标准》GB50017-2017材料章节设计方法规定钢材性能要求基于极限状态法连接设计构件设计螺栓、焊缝等连接计算轴力、弯矩等承载力计算《钢结构工GB50205-2020程施工质量验收规范》适用范围规定了新建、扩建钢结构验收要求主要内容材料、焊接、螺栓、防护等验收标准检验方法3规定了各项指标的检验方法与频率资料要求明确了各类验收文件与记录要求相关规范在实际工程的应用设计阶段施工阶段验收阶段材料选择工艺要求检验标准荷载取值质量控制允许偏差构件验算安全措施资料整理案例超高层钢框架建筑1上海中心大厦广州东塔央视总部大楼巨型框架-核心筒结构框架-伸臂桁架结构外框架-斜交网格结构案例工业厂房钢框架构造2刚架式厂房门式刚架结构桁架屋盖吊车梁设置案例装配式钢框架工程3模块化建筑装配式学校快装医院装配式住宅未来发展与新技术展望数字化设计智能制造打印钢结构3DBIM技术全过程应机器人焊接和装配用复杂节点高效制造绿色钢结构可回收利用和能耗降低课程总结与答疑基础理论巩固掌握钢框架基本构造工程实践能力理解施工工艺与质量控制创新思维培养了解新技术发展方向。