第9章 钢结构工程_2（课件）-《建筑施工技术 第四版》同步教学（大连理工）

第9章 钢结构工程  钢结构连接施工 1.钢结构连接要求 采用一定方式将各个杆件连成整体。杆件间要保持正确的相互位置，以满足传力和使用要求；连接部位应具有设计规定的静力强度和疲劳强度。连接是钢结构设计和施工中的重要环节。 2.钢结构连接方法 焊接、铆接、普通螺栓（A级、B级和C级）连接和高强螺栓连接等，目前应用最多的是焊接和高强螺栓连接。 广州电视塔外筒 南京大胜关长江大桥 钢结构焊接施工 高强螺栓连接施工 铆接连接 一、焊接施工 1. 连接方法选择 焊接的类型 特点 适用范围 电弧焊 手工焊 交流焊机 利用焊条与焊件之间产生的电弧热焊接，设备简单，操作灵活，可进行各种位置的焊接，是建筑工地应用最广泛的焊接方法 焊接普通钢结构 直流焊机 焊接技术与交流焊机相同，成本比交流焊机高，但焊接时电弧稳定 焊接要求较高的钢结构 埋弧自动焊 利用埋在焊剂层下的电弧热焊接，效率高，质量好，操作技术要求低，劳动条件好，是大型构件制作中应用最广的高效焊接方法 焊接长度较大的对接、贴角焊缝，一般是有规律的直焊缝 半自动焊 与埋弧自动焊基本相同，操作灵活，但使用不够方便 焊接较短的或弯曲的对接、贴角焊缝 CO2气体保护焊 用CO2或惰性气体保护的实芯焊丝 或药芯焊接，设备简单，操作简便，焊接效率高，质量好 用于构件长焊缝的自动焊 电渣焊 利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热焊接，能焊大厚度焊缝 用于箱型梁及柱隔板与面板全焊透连接 2.焊接工艺总体要求 （1）焊接工艺设计：确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂规格型号等。 （2）焊条烘烤：焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求烘焙。酸性焊条烘培温度为75～150℃，时间为1～2h。碱性低氢型焊条烘焙温度为350～400℃，时间为1～2h，烘干的焊条应放在100～150℃保温箱内随用随取。低氢型焊条一般在常温下超过4h应重新烘焙，重复烘焙次数不宜超过3次。 （3）定位点焊：点焊长度、厚度应由计算确定。电流要比正式焊接提高10%～15%，定位点焊位置应尽量避开构件端部、边角等应力集中的地方。 （4）焊前预热：预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。预热区在焊缝两侧，每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上，且不应小于100mm。 （5）焊接顺序确定：一般从焊件中心开始向四周扩展；先焊收缩量大焊缝，后焊收缩量小焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先焊纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。 （6）焊后热处理：对焊缝进行消氢处理，以防止冷裂纹的产生。焊后热处理应在焊后立即进行。消氢处理加热温度应为200～250℃，保温时间应根据板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。随后应缓冷至常温。可采用散发式火焰枪进行。 3.钢结构焊接施工工艺 （1）药皮焊条手工电弧焊施工工艺 ① 药皮焊条手工电弧焊原理：在涂有药皮的金属电极与焊件之间施加一定电压时，由于电极的强烈放电,而使气体电离产生焊接电弧。电弧高温足以使焊条和工件局部熔化，形成气体、熔渣和熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用，同时，熔渣在与熔池金属起冶金反应后凝固成为焊渣，熔池凝固后成为焊缝，固态焊渣则覆盖于焊缝金属表面。药皮焊条手工电弧焊依靠人工移动焊条实现电弧前移完成连续的焊接。 ② 手工电弧焊接电源（分类） 按电流可分为：交流、直流，以及交直流两用。交流弧焊机又可分为动铁式、动圈式和抽头式。直流弧焊机主要有硅整流式和逆变整流式。 按其使用方式分类有单站式和多站式。 单站式为一机供一个操作岗位。 多站式为一机供多个操作岗位。 ③ 焊条及其组成 涂有药皮的供手工弧焊用的熔化电极称为焊条。焊条由药皮和焊芯两部分组成。 焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。 焊芯作用是传导焊接电流产生电弧，同时焊芯熔化后形成焊缝中的填充金属。 焊条直径是指焊芯直径，不包括药皮的厚度。 药皮涂敷在焊芯表面上的涂料层称为焊条药皮。 按照药皮的类型可分为：钛钙型和低氢钠型。 焊条药皮主要作用有： ·保护作用：焊接过程中药皮中的物质如有机物、碳酸盐等受热而分解出气体、形成熔渣，起到气体保护或熔渣保护作用，使熔滴和熔池金属免受有害气体影响。 ·冶金作用：药皮同焊芯配合，通过冶金反应实现脱氧、去氢、去除硫、磷等杂质或渗入需要的合金元素。 ·改善焊接工艺性能：通过焊条药皮不同物质的配方设计，来提高焊条的焊接工艺性能，如稳定电弧、减少飞溅、改善脱渣和焊缝成形，以及提高熔敷效率等。 ④ 焊接材料选用的原则 ·等强度原则：是所选