钢结构工程施工

1、 钢结构工程施工钢结构工程施工 （一）焊接连接（一）焊接连接 金属焊接方法有金属焊接方法有4040种以上，主要分为熔焊、压焊和钎种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。焊三大类。 熔焊主要类型：熔焊主要类型：手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和手工电弧焊、自动或半自动埋弧焊和气体保护焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊气体保护焊、气焊、电渣焊、等离子弧焊。 焊缝连接常用的有三种形式：焊缝连接常用的有三种形式：电弧焊、电阻焊及气焊电弧焊、电阻焊及气焊。电弧焊是工程中应用最普遍的焊接形式。电弧焊是工程中应用最普遍的焊接形式。 焊接过程焊接过程手工电弧焊基本知识手工电弧焊基本知识（视频）（视频）（1 1）焊条芯

2、）焊条芯 -特殊冶炼的钢丝，焊接用钢。特殊冶炼的钢丝，焊接用钢。 焊条芯的作用：焊条芯的作用：作为电极；作为电极；作为填充金属。作为填充金属。（2 2）焊条药皮）焊条药皮 主要作用是：主要作用是：机械保护作用，机械保护作用，冶金处理作用，除冶金处理作用，除去有害杂质（如去有害杂质（如O O、H H、S S、P P等）并添加有益的合金元素。等）并添加有益的合金元素。改善工艺性能，稳定电弧。改善工艺性能，稳定电弧。 焊条药皮的组成物相当复杂，一种焊条药皮的配方中，焊条药皮的组成物相当复杂，一种焊条药皮的配方中，通常由七、八种以上原料配成。通常由七、八种以上原料配成。电焊条的组成电焊条的组成 E43

3、03E4303、E5015E5015和和E5016E5016。型号中的型号中的“E E”表示焊条；表示焊条； 前两位数字前两位数字“4343”或或“5050”表示焊缝金属的抗拉强度；表示焊缝金属的抗拉强度； 第三位数字第三位数字“0 0”或或“1 1”表示适用于各种位置焊接（平表示适用于各种位置焊接（平焊、立焊、仰焊、横焊）；焊、立焊、仰焊、横焊）； 第四位数字表示焊条药皮类型和焊接电源的种类，第四位数字表示焊条药皮类型和焊接电源的种类，“3 3”表示药皮为钛钙型，交、直流两用；表示药皮为钛钙型，交、直流两用；“5 5”表示低氢（钠）表示低氢（钠）型，用直流焊机；型，用直流焊机；“6 6”表示

4、低氢（钾）型，交、直流两表示低氢（钾）型，交、直流两用。用。 焊条分类焊条分类手工电弧焊工艺手工电弧焊工艺 焊接的四种空间位置：焊接的四种空间位置： 平焊、立焊、横焊和仰焊。平焊、立焊、横焊和仰焊。 开坡口，以便能够焊透。开坡口，以便能够焊透。坡口形式坡口形式 焊接规范（焊条直径、焊接电流、电弧弧长、焊接速度）焊接规范（焊条直径、焊接电流、电弧弧长、焊接速度）手工电弧焊工艺手工电弧焊工艺（视频）（视频）焊接过程焊接过程（视频）（视频） 埋弧自动焊时，电弧引燃、焊丝送进、电弧沿焊接方向移动埋弧自动焊时，电弧引燃、焊丝送进、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾，完全由机械来完成。及焊接收尾，完全由机械来完

5、成。 特点及适用范围特点及适用范围 生产率高生产率高 可以采用较大的焊接电流可以采用较大的焊接电流 焊接质量高焊接质量高 劳动条件好劳动条件好 埋弧自动焊一般限于水平位置焊缝的焊接埋弧自动焊一般限于水平位置焊缝的焊接 埋弧自动焊常用于焊接生产批量较大，长而直的且处于埋弧自动焊常用于焊接生产批量较大，长而直的且处于水平位置的焊缝或直径较大（一般要大于水平位置的焊缝或直径较大（一般要大于500mm500mm）的环）的环焊缝。焊缝。 概念：概念： 气体保护焊是利用气体作为保护介质的一种电弧焊方法。保护气气体保护焊是利用气体作为保护介质的一种电弧焊方法。保护气体有氩气、二氧化碳气体等。体有氩气、二氧化

6、碳气体等。气体保护焊的特点气体保护焊的特点 与埋弧自动焊相比，可以适宜全位置焊接，焊后也不用清渣，从而与埋弧自动焊相比，可以适宜全位置焊接，焊后也不用清渣，从而提高了焊接生产率。提高了焊接生产率。 与手工电弧焊相比，保护气流对电弧有压缩作用，热量集中，使焊与手工电弧焊相比，保护气流对电弧有压缩作用，热量集中，使焊接熔池和热影响区较窄，变形和裂纹倾向较小。接熔池和热影响区较窄，变形和裂纹倾向较小。 气体保护焊不宜在室外有风的地方进行焊接，设备比较复杂。气体保护焊不宜在室外有风的地方进行焊接，设备比较复杂。工艺工艺（视频）（视频） 一级焊缝要求对全部焊缝作外观检查及无损探一级焊缝要求对全部焊缝作外

7、观检查及无损探伤检查伤检查 ； 二级焊缝除了要求对全部焊缝作外观检查外，二级焊缝除了要求对全部焊缝作外观检查外，还须对部分焊缝作超声波等无损检查；还须对部分焊缝作超声波等无损检查； 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查。 螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间螺栓作为钢结构连接紧固件，通常用于构件间的连接、固定、定位等。钢结构中的连接螺栓一般的连接、固定、定位等。钢结构中的连接螺栓一般分普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓或高强度分普通螺栓和高强度螺栓两种。普通螺栓或高强度螺栓而不施加紧固力，该连接即为普通螺栓连接；螺栓而不施加紧固力，该连接即为普通螺栓连接；

8、高强度螺栓并对螺栓施加紧固力，该连接称高强度高强度螺栓并对螺栓施加紧固力，该连接称高强度螺栓连接。螺栓连接。 钢结构普通螺栓连接即将钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫普通螺栓、螺母、垫圈圈机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。机械地和连接件连接在一起形成的一种连接形式。 普通螺栓的施工要求：普通螺栓的施工要求： （1）连接要求）连接要求 （2）直径和长度选择）直径和长度选择 （3）螺栓紧固）螺栓紧固 1 1、普通螺栓连接、普通螺栓连接 高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦摩擦-承压型连接、承压型连接等几种类型，其中摩擦型承

9、压型连接、承压型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。连接是目前广泛采用的基本连接形式。2 2、高强螺栓连接、高强螺栓连接连接板间摩擦力连接板间摩擦力螺杆剪力螺杆剪力N（1）高强度六角头螺栓）高强度六角头螺栓 钢结构用高强度大六角头螺栓，一个连接副为一个螺钢结构用高强度大六角头螺栓，一个连接副为一个螺栓、一个螺母和两个垫圈。高强度螺栓连接副应同批制造，栓、一个螺母和两个垫圈。高强度螺栓连接副应同批制造，保证扭矩系数稳定。保证扭矩系数稳定。 （2）扭剪型高强度螺栓）扭剪型高强度螺栓 钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺钢结构用扭剪型高强度螺栓一个螺栓连接副为一个螺

10、栓、一个螺母和一个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结栓、一个螺母和一个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构构 。 （a a）扭矩法施工）扭矩法施工 在采用扭矩法终拧前，应首先进行初拧，对螺栓多的大在采用扭矩法终拧前，应首先进行初拧，对螺栓多的大接头，还需进行复拧。初拧的目的就是使连接接触面密贴，接头，还需进行复拧。初拧的目的就是使连接接触面密贴，一般常用规格螺栓（一般常用规格螺栓（M20、M22、M24）的初拧扭矩在）的初拧扭矩在200300Nm，螺栓轴力达到，螺栓轴力达到1050kN即可。初拧、复拧及即可。初拧、复拧及终拧一般都应从中间向两边或四周对称进行，初拧和终拧的终拧一般都应从中间向两边或四周

11、对称进行，初拧和终拧的螺栓都应做不同的标记，避免漏拧、超拧等不安全隐患，同螺栓都应做不同的标记，避免漏拧、超拧等不安全隐患，同时也便于检查人员检查紧固质量。时也便于检查人员检查紧固质量。 高强度螺栓的施工高强度螺栓的施工 (1)(1)大六角头高强度螺栓大六角头高强度螺栓（b b）转角法施工）转角法施工 转角法施工分初拧和终拧两步进行（必要时需增加复拧），转角法施工分初拧和终拧两步进行（必要时需增加复拧），拧的要求比扭矩法施工要严，初拧的目的是为消除板缝影响，使拧的要求比扭矩法施工要严，初拧的目的是为消除板缝影响，使终拧具有一致的基础。对于常用螺栓，初拧扭矩定在终拧具有一致的基础。对于常用螺栓，

12、初拧扭矩定在00300Nm比较合适，初拧应该使连接板缝密贴为准。终拧是在初拧的基础比较合适，初拧应该使连接板缝密贴为准。终拧是在初拧的基础上，再将螺母拧转一定的角度，使螺栓轴向力达到施工预拉力。上，再将螺母拧转一定的角度，使螺栓轴向力达到施工预拉力。(2)(2)扭剪型高强度螺栓扭剪型高强度螺栓 正常的情况采用专用的电动扳手进行终拧，梅花头拧掉标志正常的情况采用专用的电动扳手进行终拧，梅花头拧掉标志着螺栓终拧的结束。着螺栓终拧的结束。 二、单层门式刚架轻钢厂房的安装二、单层门式刚架轻钢厂房的安装 钢结构单层工业厂房一般由柱、柱间支撑、吊车钢结构单层工业厂房一般由柱、柱间支撑、吊车梁、制动梁（桁架

13、）屋架、天窗架、上下支撑、檩条梁、制动梁（桁架）屋架、天窗架、上下支撑、檩条及墙体骨架等构件组成。及墙体骨架等构件组成。1.1.设置标高观测点和中心线标志：设置标高观测点和中心线标志： 标高观测点的设置应与牛腿支承面为基准，且便于观标高观测点的设置应与牛腿支承面为基准，且便于观察，无牛腿柱应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中察，无牛腿柱应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中心为基准。心为基准。 2.2.柱顶标高调整：柱顶标高调整： 刚架柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后刚架柱标高调整时，先在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其差值，调整螺母，当柱底板与柱基顶面高以水准仪测定其差值，

14、调整螺母，当柱底板与柱基顶面高度大于度大于50mm50mm时，几条螺栓承受压力不够时可适当加斜垫铁，时，几条螺栓承受压力不够时可适当加斜垫铁，以防螺栓失稳。以防螺栓失稳。 （一）钢柱子安装（一）钢柱子安装3.3.刚架柱垂直度精确校正：刚架柱垂直度精确校正： 在初校正的基础上，安装刚架梁的同时还要跟踪校在初校正的基础上，安装刚架梁的同时还要跟踪校正刚架柱，当框架形成后，再校正一次，用缆风或柱间正刚架柱，当框架形成后，再校正一次，用缆风或柱间支撑固定。支撑固定。4.4.注意事项：注意事项： 多节柱安装时，宜将柱组装后再整体吊装。多节柱安装时，宜将柱组装后再整体吊装。 长细比较大的柱子，吊装后应增加

15、临时固定措施。长细比较大的柱子，吊装后应增加临时固定措施。 柱间支撑应在柱子找正后再进行安装。柱间支撑应在柱子找正后再进行安装。 （二）钢架梁安装（二）钢架梁安装 刚架梁安装工艺同多高层钢结构梁的安刚架梁安装工艺同多高层钢结构梁的安装，但当前最大装，但当前最大 跨度为跨度为72m连跨，当中一根连跨，当中一根钢柱形成钢柱形成144m钢框架，由于制作、运输所限钢框架，由于制作、运输所限可将可将72m分成几段，到现场一般可拼成三段，分成几段，到现场一般可拼成三段，用一台或两台起重机加可移动式拼装支架安装。用一台或两台起重机加可移动式拼装支架安装。（三）吊车梁安装（三）吊车梁安装1.1.吊车梁的安装吊

16、车梁的安装 应在柱子第一次校正的柱间支撑安装后进行，安装顺应在柱子第一次校正的柱间支撑安装后进行，安装顺序从有柱间支撑的跨间开始，吊装后的吊车梁应进行临时序从有柱间支撑的跨间开始，吊装后的吊车梁应进行临时固定。固定。2.2.吊车梁的校正吊车梁的校正 应在屋面系统构件安装并永久连接后进行。其标高的应在屋面系统构件安装并永久连接后进行。其标高的校正可通过调整柱底板下垫板厚度进行。吊车梁与辅助桁校正可通过调整柱底板下垫板厚度进行。吊车梁与辅助桁架的安装宜采用拼装后整体吊装。架的安装宜采用拼装后整体吊装。1.1.懔条墙梁吊装懔条墙梁吊装 目前比较常用的材料有目前比较常用的材料有c型钢和型钢和z型钢。多

17、采用一钩型钢。多采用一钩多吊或成片吊装方法吊装。多吊或成片吊装方法吊装。2.2.懔条墙梁校正懔条墙梁校正 重点为平和直重点为平和直,平直度用直线和长靠尺或钢尺检查。平直度用直线和长靠尺或钢尺检查。校正后，用电焊或螺栓最后固定。校正后，用电焊或螺栓最后固定。 （四）懔条墙梁安装（四）懔条墙梁安装国家体育场国家体育场广州新客站钢结构吊装方案广州新客站钢结构吊装方案（视频）（视频）三、多层及高层钢结构安装工程三、多层及高层钢结构安装工程 用于钢结构高层建筑的体系有：框架结构、框架用于钢结构高层建筑的体系有：框架结构、框架- -剪力墙结构、框筒结构、组合筒体系及交错钢桁架剪力墙结构、框筒结构、组合筒体

18、系及交错钢桁架体系等。钢结构具有强度高、抗震性能好、施工速度体系等。钢结构具有强度高、抗震性能好、施工速度快的优点，所以在高层建筑中得到广泛应用。但同时快的优点，所以在高层建筑中得到广泛应用。但同时对钢量大、造价高、防火要求高。对钢量大、造价高、防火要求高。 钢屋架钢屋架 网架、网壳结构网架、网壳结构 悬索结构悬索结构 桥梁结构桥梁结构 大跨度钢结构大跨度钢结构天津奥林匹克体育场俯瞰效果图天津奥林匹克体育场俯瞰效果图 建筑底面面积为建筑底面面积为80,000m280,000m2，屋顶面，屋顶面积积76,719m276,719m2，地上，地上层数层数6 6层，最高点层，最高点高度高度53.00m

19、53.00m，可容，可容纳观众数纳观众数60,00060,000。屋顶结构采用钢桁屋顶结构采用钢桁架悬挑结构。屋面架悬挑结构。屋面桁架落地，形似露桁架落地，形似露珠珠 。国家大剧院国家大剧院 上海金茂大厦上海金茂大厦 金茂大厦是由中国上海对金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司外贸易中心股份有限公司独家投资独家投资5.65.6亿美元建设亿美元建设的一座的一座8888层的超高层大厦，层的超高层大厦，建筑高度建筑高度420.5420.5米，建筑米，建筑面积面积28.928.9万平方米，于万平方米，于19981998年年8 8月月2828日竣工。日竣工。 总总用钢量用钢量14000t14000

20、t，钢筋混凝，钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。设计者为美国土及钢柱。设计者为美国S.O.MS.O.M事务所。事务所。 央视新台址央视新台址央视新台址建设央视新台址建设工程位于北京朝工程位于北京朝阳区东三环中路、阳区东三环中路、北京商务中心区北京商务中心区的核心地段，占的核心地段，占地面积地面积18.718.7万平万平方米，总建筑面方米，总建筑面积积5555万平方米万平方米, , 230m230m。央视新台。央视新台址建设工程总投址建设工程总投资约资约5050亿元人民亿元人民币，币，20032003年年1010月月开工建设，开工建设，20082008年正式运行年正式

21、运行 。 （一）安装前的准备工作（一）安装前的准备工作 检查并标注定位轴线及标高的位置检查并标注定位轴线及标高的位置 检查钢柱基础，包括基础的中心线、标高、地角螺栓等检查钢柱基础，包括基础的中心线、标高、地角螺栓等 确定流水方向，划分施工段确定流水方向，划分施工段 安排钢构件在现场的堆放位置安排钢构件在现场的堆放位置 选择起重机械选择起重机械 选择吊装方法：分件吊装、综合吊装等选择吊装方法：分件吊装、综合吊装等 轴线、标高、螺栓允许偏差应符合相应规定。轴线、标高、螺栓允许偏差应符合相应规定。（二）安装与校正（二）安装与校正1.1.钢柱的吊装与校正钢柱的吊装与校正钢柱吊装：钢柱吊装：选用双机抬吊

22、（递送法）或单机抬吊选用双机抬吊（递送法）或单机抬吊 （旋转法），并做好保护。（旋转法），并做好保护。钢柱校正：钢柱校正：对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验，对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验， 柱间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。柱间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。柱底灌浆：柱底灌浆：先在柱脚四周立模板、将基础上表面清除干净，先在柱脚四周立模板、将基础上表面清除干净， 用高强聚合砂浆从一侧自由灌入至密实。用高强聚合砂浆从一侧自由灌入至密实。2.2.钢梁的吊装与校正钢梁的吊装与校正 钢梁吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，钢梁吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，并应在梁上装好扶手和扶手绳，以便待主梁吊装就位后，并应