全国钢结构高层建筑施工二

第8章

钢结构高层建筑施工钢结构高层建筑施工8.1概述8.1.1钢结构高层建筑的结构体系

8.1.2高层钢结构用钢材8.2钢结构构件的制作与安装8.2.1钢结构构件的制作

8.2.2钢结构的安装8.3钢结构的防腐与防火8.3.1钢结构的防腐8.3.2钢结构的防火8.1概述钢结构高层建筑的结构体系有：纯框架结构体系；框架—支撑(剪力墙)结构体系；错层桁架结构体系；外筒式结构体系；筒体结构体系等几种。8.1.1钢结构高层建筑的结构体系8.1.1钢结构高层建筑的结构体系一纯框架结构体系定义：由水平梁和垂直柱通过节点的刚性构造连接而成的多个平面刚接框架结构组成的空间杆系结构。二框架一支撑(剪力墙)结构体系定义：纯框架结构体系到达一定高度后，难以承受水平荷载作用下的水平剪力，通过在框架结构某些节间的竖向平面内增设起剪力墙作用，由钢支撑构成的竖向抗剪支撑桁架，来承受水平剪力。即能有效地提高结构体系的抗剪刚度而大大减少水平位移。8.1.1钢结构高层建筑的结构体系三、错列桁架结构体系由框架—支撑结构派生演变成。其特点是下一楼层的桁架位于上一楼层两榀桁架间距的中线上，使相邻两个楼层桁架呈“品”字形交错排列。此结构的楼板架设在下层桁架的上弦杆和上层桁架的下弦杆上，楼板参与桁架传递水平力，起刚性隔板作用。水平力作用于每层桁架上弦，经腹杆传至下弦，又由楼板传至相邻桁8.1.1钢结构高层建筑的结构体系四外筒式结构体系外筒式结构体系如图7.1(e)、(f)、(g)所示，有开口筒、框架筒、桁架筒等几种。五筒体结构体系定义：加强框架外筒式结构体系的另一种方法是在内部设置强劲的钢结构或钢筋混凝土结构剪力墙式的核心内筒，外围结构为密柱深梁钢框筒，从而发展形成筒中筒结构体系；8.1.1钢结构高层建筑的结构体系一、结构用钢材的种类钢材的品种繁多，性能各异，但在钢结构中采用的钢材按其化学元素组成，主要：1.碳素结构钢碳素结构钢是最普通的工程用钢，其中碳是形成钢材强度的主要元素，直接影响着钢材的可焊性。8.1.2高层钢结构用钢材

按其含碳量的多少:可分为低碳钢(用得最多）、中碳钢、高碳钢；碳素结构钢按又可以分为普通碳素结构钢和优质碳素结构钢。普通碳素结构钢优质碳素结构钢处理(如调质处理和正火处理)得到的优质钢。8.1.2高层钢结构用钢材2.低合金钢(GB/T1581—1884)低合金钢是一种在普通碳素素钢基础上添加少少量的一种或多种种合金元素(总量量低于5%)如钒钒、铌、钛、铬、、镍等，以提高其其强度，耐腐蚀性性、耐磨性或低温温冲击韧性的钢材材。加入钒、铌、、钛等元素能明显显提高钢材的强度度、细化晶粒、改改善可焊性；镍、、铬属于残余元素素，8.1.2高层钢结构用钢材材3.耐候钢在钢的冶炼过程中中，加入少量的Cu、P、Cr、Ni等特定合金元素，，可以在金属基体体表面上形成保护护层，以提高钢材材耐大气腐蚀性能能，这类钢材称为为耐候钢或耐大气气腐蚀钢，8.1.2高层钢结构用钢材材4.其他钢材1)桥梁用结构钢桥梁用结构钢比一一般的建筑用结构构钢的技术要严格格得多。2)耐火钢普通建筑用钢在在350℃以上高温时屈服服强度迅速下降降到室温的2/3以下，不能满足足设计要求；而而耐火钢在600度时屈服强度相相当于室温下的的2/3以上屈服强度；；适应范围：公共共建筑8.1.2高层钢结构用钢钢材3)铸钢、不锈钢及及高强度钢等高强度钢是通过过冶炼加进多种种的合金元素及及热处理工艺而而获得，用在受受强度控制的大大跨度、特重型型结构中时，可可以明显的节约约钢材：应用范围：应用在高高层建筑的底部部几层承重结构构中。8.1.2高层钢结构用钢钢材二、结构钢材的品种种1.钢板、钢带钢板和钢带的主要区别在于钢板是平板板状矩形的钢材材，而钢带是指指成卷交货的钢钢材。类型：钢板按轧制方法法可以分为冷轧钢板和热轧钢板，在建筑钢结构构中主要用热轧轧钢板。8.1.2高层钢结构用钢钢材2.普通型材工字钢、槽钢、、角钢三种类型型是工程结构中中使用最早的型型钢。1)工字钢类型：有普通热轧工字钢和轻型工工字钢两种。适合范围：不宜单独用做做轴心受压构件或承受斜弯曲和双向弯曲的构件，在应用用中难以发挥钢钢材的强度特性性，已逐渐被H型钢所淘汰。8.1.2高层钢结构用钢钢材2)槽钢适应范围：可承受斜弯曲或双向弯曲；优缺点：槽钢翼缘内表表面斜度1∶10比工字钢平缓，，安装螺栓较容容易，但其腹板板较厚，使槽钢钢组成的构件用用钢量较大。3)角钢是传统钢结构工工程中应用非常常广泛的型材，，有等边角钢和不等边角钢两大类，可以组组成独立的受力力构件，或作为为受力构件之间间的连接零件。。8.1.2高层钢结构用钢钢材3.H型钢类型：：热轧轧H型钢和和焊接接H型钢两两种；；优缺点点：H型钢与与工字字钢相相比，，其翼翼缘宽宽，两两个主轴方方向的的惯性性矩接接近，抗弯、、抗扭扭、抗抗压、、抗震震能力力强；翼缘缘内表表面没没有斜斜度，，上下下表面面平行行，便便于机机械加加工、、结构构连接接和安安装；；H型钢的的截面面特性性要明明显优优于传传统的的普通通型钢钢，受受力更更加合合理，，故已已广泛泛用于于钢结结构高高层建建筑建建筑中中。8.1.2高层钢钢结构构用钢钢材8.1.2高层钢钢结构构用钢钢材4.冷弯型型钢定义：是由由薄钢钢板或或钢带带经冷冷轧(弯)或压模模而成成，其其截面面型式式有等等边角角钢、、卷边边等边边角钢钢、Z型钢、、卷边边Z型钢、、槽钢钢、卷卷边槽槽钢等等开口口截面面以及及方形形和矩矩形闭闭口截截面等等，应用：冷弯型型钢在在轻型型钢结结构、、大跨跨度钢钢结构构中有有着不不容忽忽视的的地位位。三钢材的的选用用钢材的的选用用原则则：既能使使结构构安全可可靠和满足要要求，又又要最最大可可能节约钢材和和降低低造价价，不不同的的使用用条件件应有有不同同的质质量要要求。一般应应考虑虑：结构构的重重要性性、荷荷载情情况、、连接接方法法、结结构所所处的的温度度和工工作环环境等等几方方面的的情况况。8.1.2高层钢钢结构构用钢钢材1.选用钢钢结构构高层层建筑筑钢材材的有有关规规定《钢结结构高高层建建筑技技术规规程》》(JGJ88——1888)规规定：：钢结结构高高层建建筑的的钢材材，不不采用用Q235—A级级钢，，宜采采用Q235等等级级B、、C、、D的的碳碳素结结构钢钢，以以及Q345等等级级B、、C、、D、、E的的低合合金高高强度度结构构钢。。2.钢结构高层建筑选选用的钢材1)钢材的种类(1)低碳钢(普通碳素素钢)(2)普通低合金钢(3)热处理低合金钢(淬火回火合金钢钢)8.1.2高层钢结构用钢材材2)钢材的品种在现代钢结构高层层建筑中，广泛采采用H型钢、厚度方向性性能钢板、压型钢钢板、薄壁钢管等。(1)型钢。H型钢因为力学性能能好(沿两轴方向惯性矩矩比较接近)，翼缘板内外侧相相互平行，连接施施工方便，明显用用这种型钢做钢结结构高层建筑的框框架非常适合。用于荷载很大或存存在双向弯矩的高高度很大的钢结构构高层建筑的柱子子截面(如美国纽约110层世贸中心，我国国金茂大厦等建筑筑的柱)，或钢结构高层建建筑的大梁、悬臂臂梁及悬挂构件的的悬臂梁截面；8.1.2高层钢结构用钢材材(2)厚度方向性能钢板板：定义：厚度方向性能钢板板，也称Z向钢，是在某一级级结构钢(母级钢)的基础上，经过特特殊冶炼、处理的的钢材。其含硫量量控制更严，为一一般钢材的1/5以下，截面收缩率率ψ在15%以上。钢结构高层层建筑是首先提出出有厚度性能要求求的建筑结构，防防止发生层状撕裂裂，国家制定和颁颁布了相关的行业业标准。包括以下下几项。8.1.2高层钢结构用钢材材①适用于制作钢钢结构高层建筑建建筑厚度为6～100mm的钢板分为2个强度等级、4个牌号，，分别为为Q235GJ、Q235GJZ、Q345GJ、Q345GJZ。各牌号号钢力学学性能应应符合有有关规定定。②冶炼炼由转炉炉和电炉炉冶炼。。③交货货状态为为热轧、、正火或或温度—变形控制制轧制(TMCP)，控轧是是使合金金元素最最佳化和和对从加加热到轧轧制及其其后冷却却所包括括的整个个工艺过过程进行行控制的的综合热热加工技技术。交交货状态态应在合合同种注注明，否否则由供供应方选选择。8.1.2高层钢结结构用钢钢材8.1.2高层钢结结构用钢钢材(3)压型钢板板、薄壁壁钢管。。这几种钢钢材应用用在钢和和混凝土土组合构构件中，，是一种种各取所所长的结结合。钢钢的强度度高，宜宜受拉，，混凝土土则宜受受压，两两种材料料结合，，都能充充分发挥挥各自优优势，是是一种合合理的结结构。四、钢钢材的验验收(1)钢材的数数量和品品种是否否与订货货单符合合。(2)钢材的质质量保证证书是否否与钢材材上打印印的记号号符合；；检查方法：检查质量合合格证明文件件及检验报告告等。(3)检验钢材的表表面质量，其其表面不得有有结疤、裂纹纹、折叠和分分层等缺陷，，其深度不得得大于该钢材材厚度负允许许偏差值的1/2；检查方法：观察检查；；8.1.2高层钢结构用用钢材8.2钢结构构件的的制作与安装装定义：由于钢结构高高层建筑建筑筑工程规模大大、构件类型型多，技术复复杂、制作工工艺要求严格格，一般均由由专业工厂来来加工制作，，组织大流水水作业生产。。这样做有利利于结合工厂厂条件，便于于采用先进技技术。钢结构构生产工艺流流程如图8-5所示。8.2.1钢结构构件的的制作1详图设计和审审查图纸设计院提供的的设计图，一一般不能直接接用来加工制制作钢结构，，而是要考虑虑加工工艺，，如公差配合合、加工余量量、焊接控制制等因素后，，在原设计图图的基础上绘绘制加工制作作图（又称施施工详图）。。8.2.1钢结构构件的的制作8.2.1钢结构构件的的制作图纸审核的主主要内容包括括以下项目：：①设计文件是是否齐全。②②构件的几何何尺寸是否标标注齐全。③③相关构件的的尺寸是否正正确。④节点点是否清楚，，是否符合国国家标准。⑤⑤标题栏内构构件的数量是是否符合工程程和总数量。。⑥构件之间间的连接形式式是否合理。。⑦加工符号号、焊接符号号是否齐全。。⑧结合本单单位的设备和和技术条件考考虑，能否满满足图纸上的的技术要求。。⑨图纸的标标准化是否符符合国家规定定等。2原材料校正钢材在运输、、装卸、堆放放过程中，有有时会产生不不同的弯曲波波浪变形，如如变形值超过过规范规定的的允许值时，，必须在下料料以前进行变变形矫正。3放样、号料、、切割1）为了保证尺尺寸的准确，，钢结构构件件及节点应经经实际放样号号料后方能下下料制作2）号料以放样样为依据，在在钢材上画出出切割、铣、、刨边、弯曲曲、钻孔等加加工位置。3）切割钢钢材的切割包包括气割、等等离子切割类类高温热源的的方法，也有有使用剪切、、切削、摩擦擦热等机械力力的方法。8.2.1钢结构构件的的制作4制孔与边缘加加工1）孔的加工视视具体情况可可采用钻孔和和冲孔两类2）边缘加工的的方法有铲边边、刨边、铣铣边、碳弧气气刨、气割坡坡口等。5组装和焊接1）组装是将设设备完成的零零件或半成品品按要求的运运输单元2）焊接焊接是是钢结构加工工制作中的关关键步骤。8.2.1钢结构构件的的制作6端部加工和摩摩擦面处理高强度螺栓摩摩擦面处理后后的抗滑移系系数值应符合合设计的要求求（一般为0.45～0.55）。7成品涂装、、编号1)涂装钢钢结构高高层建筑件件一般只作作防锈蚀处处理，不刷刷面漆。2)编号涂涂装完毕后后，应在构构件上标记记构件的原原编号，大大型构件应应表明重量量、重心位位置和定位位标记。8.2.1钢结构构件件的制作8验收和发运运钢构件制作作完成后应应按照施工工图和《钢结构工程程施工质量量验收规范范》(GB50205—2001)、《高层民用建建筑钢结构构技术规程程》(JGJ99——1998)的规定进行行成品验收收。构件外外形尺寸的的允许偏差差应符合相相应的规范范规定。8.2.1钢结构构件的制制作1结构安装前的准准备工作1)钢结构构件的预预检和配套钢结构构件在出出厂前，制造厂厂应根据制造规规范、规定和设设计图纸的要求求进行产品检验验，填写质量报报告和实际偏差差值。在钢结构构构件交付结构构吊装单位后，，结构吊装单位位再在制造厂质质量报告的基础础上，根据构件件种类分类，再再进行复检或抽抽检。8.2.1钢结构构构件件的制制作2)钢柱基基础检检查(1)检查定定位轴轴线(2)检查柱柱间距距(3)检查单单独柱柱基中中心线线(4)检查柱柱基地地脚螺螺栓柱基地地脚螺螺栓检检查内内容为为：①①检检查螺螺栓长长度；；②检检查查螺栓栓垂直直度；；③检检查查螺栓栓间距距；④④实实测基基准标标高。。规范的允许偏差：：建筑物定位轴线线L/2000（L为建筑长度或宽度度），且不大于3mm；基础上柱的定位位轴线1mm；基础上柱底标高高±2mm；地脚螺栓（锚栓栓）位移2mm。8.2.1钢结构构件的制作作3)标高块设置及柱底底灌浆为了精确控制钢结结构上部结构的标标高，在钢柱吊装装之前，要根据钢钢柱预检（实际长长度、牛腿间距离离、钢柱底板平整整度等）结果在柱柱子基础表面浇筑筑标高块。4)钢构件现场堆放按照安装流水顺序序由中转堆场配套套运进现场的钢构构件，利用现场的的装卸机械尽量将将其就位到安装机机械的回转半径内内。8.2.1钢结构构件的制作作5)安装机械的选择高层钢结构安装皆皆用塔式起重机，，要求塔式起重机机的臂杆长度具有有足够的覆盖面；；要有足够的起重重能力，以满足不不同部位构件起吊吊的要求；钢丝绳绳容量要满足起吊吊高度要求；起吊吊速度要有足够档档次，以满是安装装需要；多机作业业时，臂杆要有足足够的高差，以保保证各起重机安全全运转。6)安装流水段的划分分高层钢结构安装需需要按照建筑物平平面形状、结构型型式、安装机械数数量和位置等划分分流水段。8.2.1钢结构构件件的制作（1）平面流水水段划分应应考虑钢结结构安装过过程中的整整体稳定性性和对称性性，安装顺顺序一般由由中央向四四周扩展，，以减少焊焊接误差。。(2)立面流水段段划分。以以一节钢柱柱(各节所含层层数不一)高度内所有有构件作为为一个流水水段。每个个流水段先先满足以主主梁或钢支支撑带状桁桁架安装成成框架的原原则，再进进行次梁、、楼板及非非结构构件件的安装。。8.2.1钢结构构件件的制作2钢结构构件件安装与校校正1)安装顺序序安装多采采用综合合法，其其顺序一一般是：：平面内内从中间间的一个个节间(标准节框框架)开始，以以一个节节间的柱柱网为一一个安装装单元，，先安装装柱，后后安装梁梁，然后后往四周周扩展。。垂直方方向自下下而上组组成稳定定结构后后分层次次安装次次要构件件，一节节间一节节间钢框框架，一一层楼一一层楼安安装完成成，以便便消除安安装误差差累积和和焊接变变形，使使误差减减低到最最小限度度。8.2.2钢结构的的安装2)安装要点点(1)钢结构高高层建筑筑的柱子子，多为为3～4层一节，，节与节节之间用用坡口焊焊连接。。在吊装装第一节节钢柱时时，应在在预埋的的地脚螺螺栓上加加设保护护套，以以免钢柱柱就位时时碰坏地地脚螺栓栓的丝牙牙。钢柱柱吊装前前，应预预先在地地面上把把操作挂挂篮、爬爬梯等固固定在施施工需要要的柱子子部位上上。(2)钢柱的吊点在在吊耳处（柱柱子在制作时时于吊点部位位焊有吊耳，，吊装完毕再再割去）。根根据钢柱的重重量和起重机机的起重量，，钢柱的吊装装可用双机抬抬吊或单机吊吊装。单机吊吊装时需在柱柱子根部垫以以垫木，以回回转法起吊，，严禁柱根拖拖地。双机抬抬吊时，钢柱柱吊离地面后后在空中进行行回直。8.2.2钢结构的安装装(3)钢柱就位后，，先调整标高高，再调整位位移，最后调调整垂直度。。柱子要按规规范规定的数数值进行校正正，标准柱子子的垂直偏差差应校正到零零。当上柱与与下杆发生扭扭转错位时，，可在连接上上下柱的耳板板处加垫板进进行调整。(4)柱子安装地允允许误差为：：底层柱柱底底轴线与定位位轴线偏移3mm；柱子轴线与与定位轴线偏偏移1mm；单节柱的垂垂直度h/100（h为柱高），且且不大于10mm；8.2.2钢结构的安装装(5)为了控制安装装误差，对高高层钢结构先先确定际准柱柱。所谓标准准柱即能控制制框架平面轮轮廓的少数柱柱子，一般是是选择平面转转角柱位标准准柱。正方形形框架取4根转角柱；长长方形框架当当长边与短边边之比大于2时取6根柱；多边形形框架则取抓抓标注作为标标准柱。8.2.2钢结构的安装装8.2.2钢结构的安装装(6)钢柱标高的调调整，每安装装一节的钢柱柱后，对柱顶顶进行一次标标高实测，标标高误差超过过6mm时，需要进行行调整，一般般用低碳钢板板垫到规定要要求。如误差差过大，不宜宜一次调整，，可先调整一一部分，待下下一次在调整整，否则一次次调整过大会会影响支撑的的安装和钢梁梁表面的标高高。中间框架架柱的标高宜宜稍高些，因因为框架安装装工期长，结结构自重不断断增大，中间间柱承受的荷荷载较大，基基础沉降也大大。(7)钢柱轴线位移移的校正，以以下一节钢柱柱顶部的实际际柱中心线为为准，安装钢钢柱的底部对对准下节钢柱柱的中心线即即可。校正位位移时应注意意钢柱的扭转转，钢柱扭转转对框架安装装不利。(8)在每一节柱子子的全部构件件安装、焊接接、拴接完成成并验收合格格后，才能从从地面引测上上一节柱子的的定位轴线。。8.2.2钢结构的安装装3钢结构构件的的连接施工钢构件的现场场连接是钢结结构施工中的的重要问题，，对连接的基基本要求是：：提供设计要要求的约束条条件，应有足足够的强度和和规定的延性性，制作和施施工简便。1）钢结构构件件焊接连接（1）高层钢结构构焊接顺序正确确定后焊焊接顺序，能能减小焊接变变形、保证焊焊接质量。8.2.2钢结构的安装装（2）焊接连接的的工艺流程柱与柱、梁与与柱之间的焊焊接多采用坡坡口焊，其一一般工艺流程程见图8-98.2.2钢结构的安装装（3）焊接的准备备工作①焊条、焊焊丝、焊剂规规格和型号等等的选择②检查焊接接操作条件，，工具、设备备和电源③焊条(丝)、焊剂的烘烤烤④热板和引引弧板：坡口口焊均用热板板和引弧板，，目的是保证证底层焊接质质量。⑤点焊定位位8.2.2钢结构的安装装（4）焊接工艺①预热厚度大于50mm的碳素结构钢钢和厚度大于于36mm的低合金钢，，施焊前应进进行预热，焊焊后应进行后后热。②焊接柱与柱的对接接焊，应由两两名焊工在两两相对面等温温、等速对称称焊接；梁和柱接头的的焊缝，一般般先焊H型钢的下翼缘板，，再焊上翼缘板，，梁的两端先焊一一端，待其冷却至至常温后再焊另一一端；8.2.2钢结构的安装（5）焊接质量检验全部焊接工作结束束，焊缝清理干净净后进行成品检验验。检验的方法有有很多种，通常可可分为无损检验和和破坏性检验两大大类。三个质量等级焊缝缝检验的要求：一级：全部焊缝进行行外观检查和超超声波检查，焊焊缝长度的2％进行x射线检查，并至至少应有一张底底片；二级：全部焊缝进行行外观检查，并并有50％的焊缝长度进进行超声波检查查；三级：全部焊缝进行行外观检查。8.2.2钢结构的安装2）钢结构构件高高强度螺栓连接接高强度螺栓连接接已经发展成为为与焊接并举的的钢结构主要连连接形式之一，，它具有受力性性能好、耐疲劳劳、抗震性能好好、连接刚度高高，施工简便等等优点，被广泛泛应用在建筑钢钢结构和桥梁钢钢结构的工地连连接中，成为钢钢结构安装的主主要手段之一。。高强度螺栓连接接按其受力状况况，可分为摩擦擦型连接、摩擦擦-承压型连接、承承压型连接和张张拉型连接等几几种类型，其中中摩擦型连接是是目前广泛采用用的基本连接形形式。8.2.2钢结构的安装(1)高强度螺栓种类类高强度螺栓从外外形上可分为大大六角头和扭剪剪型两种；按性性能等级可分为为8.8级、10.9级、12.9级等，目前我国国使用的大六角角头高强度螺栓栓有8.8级和10.9级两种，扭扭剪型高强强度螺栓只只有10.9级一种。扭剪型高强强度螺栓连连接副：含含一个螺栓栓、一个螺螺母、一个个垫圈。见图8-10（a）所示。大六角头高高强度螺栓栓连接副：：含一个螺螺栓、一个个螺母、两两个垫圈（（螺头和螺螺母两侧各各一个垫圈圈）。见图图8-10（b）所示。8.2.2钢结构的安安装8.2.2钢结构的安安装（2）高强度螺螺栓连接施施工一般规规定①高强度度螺栓连接接在施工前前应对连接接副实物和和磨擦面进进行检验和和复验，合合格后才能能进入安装装施工。②对每一一个连接接接头，应先先用临时螺螺栓或冲钉钉定位，为为防止损伤伤螺纹引起起扭矩系数数的变化，，严禁把高高强度螺栓栓作为临时时螺栓使用用。8.2.2钢结构的安安装③高强度度螺栓的穿穿入，应在在结构中心心位置调整整后进行，，其穿入方方向应以施施工方便为为准，力求求一致；安安装时要注注意垫圈的的正反面，，即：螺母母带圆台面面的一侧应应朝向垫圈圈有倒角的的一侧；对对于大六角角头高强度度螺栓连接接副靠近螺螺头一侧的的垫圈，其其有倒角的的一侧朝向向螺栓头。。④高强度度螺栓的安安装应能自自由穿入孔孔，严禁强强行穿入，，如不能自自由穿入时时，该孔应应用铰刀进进行修整，，修整后孔孔的最大直直径应小于于1.2倍螺栓直直径。修修孔时，，为了防防止铁屑屑落入板板迭缝中中，铰孔孔前应将将四周螺螺栓全部部拧紧，，使板迭迭密贴后后再进行行，严禁禁气割扩扩孔。8.2.2钢结构的的安装⑤高强强度螺栓栓连接中中连接钢钢板的孔孔径略大大于螺栓栓直径，，并必须须采取钻钻孔成型型方法，，钻孔后后的钢板板表面应应平整、、孔边无无飞边和和毛刺，，连接板板表面应应无焊接接飞溅物物、油污污等，螺螺栓孔径径及允许许偏差应应符合有有关规定定。⑥高强强度螺栓栓连接板板螺栓孔孔的孔距距及边距距除应符符合规范范要求外外，还应应考虑专专用施工工机具的的可操作作空间。。⑦高强强度螺栓栓在终拧拧以后，，螺栓丝丝扣外露露应为2至3扣，其中中允许有有10%的螺栓丝丝扣外露露1扣或4扣。8.2.2钢结构的的安装（3）高强度度螺栓施施工①大六角角头高强强度螺栓栓连接施施工扭矩法施施工：对对大六角角头高强强度螺栓栓连接副副来说，，当扭矩矩系数k确定之后后，由于于螺栓的的轴力（（预拉力力）P是由设计计规定的的，则螺螺栓应施施加的扭扭矩值M就可以根根据公式式（6-2）很容易易地计算算确定，，根据计计算确定定的施工工扭矩值值，使用用扭矩扳扳手（手手支、电电动、风风动）按按施工扭扭矩值进进行终拧拧，这就就是扭矩矩法施工工的原理理。8.2.2钢结构的的安装②扭剪剪型高强强度螺栓栓连接施施工扭剪型高高强度螺螺栓终拧拧过程如如下：a先将扳手手内套筒筒套入梅梅花头上上，再轻轻压扳手手，再将将外套筒筒套在螺螺母上。。完成本本项操后后最好晃晃动一下下扳手，，确认内内、外套套筒均已已套好，，且调整整套筒与与连接板板面垂直直。b按下扳手手开关，，外套筒筒旋转，，直至切切口拧断断。c切口断裂裂，扳手手开关关关闭，将将外套筒筒从螺母母上卸下下，此时时注意拿拿稳扳手手，特别别是高空空作业。。d启动顶杆杆开关，，将内套套筒中已已拧掉的的梅花头头顶出，，梅花头头应收集集在专用用容器内内，禁止止随便丢丢弃，特特别是高高空坠落落伤人。。8.2.2钢结构的的安装4安全施工工措施钢结构高高层和超超高层建建筑施工工，安全全问题十十分突出出，应该该采用有有力措施施保证安安全施工工：1）在柱、、梁安装装后而未未设置浇浇筑楼板板用的压压型钢板板时，为为便于柱柱子螺栓栓等施工工的方便便需在钢钢梁上铺铺设适当当数最的的走道板板。2）钢结构构吊装时时，为防防止人员员、物料料和工具具坠落或或飞出造造成安全全事故，，需铺设设安全网网。安全全网分为为平网和和竖网。。安全平平网设置置在粱面面以上2m处，当楼层高高腹小于4.5m，时，安全平平网可隔层设设置。安全平平网要求在建建筑平面内铺铺满。8.2.2钢结构的安装装3）为便于接柱柱施工，在接接柱处要设操操作平台。平平台固定在下下节柱的顶部部。4）钢结构施工工需要许多设设备，如电焊焊机、空压机机、氧气瓶、、乙炔瓶等，，这些设备需需随着结构安安装而逐渐升升高。为此，，需在刚安装装的钢梁上设设置存放设备备用的平台。。设置平台的的钢梁，不能能只投入少量量临时螺栓，，而需将紧固固螺栓全部投投入并加以拧拧紧。5）为便于施施工登高，，吊装柱子子前要先将将登高钢梯梯固定在钢钢柱上。为为便于进行行柱梁节点点紧固高强强度螺栓和和焊接，需需在柱梁节节点下方安安装挂篮脚脚手。8.2.2钢结构的安安装6）施工用的的电动机械械和设备均均须接地，，绝对不允允许使用破破损的电线线和电缆，，严防设备备漏电。施施工用电器器和机械的的电缆，须须集中在一一起，并随随楼层的施施工而逐节节升高，每每层楼面须须分别设置置配电箱，，供每层楼楼面施工用用电需要。。7）高空施工，当风风速为10m/秒时，如未采取措措施吊装工作应该该停止，当风速达达到15m/秒时，所有工作必必须停止。8）由于现场焊接为为明火作业，因此此，施工时还应该该注意防火，提供供必要的灭火设备备和消防人员。8.2.2钢结构的安装8.3钢结构的防腐与防防火1.钢结构的大气腐蚀蚀1)钢铁的电化学腐蚀蚀钢铁的腐蚀在绝大大多情况下是化学学腐蚀过程。电气气化腐蚀是钢铁和和介质发生电气化化学反应而引起的的腐蚀，在金属表表面形成原电池是是电气化学腐蚀最最主要的条件。2)大气腐蚀的机理钢结构的腐蚀环境境主要为大气腐蚀蚀，大气腐蚀是金金属处于表面水膜膜层下的电化学腐腐蚀过程。这种水水膜实质上是电解解质水膜，它是由由于空气中相对湿湿度大于一定数值值时，空气中水气气在金属表面吸附附凝聚及溶有空气气中的污染物而形形成的。8.3.1钢结构的防腐3)影响大气腐蚀的因因素(1)空气中的污染源：：污染的大气中含有有的硫化物、氮化化物、碳化物，以以及尘埃等污染物物；(2)相对湿度：相对湿度达到某某一临界点时，水水分在金属表面形形成水膜，从而促促进了电化学过程程的发展，表现出出腐蚀速度迅速增增加。(3)温度：环境温度的变化化影响金属表面水水汽的凝聚，也影影响水膜中各种腐腐蚀气体和盐类的的浓度等。4)大气腐蚀的破坏形形式全面腐蚀和局部腐腐蚀，全面腐蚀又又称均匀腐蚀。8.3.1钢结构的防腐2.建筑钢结构防腐蚀蚀施工1)钢结构防腐蚀设计计的构造要求(1)中等腐蚀环境中的的承重结构：尽量量采用管形封闭截截面、实腹式(工字型，H型和T型)截面。(2)主梁、柱等重要的的构件的传力焊缝缝，应采用连续焊焊缝。角焊缝的焊焊脚尺寸不应小于于8mm及所焊板件的厚度度(当板件厚度大于8mm时)。(3)钢结构所在室内环环境的湿度不宜过过高，湿度在75%以下8.3.1钢结构的防腐(4)钢结构节节点及连连接构造造应避免免易于积积灰和积积湿的角角、槽等等，连接接零件之之间应有有可供检检查与维维修的空空间(净空不宜宜小于120mm)。(5)钢柱脚埋埋入地下下部分，，应以C10混凝土包包覆，埋埋入部分分表面应应做除锈锈处理；；(6)钢结构件件直接与与铝合金金金属制制品接触触时，会会引起接接触电偶偶腐蚀，，应在构构件接触触表面涂涂1～2道铬酸锌锌底漆及及配套面面漆阻隔隔，或设设置绝缘缘层隔离离，相互互间的连连接紧固固件应采采用热镀镀锌的紧紧固件。。8.3.1钢结构的的防腐2)防腐蚀方方法(1)热浸渡锌锌：热浸浸锌是将将除锈后后在钢结结构件浸浸入600℃℃高温融化化的锌液液中，使使钢构件件表面附附着锌层层，锌层层厚度对对5mm以下薄板板不得小小于65μm，从而起起到防腐腐蚀的目目的。(2)热喷铝(锌)复合涂层层：先对对构件表表面作喷喷砂除锈锈，使其其表面露露出金属属光泽并并打毛；；再用乙炔炔氧焰将将不断送送出的铝铝(锌)丝融化，，并用压压缩空气气附到钢钢构件表表面，以以形成蜂蜂窝状的的铝(锌)喷涂层(厚度约80～100μμm)；最后用环环氧树脂脂或氯丁丁橡胶等等涂料填填充毛细细孔，以以形成复复合涂层层。8.3.1钢结构的的防腐(3)涂料防护护涂料防护护是一种种价格适适中、施施工方便便、效果果显著及及适用性性强的防防腐蚀方方法，在在钢结构构的防腐腐蚀应用用中最为为广泛。。由于建建筑钢结结构多为为室内结结构，除除了处在在特殊的的海滨或或工业环环境中之之外，腐腐蚀环境境一般不不太恶劣劣时，用用涂料进进行防腐腐蚀，可可以保持持20～30年的防护效效果。8.3.1钢结构的防防腐1.钢结构在燃燃烧中的特特点钢结构在火火的作用下下是不会燃燃烧的；当到达一8.3.2钢结构的防火典型案例：2001年震惊世界界的“8·11””事件中被飞飞机撞毁的的纽约世界界贸易大厦厦双子楼，，事后专家家分析，飞飞机其实并并没有将大大厦撞倒，，而是由于于飞机在撞撞到大楼的的同时破坏坏了大楼钢钢结构上的的防火涂层层，并爆炸炸起火，使使得钢结构构暴露在熊熊熊烈火中中，一个多多小时后，，结构软化化，强度丧丧失，终于于承载不动动如此沉重重的重量，，轰然倒下下，造成几几千人命丧丧废墟，损损失多达几几百亿美元元。据此，，只有15min耐火极限的的钢结构，，远远达不不到国家规规定的防火火规范要求求，会很快快失去其承承载能力。。8.3.2钢结构的防防火2.钢结构防火火施工1）防火保护护原理对钢结构采采取的保护护措施：截流法和疏疏导法。(1)截流法。定义：阻滞火灾灾产生的热热流量的向向构件的传传输，从而而使构件在在规定的时时间内温升升不超过其其临界温度度，这些方方法的共同同特点是设设法减少传传到构件热热流量，因因而称之为为截流法。。类型：分为喷涂法、包封法、屏屏蔽法和水水喷淋法8.3.2钢结构的防防火(2)疏导法定义：与截流法不不同，疏导导法允许热热量传到构构件上，然然后设法把把热量导走走或消耗掉掉，同样可可使构件温温度不至升升高到临界界温度，从从而起到保保护作用。。3).防火涂料(1)防火原理一是涂层对钢基基材起屏蔽蔽作用，使使钢结构不不至于直接接暴露在火火焰高温中中；8.3.2钢结构的防防火二是涂层吸热后后部分物质质分解放出出的水蒸汽汽或其他不不燃气体，，起到消耗耗热量、降降低火焰温温度和燃烧烧速度、稀稀释氧气的的作用；三是涂层本身多孔轻轻质和受热后形形成炭化泡沫层层，阻止了热量量迅速向钢基材材传递，推迟了了钢基材强度的的降低，从而提提高了钢结构的的耐火极限。8.3.2钢结构的防火（3）防火涂料的选选用民用建筑及大型型公共建筑的承承重钢结构要采采用防火涂料进进行防火，一般般由建筑师与结结构工程师按建建筑物耐火等级级及构件耐火时时限，根据中国国工程建设标准准化协会标准《钢结构防火涂料料应用技术规范范》(CECS24—1990)的规定要求施工工)8.3.2钢结构的防火2.钢结构防火涂装装工艺（1）一般规定①钢结构防火涂料料保护应经过培培训合格的专业业施工队伍施工工，施工中的安安全技术和劳动动保护等要求，，应按国家现行行有关规定执行行。②施工前，钢钢结构表面应除除锈，应符合《钢结构工程施工工与验收规范》有关规定。③钢结构表面面的杂物应清除除干净，其连接接处的缝隙应用用防火涂料或其其它防火材料填填补堵平后方可可施工。8.3.2钢结构的防火④施工防火涂料应应在室内装修之之前和不被后继继工续所损坏的的条件下进行，，施工时，对不不需作防火保护护的部位和其他他物件应进行工工遮蔽保护，刚刚施工的涂层，，就防止脏液污污染和机械撞击击。⑤施工过程中中和涂层干燥固固化前，环境温温度宜保持在5~38˚C，相对湿度不宜宜大于90%，空气应流通。。当风速大于5m/s，或雨天和构件件表面有结露时时，不宜作业。。8.3.2钢结构的防火（2）操作工艺①涂漆前应对基层层进行彻底