钢结构工程讲义

第七章钢结构工程主要内容：钢结构加工制作工艺；钢结构构件的焊接；紧固件连接工程；单层钢结构安装工程；多层及高层钢结构安装工程；钢网架结构安装工程；钢结构涂装工程。

7.1钢结构加工制作工艺

钢结构是由钢板、热轧型钢和冷加工成型的薄壁型钢制造而成。与其他材料的结构相比具有以下优点：（1）材料强度高，钢材质量轻。（2）韧性、塑性好。（2）材质均匀。（3）制造简单，施工周期短。（4）密封性好。第七章钢结构工程钢结构的缺点有：（1）耐热但不耐火150摄氏度时强度无变化，600摄氏度时强度约为0。（2）钢材耐腐蚀性能差，维护费用高。7.1钢结构加工制作工艺第七章钢结构工程一、钢结构的加工制作（一）加工制作前的准备工作1.加工制作图;2.加工制作前的施工条件分析;3.钢卷尺：同一把尺;4.上岗培训、操作考核、技术交底二、钢结构加工制作的工艺程序1、放样放样是钢结构制作工艺中的第一道工序，其工作的准确与否将直接影响到整个产品的质量，至关重要。放样工作包括如下内容：核对图纸的安装尺寸和孔距；以1:1的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据

第七章钢结构工程7.1钢结构加工制作工艺2、号料号料（也称划线），即利用样板、样杆或根据图纸，在板料及型钢上画出孔的位置和零件形状的加工界线。号料的一般工作内容包括：检查核对材料；在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打冲孔，标注出零件的编号等。常采用以下几种号料方法：①集中号料法

②套料法③统计计算法④余料统一号料法7.1钢结构加工制作工艺第七章钢结构工程3、切割下料目的就是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。钢材的切割可以通过切削、冲剪、摩擦机械力和热切割来实现。常用的切割方法有：机械剪切、气割和等离子切割三种方法。4、坡口加工5、开孔

在钢结构制孔中包括铆钉孔、普通螺栓连接孔、高强度螺栓孔、地脚螺栓孔等，制孔方法通常有冲孔和钻孔两种。6、组装二、钢结构构件的验收、运输、堆放7.1钢结构加工制作工艺第七章钢结构工程7.2钢结构构件的焊接一、钢结构构件常用的焊接方法焊接结构根据对象和用途大致可分为建筑焊接结构、贮罐和容器焊接结构、管道焊接结构、导电性焊接结构。主要焊接方法：手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、埋弧焊、螺柱焊、点焊a）手工电弧焊；b）自动电弧焊1—电源；2—导线；3—夹具；4—焊条；5—电弧；6—焊件；7—焊缝；8—转盘；9—漏斗；10——熔剂；11熔化的熔剂；12—移动方向第七章钢结构工程二、

质量检查1.焊前检验2.焊接生产中的检验：无损检验（外观检查、致密性检验、无损探伤）破坏性检验3.成品检验7.2钢结构构件的焊接第七章钢结构工程7.3紧固件连接工程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；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。一、普通螺栓连接钢结构普通螺栓连接即将普通螺栓、螺母、垫圈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：（1）连接要求（2）直径和长度选择（3）螺栓紧固第七章钢结构工程二、高强螺栓连接高强度螺栓连接已经发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一，它具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高，施工简便等优点，被广泛地应用在建筑钢结构和桥梁钢结构的工地连接中。

高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦-承压型连接、承压型连接和张拉型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连接形式。7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程（1）高强度六角头螺栓

钢结构用高强度大六角头螺栓，分为8.8和10.9两种等级，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，保证扭矩系数稳定，同批连接副扭矩系数平均值为，其扭矩系数标准偏差应不大于0.010。

（2）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栓、一个螺母和一个垫圈，它适用于摩擦型连接的钢结构。

7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程高强度螺栓施工只要包括以下几个方面：

（1）施工的机具

a．手动扭矩扳手

各种高强度螺栓在施工中以手动紧固时，都要使用有示明扭矩值的扳手施拧，使达到高强度螺栓连接副规定的扭矩和剪力值。一般常用的手动扭矩扳手有指针式、音响式和扭剪型三种。b.扭剪型手动扳手

这是一种紧固扭剪型高强度螺栓使用的手动力矩扳手。配合扳手紧固螺栓的套筒，设有内套筒弹簧、内套筒和外套筒。这种扳手靠螺栓尾部的卡头得到紧固反力，使紧固的螺栓不会同时转动。内套筒可根据所紧固的扭剪型高强度螺栓直径而更换相适应的规格。紧固完毕后，扭剪型高强度螺栓卡头在颈部被剪断，所施加的扭矩可以视为合格。7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程

c．电动扳手

钢结构用高强度大六角头螺栓紧固时用的电动扳手有：NR-9000A，NR-12和双重绝缘定扭矩、定转角电动扳手等，是拆卸和安装六角高强度螺栓机械化工具，可以自动控制扭矩和转角，适用于钢结构桥梁、厂房建设、化工、发电设备安装大六角头高强度螺栓施工的初拧、终拧和扭剪型高强度螺栓的初拧，以及对螺栓紧固件的扭矩或轴力有严格要求的场合。

7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程（2）高强度螺栓的施工

a．大六角头高强度螺栓

（a）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（M20、M22、M24）的初拧扭矩在200-300N·m，螺栓轴力达到10-50kN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。

7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程（b）转角法施工

转角法就是利用螺母旋转角度以控制螺杆弹性伸长量来控制螺栓轴向力的方法。采用转角法施工可避免较大的误差。转角法施工分初拧和终拧两步进行（必要时需增加复拧），初拧的要求比扭矩法施工要严，因为起初连接板间隙的影响，螺母的转角大都消耗于板缝，转角与螺栓轴力关系不稳定。初拧的目的是为消除板缝影响，使终拧具有一致的基础。转角法施工在我国已有30多年的历史，但对初拧扭矩尚没有一定的标准，各个工程根据具体情况确定，一般地讲，对于常用螺栓，初拧扭矩定在200~300N·m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。7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程b．扭剪型高强度螺栓

扭剪型高强度螺栓连接副紧固施工比大六角头高强度螺栓连接副紧固施工要简便得多，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。

7.3紧固件连接工程第七章钢结构工程7.4单层钢结构安装工程

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）屋架、天窗架、上下支撑、檩条及墙体骨架等构件组成。柱基通常采用钢筋混凝土阶梯或独立基础。

第七章钢结构工程第七章钢结构工程7.4单层钢结构安装工程

安装前的准备工作核对进场资料、质量证明、设计变更、图纸等技术资料落实深化施工组织设计，做好起吊前的准备工作掌握安装前后的外界环境，如风力、温度、风雪、日照等图纸的会审和自审基础验收垫板设置灌筑砂浆采用无收缩微膨胀砂浆，且比基础砼高一个等级7.4单层钢结构安装工程

第七章钢结构工程二、钢萄柱子安仿装设置标喝高观测储点和中茶心线标添志，标剑高观测亿点的设衬置应与牛腿昼支承面闭为基准吉，且便玻于观察坑，无牛迷腿柱应桶以柱顶端与突桁架队连接资的最冶后一暂个安素装孔虫中心泽为基世准。中心掏线标蔬志应歪符合订相应亭规定多节柱贵安装时患，宜将讲柱组装节后再整嘱体吊装舍。钢柱豪吊装远后应箩进行护调整改，如资温差朴、阳拿光侧雷面照歪射等帜引起的钓偏差附柱子聪安装低后允档许偏封差应乒符合反相应悼规定屋架四、吊拿车梁听安装拍后，雕进行水总体斗调整旷，然拴后再短进行译固定连接弱。长细比恒较大的穴柱子，帅吊装后脏应增加麻临时固性定措施奏。柱间兔支撑电应在秃柱子让找正闻后再损进行干安装会。第七召章史钢结骨构工漂程7.立4搜单层眯钢结龄构安炎装工体程三、吊芹车梁的椒安装应在吗柱子姐第一作次校竹正的朋柱间浅支撑搞安装完后进馅行，牧安装顺序差从有冒柱间惩支撑丑的跨联间开访始，梢吊装阀后的匹吊车寒梁应旱进行临时固我定。吊车梁鸡的校正青应在屋添面系统洪构件安找装并永门久连接忽后进行，首其允许扶偏差应燃符合相亦应规定晶。其标恭高的校耐正可通过调整钱柱底板瓦下垫板墓厚度进味行。吊溜车梁下掠翼缘与崇柱牛腿的连接缎应符合莫相应规葡定。吊牧车梁与或辅助桁允架的安均装宜采用拼丢装后呆整体行吊装荷，其仆侧向凤弯曲未、扭壮曲和秒垂直定度应去符合规定。四、府吊车虑轨道敲安装五、屋屠面系统粉结构安极装六、维蛛护系统械结构安型装七、泽平台刻、梯兽子及押栏杆邮的安欣装第七行章朗钢结富构工银程7.4章单层悔钢结构浑安装工奔程国家体贯育场国家体类育场建顿筑体形蛮上像鸟锯巢。可涂容纳8颤万人。技平面为税椭圆形歼,长轴锈340酒m短轴惜292远m。屋能盖中间童有一个纹146越m×7护6m的酷开口，枕这部分厅将设计净成开合动屋盖。侮采用加编肋薄壁矮箱形截殊面，恳总用钢富量达1壁6万t芹。第七章皱钢结格构工程7.4届单层草钢结构咽安装工烧程7.诱5升多层勤及高际层钢络结构洽安装舒工程用于械钢结趴构高伴层建站筑的渐体系放有：洪框架屈结构运、框谅架-皮剪力监墙结墓构、棉框筒吨结构配、组仔合筒挑体系忠及交班错钢忙桁架变体系峰等。醋钢结菌构具搏有强腔度高肝、抗绪震性辉能好岔、施技工速幼度快壮的优每点，献所以贿在高振层建希筑中规得到侧广泛蹄应用树。但校同时乘对钢熔量大良、造锡价高巧、防姥火要陵求高服。钢屋罢架网架、换网壳结嫌构悬索结抓构拱架结眠构桥梁绘结构大跨预度钢打结构第七枪章统钢结前构工姜程天津奥沫林匹克板体育场钓俯瞰效难果图“绿每色奥妈运”皇、“稳科技膊奥运定”、虽“人逮文奥雾运”建筑底避面面积耻为80雅,00棉0m2虑，屋顶土面积7遵6,7锅19m芹2，地狼上层数狭6层，梅最高点闪高度5交3.0慈0m，跳可容纳逗观众数瞒60,想000准。屋顶结愈构采用校钢桁架特悬挑结艰构。深屋面桁换架落地侮，形似肌露珠节。第七拔章戒钢结裕构工顽程7.5务多层威及高层科钢结构躺安装工智程国家伸大剧查院第七章拨钢结绝构工程7.5面多层蛾及高层汤钢结构留安装工宫程位于待北京土人民雅大会鼓堂西潜侧，粉西长胸安街磨以南轻，总脱占地爹面积配近1泳2公亦顷，揉总建浑筑面够积近翼15肾万平沫方米耗，总耀投资脂26蓄.8渣8亿底元，箱目前焰已进无行过捷网壳碍部分茶设计鉴与施隶工验皆收审吊查会皆议。该工程晚外部围酬护结构掘为钢结惜构网壳烘，是半培椭圆球桑形，东济西长轴颗212警.2m集，南北巧短轴1摆43.土64m害，总高洁度46钩.28与5。内驾设歌剧踏院（2妹416蕉席）、擦音乐厅难（20趣17席爪）及戏解剧院（盾104艺0席）必及公共四大厅等亚。屋面播采用钛元金属板定，整个算网壳外回环绕人巩工湖（玩355施00m狂2）,颗各种通陪道及入预口均设圣在水下烘。设容计为法宰国巴黎施机场公慨司安德荷鲁建筑档师，北全京市建悦筑设计富研究院珍参与主谱体设计义，整右体结构洗用钢量手达67之50t鉴，19闹5kg丢/m。第七股章饮钢结洪构工扰程7.独5伏多层瓜及高抹层钢督结构发安装投工程（2）否重型厂财房结构西安变哲压器厂勤（40岁0t吊无车）第七担章费钢结店构工翁程7.5宋多层招及高层仍钢结构粘安装工荐程上海环即球金融牙中心由日上本森快大厦裕株式剩会社止的全促额子孝公司誉森海显外株愁式会皇社及福日本满具有裁代表颈性的状银行绘、保慕险公委司、兵商社装等3腊6家湾企业赞，偕寨同政币府系饼统机斯构日狭本海警外经执济协瞎力基膨金(买OE的CF讲)联默合投凝资的拥上海代环球糟金融蜡中心票，总克投资物逾7千50志亿日落元。蛇位于愿陆家害嘴金嘱融贸推易区愚，建鹅筑总已面积钓33吓5,真42读0平怎方米爆，地扫下3绵层，僻地上割94趣层。贡建成满后的聪高度伶达4尽60喜米厦。总原用钢枪量2痛60崇00扯t，篮钢筋戏混凝匪土核骄心筒牺，外爪框钢蒙骨混绩凝土进及钢学柱，椒目前填正在吃施工谷基础记。第七纯章株钢结斥构工新程7.5狡多层风及高层惯钢结构趟安装工尸程上海偶金茂集大厦金茂毛大厦幅是由雪中国耀上海形对外仆贸易喉中心坟股份乏有限猾公司剑独家就投资物5.命6亿喷美元跪建设唤的一托座8场8层阻的超川高层增大厦脖，建毅筑高督度4盈20顾.5任米，午建筑蛋面积求28病.9趴万平度方米泻，于巨19显98税年8惯月2趟8日锁竣工申。按总用费钢量亚14候00斑0t谁，钢奥筋混喘凝土千核心帜筒，需外框邻钢骨独混凝杠土及得钢柱我。设挤计者甲为美建国事毛务所眉。第七章监钢结届构工程7.5问多层柔及高层认钢结构牺安装工忠程央视展新台营址央视参新台陕址建违设工糠程位秀于北坐京朝姿阳区榨东三假环中题路、蚁北京刑商务艇中心我区的彼核心踪蝶地段筛，占哄地面稼积1何8.昏7万立平方载米，树总建哨筑面耻积5秒5万浑平方穿米,舰2犹30独m。粉央视佳新台哪址建钓设工隆程总铲投资蛾约5悄0亿雄元人灶民币夸，2肉00笑3年粱10句月开煌工建柿设，脂20宿08扁年正加式运权行。第七婶章捧钢结罩构工倒程7.附5茎多层熄及高秘层钢芬结构柏安装悉工程台北1遵01长宽各雅150搁m，总翼面积3纸027描7m2训，塔高摔508抱m，世惩界第一调高，2缓6层以北上以8柳层为一磁单元。栗主要由饮巨柱、篇核心系环统及外夫伸桁架私梁。巨盆柱自地纽奉下5层而至地上誉90层滔，最大西尺寸为砌2.4抚mx3显m。直径侨5.电5m岸，中者67逢0t土的阻扁尼器第七辩章谎钢结悦构工谢程7.剥5殃多层日及高雅层钢逢结构冰安装栗工程（4浮）高役耸建君筑电视塔拦、微波矩塔、通岸讯塔等东方颗明珠跃电视驳塔东方明讲珠广播怕电视塔浙座落在研上海浦饭东新区肿黄浦江生畔，以卖其46令8米的遭高度成般为亚洲毒第一高句塔。点她于1逆991阻年3月讯开始建殖造，1剩994余年11释月完传工，总捞重量达俊12万惑吨，总爽投资8火.3亿彻元人民裳币。东方氧明珠质塔由岗三根构直径肯为九并米的侵擎天踩立柱旱、太扎空舱着、上练球体沸、下晌球体秩、五浮个小袄球、飞塔座叙和广膏场组财成。第七章务钢结渗构工程7.5趁多层岭及高层架钢结构量安装工造程一、安构装前的棍准备工偷作检查元并标俘注定鱼位轴础线及勤标高阔的位愚置检查钢自柱基础梨，包括筝基础的久中心线跃、标高辆、地角杀螺栓等确定流让水方向稳，划分骨施工段安排钢塔构件在犬现场的福堆放位猫置选择体起重缴机械选择吊港装方法鼠：分件治吊装、奴综合吊情装等轴线寇、标繁高、钉螺栓愚允许记偏差秤应符棋合相垃应规迫定。二、播安装作与校臭正（一庄）钢关柱的劫吊装花与校唤正第七章交钢结横构工程7.5械多层符及高层似钢结构讨安装工鸦程钢柱末吊装胆：选用蒜双机乐抬吊纸（递报送法锣）或披单机眯抬吊见（旋枕转法凑），靠并做僻好保饲护。钢柱校信正：对垂认直度、虑轴线、服牛腿面崇标高进蔽行初验福，柱间却间距用搂液压千笑斤顶与贩钢楔或圆倒链与芬钢丝绳灾校正。柱底灌偷浆：先恰在柱脚见四周立狠模板、夺将基础饶上表面醒清除干干净，用动高强聚敞合砂浆腔从一侧盒自由灌筑入至密娇实。（二）礼钢梁的夫吊装与谁校正钢梁校吊装蜻前，症应于谊柱子锻牛腿毛处检芦查标裙高和合柱子锁间距章，并状应在泪梁上绪装好掠扶手严和扶狸手绳衫，以秋便待略主梁档吊装遭就位肉后，佩将扶傅手绳烟与钢抹柱系甜牢，抽以保筑证施馅工人艰员的腥安全播。钢锦梁一禾般可百在钢筋梁的构翼缘州处开相孔为眼吊点震，其猪位置景取决希于钢填梁的刻跨度废。为减少威高空作蹲业，保稿证质量绩，并加低快吊装钻进度，竿可将梁纵、柱在夹地面组洲装成排级架后进越行整体窃吊装。要反互复校构正，巨符合哭要求荷。第七章宣钢结摸构工程7.5套多层贩及高层誉钢结构闻安装工演程三、妙构件尺间的联连接钢柱韵间的烟连接绝常采悟用坡岔口焊仔连接速，主捕梁与泡钢柱惯的连滴接一港般上凳、下具翼缘城用坡放口焊醋连接两，而溪腹板欲用高凡强螺大栓连最。次俩梁与堤主梁三的连投接基捉本上讲是在涉腹板贩处用犁高强效螺栓神连接落，少斜量再年在上谷、下溜翼缘坛处用附坡口溉焊连约接。柱与锐梁的倾焊接毅顺序漂，先萌焊接涉顶部龙柱、拌梁节泼点，闷再焊愧接底淹部柱润、梁扫结点狮，最葵后焊寻接中兔间部破分的宏柱、苏梁节碑点。高强螺僻栓连接教两个连膨接构件流的紧固泥顺序是脆：先主资要构件老，后次挖要构件风。工字形焦构件的袋紧固顺售序是：志上翼缘泡、下翼盆缘、腹筝板。同一节殿柱上各台梁柱节清点的紧句固顺序趣：柱子谅上部的句梁柱节剧点、柱手子下部驴的梁柱筐节点、严柱子中冶部的梁毒柱节点。第七芳章静钢结戒构工夫程7.5望多层烤及高层纪钢结构高安装工闪程7.释6狱钢网雪架结赤构安奴装工违程网架序结构骄是由限多根端杆件伏按照朝一定债的规阁律布仅置，倒通过帖结点笔连接似而成闸的网峡格状柿杆系失结构葛。具爽有空嫩间受父力特篮点网架剧结构徒的整顾体性纱好，霸能有毛效地裁承受敢各种泼非对针称荷拜载、练集中暖荷载语、动绕力荷脸载。蓬其构榆件和董节点葡可定宴型化创，适没用于班工厂好成批次生产盛，现知场拼诸装。网架珠结构狸安装度方法拐：高空拼敲装法、渗整体安蜓装法、止高空滑稻移法第七章螺钢结肚构工程一、屠高空兆拼装示法先在道地面像上搭诸设拼匙装支身架，杂然后漏用起饼重机扇把网筒架构让件分数件或威分块墙吊至蜻空中店的设剧计位汽置，绒在支阳架上谷进行界拼装狮的方扇法。网架机的总袋的拼没装顺军序是种从建谣筑物焦的一堂端开之始向葛另一背端以目两个痒三角缝形同初时推伍进，割待两缝个三业角形戴相反诸后，强则按司人字底形逐路渐向孔前推冷进，状最后桑在另引一端异的正莲中闭嘉合。类每榀少块体窝的安艳装顺梅序，聪在开恋始的虹两个眼三角票形部阿分是鱼由屋冒脊部坐分开好始分素别向叼两边刚拼装谷，两秋个三洋角形兽相交递后，亡则由栗交点舅开始汁同时供向两孩边推盾进。7.6不钢网海架结构好安装工残程第七章厘钢结洞构工程二、驰整体论安装砍法1.多朋机抬吊蓬法准备工像作简单邮，安装略快速方愧便，适谷用于跨仔度40油m左右车、高度器在25岂m左右栽的中小膊型网架准屋盖吊弹装。2.提块升机提筋升法在结构敬柱上安程装升板絮工程用个的电动柳穿心式小提升机莫，将地遥面