智能建造施工技术 课件 项目9 钢结构施工；项目10 防水工程施工；项目11 外墙保温与建筑施工碳排放计算

模块四装配式工程施工项目9：钢结构施工2023知识目标熟悉钢结构构件的制作流程及制作工艺具体内容；熟悉钢结构工程质量验收相关要求；熟悉钢结构不同连接方式的特点、分类及制作工艺；熟悉钢结构的节点连接。能力目标能够根据规范，对钢结构构件各制作工艺的具体施工是否规范做出评价；能够根据规范，对钢结构构件各制作工艺结果予以评定验收。素养目标了解广联达预应力筋智能张拉监测系统；履行职业道德准则和行为规范，具有社会责任感；具有质量意识、环保意识、安全意识、工匠精神、创新思维。学习目标学习目标知识目标

熟悉钢结构构件的制作流程及制作工艺具体内容；

熟悉钢结构工程质量验收相关要求；

熟悉钢结构不同连接方式的特点、分类及制作工艺；

熟悉钢结构的节点连接。能力目标

能够根据规范，对钢结构构件各制作工艺的具体施工是否规范做出评价；

能够根据规范，对钢结构构件各制作工艺结果予以评定验收。素养目标

履行职业道德准则和行为规范，具有社会责任感；

具有质量意识、环保意识、安全意识、工匠精神、创新思维。思维导图模块四装配式工程施工项目9：钢结构施工——任务1：钢结构构件制作2023任务1：钢结构构件制作新中国成立以来，钢铁产业始终是我国重点发展的产业。随着1978年改革开放政策的实行，我国的经济建设获得了飞速的发展，钢产量也逐年增加。1996年，我国钢产量首次突破1亿吨，此后一直位列世界钢产量的首位，2021年我国粗钢产量10.328亿吨，占了全球钢铁产量的一半以上，比重达到52.95%，进一步确立了我国世界钢铁大国的地位。多年来，我们脚踏实地，逐步实现了从小到大、由弱转强的历史性转变，彻底改变了我国钢材供不应求的局面。与其他材料的结构相比，钢结构具有如下特点：钢材强度高，结构重量轻；材质均匀，塑性韧性好；具有良好的加工性能和焊接性能；密闭性好；钢材的可重复适用性；钢材耐热但不耐火；耐腐蚀性差；钢结构的低温冷脆倾向等。基于上述特点，钢结构广泛应用于下列结构中：大跨度结构、工业厂房、受动力荷载影响的结构、多层和高层建筑、高耸结构、可拆卸的结构、密封结构等。一、任务引入任务1：钢结构构件制作为了便于对整个制作过程进行控制、管理，使制作过程能够有序进行，优质高效地完成制作任务，在钢结构构件制作开始之前，应完成技术准备、材料准备、机具准备等准备工作。

2.1技术准备包括施工图审查、施工详图设计、工艺规程设计、技术交底会，以及工艺装备制作等准备工作。（1）施工图审查为满足加工制作要求，确保设计的安全性、合理性、经济性满足施工图的要求，应进行全面的施工图纸的审查。（2）施工详图设计图纸审查合格后需进行详图设计，为更好地结合工厂加工条件，一般由加工单位负责。二、知识储备任务1：钢结构构件制作（3）工艺规程设计遵循技术先进、经济合理、安全可靠的原则，按照施工图的要求编制出完整的制作工艺规程，其内容包括：①成品技术要求；②关键零件加工方法、精度要求、检查方法和检查工具；③主要构件工艺流程、工序质量标准、工艺措施；④采用的加工设备和工艺装备。钢结构制作工序多，因此应合理安排，避免或减少工件倒流。二、知识储备任务1：钢结构构件制作（4）技术交底会为保证钢结构零部件加工制作质量，贯彻国家标准，要求加工制作单位在施工开始前必须开展技术交底会，以便对工程技术要求进行全面交底，研讨技术难题，解决生产中具体问题。（5）工艺装备制作钢结构工艺装备制作是保证钢结构产品质量的重要环节，应根据工艺要求提前准备。钢结构制作过程涉及原材料加工过程中所需的工艺装备和拼装焊接所需的工艺装备，前者主要保证构件符合图纸的尺寸要求，后者主要保证构件的整体几何尺寸和减少变形量。二、知识储备任务1：钢结构构件制作

2.2材料准备钢结构构件制作所需材料应满足下列要求：（1）钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证书，必须符合设计要求和现行标准的规定；（2）进厂的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录，并向甲方和监理提供检验报告；（3）在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员和主管技术人员研究处理；（4）材料代用应由制造单位事先提出附有材料证明书的申请书，向甲方和监理报审后，经设计单位确认后方可代用。二、知识储备任务1：钢结构构件制作

2.3机具准备钢结构在制作前，除了进行技术和材料两大方面的准备工作外，还应结合工程设计及实际情况进行机具准备工作。主要机具包括以下四类：（1）运输设备，例如塔式起重机、门式起重机、桥式起重机等；（2）加工设备，例如剪板机、喷砂机、卷板机、翼缘矫正机、数控三维钻床、端面铣床等；（3）焊接设备，例如交流焊机、二氧化碳焊机、埋弧焊机等；（4）检测设备，例如超声波探伤仪、焊缝检验尺、漆膜测厚仪、游标卡尺、钢卷尺等。二、知识储备任务1：钢结构构件制作二、知识储备设备名称设备型号数量设备能力桥式起重机

门式起重机

塔式起重机

型钢带锯机

数控、多头直条、型钢、半自动、仿形、圆孔、磁轮切

车床

数控三维、摇臂钻床

钻、端面铣床

坐标镗床

刨床

立式、卧式压力机

剪板机

滚剪倒角机

磁力电钻

直流焊机

交流焊机

CO2焊机

埋弧焊机

焊条烘干箱

焊剂烘干箱

电动空压机

喷砂机

喷漆机

卷板机

焊接滚轮架

翼缘矫正机

超声波探伤仪

数字温度仪

漆膜测厚仪

数字钳形电流表

温、湿度仪

焊缝检验尺

游标卡尺

钢卷尺

机具准备表任务1：钢结构构件制作三、任务实施钢结构构件制作及检验流程任务1：钢结构构件制作

3.1放样放样是钢结构制作工艺中的第一道工序，放样尺寸准确能够避免后续各道加工工序的累计误差，进而保证整个工程的质量。放样以图纸为依据，具体内容包括：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、铁、刨、制孔等加工的依据等。放样时以1:1的比例在放样台上利用几何作图方法弹出大样，放样经检查无误后，用0.50～0.75mm的铁皮或塑料板制作样板，用木杆、钢皮或扁铁制作样杆，当长度较短时可用木尺杆。样板、样杆上应注明工号、图号、零件号、数量以及加工边和坡口部位，弯折线和弯折方向，孔径和滚圆半径等。然后用样板、样杆进行号料。样杆、样板应妥善保存，直至工程结束后方可销毁。放样应采用经过计量检定的钢尺，并将标定的偏差值计入量测尺寸。尺寸划法应先量全长后分尺寸，不得分段丈量相加，避免误差积累。三、任务实施任务1：钢结构构件制作

3.2号料号料（也称画线）以放样为依据，利用样板、样杆在板料及型钢上画出孔的位置和零件形状的加工界线。号料的具体工作内容包括：检查核对材料；在材料上画出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置；打冲孔；标注出零件的编号等。常采用的号料方法有4种，分别是集中号料法、套料法、统计计算法，以及余料统一号料法。主要零件应根据构件的受力特点和加工状况，按工艺规定的方向进行号料。号料后，零件和部件应按施工详图和工艺要求进行标识。3.3切割下料切割下料的目的是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。钢材切割的方法包括机械切割法、气割法、等离子切割法等，其中气割法是目前广泛使用的切割方法。三、任务实施任务1：钢结构构件制作四、知识储备类别使用设备特点及适用范围机械切割剪板机型钢冲剪机切割速度快、切口整齐、效率高，适用于薄钢板，压型钢板、冷弯钢管的切削。无齿锯切割速度快、可切割不同形状、不同尺寸的各类型钢、钢管和钢板，噪声大，适于锯切精度要求较低的构件或下料留有余量、最后尚需精加工的构件。砂轮锯切口光滑、生刺较薄易清除、噪声大，粉尘多，适用于切割薄壁型钢及小型钢管，切割材料的厚度不宜超过4mm。锯床切割精度高，适用于切割各类型钢及梁、柱等型钢构件。气割自动切切割精度高，速度快，在其数控气割时可省去放祥、划线等工序而直接切割，适用于钢板切割。手工切割设备简单、操作方便、费用低、切口精度较差，能够切割各种厚度的钢材。等离子切割等离子切割机切割温度高，冲刷力大，切割边质量好，变形小，可以切割任何高熔点金属，适用于不锈钢、铝、铜及其合金等，并在一些尖端技术上应用广泛。不同设备机械切割的比较任务1：钢结构构件制作

4.1材料矫正与成型在钢结构制作过程中，由于原材料变形、切割变形、焊接变形、运输变形等经常影响构件的制作及安装。为保证钢结构的制作及安装质量，必须对不符合标准的材料、构件进行矫正。矫正就是造成新的变形去抵消已经发生的变形，可采用机械矫正、加热矫正、加热与机械联合矫正等方法。弯曲加工成型是根据构件形状的需要，利用加工设备和一定的工、模具，把板材或型钢弯制成一定形状的工艺方法。按加热程度分为冷弯和热弯，冷弯是指在常温下进行的弯曲加工，适用于一般薄板、型钢等的加工。热弯是将钢材加热至950℃～1100℃，在模具上进行的弯曲加工，适用于厚板及形状较复杂的构件、型钢等的加工。弯曲加工按加工方法不同分为压弯、滚弯、拉弯、顶弯等。四、知识储备任务1：钢结构构件制作钢材矫正与弯曲成型的注意事项：（1）碳素结构钢在环境温度低于-16℃，低合金结构在环境温度低于-12℃时，不应进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热温度应为700℃～800℃，最高温度严禁超过900℃，最低温度不得低于600℃；（2）当零件采用热加工成型时，可根据材料的含碳量，选择不同的加热温度。加热温度应控制在900℃～1000℃，也可控制在1100℃～1300℃；碳素结构钢和低合金结构钢在温度分别下降到700℃和800℃前，应结束加工；低合金结构钢应自然冷却；（3）热加工成型温度应均匀，同一构件不应反复进行热加工温度冷却到200℃～400℃时，严禁捶打、弯曲和成型；（4）工厂冷成型加工钢管，可采用卷制或压制工艺。四、知识储备任务1：钢结构构件制作

4.2边缘加工在钢结构加工中很多构件的都需要进行边缘加工，例如钢吊车梁翼缘板的边缘、钢柱脚和肩梁承压支承面、焊接对接口、坡口的边缘、尺寸要求严格的加劲肋、隔板、腹板、有孔眼的节点板、以及其他图纸要求的加工面，以及由于切割方法产生硬化等缺陷的边缘等。边缘加工常用的方法包括铲边、创边、铣边、切割等。对加工质量要求不高并且工作量不大的采用铲边，包括手工铲边和机械铲边。刨边使用的是刨边机，由刨刀来切削板材的边缘。铣边比创边机工效高、能耗少、质量优。切割有碳弧气刨、半自动与自动气割机、坡口机等方法。四、知识储备任务1：钢结构构件制作

4.3制孔钢结构的制孔包括铆钉孔、普通螺栓连接孔、高强度螺栓孔、地脚螺栓孔等，制孔通常采有钻孔和冲孔两种方法。钻孔有人工钻孔和机床钻孔两种方式，其中人工钻孔适用于直径较小、料较薄的孔，机床钻孔则具有施钻方便快捷，精度高的特点。冲孔在冲床上进行，只能冲较薄的钢板，孔径的大小一般大于钢材的厚度，冲孔的周围会产生冷硬现象，因其生产效率高，但质量较差的特点，只适用在不重要的部位。除此以外，还可以采用铣孔、铰孔、镗孔、锪孔等方法，对直径较大或长形孔也可采用气割制孔。制孔过程中，孔壁应保持与构件表面垂直，机械或气割制孔后，应清除孔周边的毛刺、切屑等杂物，孔壁应圆滑，无裂纹和大于1.0mm的缺棱。四、知识储备任务1：钢结构构件制作

4.4组装钢结构的组装，也称为钢结构的拼装、装配、组立，是按照施工图的要求，把已加工完成的零件装配成独立的构件。钢结构组装的方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法等。四、知识储备任务1：钢结构构件制作四、知识储备名称装配方法适用范围地样法用1∶1的比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的位置，分别组装起来成为构件。桁架、框架等少批量结构组装。仿形复制装配法先用地样法组装成单面（单片）的结构，然后定位点焊牢固，将其翻身，作为复制胎模，在其上面装配另一单面结构，往返两次组装。横断面互为对称的桁架结构。立装法根据构件的特点及其零件的稳定位置，选择自上而下或自下而上的顺序装配。用于放置平稳，高度不大的结构或大直径圆筒。卧装法将构件卧放进行装配。用于断面不大但长度较大的细长构件。胎模装配法将构件的零件用胎模定位在其装配位置上进行组装。用于制造构件批量大、精度高的产品。钢结构构件组装方法及适用范围任务1：钢结构构件制作

4.5端部铣平和摩擦面处理受力较大的钢构件需要进行端部铣平，例如柱或支座底板，经过端部铣平后，构件所传的力由承压面直接传递给底板，可以减小连接焊缝的焊脚尺寸，其工序应在矫正合格后进行。钢构件摩擦面处理是指使用高强螺栓连接时，钢材表面经过加工处理，使其抗滑移系数符合设计的要求，其数值一般为0.45～0.55。摩擦面的处理可采用喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法，处理好的摩擦面严禁有飞边、毛刺、焊疤和污损等，不得涂油漆，在运输过程中防止摩擦面损伤。构件出厂前应按批做试件检验抗滑移系数，试件的处理方法应与构件相同，检验的最小数值应符合设计要求，并附三组试件供安装时复验抗滑移系数。四、知识储备任务1：钢结构构件制作

4.6涂装4.6.1防腐涂装施工工艺防腐涂装工程施工工艺流程为：基面处理→底漆涂装→面漆涂装→检查验收。1.基面处理建筑钢结构工程的油漆涂装应在钢结构制作安装验收合格后进行。油漆涂刷前，应采取适当的方法将需要涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污、尘土等杂物清理干净。基面清理除锈质量的好坏，直接影响到涂层质量的好坏。因此涂装工艺的基面除锈质量等级应符合设计文件的规定要求。钢结构除锈质量等级分类执行《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》（GB/T8923.1）标准规定。油污的清除方法根据工件的材质、油污的种类等因素来决定，通常采用溶剂清洗或碱液清洗。清洗方法有槽内浸洗法、擦洗法、喷射清洗和蒸汽法等。钢构件表面除锈根据要求不同可采用手工除锈、机械除锈、喷砂除锈、酸洗除锈等方法。四、知识储备任务1：钢结构构件制作2.涂料涂装方法合理的施工方法，对保证涂装质量、施工进度、节约材料和降低成本有很大的作用。常用涂料的施工方法包括刷涂法、手工滚涂法、浸涂法、空气喷涂法、无气喷涂法等五种方法。3.防腐涂装施工工艺及要求①涂装施工环境条件的要求。环境温度：应按照涂料产品说明书的规定执行。环境湿度：一般应在相对湿度小于80%的条件下进行。具体应按照新产品说明书的规定执行。控制钢材表面温度与露点温度：钢材表面的温度必须高于空气露点温度3℃以上，方可进行喷涂施工。在雨、雾、雪和较大灰尘的环境下，必须采取适当的防护措施方可进行涂装施工。四、知识储备任务1：钢结构构件制作②设计要求或钢结构施工工艺要求禁止涂装的部位，为防止误涂，在涂装前必须进行遮蔽保护，如地脚螺栓和底板、高强度螺栓结合面、与混凝土紧贴或埋入的部位等；③涂料开桶前，应充分摇匀。开桶后，原漆应不存在结皮、结块、凝胶等现象，有沉淀应能搅起，有漆皮应除掉；④涂装施工过程中，应控制油漆的粘度、稠度、稀度，兑制时应充分的搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。调整粘度必须使用专用稀释剂，如需代用，必须经过试验；⑤涂刷遍数及涂层厚度应执行设计要求规定；⑥涂装间隔时间根据各种涂料新产品说明书确定；⑦涂刷第一层底漆时，涂刷方向应该一致，接槎整齐。⑧钢结构安装后，进行防腐涂料二次涂装。涂装前，首先利用砂布、电动钢丝刷、空气压缩机等工具将钢构件表面处理干净，然后对涂层损坏部位和未涂部位进行补涂，最后按照设计要求规定进行二次涂装施工。⑨涂装完成后，经自检和专业检并记录。涂层有缺陷时，应分析并确定缺陷原因，并及时修补，修补的方法和要求与正式涂层部分相同。四、知识储备任务1：钢结构构件制作4.6.2防腐涂装施工工艺防火涂装工程施工工艺流程为：施工准备→调配涂料→涂装施工→检查验收。1.施工准备钢结构防火涂料的选用应符合《钢结构防火涂料》（GB14907-2018）的标准规定，各种防火涂料材料应符合国家有关技术指标的规定，应具有产品出厂合格证。防火涂料按照涂层厚度可划分为两类：（1）B类：薄涂型钢结构防火涂料，涂层厚度一般为2～7mm，有一定的装饰效果，高温时涂层膨胀增厚，具有耐火隔热作用，耐火极限可达0.5～2h，又称为钢结构膨胀防火涂料；四、知识储备任务1：钢结构构件制作（2）H类：厚涂型钢结构防火涂料，涂层厚度一般为8～50mm，粒状表面，密度较小，热导率低，耐火极限可达0.5～3h，又称为钢结构防火隔热材料。涂装施工作业应由经消防部门批准的施工单位负责施工。防火涂料涂装前，钢结构工程已检查验收合格，并符合设计要求，钢结构表面除锈及防锈底漆应符合设计要求和规范规定，应彻底清除钢构件表面的灰尘、油污等杂物。同时，对钢构件防锈涂层碰损或漏涂部位补刷防锈漆，防锈漆涂装经验收合格后方可进行防火涂料涂装。钢结构防火涂料涂装应在室内装饰之前和不被后续工程所损坏的条件下进行。施工前，对不需要进行防火保护的墙面、门窗、机械设备和其他构件应采用塑料布挡保护。四、知识储备任务1：钢结构构件制作2.调配涂料防火涂料配制搅拌，应边配边用，当天配制的涂料必须在说明书规定时间内使用完。搅拌和调配涂料，使之均匀一致，且稠度适宜。既能在输送管道中流动畅通，而喷涂后又不会产生流淌和下坠现象。四、知识储备任务1：钢结构构件制作3.防火涂装施工工艺及要求（1）厚涂型钢结构防火涂料涂装工艺及要求①喷涂应分若干层完成，第一层喷涂以基本盖住钢材表面即可，以后每层喷涂厚度为5～10mm，一般7mm左右为宜；②在每层涂层基本干燥或固化后，方可继续喷涂下一层图料，通常每天喷涂一层；③喷涂保护方式、喷涂层数和涂层厚度应根据防火设计要求确定；④喷涂时，喷枪要垂直于被喷涂钢构件表面，喷距为6～10mm，喷涂气压保持在0.4～0.6Mpa。喷枪运行速度要保持稳定不能在同一位置久留，避免造成涂料堆积流淌。喷涂过程中，配料及往喷涂机内加料均要连续进行，不得停留；⑤施工过程中，操作者应采用测厚针检测涂层厚度，直到符合设计规定的厚度，方可停止喷涂；⑥喷涂后，对于明显凹凸不平处，采用抹灰刀等工具进行剔除和补涂处理，以确保涂层表面均匀。四、知识储备任务1：钢结构构件制作（2）薄涂型钢结构防火涂料涂装工艺及要求①底涂层一般应喷涂2～3遍，待前一遍涂层基本干燥后再喷涂后一遍。第一遍喷涂以盖住钢材基面70%即可，二、三遍喷涂每层厚度不超过2.5mm；②喷涂保护方式、喷涂层数和涂层厚度应根据防火设计要求确定；③喷涂时，操作工手握喷枪要稳，运行速度保持稳定。喷枪要垂直于被喷涂钢构件表面，喷距为6～10mm。④施工过程中，操作者应随时采用测厚针检测涂层厚度，确保各部位涂层达到设计规定的厚度要求。⑤喷涂后，喷涂形成的涂层是粒状表面，当设计要求涂层表面平整光滑时，待喷涂完最后一遍应采用抹灰刀等工具进行抹平处理，以确保涂层表面均匀平整。四、知识储备任务1：钢结构构件制作

4.7钢结构构件的验收、运输、堆放4.7.1钢结构构件的验收钢结构构件制作完成后，应根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）及其他相关规范、规程的规定进行成品验收。钢结构零件及钢部件可按相应的钢结构制作工程或钢结构安装工程检验批的划分原则，划分为一个或若干个检验批进行。4.7.2构件的运输钢结构构件应根据具体的安装顺序，将构件分单元成套供应。运输构件时，应根据构件的长度、重量、断面形状选用车辆，构件在运输车辆上的支点、两端伸长的长度及绑扎方法均应保证构件不产生永久变形、不损伤涂层。对节点板、高强度螺栓连接面等重要部分要有适当的保护措施，零星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束或包装发运。四、知识储备任务1：钢结构构件制作4.7.3构件的堆放构件一般要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。构件堆放场地应平整坚实，无水坑、冰层，地面平整干燥，并应排水通畅，有较好的排水设施，同时有车辆进出的回路。构件应按种类、型号、安装顺序划分区域，插竖标志牌。构件底层垫块要有足够的支承面，不允许垫块有大的沉降量，堆放的高度应有计算依据，以最下面的构件不产生永久变形为准，不得随意堆高。钢结构产品不得直接置于地上，要垫高200mm。不同类型的钢构件一般不堆放在一起。同一工程的钢构件应分类堆放在同一地区，便于装车发运。相同型号的钢构件叠放时，各层钢构件的支点应在同一垂线上，并应防止钢构件被压坏和变形。四、知识储备任务1：钢结构构件制作钢结构构件出厂时，应提交产品的质量证明（构件合格证）和下列技术文件：（1）钢结构施工详图，设计更改文件，制作过程中的技术协商文件；（2）钢材、焊接材料及高强度螺栓，以及涂装材料的质量证明书及必要的实验报告；（3）高强度螺栓连接质量检验记录，包括构件摩擦面处抗滑移系数的试验报告；（4）焊接工艺评定报告、焊缝无损检验报告；（5）涂装工艺评定报告；（6）主要构件验收记录，构件组装质量检验记录。五、操作指导任务1：钢结构构件制作6.1钢结构构件制作的验收根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）、《钢结构工程施工规范》（GB50755-2012）、《钢结构通用规范》（GB55006-2021）等内容，对上述钢结构构件制作工艺过程的允许偏差及其他尺寸方面做了如下规定：六、知识拓展任务1：钢结构构件制作6.1.1放样放样应根据施工详图和工艺文件进行，并应按要求预留余量。放样和样板（样杆）的偏差应符合规范要求。六、知识拓展项目允许偏差平行线距离和分段尺寸±0.5mm样板长度±0.5mm样板宽度±0.5mm样板对角线差1.0mm样杆长度±1.0mm样板的角度±20'放样和样板（样杆）的允许偏差任务1：钢结构构件制作6.1.2号料号料应根据施工详图和工艺文件进行，并应按要求预留余量。号料的偏差应符合规范要求。六、知识拓展项目允许偏差零件外形尺寸±1.0孔距±0.5号料的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作6.1.3切割下料气割的偏差应符合规范要求，通过观察检查或用钢尺、塞尺检查，按切割面数抽查10%，且不应少于3个。六、知识拓展项目允许偏差零件宽度、长度±3.0切割面平面度0.05t，且不大于2.0割纹深度0.3局部缺口深度1.0气割的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作6.1.3切割下料机械剪切的偏差应符合规范要求，检查数量与检查方法同气割法。六、知识拓展机械剪切的允许偏差（mm）项目允许偏差零件宽度、长度±3.0边缘缺棱1.0型钢端部垂直度2.0任务1：钢结构构件制作6.1.3切割下料钢网架（桁架）用钢管杆件宜用管子车床或数控相贯线切割机下料，下料时应预放加工余量和焊接收缩量，焊接收缩量可由工艺试验确定。钢管杆件加工的偏差应符合规范要求，检查数量与检查方法同气割法。六、知识拓展钢管杆件加工的允许偏差（mm）项目允许偏差长度±1.0端面对管轴的垂直度0.005r管口曲线1.0任务1：钢结构构件制作6.1.4材料矫正与成型矫正后的钢材表面，不应有明显的痕或损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应超过钢材厚度允许负偏差的1/2。钢材矫正后的偏差和钢管弯曲成型的偏差应符合规范要求。六、知识拓展钢材矫正后的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作六、知识拓展项目允许偏差直径±d/200且≤±5.0构件长度±0.3管口圆度d/200且≤5.0管中间圆度d/100且≤8.0弯曲矢高d/1500且≤5.0钢管弯曲成型的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作6.1.5边缘加工边缘加工的偏差应符合规范要求。六、知识拓展项目允许偏差零件宽度、长度±1.0mm加工边直线度l/3000，且不应大于2.0mm相邻两边夹角±6′加工面垂直度0.025t，且不应大于0.5mm加工面表面粗糙度Ra≤5.0μm边缘加工的允许偏差任务1：钢结构构件制作6.1.6制孔A、B级螺栓孔（Ⅰ类孔）应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm，其孔径的偏差应符合规范要求。六、知识拓展序号螺栓公称直径、螺栓孔直径螺栓公称直径允许偏差螺栓孔直径允许偏差110～180.00-0.18+0.180.00218～300.00-0.21+0.210.00330～500.00-0.25+0.250.00A、B级螺栓孔径的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作6.1.6制孔C级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm，其偏差应符合规范要求。选用游标卡尺或孔径量规检查，按钢构件数量抽查10%，且不应少于3件。螺栓孔孔距的偏差应符合规范要求，选用钢尺检查，检查数量要求按钢构件数量抽查10%，且不应少于3件。六、知识拓展任务1：钢结构构件制作六、知识拓展项目螺栓孔直径允许偏差直径+1.00.0圆度2.0垂直度0.03t，且不大于2.0C级螺栓孔径的允许偏差（mm）螺栓孔孔距范围≤500501～12001201～3000＞3000同一组内任意两孔间距离±1.0±1.5--相邻两组的端孔间距离±1.5±2.0±2.5±3.0螺栓孔孔距的允许偏差（mm）注：1.在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；

2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；

3.在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；

4.受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每1m长度范围内的螺栓孔为一组。任务1：钢结构构件制作6.1.7组装焊接H型钢组装尺寸的偏差应符合规范要求，选用钢尺、角尺、塞尺等检查，按钢构件数抽查10%，且不应少于3件。焊接连接组装尺寸的偏差应符合规范要求，检查方法同上。六、知识拓展任务1：钢结构构件制作六、知识拓展焊接H型钢组装尺寸的允许偏差（mm）注：l为H型钢长度。任务1：钢结构构件制作六、知识拓展焊接连接组装尺寸的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作6.1.8端部铣平和摩擦面处理端部铣平选用钢尺、角尺、塞尺等检查，按铣平面数量抽查10%，且不应少于3个。端部铣平的偏差应符合规范要求。六、知识拓展项目允许偏差两端铣平时构件长度±2.0两端铣平时零件长度±0.5铣平面的平面度0.3铣平面对轴线的垂直度l/1500端部铣平的允许偏差（mm）任务1：钢结构构件制作6.1.8端部铣平和摩擦面处理钢结构制作和安装单位应分别进行高强度螺栓连接摩擦面（含涂层摩擦面）的抗滑移系数试验和复验，现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，其结果应满足设计要求。检查数量要求如下：检验批可按分部工程（子分部工程）所含高强度螺栓用量划分，每5万个高强度螺栓用量的钢结构为一批，不足5万个高强度螺栓用量的钢结构视为一批。选用两种及两种以上表面处理（含有涂层摩擦面）工艺时，每种处理工艺均需检验抗滑移系数，每批3组试件，检查其摩擦面抗滑移系数试验报告及复验报告。六、知识拓展任务1：钢结构构件制作6.1.9涂装涂装前钢材表面除锈等级应满足设计要求并符合国家现行标准的规定。处理后的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污水和毛刺等。当设计无要求时，钢材表面除锈等级应符合规范要求。检查方法包括通过铲刀检查和用现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》（GB/T8923.1-2011）规定的图片对照观察检查。检查数量为按构件数抽查10%，且同类构件不应少于3件检验方法。六、知识拓展任务1：钢结构构件制作六、知识拓展涂料品种除锈等级油性酚醛、醇酸等底漆或防锈漆St3高氯化聚乙烯、氯化橡胶、氯磺化聚乙烯、环氧树脂、聚氨酯等底漆或防锈漆Sa2½无机富锌、有机硅、过氯乙烯等底漆Sa2½各种底漆或防锈漆要求最低的除锈等级任务1：钢结构构件制作防腐涂料、涂装遍数、涂装间隔、涂层厚度均应满足设计文件、涂料产品标准的要求。当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度要求如下：室外不应小于150μm，室内不应小于125μm。检查数量：按照构件数抽查10%，且同类构件不应少于3件。检验方法为用干漆膜测厚仪进行检查，每个构件检测5处，每处的数值为3个相距50mm测点涂层干漆膜厚度的平均值，漆膜厚度的允许偏差应为-25μm。膨胀型防火涂料的涂层厚度应符合耐火极限的设计要求，非膨胀型防火涂料的涂层厚度，80%及以上面积应符合耐火极限的设计要求，且最薄处厚度不应低于设计要求的85%。检查数量按同类构件数抽查10%，且均不应少于3件。六、知识拓展任务1：钢结构构件制作6.2任务评价根据《建筑工程施工质量评价标准》（GB/T50375-2016）和《建筑工程施工质量验收验收统一标准》（GB50300-2013）的要求，对钢结构构件制作工程质量进行总结评价，具体内容包含以下三个方面：6.2.1相关技术文件具体包括钢结构施工详图，设计更改文件，制作过程中的技术协商文件等。6.2.2材料合格证明及试验报告具体包括钢材、焊接材料、高强度螺栓、涂装材料的质量证明书试验报告等。6.2.3检测报告及验收记录具体包括高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告、焊缝无损检验报告、焊接工艺评定报告、涂装工艺评定报告，以及主要构件验收记录等。六、知识拓展任务1：钢结构构件制作六、知识拓展钢结构构件制作工程质量记录项目及评分表序号检查项目应得分判定结果实得分备注100%70%1技术文件钢结构施工详图20

设计更改文件制作过程中的技术协商文件2材料合格证明及试验报告钢材质量证明书试验报告40

焊接材料的质量证明书及试验报告高强度螺栓的质量证明书及试验报告

涂装材料的质量证明书及试验报告

3检测报告及验收记录高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告40

焊缝无损检验报告焊接工艺评定报告涂装工艺评定报告主要构件验收记录

合计得分

核查结果应得分合计：实得分合计：评价人员：年月日任务1：钢结构构件制作6.3学习评价六、知识拓展学习评价表评价项目标准描述得分课堂讨论评价施工准备技术准备要求

材料准备要求

机具准备要求

作业条件要求

施工工艺工艺流程

具体操作

施工验收验收内容

合格标准

总分

模块四装配式工程施工项目9：钢结构施工——任务2：钢结构构件安装2023任务2：钢结构构件安装钢结构是由若干构件组合而成的整体，组成结构的构件往往又是由一定数量的板件或型钢等零件组合而成。不管是零件组合成构件，或是构件组合成结构，都必须通过一定的连接方式使其成为一个共同工作的整体。合理的连接设计与施工对于结构能否安全承载非常重要。钢结构常用的连接方式有焊缝连接和螺栓连接。一、任务引入（a）焊缝连接

（b）螺栓连接任务2：钢结构构件安装2.1焊缝连接2.1.1焊缝连接的特点焊缝连接是钢结构主要的连接方式之一，具有构造简单、用料经济、截面无削弱、制作加工方便、可自动化操作、连接的密闭性好、结构刚度大等优点，同时也具有焊缝附近局部材质变脆、焊接残余应力和焊接变形使受压构件承载力降低、对裂纹敏感、低温冷脆问题较为突出等缺点。二、知识储备任务2：钢结构构件安装2.1.2焊缝形式根据截面形式的不同，焊缝可分为角焊缝和对接焊缝。①角焊缝角焊缝根据截面形式分为直角角焊缝和斜角角焊缝，其中hf为焊脚尺寸，he为焊缝有效厚度，α为两焊脚边的夹角。直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面，如图（a）所示；在直接承受动力荷载的结构中，为了减少应力集中，对于正面角焊缝，因其刚度较大，受动力荷载时应焊成平坡式，直角边的比例通常为1：1.5，如图（b）所示；对于侧面角焊缝，为提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好，如图（c）所示。二、知识储备任务2：钢结构构件安装二、知识储备（a）等腰直角三角形角截面（b）非等腰直角三角形角截面（c）凹形角截面（e）α＜90°的斜角角焊缝（f）α＞90°的斜角角焊缝（g）α＞90°的凹形斜角角截面角焊缝任务2：钢结构构件安装两焊脚边的夹角α＞90°或α＜90°的焊缝称为斜角角焊缝，斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角α＞135°或α＜60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。根据角焊缝与作用力之间的位置关系，可分为正面角焊缝（作用力与焊缝垂直）、侧面角焊缝（作用力与焊缝平行）和斜焊缝（作用力与焊缝成α角，0°＜α＜90°）。二、知识储备图8.5角焊缝与作用力的关系任务2：钢结构构件安装根据角焊缝按沿长度方向的布置，可分为连续角焊缝和间断角焊缝。二、知识储备（a）连续角焊缝

（b）间断角焊缝任务2：钢结构构件安装②对接焊缝a.坡口形式对接焊缝的焊件常需做成坡口，也称为坡口焊缝，当焊件厚度很小（手工焊t≤6mm，埋弧焊t≤10mm）时可用直边缝；对于厚度t≤20mm的焊件可采用具有坡口角度的单边V形或V形焊缝；对于较厚的焊件（t＞20mm），常采用U形、K形和X形坡口。二、知识储备（a）直边缝

（b）单边V形坡口（c）V形坡口（d）U形坡口

（e）K形坡口

（f）X形坡口对接焊缝的坡口形式任务2：钢结构构件安装b.对接焊缝的分类对接焊缝按作用力与焊缝的位置关系可分为正对接焊缝和斜对接焊缝。二、知识储备（a）正对接焊缝

（b）斜对接焊缝

对接焊缝与作用力的关系任务2：钢结构构件安装根据焊缝焊透与否，对接焊缝分为如图8.7所示的焊透的对接焊缝以及如图8.9所示的部分焊透的对接焊缝。部分焊透的对接焊缝主要起联系作用，用于一些受力较小的连接处。二、知识储备任务2：钢结构构件安装1.1.3焊缝连接形式按被连接钢材的相互位置，焊缝连接形式可分为对接、搭接、T形连接和角部连接。二、知识储备任务2：钢结构构件安装2.1.4施焊位置焊缝按施焊位置分为平焊（又称俯焊）、横焊、立焊及仰焊，其中平焊焊接方便，横焊和立焊对焊工操作水平有较高的要求，仰焊的操作条件最差，焊缝质量不易保证，因此应尽量避免采用仰焊。二、知识储备任务2：钢结构构件安装2.1.5施工准备（1）材料要求①钢材应按施工图的要求选用，其性能和质量必须符合国家标准和行业标准的规定，并应具有质量证明书或检验报告。如果用其它钢材和焊材代换时，须经设计单位同意，并按相应工艺文件施焊。②焊条选用原则a.符合使用要求，煤缝金属的性能要符合使用要求（达到设计要求），一般要求焊缝金属的力学性能，包括抗拉强度，塑性和冲击韧性达到母材金属标准规定的性能指标的下限值；b.尽量降低成本，尽量选用生产率高成本低的焊条，即“低成本”原则；二、知识储备任务2：钢结构构件安装c.钢结构钢焊条的选择符合下列要求：根据母材的抗拉强度，按照“等强”原则选择抗拉强度级别相同的焊条。由于熔敷金属的抗拉强度比焊条牌号的名义强度高不少，在焊接高强钢时因母材熔入影响，焊缝金属实际抗拉强度比焊条牌号的名义强度高得多。因此，可以选用抗拉强度低一等级的焊条，使焊缝金属与母材实际等强。对于易裂的母材或结构（碳当量较高或工作厚度大、结构刚性大、施焊环境温度低），对于塑性、韧性要求高的重要结构，应选用塑性韧性好、含氢量低及抗裂性能好的碱性焊条（即低氢焊条）。最好选用高韧性、超低氢焊条，以提高接头的抗冷裂性能。对于管道焊接、立向下焊接、底层焊缝、盖面焊缝等，最好相应选用管道焊接专用焊条、立向下焊条、底层焊条和盖面焊条等。应选用碱性焊条（即低氢焊条）而无直流焊接电源时，可选用低氢钾型焊条。对于接头由不同强度的钢材组成，则按强度较低的钢材选用焊条。大型结构，可选用熔敷速度较高的铁粉焊条。d.铸铁焊条需要根据铸铁种类、工件的使用要求和加工要求等，选择符合要求的成本低的铸铁焊条。二、知识储备任务2：钢结构构件安装③焊剂的选择视母材的成分、性能与焊丝相匹配使用。a.对于碳素钢和普通低合金钢，应保证焊缝机械性能；b.对于不同强度级别的异种钢接头，一般可按强度级较低的钢材选用抗裂性较好的焊接材料；c.焊丝焊剂常用组合为高锰高硅焊剂（HJ431）与低锰（H08A）或含锰（HO8MnA）焊丝相配合，低锰或无锰高硅焊剂与高锰焊丝（H10Mn2）相配合；d.焊剂在使用前必须烘干，烘干温度一般为酸性焊剂（如HJ431、HJ430）250℃-300℃，烘烤时间为2小时。碱性焊剂（如HJ250、HJ260）一般为300℃-400℃，2小时烘烤后使用。使用中回收的焊剂应经过筛除，去杂物后烘干，再与新焊剂配比使用，车间要定期回收焊剂以免浪费。二、知识储备任务2：钢结构构件安装④CO2气体纯度不低于99.5%，含水量和含氧量不超过0.1%，气路系统中应设置干燥器和预热装置。当压力低于10个大气压时，不得继续使用。目前我国常用的CO2气体保护焊焊丝是H08Mn2SiA，它适用于焊接低碳钢和抗拉强度为500MPa级的低合金结构钢。⑤不同板厚的钢板对接接头的两板厚度差（t1-t2）应符合表8-2-1的规定，超过表其规定时应将焊缝焊成斜坡状，其坡度最大允许值为1：2.5；或将较厚板的一面或两面及管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡，其坡度最大允许值应为1：2.5。不同宽度的板材对接时，应根据工厂及工地条件采用热切割、机械加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡，其连接处最大允许坡度值应为1：2.5。二、知识储备不同厚度钢材对接的允许厚度差（mm）较薄板厚度t1≥2～5＞5～9＞9～12＞12允许厚度差t1-t21234任务2：钢结构构件安装（2）主要机具常用的焊接方式主要包括手工电弧焊、埋弧焊（包括埋弧自动焊或半自动焊）以及CO2气体保护焊等，不同焊接方式的机械设备也有所不同。二、知识储备手工电弧焊接机械设备表设备名称设备型号数量单位备注电动空压机根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台碳弧气刨用柴油发电机台应急使用直流焊机台结构焊接交流焊机台结构焊接焊条烘干箱台烘干焊条翼缘矫正机台型钢校正任务2：钢结构构件安装二、知识储备埋弧自动焊接机械设备表设备名称设备型号数量单位备注埋弧焊机根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台结构焊接焊剂烘干箱台烘干焊条柴油发电机台应急使用焊接滚轮架台结构焊接翼缘矫正机台型钢校正任务2：钢结构构件安装二、知识储备CO2气体保护焊接机械设备表设备名称设备型号数量单位备注电动空压机根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台碳弧气刨用柴油发电机台应急使用CO2焊机台结构焊接焊接滚轮架台结构焊接翼缘矫正机台型钢校正任务2：钢结构构件安装二、知识储备工厂加工检验设备、仪器、工具表设备名称设备型号数量单位备注超声波探伤仪根据工程实际情况确定根据工程实际情况确定台检查焊缝内部缺陷数字温度仪台测量层间温度数字钳形电流表个测量焊接电流温湿度仪个测量空气湿度焊缝检验尺把检验焊缝外观尺寸磁粉探伤仪台测量焊缝内部缺陷尺寸游标卡尺把测量焊缝外观尺寸钢卷尺把测量任务2：钢结构构件安装2.2螺栓连接螺栓连接分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接。螺栓连接具有易于安装、施工进度和质量容易保证、方便拆装维护等优点，同时也具有如下缺点：一是因开孔对构件截面有一定削弱，有时在构造上还须增设辅助连接件，用料增加，构造繁杂；二是需要制孔，拼装和安装时需对孔，工作量增加，且对制造的精度要求较高。螺栓的排列原则为简单整齐、规格统一、布置紧凑，具体排列方式有并列和错列两种，如图（a）～（b）所示。并列简单整齐，连接板尺寸较小，但对构件截面削弱较大；错列对截面削弱较小，但螺栓排列不如并列紧凑，连接板尺寸较大。钢板上螺栓的最大和最小间距应符合规范要求。二、知识储备（a）并列（b）错列任务2：钢结构构件安装2.2.1普通螺栓连接（1）普通螺栓连接材料钢结构普通螺栓连接是将普通螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起的连接形式。①普通螺栓按照普通螺栓的形式，可将其分为六角头螺栓、双头螺栓和地脚螺栓等。a.六角头螺栓根据制造质量和产品等级，六角头螺栓分为A、B、C三个等级，其中A级与B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓。A级和B级普通螺栓的性能等级有5.6级和8.8级两种，C级普通螺栓的性能等级有4.6级和4.8级两种。性能等级中，小数点前的数字表示螺栓的最低抗拉强度，小数点及小数点后面的数字表示屈强比，即屈服强度与抗拉强度的比值。以4.6级C级普通螺为例，“4”表示螺栓的最低抗拉强度为400MPa，“.6”表示屈强比为0.6，其屈服强度为400×0.6=240MPa。二、知识储备任务2：钢结构构件安装A级与B级普通螺栓是由毛坏在车床上经过切削加工精制而成，其表面光滑、尺寸准确，采用I类孔，其孔径d仅比螺栓公称直径d大0.2～0.5mm，对成孔质量要求高，具有精度高、受剪性能好的优点，但制作和安装复杂，价格较高，在钢结构中已很少采用。C级普通螺栓由未经加工的圆钢压制而成，其表面粗糙，采用Ⅱ类孔，螺栓孔径比螺栓杆直径大1.0～1.5mm。螺杆与栓孔之间有较大的间隙，连接的变形大，但安装方便，且能有效地传递拉力，故一般可用于沿螺栓杆轴受拉的连接中，例如结构的次要连接和临时固定构件用的安装连接等。二、知识储备任务2：钢结构构件安装b.双头螺栓双头螺栓多用于连接厚板和不便使用六角螺栓连接的地方，如混凝土屋架、屋面梁悬挂单轨梁吊挂件等。c.地脚螺栓。地脚螺栓分一般地脚螺栓、直角地脚螺栓、锤头螺栓、锚固地脚螺栓四种。一般地脚螺栓和直角地脚螺栓是在浇筑混凝土基础时预埋在基础之中用以固定钢柱的。锤头螺栓是基础螺栓的一种特殊型式，是在混凝土基础浇筑时将特制模箱（锚固板）预埋在基础内，用以固定钢柱的。锚固地脚螺栓是用于钢构件与混凝土构件之间的连接件，如钢柱柱脚与混凝土基础之间的连接、钢梁与混凝墙体的连接等。②螺母钢结构中选用螺母应与相匹配的螺栓性能等级一致，当拧紧螺母达规定程度时，不允许发生螺纹脱扣现象。为此，可选用栓接结构用六角螺母及相应的栓接结构大六角头螺栓、平垫圈，使连接副能防止因超拧而引起的螺纹脱扣。二、知识储备任务2：钢结构构件安装③垫圈根据形状及使用功能，常用钢结构螺栓连接的垫圈可分为以下几类：圆平垫圈、方型垫圈、斜垫圈、弹簧垫圈。a.圆平垫圈，一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面，用以增加螺栓头及螺母的支承面，同时防止被连接件表面损伤；b.方型垫圈，一般置于地脚螺栓头及螺母支承面下，用以增加支承面及遮盖较大螺栓孔眼。c.斜垫圈，主要用于工字钢、槽钢翼缘倾斜面的垫平，使螺母支承面垂直于螺杆避免紧固时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触，以确保连接安全；d.弹簧垫圈，为防止螺栓拧紧后在动载作用产生振动和松动，依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦面来防止螺栓松动，一般用于有动荷载（振动）或经常拆卸的结构连接处。二、知识储备任务2：钢结构构件安装（2）自攻钉、拉铆钉、射钉连接薄钢板采用的自攻钉、拉铆钉、射钉等其规格尺寸应与被连接钢板相匹配。（3）主要机具①普通螺栓主要施工机具为普通扳手。根据螺栓的不同规格、不同操作位置可选用双头呆扳手、单头梅花扳手、套简扳手、活扳手、电动扳手等；②自攻钉施工根据其不同种类，可采用十字形螺丝刀、电动螺丝刀、套筒扳手等；③拉铆钉施工机具主要有手电钻、拉铆枪等；④射钉施工机具主要为射钉枪。二、知识储备任务2：钢结构构件安装2.2.2高强度螺栓连接高强度螺栓一般采用45号钢、40B钢和20MnTiB钢加工制作，根据外形可分为大六角头型和扭剪型两种，分别如图（a）～（b）所示。二、知识储备（a）大六角头型（b）扭剪型

高强度螺栓任务2：钢结构构件安装大六角头型高强度螺栓也称为扭矩型高强度螺栓，一个连接副由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成。高强度螺栓连接副应同批制作，保证扭矩系数的稳定。扭剪型高强度螺栓的一个连接副由一个螺栓、一个螺母和一个垫圈组成。它与大六角高强度螺栓的不同之处在于它的丝扣端头设置了一个梅花头。高强度螺栓根据设计准则分为摩擦型连接和承压型连接两种。摩擦型通过被连接件间的摩擦阻力传递剪力，它的设计准则是剪力不超过摩擦力；承压型先是通过被连接件间的摩擦力传力，到摩擦力被克服后，靠螺栓杆的剪切、挤压来传力，其设计准则是螺杆被剪断或钢板被挤压破坏为承载能力极限状态。二、知识储备任务2：钢结构构件安装（1）材料准备①高强度螺栓的规格数量应根据设计的直径要求，按长度分别进行统计，根据施工实际需要的数量多少、施工点位的分布情况、构件加工质量和运输损坏情况、现场的储运条件、工程难度等因素，考虑2%～5%的损耗，进行采购；②高强度螺栓连接副必须经过以下试验符合规范要求时方可出厂：a.材料的炉号、制作号、化学性能与机械性能证明试验；b.螺栓的楔负荷试验；c.螺母的保证荷载试验；d.螺母及垫圈的硬度试验；e.连接件的扭矩系数试验（注明试验温度）：大六角头连接件的扭矩系数平均值和标准偏差；扭剪型连接件的紧固轴力平均值和变异系数；f.紧固轴力系数试验；g.产品规格、数量、出厂日期、装箱单。二、知识储备任务2：钢结构构件安装（2）机具准备高强度螺栓机具准备包括扭矩型电动高强度螺栓扳手、扭剪型电动高强度螺栓扳手、角磨机等电动工具，以及钢丝刷、手工扳手、棘轮扳手等手动工具。二、知识储备任务2：钢结构构件安装3.1焊接方法在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。电弧焊包括手工电弧焊、埋弧焊（包括埋弧自动焊或半自动焊）以及CO2气体保护焊等。（1）手工电弧焊这是最常用的一种焊接方法。通电后，在涂有药皮的焊条和焊间产生电弧电弧提供热源，使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由电焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气中的氧、氮等气体与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂的化合物，焊缝金属冷却后把被连接件连成一体。三、任务实施任务2：钢结构构件安装①手工电弧焊的优点：a.设备简单，费用较低，维护方便，根据焊机不同可分为交流焊机或与直流焊机；b.操作灵活，在任何空间允许的位置均可焊接，特别适于焊接短焊缝；c.应用范围广泛，可对低碳钢、低合金高强度钢、高合金钢及有色金属进行焊接，不仅可焊接同种金属，而且可以焊接异种金属，还可在普通钢上堆焊具有耐磨、耐腐蚀、高硬度等特殊性能的材料。②手工电弧焊的缺点：a.对焊工要求高，焊接质量与焊工的技术水平和精神状态有很大的关系；b.环境条件差，焊接过程中，焊工要在有毒的烟尘、金属和金属氧氮化合物的蒸气环绕的高温环境中工作；c.生产效率低，焊材利用率不高，熔敷率低，难以实现机械化和自动化。三、任务实施任务2：钢结构构件安装（2）埋弧焊（自动或半自动）埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。焊丝送进和焊接方向的移动有专门机构控制的称为埋弧自动电弧焊，而焊丝送进有专门结构控制，焊接方向的移动靠工人操作的称为埋弧半自动电弧焊。①埋弧焊的优点：a.生产率高，电弧焊的焊丝不涂药皮，但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖，电弧完全被埋在焊剂之内，电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有很高的生产率；b.焊缝质量好，由于采用了自动或半自动化操作，焊接时的工艺条件稳定，焊缝的化学成分均匀，焊接区受到焊剂和渣壳的可靠保护，与空气隔离，保护效果好；c.劳动条件好，由于实现了焊接过程机械化，减轻手工焊操作的劳动强度，而且电弧是在焊剂层下燃烧，没有弧光的辐射，烟尘也较少，改善了焊工的劳动条件。②埋弧焊的缺点：a.焊接位置受限，一般用于平焊和横焊；b.小电流下电弧的稳定性较差，对于薄板的焊接比较困难。三、任务实施任务2：钢结构构件安装（3）CO2气体保护焊该焊接工艺利用CO2气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。它直接依靠保护气体在电弧周围形成局部的保护层，以防止有害气体的侵入并保证了焊接过程的稳定性。CO2气体保护焊接操作方式，可分为自动焊和半自动焊。①CO2气体保护焊的优点：a.焊接生产率高，该焊接工艺电流密度大，热量集中，电弧穿透力强，熔深大而且焊丝的熔化率高熔敷速度快，焊后焊渣少不需清理；b.焊接成本低，CO2气体和焊丝的价格比较便宜，对焊前生产准备要求低，焊后清渣和校正所需的工时也少，而且电能消耗少；c.焊接变形小，可以用较小的电流实现短路过渡方式，电弧稳定，焊接热输入小；d.抗腐蚀能力较强，可实现全位置焊接，而且可焊工件的厚度范围较宽。三、任务实施任务2：钢结构构件安装②CO2气体保护焊的缺点：a.焊接过程中金属飞溅较多，焊缝外形较为粗糙；b.不能焊接易氧化的金属材料，且必须采用含有脱氧剂的焊丝；c.抗风能力差，不适于野外作业；d.设备比较复杂，需要有专业队伍负责维修。三、任务实施任务2：钢结构构件安装常用焊接方法的选择焊接施工应根据钢结构的种类、焊缝质量要求、焊缝形位置和厚度等选定焊接方法。三、任务实施任务2：钢结构构件安装三、任务实施焊接的类型特点适用范围电弧焊手工焊交流焊机设备简单，操作灵活方便，可进行各种位置的焊接。不减弱构件截面，保证质量，施工成本较低焊接普通钢结构，建筑工地应用最广泛的焊接方法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质量要求较高的钢结构埋弧自动焊是在焊剂下熔化金属的，焊接热量集中，熔深大，效率高，质量好，没有飞溅现象，热影响区小，焊缝成形均匀美观，操作技术要求低，劳动条件好在工厂焊接长度较大，板较厚的直线状贴角焊缝和对接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气体保护焊是用CO2或惰性气体代替焊药保护电弧的光面焊丝焊接，可全位置焊接，质量较好，熔速快，效率高，省电焊后不用清除焊渣，但焊时应避风薄钢板和其他金属焊接，大厚度钢柱、钢梁的焊接不同焊接类型的特点及适用范围任务2：钢结构构件安装3.2普通螺栓连接3.2.1普通螺栓连接工艺三、任务实施普通螺栓连接施工工艺流程任务2：钢结构构件安装3.2.2普通螺栓的安装顺序为使普通螺栓连接接头中的螺栓受力均匀，螺栓的紧固次序应从中间开始，对称向两边进行；对于大型接头应采用复拧，即两次紧固方法，保证接头内各个螺栓能均匀受力。3.2.3职业健康安全质量要求（1）项目应建立安全管理体系并认真开展安全管理工作；（2）高空作业操作平台（或施工吊篮）的制作及架设应有经审批的施工方案；（3）上下多层立体交叉作业时应有可靠防护措施，避免高空落物伤人。三、任务实施任务2：钢结构构件安装3.3高强度螺栓连接3.3.1高强度螺栓连接工艺三、任务实施高强度螺栓连接施工工艺流程任务2：钢结构构件安装3.3.2高强度螺栓的紧固方法高强度螺栓的紧固使用专门扳手拧紧螺母，使螺杆内产生要求的拉力，其中大六角头高强度螺栓一般用扭矩法或转角法拧紧，扭剪型高强度螺栓紧固也分初拧和终拧二次进行。3.3.3高强度螺栓的安装顺序一个接头上的高强螺栓，应从螺栓群中部开始安装，逐个拧紧。初拧、复拧、终拧都应从螺栓群中部开始向四周扩展逐个拧紧，每拧一遍均应用不同颜色油漆做上标记，防止漏拧。接头若既有高强度螺栓连接又有电焊连接时，是先紧固还是先焊接应按设计要求规定的顺序进行，设计无规定时，按先紧固后焊接（即先栓后焊）的施工工艺顺序进行，先终拧完高强度螺栓再焊接焊缝。高强度螺栓的紧固顺序从刚度大的部位向不受约束的自由端进行，同一节点内从中间向四周，以使板间密贴。三、任务实施任务2：钢结构构件安装1.普通螺栓作为永久性连接螺栓时，紧固连接应符合下列规定：（1）螺栓头和螺母侧应分别放置平垫圈，螺栓头侧放置的垫圈不应多于2个，螺母侧放置的垫圈不应多于1个；（2）承受动力荷载或重要部位的螺栓连接，设计有防松动要求时，应采取有防松动装置的螺母或弹簧垫圈，弹簧垫圈应放置在螺母侧；（3）对工字钢、槽钢等有斜面的螺栓连接，宜采用斜垫圈；（4）同一个连接接头螺栓数量不应少于2个；（5）螺栓紧固后外露丝扣不应少于2扣，紧固质量检验可采用锤敲检验。四、操作指导任务2：钢结构构件安装2.高强度螺栓的紧固方法高强度螺栓的紧固是用专门扳手拧紧螺母，使螺杆内产生要求的拉力。（1）大六角头高强度螺栓一般用扭矩法或转角法拧紧。扭矩法分初拧和终拧二次拧紧。初拧扭矩用终拧扭矩的30%～50%，再用终拧扭矩把螺栓拧紧。如板层较厚，板叠较多，初拧的板层达不到充分密贴，还要在初拧和终拧之间增加复拧，复拧扭矩和初拧扭矩相同或略大。转角法也分初拧和终柠二次进行。初拧用定扭矩扳子以终拧扭矩的30%～50%进行。使接头各层钢板达到充分密贴，再在螺母和螺栓杆上面通过圆心画一条直线，然后用扭矩扳子转动螺母一个角度，使螺栓达到终拧要求。转动角度的大小在施工前由试验确定。四、操作指导任务2：钢结构构件安装（2）扭剪型高强度螺栓紧固也分初拧和终拧二次进行。初拧用定扭矩扳手，以终拧扭矩的30%～50%进行，使接头各层钢板达到充分密贴，再用电动扭剪型扳子把梅花头拧掉，使螺栓杆达到设计要求的轴力。若存在板层较厚、板叠较多，安装时发现连接部位有轻微翘曲的连接接头等原因使初拧的板层达不到充分密贴时应增加复拧，复拧扭矩和初拧扭矩相同或略大。四、操作指导任务2：钢结构构件安装5.1验收5.1.1焊缝连接1.焊缝缺陷焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内部的缺陷称为焊缝缺陷。常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透等，如图所示。其中裂纹是焊缝连接中最危险的缺陷，钢材的化学成分不当、焊接工艺条件选择不合理、焊件表面油污未清除干净等因素都可能导致裂纹的出现。五、知识拓展焊缝缺陷任务2：钢结构构件安装2.质量验收根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020），对钢结构焊接工程的验收规定如下：（1）设计要求的一、二级焊缝应进行内部缺陷的无损检测，其焊缝的质量等级和检测要求应符合规范要求，通过检查超声波或射线探伤记录对焊缝进行全数检查。其中，二级焊缝检测比例的计数方法应按以下原则确定：工厂制作焊缝按照焊缝长度计算百分比，且探伤长度不小于200mm；当焊缝长度小于200mm时，应对整条焊缝探伤；现场安装焊缝应按照同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，且不应少于3条焊缝。五、知识拓展任务2：钢结构构件安装五、知识拓展焊缝质量等级一级二级内部缺陷超声波探伤缺陷评定等级ⅡⅢ检验等级B级B级检测比例100%20%内部缺陷射线探伤缺陷评定等级ⅡⅢ检验等级B级B级检测比例100%20%一级、二级焊缝质量等级及无损检测要求任务2：钢结构构件安装（2）对无疲劳验算要求以及有疲劳验算要求的钢结构焊缝焊缝外观质量应符合规范要求，通过观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查，当有疲劳验算要求时，采用渗透或磁粉探伤检查。检查数量的要求为承受静荷载的二级焊缝每批同类构件抽查10%，承受静荷载的一级焊缝和承受动荷载的焊缝每批同类构件抽查15%，且不应少于3件。被抽查构件中，每一类型焊缝应按条数抽查5%且不应少于1条，每条应抽查1处，总抽查数不应少于10处。五、知识拓展任务2：钢结构构件安装五、知识拓展检验项目焊缝质量等级一级二级三级裂纹不允许不允许不允许未焊满不允许≤0.2mm+0.02t且≤lmm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm≤0.2mm+0.04t且≤2mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm根部收缩不允许≤0.2mm+0.02t且≤lmm，长度不限≤0.2mm+0.04t且≤2mm，长度不限咬边不允许≤0.05t且≤0.5mm，连续长度≤100mm，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长≤0.1t且≤1mm，长度不限电弧擦伤不允许不允许允许存在个别电弧擦伤接头不良不允许缺口深度≤0.05t且≤0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处缺口深度≤0.1t且≤1mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处表面气孔不允许不允许每50mm长度焊缝内允许存在直径＜0.4t，且≤3mm的气孔2个，孔距应≥6倍孔径表面夹渣不允许不允许深≤0.2t，长≤0.5t且≤20mm无疲劳验算要求的钢结构焊缝外观质量要求任务2：钢结构构件安装五、知识拓展检验项目焊缝质量等级一级二级三级裂纹不允许不允许不允许未焊满不允许不允许≤0.2mm+0.02t且≤1mm，每100mm长度焊缝内未焊满累积长度≤25mm根部收缩不允许不允许≤0.2mm+0.02t且≤1mm，长度不限咬边不允许≤0.05t且≤0.3mm，连续长度≤100mm，且焊缝两侧咬边总长≤10%焊缝全长≤0.1t且≤0.5mm，长度不限电弧擦伤不允许不允许允许存在个别电弧擦伤接头不良不允许不允许缺口深度≤0.05t且≤0.5mm，每1000mm长度焊缝内不得超过1处表面气孔不允许不允许每50mm长度焊缝内允许存在直径＜0.4t，且≤3mm的气孔2个，孔距应≥6倍孔径表面夹渣不允许不允许深≤0.2t，长≤0.5t且≤20mm有疲劳验算要求的钢结构焊缝外观质量要求任务2：钢结构构件安装五、知识拓展无疲劳验算要求的钢结构对接焊缝与角焊缝外观尺寸允许偏差（mm）任务2：钢结构构件安装五、知识拓展项目焊缝种类外观尺寸允许偏差焊脚尺寸对接与角接组合焊缝hk0+2.0mm角焊缝hf-1.0mm+2.0mm手工焊角焊缝hf（全长的10%）-1.0mm+3.0mm焊缝高低差角焊缝表面不高于母材0.5mm余高对接焊缝表面不低于母材0.3mm余高铲磨后表面横向对接焊缝粗糙度50μm有疲劳验算要求的钢结构焊缝外观尺寸允许偏差任务2：钢结构构件安装5.1.2普通螺栓连接根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020），对普通螺栓连接工程的验收如下规定：（1）普通螺栓作为永久性连接螺栓时，当设计有要求或对其质量有疑义时，应进行螺栓实物最小拉力载荷复验，试验方法可按《钢结构工程施工质量验收规范》附录B执行，其结果应符合现行国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T3098.1-2010）的规定。每一规格螺栓应抽查8个，检查螺栓实物复验报告；（2）连接薄钢板采用的自攻钉、拉铆钉射钉等规格尺寸应与被连接钢板相匹配，并满足设计要求，其间距、边距等应满足设计要求。通过观察和尺量检查，检查数量的要求为按连接节点数抽查1%，且不应少于3个；（3）永久性普通螺栓紧固应牢固、可靠，外露丝扣不应少于2扣，通过观察和用小锤敲击检查，检查数量的要求为按连接节点数抽查10%，且不应少于3个；（4）自攻螺钉、拉铆钉、射钉等与连接钢板应紧固密贴，外观排列整齐。检查方法与数量同上一条。五、知识拓展任务2：钢结构构件安装5.1.3高强度螺栓连接根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020），对高强度螺栓连接工程的验收如下规定：（1）钢结构制作和安装单位应分别进行高强度螺栓连接摩擦面（含涂层摩擦面）的抗滑移系数试验和复验，现场处理的构件摩擦面应单独进行摩擦面抗滑移系数试验，其结果应满足设计要求；（2）涂层摩擦面钢材表面处理应达到Sa½，涂层最小厚度应满足设计要求；（3）高强度螺栓连接副应在终拧完成1h后、48h内进行终拧质量检查，检查结果应符合《钢结构工程施工质量验收规范》附录B的规定；（4）对于扭剪型高强度螺栓连接副，除因构造原因无法使用专用板手拧掉梅花头者外，螺栓尾部梅花头拧断为终拧结束。未在终拧中拧掉梅花头的螺栓数不应大于该节点螺栓数的5%，对所有梅花头未拧掉的扭剪型高强度螺栓连接副应采用扭矩法或转角法进行终拧并做标记，且按上一条的规定进行终拧质量检查；五、知识拓展任务2：钢结构构件安装（5）高强度螺栓连接副的施拧顺序和初拧、终拧扭矩应满足设计要求并符合现行行业标准《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011）的规定；（6）高强度螺栓连接副终拧后，螺栓丝扣外露应为2扣～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣；（7）高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等，除设计要求外摩擦面不应涂漆；（8）高强度螺栓应能自由穿入螺栓孔，当不能自由穿入时，应用铰刀修正。修孔数量不应超过该节点螺栓数量的25%，扩孔后的孔径不应超过1.2d，d为螺栓直径。五、知识拓展任务2：钢结构构件安装5.2钢结构连接节点钢结构是由钢构件和节点构成的。钢构件之间通过节点相连接，协同工作才能形成结构整体。如果节点处理不合理，即使钢构件能满足要求，若连接节点发生破坏，也会引起整个结构的破坏。因此，对于钢结构整体而言，连接节点与钢构件均十分重要。连接节点应满足下列要求：承载能力极限状态要求和可靠的构造保证；便于制作、运输、安装和维护；经济合理。各类节点的具体构造不尽相同，很难同时满足上述各项原则。总的来说,首先节点能够保证具有良好的承载能力，使结构或构件可以安