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1、5 钢结构工程,教学目标：了解钢结构加工常用机具，掌握钢结构施工各工序要求和方法；掌握焊接方法、焊接工艺，掌握高强度螺栓连接工艺，掌握钢结构工程安装方法；掌握防腐涂装方法，熟悉薄涂型防火涂料涂装工艺。,教学要求：,5.1 钢结构加工机具,5.4 钢结构安装工艺,本 章 内 容,End,5.2 钢结构的制作工艺,5.3 钢结构连接施工工艺,5.5 钢结构涂装施工,5.1 钢结构加工机具,5.1.1 测量、划线工具 (1)钢卷尺。常用的有长度为1m、2m的小钢卷尺，长度为5m、10m、15m、20m、30m的大钢卷尺，用钢尺能量到的正确度误差为0.5mm。 (2)直角尺。直角尺用于测量两个平面是否
2、垂直和划较短的垂直线。,(3)卡钳。卡钳有内卡钳、外卡钳两种，见图5-1。内卡钳用于测量孔内径或槽道大小，外卡钳用于量零件的厚度和圆柱形零件的外径等。内、外卡钳均属间接量具，需用尺确定数值，因此在使用卡钳时应注意铆钉的紧固，不能松动，以免造成测量错误。,(4)划针。划针一般由中碳钢锻制而成，用于较精确零件划线，见图5-2。 (5)划规及地规。划规是划圆弧和圆的工具，见图5-3(a)。制造划规时为保证规尖的硬度，应将规尖进行淬火处理。地规由两个地规体和一条规杆组成，用于划较大圆弧，见图5-3(b)。 (6)样冲。样冲多用高碳钢制成，其尖端磨成60角，并需淬火。样冲是用来在零件上冲打标记的工具，见
3、图5-4。,5.1.2 切割、切削机具,(1)半自动切割机。图5.5为半自动切割机的一种，它可由可调速的电动机拖动，沿着轨道可直线运行，或做圆运动，这样切割嘴就可以割出直线或圆弧。 (2)风动砂轮机。风动砂轮机以压缩空气为动力，携带方便，使用安全可靠，因而得到广泛地应用。风动砂轮机的外形见图5.6。 (3)电动砂轮机。电动砂轮机由罩壳、砂轮、长端盖、电动机、开关和手把组成，如图5-7。 (4)风铲。风铲属风动冲击工具，其具有结构简单、效率高、体积小、重量轻等特点，见图5-8。,(5)砂轮锯。如图5-9所示，它是由切割动力头、可转夹钳、中心调整机构及底座等部分组成。 (6)龙门剪板机。龙门剪板机
4、是板材剪切中应用较广的剪板机，其具有剪切速度快，精度高、使用方便等特点。为防止剪切时钢板移动，床面有压料及栅料装置；为控制剪料的尺寸，前后设有可调节的定位档板等装置，见图5-10。,(7)联合冲剪机。联合冲剪机集冲压、剪切、剪断等功能于一体，图5-11为QA34一25型联合冲剪机的外形示意图。型钢剪切头配合相应模具。可以剪断各种型钢：冲头部位配合相应模具，可以完成冲孔、落料等冲压工序；剪切部位可直接剪断扁钢和条状板材料。 (8)锉刀。锉刀的规格按GB 5810的规定见表,锉刀的种类见图5-12。 (9)凿子。主要用来凿削削除毛坯件表面多余的金属、毛刺、分割材料，切坡口及不便于机械加工的场合，见
5、图5-13。 (10)型锤。常见型锤的形状如图5-14。,5.1.3 其他机具,其他机具主要包括：钢尺，游标卡尺，手锯，锤，自动气体切割机，等离子切割机，铣边机，矫正机，数据冲床，冲剪机等。,5.2 钢结构的制作工艺,5.2.1 放样和号料 放样是钢结构制作工艺中的第一道工序，只有放样尺寸准确，才能避免以后各道加工工序的积累误差，才能保证整个工程的质量。 1放样工作内容 放样的内容包括：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、铣、刨、制孔等加工的依据。,2号料工作的内容 号料的工作内容包括：检查核对材料；在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、
6、钻孔等加工位置；打冲孔；标出零件编号等。 钢材如有较大弯曲等问题时应先矫正，根据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料。当工艺有规定时，应按规定的方向进行取料，号料应有利于切割和保证零件质量。,3放样号料用工具 放样号料用工具及设备有：划针、冲子、手锤、粉线、弯尺、直尺、钢卷尺、大钢卷尺、剪子、小型剪板机、折弯机。 用作计量长度的钢盘尺，必须经授权的计量单位计量，且附有偏差卡片，使用时按偏差卡片的记录数值核对其误差数。 结构制作、安装、验收及土建施工用的量具，必须用同一标准进行鉴定，且应具有相同的精度要求。,4放样号料应注意的问题 (1)放样时，铣、刨的工作要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求放
7、出焊接收缩量，高层钢结构的框架柱尚应预留弹性压缩量； (2)号料时要根据切割方法留出适当的切割余量； (3)如果图纸要求桁架起拱，放样时上、下弦应同时起拱，起拱后垂直杆的方向仍然垂直于水平线，而不与下弧杆垂直； (4)样板、号料的允许偏差满足要求。,5.2.2 切割,钢材下料切割方法有剪切、冲切、锯切、气割等。施工中采用哪种方法应该根据具体要求和实际条件选用。切割后钢材不得有分层，断面上不得有裂纹，应清除切口处的毛刺或溶渣和飞溅物。气割和机械剪切的允许偏差应符合规定。,1气割 氧割或气割是以氧气与燃料燃烧时产生的高温来熔化钢材，并借喷射压力将溶渣吹去，造成割缝达到切割金属的目的。但熔点高于火焰
8、温度或难于氧化的材料，则不宜采用气割。氧与各种燃料燃烧时的火焰温度大约在20003200。气割能切割各种厚度的钢材，设备灵活，费用经济，切割精度也高，是目前广泛使用的切割方法。气割按切割设备分类可分为：手工气割、半自动气割、仿型气割、多头气割、数控气割和光电跟踪气割。,手工气割操作要点： (1)首先点燃割炬，随即调整火焰； (2)开始切割时，打开切割氧阀门，观察切割氧流线的形状，若为笔直而清晰的圆柱体，并有适当的长度即可正常一切割； (3)发现嘴头产生鸣爆并发生回火现象，可能因嘴头过热或堵住或乙炔供应不及时，此时需马上处理； (4)临近终点时，嘴头应向前进的反方向倾斜，以利于钢板的下部提前割透
9、，使收尾时割缝整齐； (5)当切割结束时应迅速关闭切割氧气阀门，并将割炬抬起，再关闭乙炔阀门，最后关闭预热氧阀门。,2机械切割 (1)带锯机床。带锯机床适用于切断型钢及型钢构件，其效率高，切割精度高。 (2)砂轮锯。砂轮锯适用于切割薄壁型钢及小型钢管，其切口光滑、生刺较薄易清除，噪声大、粉尘多。 (3)无齿锯。无齿锯是依靠高速摩擦而使工件熔化，形成切口，适用于精度要求低的构件。其切割速度快，噪声大。 (4)剪板机、型钢冲剪机。此法适用于薄钢板、压型钢板等，其具有切割速度快、切口整齐，效率高等特点，剪刀必须锋利，剪切时调整刀片间隙。,3等离子切割。 等离子切割适用于不锈钢、铝、铜及其合金等，在一
10、些尖端技术上应用广泛。其具有切割温度高、冲刷力大、切割边质量好、变形小、可以切割任何高熔点金属等特点。,5.2.3 矫正和成型,1矫正 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。矫正就造成新的变形去抵消已经发生的变形。型钢的矫正分机械矫正、手工矫正、火焰矫正等。 型钢机械矫正是在矫正机上进行，在使用时要根据矫正机的技术性能和实际使用情况进行选择。手工矫正多数用在小规格的各种型钢上，依靠锤击力进行矫正。火焰矫正法是在构件局部用火焰加热，利用金属热胀冷缩的物理性能，冷却时产生很大的冷缩应力来矫正变形。,型钢矫正前首先要确定弯曲点的位置，这是矫正工作
11、不可缺少的步骤。目测法是现在常用找弯方法，确定型钢的弯曲点时应注意型钢自重下沉产生的弯曲影响准确性，对于较长的型钢要放在水平面上，用拉线法侧量。型钢矫正后的允许偏差见表5-1。,2弯曲成型 型钢冷弯曲的工艺方法有滚圆机滚弯、压力机压弯、还有顶弯、拉弯等，先按型材的截面形状，材质规格及弯曲半径制作相应的胎模，经试弯符合要求方准加工。钢结构零件、部件在冷矫正和冷弯曲时，最小弯曲率半径和最大弯曲矢高应符合验收规范耍求。,（1）钢板卷曲 钢板卷曲通过旋转辘轴对板料进行连接三点弯曲形成的。当制件曲率半径较大时，可在常温状态下卷曲；如制作率半径较小或钢板较厚时，需对钢板加热后进行。钢板卷曲按其卷曲类型可分
12、为单曲率卷制和双曲率卷制，如图5-17。单曲率卷制包括对圆柱面、圆锥面和任意柱面的卷制，操作简便，较常用。双曲率卷制可实现球面、双曲面的卷制，制作工艺较复杂。钢板卷曲工艺包括预弯、对中和卷曲三个过程。,（2）型材弯曲 包括型钢的弯曲和钢管的弯曲。 （3）边缘加工 在钢结构制造中，经过剪切或气割过的钢板边缘，其内部结构会发生硬化和变态。为了保证桥梁或重型吊车梁等重型构件的质量，需要对边缘进行加工，其刨切量不应小于2.0mm。此外，为了保证焊缝质量，考虑到装配的准确性，要将钢板边缘刨成或铲成坡口，往往还要将边缘刨直或镜平。 一般需要作边缘加工的部位包括：吊车梁翼缘板、支座支撑面等具有工艺性要求的加
13、工面，设计图纸中有技术要求的焊接坡口；尺寸精度要求严格的加劲板、隔板、腹板及有孔眼的节点板等。常用的边缘加工方法有铲边、刨边、镜力和电气刨边四种。,5.2.4 边缘加工,钢吊车梁翼缘板的边缘、钢柱脚和肩梁承压支承面以及其他图纸要求的加工面，焊接对接口、坡口的边缘，尺寸要求严格的加劲肋、隔板、腹板和有孔眼的节点板，以及由于切割方法产生硬化等缺陷的边缘。一般需要边缘加工，采用精密切割就可代替刨铣加工。 常用的边缘加工方法有：铲边、刨边、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，有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。铣边比刨边机工效高、能耗少、质量优。切割
14、有碳弧气刨，半自动与自动气割机、坡口机等方法。,5.2.5 制孔,高强度螺栓的采用，使孔加工在钢结构制造中占有很大比重。在精度上要求也越来高。 1制孔的质量 (1)精制螺栓孔。 (2)普通螺栓孔。 (3)孔距。,2制孔的方法 制孔通常有钻孔和冲孔两种方法。钻孔是钢结构制作中普通采用的方法。冲孔是冲孔设备靠冲裁力产生的孔，孔壁质量最差，在钢结构制作中已较少采用。 钻孔有人工钻孔和机床钻孔。前者多用于钻直径较小、料较薄的孔；后者施钻方便快捷，精度高，钻孔前先选钻头，再根据钻孔的位置和尺寸情况选择相应钻孔设备。 除了钻孔之外，还有扩孔、惚孔、铰孔等。扩孔是将已有孔眼扩大到需要的直径，惚孔是将已钻好的
15、孔上表面加工成一定形状的孔，铰孔是将已经粗加工的孔进行精加工以提高孔的光洁度和精度。,5.2.6 组装,组装亦称装配、组拼，是把加工好的零件按照施工图的要求拼装成单个构件。钢构件的大小应根据运输道路、现场条件、运输和安装单位的机械设备能力与结构受力的允许条件等来确定。,1一般要求 (1) 钢构件组装应在平台上进行，平台应测平。用于装配的组装架及胎模要牢固的固定在平台上。 (2) 组装工作开始前要编制组装顺序表，组拼时严格按照顺序表所规定的顺序进行组拼。 (3) 组装时，要根据零件加工编号，严格检验核对其材质、外形尺寸，毛刺飞边要清除干净，对称零件要注意方向，避免错装。,(4) 对于尺寸较大、形
16、状较复杂的构件，应先分成几个部分组装成简单组件，再逐渐拼成整个构件，并注意先组装内部组件，再组装外部组件。 (5) 组装好的构件或结构单元，应按图纸的规定对构件进行编号，并标注构件的重量、重心位置、定位中心线、标高基准线等。构件编号位置要在明显易查处，大构件要在三个面上都编号。,2焊接连接的构件组装 (1) 根据图纸尺寸，在平台上画出构件的位置线，焊上组装架及胎模夹具。组装架离平台面不小于50mm，并用卡兰、左右螺旋丝杠或梯形螺纹，作为夹紧调整零件的工具。 (2) 每个构件的主要零件位置调整好并检查合格后，把全部零件组装上并进行点焊，使之定形。在零件定位前，要留出焊缝收缩量及变形量。高层建筑钢
17、结构的柱子，两端除增加焊接收缩量的长度之外，还必须增加构件安装后荷载压缩变形量，并留好构件端头和支承点铣平的加工余量。 (3) 为了减少焊接变形，应该选择合理的焊接顺序。如对称法、分段逆向焊接法、跳焊法等。在保证焊缝质量的前提下，采用适量的电流，快速施焊，以减小热影响区和温度差，减小焊接变形和焊接应力。,5.2.7 表面处理,1高强度螺栓摩擦面的处理 采用高强度螺栓连接时，应对构件摩擦面进行加工处理。摩擦面处理后的抗滑移系数必须符合设计文件的要求。 摩擦面的处理方法一般有喷砂、酸洗、砂轮打磨等几种，其中喷砂处理过的摩擦面的抗滑移系数值较高，离散率较小。处理好的摩擦面严禁有飞边、毛刺、焊疤和污损
18、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。,2构件成品的防腐涂装 钢结构构件在加工验收合格后，应进行防腐涂料涂装。但构件焊缝连接处、高强度螺栓摩擦面处不能作防腐涂装，应在现场安装完后，再补刷防腐涂料。,5.2.8 构件成品验收,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（GB50205-2001）及其他相关规范、规程的规定进行成品验收。钢结构构件加工制作质量验收，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。
19、,构件出厂时，应提交产品质量证明（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的质量证明书及必要的实验报告。 (3) 钢零件及钢部件加工质量检验记录。 (4) 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。 (5) 焊接质量检验记录。 (6) 构件组装质量检验记录。,5.3 钢结构连接施工工艺,5.3.1 焊接施工 1焊接方法选择 焊接是钢结构使用最主要的连接方法之一。在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工焊条、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊为主
20、。在某些特殊场合，则必须使用电渣焊。焊接的类型、特点和适用范围见表5-2。,2焊接工艺要点 (1) 焊接工艺设计 确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。 (2) 焊条烘烤 焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。 (3) 定位点焊 焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，要先进行定位点焊。定位点焊的长度、厚度应由计算确定。电流要比正式焊接提高10%15%，定位点焊的位置应尽量避开构件的端部、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
21、的1.5倍以上，且不应小于100mm。 (5) 焊接顺序确定 一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩小的焊缝；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 焊后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生。后热处理应在焊后立即进行，保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。预热及后热均可采用散发式火焰枪进行。,5.3.2 高强度螺栓连接施工,高强度螺栓连接是目前与焊接并举的钢结构主要连接方法之一。其特点是施工方便、可拆可换、传力均匀、接头刚性好，承载能力大，疲劳强度高，螺母不易松动，结构安全可靠。高
22、强度螺栓从外形上可分为大六角头高强度螺栓（即扭矩形高强度螺栓）和扭剪型高强度螺栓两种。高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈总称为高强度螺栓连接副。,1一般要求 (1) 高强度螺栓使用前，应按有关规定对高强度螺栓的各项性能进行检验。运输过程中应轻装轻卸，防止损坏。当包装破损，螺栓有污染等异常现象时，应用煤油清洗，并按高强度螺栓验收规程进行复验，经复验扭矩系数合格后方能使用。 (2) 工地储存高强度螺栓时，应放在干燥、通风、防雨、防潮的仓库内，并不得沾染脏物。,(3) 安装时，应按当天需用量领取，当天没有用完的螺栓，必须装回容器内，妥善保管，不得乱扔、乱放。 (4) 安装高强度螺栓时接头摩擦面上不允许
23、有毛刺、铁屑、油污、焊接飞溅物。摩擦面应干燥，没有结露、积霜、积雪。并不得在雨天进行安装。 (5) 使用定扭矩扳子紧固高强度螺栓时，每天上班前应对定扭矩扳子进行校核，合格后方能使用。,2安装工艺 (1) 一个接头上的高强度螺栓连接，应从螺栓群中部开始安装，向四周扩展，逐个拧紧。扭矩型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧，每完成一次应涂上相应的颜色或标记，以防漏拧。 (2) 接头如有高强度螺栓连接又有焊接连接时，宜按先栓后焊的方式施工，先终拧完高强度螺栓再焊接焊缝。,(3) 高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内，当板层发生错孔时，允许用铰刀扩孔。扩孔时，铁屑不得掉入板层间。扩孔数量不得超过一个接头螺栓的1/3，
24、扩孔后的孔径不应大于1.2d（d为螺栓直径）。严禁使用气割进行高强度螺栓孔的扩孔。 (4) 一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈，螺母和垫圈不应装反。 (5) 高强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣外露应为23扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。,3紧固方法 1) 大六角头高强度螺栓连接副紧固 大六角头高强度螺栓连接副一般采用扭矩法和转角法紧固。 （1）扭矩法 使用可直接显示扭矩值的专用扳手，分初拧和终拧二次拧紧。初拧扭矩为终拧扭矩的60%80%，其目的是通过初拧，使接头各层钢板达到充分密贴，终拧扭矩把螺栓拧紧。 （2）转
25、角法 根据构件紧密接触后，螺母的旋转角度与螺栓的预拉力成正比的关系确定的一种方法。操作时分初拧和终拧两次施拧。初拧可用短扳手将螺母拧至使构件靠拢，并作标记。终拧用长扳手将螺母从标记位置拧至规定的终拧位置。转动角度的大小在施工前由试验确定。,2) 扭剪型高强度螺栓紧固 扭剪型高强度螺栓有一特制尾部，采用带有两个套筒的专用电动扳手紧固。紧固时用专用扳手的两个套筒分别套住螺母和螺栓尾部的梅花头，接通电源后，两个套筒按反向旋转，拧断尾部后即达相应的扭矩值。一般用定扭矩扳手初拧，用专用电动扳手终拧。,5.4 钢结构安装工艺,5.4.1 概述 钢结构安装前应进行图纸会审，对施工的场地条件、钢构件核查等相关
26、作业条件进行准备布置，以便于钢结构施工安装工作的顺利开展。 钢结构安装施工中除了起重设备外，还需采用校正构件安装偏差的千斤顶、用于垂直水平运输的卷扬机、用于固定揽风绳的地锚、用于起吊轻型构件的倒链等索具设备。,1钢结构工程安装方法选择 钢结构工程安装方法有分件安装法、节间安装法和综合安装法。 (1)分件安装法。分件安装法是指起重机在节间内每开行一次仅安装一种或两种构件。如起重机第一次开行中先吊装全部柱子，并进行校正和最后固定。然后依次吊装地梁、柱间支撑、墙梁、吊车梁、托架(托梁)、屋架、天窗架、屋面支撑和墙板等构件，直至整个建筑物吊装完成。有时屋面板的吊装也可在屋面上单独用桅杆或层面小吊车来进
27、行。,(2)节间安装法。节间安装法是指起重机在厂房内一次开行中，分节间依次安装所有各类刑构件，即先吊装一个节间柱子，并立即加以校正和最后固定，然后接着吊装地梁、柱间支撑、墙梁(连续梁)、吊车梁、走道板、柱头系统、托架(托梁)、屋架、天窗架、屋面支撑系统、屋面板和墙板等构件。一个(或几个)节间的全部构件吊装完毕后，起重机行进至下一个(或几个)节间，再进行下一个(或几个)节间全部构件吊装，直至吊装完成。,(3)综合安装法。综合安装法是将全部或一个区段的柱头以下部分的构件用分件吊装法吊装，即柱子吊装完毕并校正固定，再按顺序吊装地粱、柱间支撑、吊车梁、走道板、墙梁、托架(托梁)，接着按节间综合吊装屋架
28、、天窗架、屋面支撑系统和屋面板等屋面结构构件。整个吊装过程可按三次流水进行，根据结构特性有时也可采用两次流水，即先吊装柱子，然后分节间吊装其他构件。吊装时通常采用2台起重机，一台起重量大的起重机用来吊装柱子、吊车梁、托架和屋面结构系统等，另一台用来吊装柱间支撑、走道板、地梁、墙梁等构件并承担构件卸车和就位排放工作。,2钢结构工程安装工艺顺序及流水段划分 吊装顺序是先吊装竖向构件，后吊装平面构件。竖向构件吊装顺序为：柱-连系梁-柱间支撑-吊车梁-托架等；单种构件吊装流水作业，既保证体系纵列形成排架，稳定性好，又能提高生产效率；平面构件吊装顺序主要以形成空间结构稳定体系为原则，工艺流程如图5-18
29、。,3钢构件的运输和摆放 l)钢构件的运输可采用公路、铁路或海路运输。运输构件时，应根据构件的长度、重量断面形状、运输形式的要求选用合理运输方式。 2)大型或重型构件的运输宜编制运输方案。 3)构件的运输顺序应满足构件吊装进度计划要求。 4)钢构件的包装应满足构件不失散、不变形和装运稳定牢固的要求。 5)构件装卸时，应按设计吊点起吊，并应有防止构件损伤的措施。,6)钢构件中转堆放场，应根据构件尺寸、外形、重量、运输与装卸机械、场地条件，绘制平面布置图，并尽量减少搬运次数。 7)构件堆放场地应平整、坚实、排水良好。 8)构件应按种类、型号、安装顺序分区堆放。 9)构件堆放应确保不变形、不损坏、有
30、足够稳定性。 10)构件叠放时，其支点应在同一直线上，叠放层数不宜过高。,5.4.2 钢柱安装,1. 首节钢柱的安装与校正 安装前，应对建筑物的定位轴线、首节柱的安装位置、基础的标高和基础混凝土强度进行复检，合格后才能进行安装。 (1) 柱顶标高调整 根据钢柱实际长度、柱底平整度，利用柱子底板下地脚螺栓上的调整螺母调整柱底标高，以精确控制柱顶标高。,(2) 纵横十字线对正 首节钢柱在起重机吊钩不脱钩的情况下，利用制作时在钢柱上划出的中心线与基础顶面十字线对正就位。 (3) 垂直度调整 用两台呈90的经纬仪投点，采用缆风法校正。在校正过程中不断调整柱底板下螺母，校毕将柱底板上面的2个螺母拧上，缆
31、风松开，使柱身呈自由状态，再用经纬仪复核。如有小偏差，微调下螺母，无误后将上螺母拧紧。柱底板与基础面间预留的空隙，用无收缩砂浆以捻浆法垫实。,2.上节钢柱安装与校正 上节钢柱安装时，利用柱身中心线就位，为使上下柱不出现错口，尽量做到上、下柱定位轴线重合。上节钢柱就位后，按照先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度的顺序校正。 校正时，可采用缆风法校正法或无缆风校正法。目前多采用无缆风校正法（图5-21），即利用塔吊、钢楔、垫板、撬棍以及千斤顶等工具，在钢柱呈自由状态下进行校正。此法施工简单、校正速度快、易于吊装就位和确保安装精度。为适应无缆风校正法，应特别注意钢柱节点临时连接耳板的构造。上下耳板
32、的间隙宜为1520mm，以便于插入钢楔。,(1) 标高调整 钢柱一般采用相对标高安装，设计标高复核的方法。钢柱吊装就位后，合上连接板，穿入大六角高强度螺栓，但不夹紧，通过吊钩起落与撬棍拨动调节上下柱之间间隙。量取上柱柱根标高线与下柱柱头标高线之间的距离，符合要求后在上下耳板间隙中打入钢楔限制钢柱下落。正常情况下，标高偏差调整至零。若钢柱制造误差超过5mm，则应分次调整。,(2)位移调整 钢柱定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上。钢柱轴线偏移时，可在上柱和下柱耳板的不同侧面夹入一定厚度的垫板加以调整，然后微微夹紧柱头临时接头的连接板。钢柱的位移每次只能调整3mm，若偏差过大只
33、能分次调整。起重机至此可松吊钩。校正位移时应注意防止钢柱扭转。,(3) 垂直度调整 用两台经纬仪在相互垂直的位置投点，进行垂直度观测。调整时，在钢柱偏斜方向的同侧锤击钢楔或微微顶升千斤顶，在保证单节柱垂直度符合要求的前提下，将柱顶偏轴线位移校正至零，然后拧紧上下柱临时接头的大六角高强度螺栓至额定扭矩。 注意：为达到调整标高和垂直度的目的，临时接头上的螺栓孔应比螺栓直径大4.0mm。由于钢柱制造允许误差一般为-15mm，螺栓孔扩大后能有足够的余量将钢柱校正准确。,3钢梁的安装与校正 (1) 钢梁安装时，同一列柱，应先从中间跨开始对称地向两端扩展；同一跨钢梁，应先安上层梁再安中下层梁。 (2) 在
34、安装和校正柱与柱之间的主梁时，可先把柱子撑开，跟踪测量、校正，预留接头焊接收缩量，这时柱产生的内力，在焊接完毕焊缝收缩后也就消失了。 (3) 一节柱的各层梁安装好后，应先焊上层主梁后焊下层主梁，以使框架稳固，便于施工。一节柱（三层）的竖向焊接顺序是：上层主梁下层主梁中层主梁上柱与下柱焊接。,5.4.3 楼层压型钢板安装,多高层钢结构楼板，一般多采用压型钢板与混凝土叠合层组合而成。一节柱的各层梁安装校正后，应立即安装本节柱范围内的各层楼梯，并铺好各层楼面的压型钢板，进行叠合楼板施工。楼层压型钢板安装工艺流程是：弹线清板吊运布板切割压合侧焊端焊封堵验收栓钉焊接。,1压型钢板安装铺设 (1) 在铺板
35、区弹出钢梁的中心线。主梁的中心线是铺设压型钢板固定位置的控制线，并决定压型钢板与钢梁熔透焊接的焊点位置；次梁的中心线决定熔透焊栓钉的焊接位置。因压型钢板铺设后难以观察次梁翼缘的具体位置，故将次梁的中心线及次梁翼缘返弹在主梁的中心线上，固定栓钉时再将其返弹在压型钢板上。 (2) 将压型钢板分层分区按料单清理、编号，并运至施工指定部位。,(3) 用专用软吊索吊运。吊运时，应保证压型钢板板材整体不变形、局部不卷边。 (4) 按设计要求铺设。压型钢板铺设应平整、顺直、波纹对正，设置位置正确；压型钢板与钢梁的锚固支承长度应符合设计要求，且不应小于50mm。 (5) 采用等离子切割机或剪板钳裁剪边角。裁减
36、放线时，富余量应控制在5mm范围内。 (6) 压型钢板固定。压型钢板与压型钢板侧板间连接采用咬口钳压合，使单片压型钢板间连成整板；然后用点焊将整板侧边及两端头与钢梁固定，最后采用栓钉固定。为了浇筑混凝土时不漏浆，端部肋作封端处理。,2栓钉焊接 为使组合楼板与钢梁有效地共同工作，抵抗叠合面间的水平剪力作用，通常采用栓钉穿过压型钢板焊于钢梁上。栓钉焊接的材料与设备有栓钉、焊接瓷环和栓钉焊机。 焊接时，先将焊接用的电源及制动器接上，把栓钉插入焊枪的长口，焊钉下端置入母材上面的瓷环内。按焊枪电钮，栓钉被提升，在瓷环内产生电弧，在电弧发生后规定的时间内，用适当的速度将栓钉插入母材的融池内。焊完后，立即除
37、去瓷环，并在焊缝的周围去掉卷边，检查焊钉焊接部位。栓钉焊接工序如图5-22所示。,栓钉焊接质量检查： (1) 外观检查 栓钉根部焊脚应均匀，焊脚立面的局部未熔合或不足360的焊脚应进行修补。 (2) 弯曲试验检查：栓钉焊接后应进行弯曲试验检查，可用锤击使栓钉从原来轴线弯曲30或采用特制的导管将栓钉弯成30，若焊缝及热影响区没有肉眼可见的裂纹，即为合格。 压型钢板及栓钉安装完毕后，即可绑扎钢筋，浇筑混凝土。,5.4.4 轻型门式刚架结构工程,门式刚架结构是大跨度建筑常用的结构形式之一。轻型门式刚架结构是指主要承重结构采用实腹门式刚架，具有轻型屋盖和轻型外墙的单层房屋钢结构。 1刚架柱的安装 轻型
38、门式刚架钢柱的安装顺序是：吊装单根钢柱柱标高调整纵横十字线位移垂直度校正。 刚架柱一般采用一点起吊，吊耳放在柱顶处。为防止钢柱变形，也可两点或三点起吊。对于大跨轻型门式刚架变截面H型钢柱，由于柱根小、柱顶大，头重脚轻，且重心是偏心的，因此安装固定后，为防止倾倒必要时需加临时支撑。,2刚架斜梁的拼接与安装 轻型门式刚架斜梁的特点是跨度大（即构件长）、侧向刚度小，为确保安装质量和安全施工，提高生产效率，减小劳动强度，应根据场地和起重设备条件，最大限度地将扩大拼装工作在地面完成。 刚架斜梁一般采用立放拼接，拼装程序是：将要拼接的单元放在拼装平台上找平拉通线安装普通螺栓定位安装高强度螺栓复核尺寸（图5
39、-23）。,3檩条和墙梁的安装 轻型门式刚架结构的檩条和墙梁，一般采用卷边槽形、Z型冷弯薄壁型钢或高频焊接轻型H型钢。檩条和墙梁通常与焊于刚架斜梁和柱上的角钢支托连接。檩条和墙梁端部与支托的连接螺栓不应少于两个。,4.彩板围护结构安装 轻型门式刚架结构中，目前主要采用彩色钢板夹芯板（亦称彩钢保温板）作围护结构。彩板夹芯板按功能不同分为屋面夹芯板和墙面夹芯板。屋面板和墙面板的边缘部位，要设置彩板配件用来防风雨和装饰建筑外形。屋面配件有屋脊件、封檐件、山墙封边件、高低跨泛水件、天窗泛水件、屋面洞口泛水件等；墙面配件有转角件、板底泛水件、板顶封边件、门窗洞口包边件等。,板材安装方法如下: (1) 实
40、测安装板材的长度，按实测长度核对对应板号的板材长度，必要时对该板材进行剪裁。 (2) 将提升到屋面的板材按排板起始线放置，并使板材的宽度标志线对准起始线；在板长方向两端排出设计要求的构造长度。 (3) 用紧固件紧固板材两端，然后安装第二块板。其安装顺序为先自左（右）至右（左），后自上而下。 (4) 安装到下一放线标志点处时，复查本标志段内板材安装的偏差，满足要求后进行全面紧固。紧固自攻螺丝时应掌握紧固的程度，过度会使密封垫圈上翻，甚至将板面压的下凹而积水；紧固不够会使密封不到位而出现漏雨。,(5) 安装完后的屋面应及时检查有无遗漏紧固点。 (6) 屋面板的纵、横向搭接，应按设计要求铺设密封条和
41、密封胶，并在搭接处用自攻螺丝或带密封胶的拉铆钉连接，紧固件应设在密封条处。纵向搭接（板短边之间的搭接）时，可将夹芯板的底板在搭接处切掉搭接长度，并除去盖部分的芯材。屋面板纵、横向连接节点构造如图5-26、图5-27所示。 (7) 墙面板安装。夹芯板用于墙面时多为平板，一般采用横向布置，节点构造如图5-28所示。墙面板底部表面应低于室内地坪3050mm，且应在底表面抹灰找平后安装，如图5-29所示。,5.5 钢结构涂装施工,钢结构在常温大气环境中安装、使用，易受大气中水分、氧和其它污染物的作用而被腐蚀。钢结构的腐蚀不仅造成经济损失，还直接影响到结构安全。另外，钢材由于其导热快，比热小，虽是一种不
42、燃烧材料，但极不耐火。未加防火处理的钢结构构件在火灾温度作用下，温度上升很快，只需十几分钟，自身温度就可达540以上，此时钢材的力学性能如屈服点、抗拉强度、弹性模量及载荷能力等都将急剧下降；达到600时，强度则几乎为零，钢构件不可避免地扭曲变形，最终导致整个结构的垮塌毁坏。 因此，根据钢结构所处的环境及工作性能采取相应的防腐与防火措施，是钢结构设计与施工的重要内容。目前国内外主要采用涂料涂装的方法进行钢结构的防腐与防火。,5.5.1 钢结构防腐涂装工程,1钢材表面除锈等级与除锈方法 钢结构构件制作完毕，经质量检验合格后应进行防腐涂料涂装。涂装前钢材表面应进行除锈处理，以提高底漆的附着力，保证涂
43、层质量。除锈处理后，钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。 国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB8923-88）将除锈等级分成喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈、火焰除锈三种类型。,钢结构工程施工质量验收规范（50205-2001）规定，钢材表面的除锈方法和除锈等级应与设计文件采用的涂料相适应。当设计无要求时，钢材表面除锈等级应符合表5-3的规定。,2钢结构防腐涂料 钢结构防腐涂料是一种含油或不含油的胶体溶液，涂敷在钢材表面，结成一层薄膜，使钢材与外界腐蚀介质隔绝。涂料分底漆和面漆两种。 底漆是直接涂在钢材表面上的漆。含粉料多，基料少，成膜粗糙，与钢材表面粘结力强，与面漆
44、结合性好。 面漆是涂在底漆上的漆。含粉料少，基料多，成膜后有光泽，主要功能是保护下层底漆。面漆对大气和湿气有高度的不渗透性，并能抵抗有腐蚀介质、阳光紫外线所引起风化分解。,钢结构的防腐涂层，可由几层不同的涂料组合而成。涂料的层数和总厚度是根据使用条件来确定的，一般室内钢结构要求涂层总厚度为125m，即底漆和面漆各二道。高层建筑钢结构一般处在室内环境中，而且要喷涂防火涂层，所以通常只刷二道防锈底漆。,3防腐涂装方法 钢结构防腐涂装，常用的施工方法有刷涂法和喷涂法两种。 (1) 刷涂法 应用较广泛，适宜于油性基料刷涂。因为油性基料虽干燥得慢，但渗透性大，流平性好，不论面积大小，刷起来都会平滑流畅。
45、一些形状复杂的构件，使用刷涂法也比较方便。 (2) 喷涂法 施工工效高，适合于大面积施工，对于快干和挥发性强的涂料尤为适合。喷涂的漆膜较薄，为了达到设计要求的厚度，有时需要增加喷涂的次数。喷涂施工比刷涂施工涂料损耗大，一般要增加20%左右。,5.5.2 钢结构防火涂装工程,钢结构防火涂料能够起到防火作用，主要有三个方面的原因：一是涂层对钢材起屏蔽作用，隔离了火焰，使钢构件不至于直接暴露在火焰或高温之中；二是涂层吸热后，部分物质分解出水蒸汽或其它不燃气体，起到消耗热量，降低火焰温度和燃烧速度，稀释氧气的作用；三是涂层本身多孔轻质或受热膨胀后形成炭化泡沫层，热导率均在0.233W/（mK）以下，阻
46、止了热量迅速向钢材传递，推迟了钢材受热温升到极限温度的时间，从而提高了钢结构的耐火极限。,1厚涂型防火涂料涂装 1) 施工方法与机具 厚涂型防火涂料一般采用喷涂施工。机具可为压送式喷涂机或挤压泵，配能自动调压的0.60.9m3/min的空压机，喷枪口径为612mm，空气压力为0.40.6MPa。局部修补可采用抹灰刀等工具手工抹涂。,2) 涂料的搅拌与配置 （1) 由工厂制造好的单组份湿涂料，现场应采用便携式搅拌器搅拌均匀。 （2) 由工厂提供的干粉料，现场加水或用其它稀释剂调配，应按涂料说明书规定配比混合搅拌，边配边用。 （3) 由工厂提供的双组分涂料，按配制涂料说明规定的配比混合搅拌，边配边
47、用。特别是化学固化干燥的涂料，配制的涂料必须在规定的时间内用完。 （4) 搅拌和调配涂料，使稠度适宜，即能在输送管道中畅通流动，喷涂后不会流淌和下坠。,3) 施工操作 （1) 喷涂应分25次完成，第一次喷涂以基本盖住钢材表面即可，以后每次喷涂厚度为510mm，一般以7mm左右为宜。通常情况下，每天喷涂一遍即可。 （2) 喷涂时，应注意移动速度，不能在同一位置久留，以免造成涂料堆积流淌；配料及往挤压泵加料应连续进行，不得停顿。 （3) 施工工程中，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。 （4) 喷涂后的涂层要适当维修，对明显的乳突，应采用抹灰刀等工具剔除，以确保涂层表面
48、均匀。,2薄涂型防火涂料涂装 1）施工方法与机具 （1) 喷涂底层、主涂层涂料，宜采用重力（或喷斗）式喷枪，配能自动调压的0.60.9m3/min的空压机。喷嘴直径为46mm，空气压力为0.40.6MPa。 （2) 面层装饰涂料，一般采用喷吐施工，也可以采用刷涂或滚涂的方法。喷涂时，应将喷涂底层的喷嘴直径换为12mm，空气压力调为0.4MPa。 （3) 局部修补或小面积施工，可采用抹灰刀等工具手工抹涂。,2）施工操作 （1) 底层及主涂层一般应喷23遍，每遍间隔424h，待前遍基本干燥后再喷后一遍。头遍喷涂以盖住基底面70%即可，二、三遍喷涂每遍厚度不超过2.5mm为宜。施工工程中应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。 （3) 面层涂料一般涂饰12遍。若头遍从左至右喷涂，二遍则应从右至左喷涂，以确保全部覆盖住下部主涂层。,