教学单元6结构安装工程施工课件.ppt

1、（第四版）（第四版）知识目标：知识目标：了解结构安装工程常用施工机械设备的性能特点；理解单层工业厂房结构吊装的的准备工作、吊装工艺、构件平面布置方法及要求；能选择结构吊装方案。了解钢结构的特点，掌握钢结构钢结构构件制作的材料选择、构件制作、焊接、连接、防腐、吊装、安装等的施工方法、工艺标准及质量检验要求。能力目标：能力目标：能编制结构吊装工程施工专项方案；能进行施工技术交底；能进行结构吊装工程施工质量检查。教学单元教学单元6 6 结构安装工程施工结构安装工程施工教学目标教学目标 钢丝绳是吊装工作中常用的绳索，具有强度高、韧性好、耐磨性好等优点。1.钢丝绳由直径相同的光面钢丝捻成钢丝股，再由六股

2、钢丝股和一股绳芯搓捻而成。钢丝绳按每股钢丝根数可分为三种规格：(1)619+1：钢丝粗、硬而耐磨，不易弯曲一般用作缆风绳。(2)637+1：钢丝细、较柔软，用于穿滑车组和作吊索。(3)661+1：用于重型起重机械。6.1 6.1 索具设备索具设备钢丝绳的构造及种类钢丝绳的构造及种类6.1.1 6.1.1 钢丝绳钢丝绳2.钢丝绳按钢丝和钢丝股搓捻方向分为顺捻绳和反捻绳两种：(1)顺捻绳：用于拖拉或牵引装置。(2)反捻绳：多用于吊装工作。3.钢丝绳按抗拉强度分为1400、1550、1700、1850、2000N/2五种。钢丝绳主要数据见表6-1、6-2、6-3.钢丝绳的最大工作拉力应满足下式要求：

3、钢丝绳的最大工作拉力钢丝绳的最大工作拉力取用。按表钢丝绳的安全系数，取用；、表、表按表，总和钢丝绳的钢丝破断力；式中4-6 3-62-61-6 (kN)kN 钢丝绳最大工作拉力(nS SnsSpp1.吊索：根据形式不同可分为环状吊索、万能和开口吊索，如图6-1。2.吊钩：吊钩有单钩和双钩两种。如图6-2所示。3.卡环（卸甲）：卡环用于吊索之间或吊索与构件吊环之间的连接。由弯环与销子两部分组成。6.1.2 6.1.2 吊具吊具4.钢丝绳卡扣：钢丝绳卡扣主要用来固定钢丝绳端，卡扣外形如图6-5。5.横吊梁（铁扁担）：为了承受吊索对构件的轴向压力和减少起吊高度，可采用横吊梁。图6-6为吊柱子用横吊梁

4、，图6-7为吊屋架用横吊梁。滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮及绕过它们的绳索组成。滑车组中共同负担构件重量的绳索根数称为工作线数，也就是在动滑轮上穿绕的绳索根数。滑车组起重省力的多少，主要取决于工作线数和滑动轴承的摩阻力大小。6.1.3 6.1.3 滑轮组滑轮组图6-8 跑头从定滑轮引出 1-定滑轮；2-动滑轮 3-重物；4-绳索 建筑施工中常用的电动卷扬机有快速和慢速两种。慢速卷扬机主要用于吊装结构，冷拉钢筋和张拉预应力筋；快速卷扬机主要用于垂直运输和水平运输以及打桩作业。地锚又称锚碇，用来固定缆风绳、卷扬机、导向滑车、拔杆的平衡绳索等。常用的地锚有桩式地锚和水平地锚两种。6.1.4 6.

5、1.4 卷扬机卷扬机6.1.5 6.1.5 地锚地锚图6-10 卷扬机的锚固方法（a）螺栓锚固法；（b）水平锚固法（c）立桩锚固法；（d）压重物锚固法；1-卷扬机；2-地脚螺栓；3-横木；4-拉索；5-木桩；6-压重；7-压板 结构安装用起重机械类型：有桅杆式起重机，自行起重机以及塔式起重机。桅杆式起重机可分为独脚拔杆、人字拔杆、悬臂拔杆和牵缆式桅杆起重机等。特点：制作简单，装拆方便，起重量可达100t以上，但起重半径小，移动较困难，需要设置较多的缆风绳。适用范围：适用于安装工程量集中，结构重量大，安装高度大以及施工现场狭窄的情况。6.2 6.2 起重机械起重机械6.2.1 6.2.1 桅杆式

6、起重机桅杆式起重机图6-12 独脚拔杆（a）木拔杆；（b）格构式钢拔杆 自行式起重机类型：有履带式起重机、汽车式起重机和轮胎式起重机等。履带式起重机构造组成：由动力装置、传动机构、行走机构、工作机构以及平衡重等组成，如图6-16所示。特点：是一种360全回转的起重机，它操作灵活，行走方便，能负载行驶。缺点是稳定性较差，行走时对路面破坏较大，行走速度慢，在城市中和长距离转移时，需用拖车运输。常用型号和性能：常用的履带式起重机主要有：国产W150型、W1100型、W1200型和一些进口机械。6.2.26.2.2自行式起重机自行式起重机履带式起重机履带式起重机 图6-16 履带式起重机1-底盘；2-

7、机棚；3-起重臂；4-起重滑轮组；5-变幅滑轮组；6-履带 A、B一外形尺寸符号；L-起重臂长度；H-起升高度；R-工作幅度汽车式起重机是将起重机构安装在普通载重汽车或专用汽车底盘上的一种自行式回转起重机，如图6-22所示。它具有行驶速度快，能迅速转移，对路面破坏性很小。缺点是吊重物时必须支腿，因而不能负荷行驶。汽车式起重机汽车式起重机图图6-22 汽车起重机汽车起重机 轮胎式起重机是将起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上的全回转起重机，如图6-23所示。吊装时一般用四个支腿支撑以保证机身的稳定性。轮胎式起重机轮胎式起重机图图6-23 轮胎起重机轮胎起重机1-起重杆；起重杆；2-起重

8、索；起重索；3-变幅索；变幅索；4-支支腿塔式起重机的起重臂安装在塔身上部，具有较大的起重高度和工作幅度，工作速度快，生产效率高，广泛用于多层和高层的工业与民用建筑施工。1.塔式起重机按起重能力分：（1）轻型塔式起重机；（2）中型塔式起重机；（3）重型塔式起重机。2.塔式起重机按构造性能可分：轨道式、爬升式和附着式、固定式四种。6.2.36.2.3塔式起重机塔式起重机特点特点分类分类图图6-27 附着式塔式起重机附着式塔式起重机1-撑杆；撑杆；2-建筑物；建筑物；3-标准节；标准节；4-操纵室；操纵室；5-起重起重小车；小车；6-顶升套架顶升套架图图6-28 附着式塔式起重机爬升过程附着式塔式

9、起重机爬升过程1-顶升套架；顶升套架；2-液压千斤顶；液压千斤顶；3-承座；承座；4-顶升横梁；顶升横梁；5-定位销；定位销；6-过渡节；过渡节；7-标准节；标准节；8-摆渡小车摆渡小车 准备工作的内容有：场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、堆放、拼装加固、检查清理、弹线编号以及吊装机具的准备等。6.3.1 6.3.1 准备工作准备工作6.3 6.3 钢筋混凝土排架钢筋混凝土排架单层工业厂房结构吊装单层工业厂房结构吊装检查与清理的内容：1.构件强度检查。构件吊装时混凝土强度不低于设计混凝土标准值的75%，对一些大跨度构件，如屋架则应达到100%。2.检查构件的外形尺寸、预埋件的位置及大小。

10、3.检查构件的表面。有无损伤、缺陷、变形、裂缝等。预埋件如有污物，应加以清除，以免影响构件的拼装和焊接。4.检查吊环的位置，吊环有无变形损伤。构件的检查与清理构件的检查与清理在每个构件上弹出安装的定位墨线和校正用墨线，作为构件安装、对位、校正的依据，具体做法如下：（1）柱子：在柱身三面弹出安装中心线，在柱顶与牛腿面上还要弹出安装屋架及吊车梁的定位线。（2）屋架：屋架上弦顶面应弹出几何中心线；并从跨中向两端分别弹出天窗架、屋面板或檀条的安装定位线；在屋架两端弹出安装中心线。（3）梁：在两端及顶面弹出安装中心线。（4）编号：应按图纸将构件进行编号。构件的弹线与编号构件的弹线与编号杯形基础的准备工作

11、主要是在柱吊装前对杯底抄平和在杯口顶面弹线。杯底的抄平是对杯底标高的检查和调整，以保证吊装后牛腿面标高的准确。杯底标高在制作时一般比设计要求低50，以便柱子长度有误差时能抄平调整。基础顶面弹线要根据厂房的定位轴线测出，并与柱的安装中心线相对应。杯形基础的准备杯形基础的准备构件的运输要保证构件不变形，不损坏。构件的支垫位置要正确，上下垫木要在同一垂直线上。构件的运输顺序及卸车位置应按施工组织设计的规定进行，以免造成构件二次就位。构件的堆放场地应平整压实，并按设计的受力情况搁置在垫木或支架上。重迭堆放时一般梁可堆迭23层；大型屋面板不超过6块；空心板不宜超过8块。构件的运输构件的运输构件的堆放构件

12、的堆放单层工业厂房结构的主要构件有柱子、吊车梁、屋架、天窗架、屋面板、连系梁等。构件吊装过程主要有绑扎，吊升、就位、临时固定、校正，最后固定等工序。1、绑扎：柱子的绑扎按起吊后柱身是否垂直，可分斜吊绑扎法和直吊绑扎法。按绑扎点及牛腿的数量可分为一点绑扎法，两点绑扎法以及三面牛腿绑扎法等。6.3.26.3.2构件的吊升方法及技术要求构件的吊升方法及技术要求柱子的吊装柱子的吊装 （1）一点绑扎斜吊法。如图6-29所示。柱吊起后呈倾斜状态，起重钩低于柱顶，因此起重臂可以短些。（2）一点绑扎直吊法。如图6-30所示。起吊后铁扁担跨在柱顶上，柱身呈直立状态，便于插入杯口。但需要较大的起吊高度。图图6-2

13、9 一点绑扎斜吊法一点绑扎斜吊法 图图6-30 一点绑扎直吊法一点绑扎直吊法(a)柱翻身时绑扎法；柱翻身时绑扎法；(b)柱直吊时绑扎方法；柱直吊时绑扎方法；(c)柱的吊升柱的吊升（3）两点绑扎法。当柱身较长，一点绑扎时柱的抗弯能力不足时可采用两点绑扎起吊，如图6-31。（4）柱子有三面牛腿时的绑扎法见图6-32所示。图图6-31柱的两点绑扎法柱的两点绑扎法(a)斜吊；斜吊；(b)直吊直吊 2.吊升柱子的吊升方法按照柱子吊升过程中的运动特点分为旋转法和滑行法。根据起重机的数量又可分为单机吊升和双机吊升两种。（1）单机旋转法吊升。如图6-33所示，柱的绑扎点，柱脚、杯基中心三者位于起重机的同一工作

14、幅度的圆弧上，即三点共弧旋转法吊升柱受振动小，生产效率高，但对起重机的机动性要求高。采用履带式、汽车式、轮胎式起重机时，宜采用此法。图图6-33 单机旋转法吊装柱单机旋转法吊装柱（a）柱吊升过程；）柱吊升过程；(b)柱平面布置柱平面布置（2）单机滑行法吊升。如图6-34所示。柱的绑扎点宜靠近基础，绑扎点与杯口中心均位于起重机的同一起重半径的圆弧上，即两点共圆弧。（3）双机抬吊旋转法。对于重型的柱子，一台起重机吊不起来，可采用两台起重机抬吊。见图6-35。图6-34 单机滑行法吊柱（a）平面布置；（b）滑行过程 （4）双机抬吊滑行法。柱为一点绑扎，且绑扎点靠近基础。见图6-36。图6-35 双机

15、抬吊旋转法 3.就位和临时固定柱子就位时，一般柱脚插入杯口后应悬离杯底3050处，用八只木楔或钢楔从柱的四边放入杯口，并用撬棍撬动柱脚，使柱的安装中心线对准杯口上的安装中心线，并使柱子基本保持垂直。柱对位后，应先把楔块略打紧，再放松吊钩，检查柱沉至杯底的对中情况，若符合要求，即将楔块打紧，将柱临时固定。吊装重型柱或细长柱时，除按上述方法进行临时固定外，必要时应增设缆绳拉锚。4.校正和最后固定柱子的校正包括平面位置校正和垂直校正。平面位置校正一般在临时固定时已校正好。垂直度偏差检查是用两台经伟仪从柱相邻两面观察柱的安装中心线是否垂直。垂直度偏差要在规范允许范围内，若超过允许偏差值，可采用钢管撑杆

16、校正法，千斤顶校正法等进行校正柱子的最后固定，是在柱子与杯口的空隙用细石混凝土分二次浇筑浇灌密实，所用的细石混凝土应比柱子混凝土强度提高一级。第一次浇至楔块底面，待混凝土强度达到25%时拔去楔块，再浇第二次混凝土杯口。图图637 柱垂直度的校正方法柱垂直度的校正方法(a)螺旋千斤顶平顶法；螺旋千斤顶平顶法；(b)千斤顶斜顶法；千斤顶斜顶法；(c)千斤顶立顶法千斤顶立顶法开始时间：吊车梁的吊装应在柱子杯口第二次浇灌混凝土强度达到设计强度的75%后方可进行。1.绑扎、吊升、就位与临时固定吊车梁的绑扎应采用两点绑扎；对称起吊，吊钩应对称梁的重心；吊车梁对位后，不宜用撬棍在纵轴方向撬动，因为柱在此方向

17、刚度较差，过分撬动会使柱身弯曲产生偏差。吊车梁对位后，用垫铁垫平即可，不需采取临时固定措施。当梁的高宽比大于4时，宜用铁丝将吊车梁临时绑在柱上。吊车梁的吊装吊车梁的吊装2.校正和最后固定吊车梁校正主要是平面位置和垂直度校正。吊车梁的校正工作一般在屋面构件安装校正并最后固定后进行。吊车梁垂直度校正一般采用吊线锤的方法检查。吊车梁的平面位置的校正常用通线法和平移轴线法。（1）通线法。根据柱的定位轴线，先用经纬仪将车间两端的四根吊车梁位置校正准确，用钢尺检查两列吊车梁之间的跨距是否符合要求，再根据校正好的端部吊车梁沿其轴线拉上钢丝通线，逐根拔正，如图6-38所示。图638 通线法校正吊车梁示意图1通

18、线；2支架；3经纬仪；4木桩；5柱；6吊车梁（2）平移轴线法。在柱列边设置经纬仪，如图6-39所示。逐根将杯口中柱的吊装准线投影到吊车梁顶面处的柱身上，并作出标志。若安装准线到柱定位轴线的距离为a，则标志距吊车梁定位轴线应为-a（一般=750），据此逐根拨正吊车梁安装中心线。图图6-39 平移轴线法校正吊车梁平移轴线法校正吊车梁1-经纬仪；经纬仪；2-标志；标志；3-柱；柱；4-柱基础；柱基础；5-吊车梁吊车梁 吊车梁的最后固定是将吊车梁用钢板与柱侧面、吊车梁顶面预埋铁件焊牢，并在接头处、吊车梁与柱的空隙处支模浇筑细石混凝土。屋架安装的主要工序：有绑扎、扶直与就位、吊升、对位、校正、最后固定等

19、1.绑扎：屋架的绑扎点应选在屋架上弦节点处，左右对称于屋架的重心。屋架绑扎时吊索与水平面夹角不宜小于45。屋架的绑扎方法如图6-40所示。屋架的吊装屋架的吊装图6-40 屋架绑扎方法（a）跨度小于或等于18m时；（b）跨度大于18m时；（c）跨度大于30m时；（d）三角形组合屋架 2.屋架的扶直与就位屋架的扶直方法：屋架扶直有正向扶直和反向扶直两种。（1）正向扶直。起重机位于屋架下弦杆一边，吊钩对准上弦中点，收紧吊钩后略起臂使屋架脱模，然后升钩并起臂使屋架绕下弦旋转呈直立状态，见图641（a）所示。图图6-41 屋架的扶直与就位屋架的扶直与就位（a）正向扶直；（）正向扶直；（b）反向扶直）反向

20、扶直（2）反向扶直。起重机位于屋架上弦一边，吊钩对准上弦中点，收紧吊钩，接着升钩并降臂，使屋架绕下弦旋转呈直立状态，见图6-41（b）所示。屋架就位：屋架就位位置与屋架的预制位置在起重机开行路线同一侧时，称同侧就位，反之为异侧就位，见图6-41。3.屋架的吊升、对位与临时固定吊升与对位：屋架吊离地面约300高转至吊装位置下方，再吊升超过柱顶约300，然后缓缓落在柱顶，力求对准安装准线。屋架对位后，先进行临时固定，然后再使起重机脱钩。第一榀屋架的临时固定，可用四根缆风绳从两边拉牢。因为它是单片结构，侧向稳定性差，又是第二榀屋架的支撑。第二榀屋架以及以后各榀屋架可用工具式支撑临时固定到前一榀屋架上

21、。如图6-42 所示。图图6-42 屋架的临时固定屋架的临时固定1-柱子；柱子；2-屋架；屋架；3-缆风绳缆风绳;4-工具式支撑；工具式支撑；5-屋架垂直支撑屋架垂直支撑4.校正、最后固定屋架校正：用经纬仪或垂球检查屋架垂直度。屋架上弦中部对通过两支座中心的垂直面偏差不得大于h/250（h为屋架高度）。最后固定：校正无误后，即用电焊焊牢作为最后固定。屋面板的吊装应从两边檐口对称地铺向屋脊，以免屋架承受半边荷载的作用。屋面板就位后应立即用电焊固定，每块屋面板可焊三点，最后一块只能焊两点。屋面板的吊装屋面板的吊装结构吊装方案任务：选择起重机、结构吊装方法，起重机开行路线。1.起重机类型选择原则（1

22、）中小型厂房结构采用自行式起重机安装比较合理。（2）当厂房结构高度和长度较大时，可选用塔式起重机安装屋盖结构。6.3.36.3.3结构吊装方案结构吊装方案起重机的选择起重机的选择（3）在缺乏自行式起重机的地方，可采用桅杆式起重机安装。（4）大跨度的重型厂房，应结合设备安装来选择起重机类型。（5）当一台起重机无法吊装时，可选用两台起重机抬吊。2.起重机型号和起重臂长度的选择所选的起重机三个主要参数必须满足结构吊装的要求。（1）起重量：起重机的起重量必须满足下式要求：QQ1+Q2 式中 Q起重机的起重量（t）；Q1构件重量（t）；Q2吊索重量（t）。（2）起重高度：起重机的起重高度必须满足构件吊装

23、的要求，见图6-44所示。Hh1+h2+h3+h4 H起重机的起重高度（m）；h1安装支座表面高度（m）；h2安装空隙，不小于0.3m；h3绑扎点至构件吊起底面的距离（m）；h4索具高度，自绑扎点至吊钩中心的距离m）；图图6-44 履带式起重机起吊高度计算简图履带式起重机起吊高度计算简图（a）屋架吊装；（）屋架吊装；（b）柱子吊装）柱子吊装；3.起重半径当起重机受限制不能靠近安装位置去吊装构件时，则应验算起重半径。一般根据所需的起重量，起重高度值，选择起重机型号，再按下式验算起重半径，如图6-45所示。ctgEhhhgDbDFR)(5.0321min图图6-45 起重半径计算简图起重半径计算简

24、图4.最小起重臂长度的确定当起重机的起重臂需跨过屋架去安装屋面板时，为了不碰动屋架，需求出起重臂的最小臂杆长度。它们可用数解法和图解法求得。5.起重机数量的确定起重机数量可按下式计算：式中 N起重机台数；T工期（d）；C每天工作班数；K时间利用系数，一般取0.8-0.9;Qi每种构件安装工程量（件或吨）；pi起重机相应的产量定额（件/台班）或（吨/台班）。iiPQTCKN1单层厂房的结构安装方法有分件安装法和综合安装法两种。1.分件安装分件安装法是指起重机在车间内每开行一次仅安装一种或两种构件，通常分三次开行。第一次开行安装全部柱子，并对柱子校正和最后固定；第二次开行安装全部吊车梁、连系梁以及

25、柱间支撑；第三次开行分节间安装屋架、天窗架、屋面板及屋面支撑等。2.综合安装法综合安装法是指起重机在车间内的一次开行中，分节间安装所有各种类型的构件。结构安装方法结构安装方法起重机的开行路线和停机位置与起重机的性能、构件尺寸及重量、构件的平面布置、构件的供应方式、安装方法等因素有关。采用分件安装时，起重机的开行路线如下：（1）柱子吊装时应视跨度大小、柱的尺寸、重量及起重机性能，可沿跨中开行或跨边开行，如图6-49所示。（2）屋架扶直就位及屋盖系统吊装时，起重机在跨中开行起重机开行路线及停机位置起重机开行路线及停机位置图图6-49 起重机吊装柱时的开行路线及停机位置起重机吊装柱时的开行路线及停机

26、位置(a)、(b)跨中开行；跨中开行；(c)、(d)跨边开行跨边开行 图图6-50 起重机的开行路线及停机位置起重机的开行路线及停机位置 构件的平面布置与起重机的性能、安装方法、构件的制作方法有关。1.每跨的构件宜布置在本跨内，当场地窄狭，也可布置在跨外便于安装的地方。2.构件的布置应便于支模和浇筑混凝土。对预应力构件应留有抽管，穿筋的操作场地。6.3.46.3.4构件的平面布置构件的平面布置构件的平面布置原则构件的平面布置原则3.构件的布置要满足安装工艺的要求，尽可能在起重机的工作半径内，减少起重机“跑吊”的距离及起伏起重杆的次数。4.构件的布置应保证起重机、运输车辆的道路畅通。5.构件的布

27、置要注意安装时的朝向，避免在空中调向，影响进度和安全。6.构件应布置在坚实地基上。1.柱子的布置。柱子的布置方式与场地大小、安装方法有关，一般有斜向布置、纵向布置、横向布置等三种。（1）柱的斜向布置：采用旋转法吊装时，可按三点共弧斜向布置，其预制位置可采用作图法确定，见图6-51。（2）柱的纵向布置：对一些较轻的柱起重机能力有富余，考虑到节约场地，方便构件制作，可顺柱列纵向布置。预制阶段的构件平面布置预制阶段的构件平面布置图图6-51 柱子的斜向布置柱子的斜向布置 2.屋架的布置。屋架一般在跨内平卧叠浇预制，每叠34榀，布置方式主要有：正面斜向布置，正反斜向布置，正反纵向布置等三种（图6-54

28、）。图图6-54 屋架预制时的几种布置方式屋架预制时的几种布置方式（a）斜向布置；（）斜向布置；（b）正反斜向布置；（）正反斜向布置；（c）正反纵向布置）正反纵向布置。3.吊车梁的位置。当吊车梁安排在现场预制时，可靠近柱基顺纵向轴线或略作倾斜布置。也可插在柱子的空档中预制，如具有运输条件，也可在场外集中预制。安装阶段的就位布置，是指柱子安装完毕后，其他构件的就位位置，包括屋架的扶直就位，吊车梁、屋面板的运输就位等。1.屋架的扶直就位。屋架的就位方式有两种：一种是靠柱边斜向就位；另一种是靠柱边成组纵向就位。2.吊车梁、连系梁、屋面板的运输、就位堆放单层厂房除柱子、屋架外，其他构件如吊车梁、连系梁

29、、屋面板均在预制厂或附近工地的露天预制场制作，然后运至工地就位吊装。安装阶段构件的就位布置及运输堆放安装阶段构件的就位布置及运输堆放钢结构是由钢构件制成的工程结构。特点：具有强度高，材质均匀，自重小，抗震性能好，施工速度快，工期短，密闭性好，拆迁方便等优点；但其造价较高，耐腐蚀性和耐火性较差。6.4 6.4 钢结构单层工业厂房钢结构单层工业厂房 的制作安装的制作安装6.4.1 6.4.1 钢结构的特点钢结构的特点钢结构在工业与民用建筑中被广泛用于如下结构：（1）重型厂房结构及受动力荷载作用的厂房结构；（2）大跨度结构；（3）多层、高层、超高层结构；（4）塔桅式结构；（5）可拆卸、装配式房屋；（

30、6）容器、储罐、管道；（7）构筑物。开工前的准备工作的准备工作主要有：1.图纸审核及施工技术交底（1）图纸审核（2）图纸技术交底准备2.详图设计3.备料和核对4.编制工艺流程5.进行技术交底：技术交底按工程的实施阶段可分为开工前的技术交底和投料加工前进行的本厂施工人员技术交底两个阶段。6.4.2 6.4.2 钢结构构件的制作钢结构构件的制作开工前的准备工作开工前的准备工作钢结构加工制作的主要工艺流程：加工制作图的绘制制作样杆、样板号料放线切割坡口加工开制孔组装（包括矫正）焊接摩擦面的处理涂装与编号。1、样杆、样板的制作:样杆一般用薄钢板或扁钢制作，当长度较短时可用木尺杆。样板可采用厚度0.50

31、0.75的薄钢板或塑料板制作，其精度要求见表613。2、号料:号料方法有集中号料法、套料法、统计计算法、余料统一号料法四种。3、画线：利用加工制作图、样杆、样板及钢卷尺进行画线。钢结构构件加工制作的工艺流程钢结构构件加工制作的工艺流程 4、切割：钢材的切割方法有气割、等离子切割，还可使用剪切、切削等机械力的方法。主要根据切割能力、切割精度、切剖面的质量及经济性来选择切割方法。5、边缘加工和端部加工：加工方法主要有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。边线加工允许偏差见表615。6、制孔：制孔要点如下。（1）制孔时间：结构在焊接时，不可避免地将会产生焊接收缩和变形，因此在制作过程中，把

32、握好制孔时间将在很大程度上影响产品精度。（2）制孔方法：常用的打孔方法有机械打孔、气体开孔、钻模和板叠套钻制孔和数控钻孔四大类。（3）孔超过偏差的解决办法：螺栓孔的偏差超过规定的允许值时，允许采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔，严禁采用钢块填塞。（4）制孔后应用磨光机清除孔边毛刺，并不得损伤母材。7、组装：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 钢构件组装的允许应符合规范规定。8、焊接：焊接是钢结构加工制作中的关键步骤，应按有关操作规程进行。焊接后的变形矫正：部件或构件焊接后，均因焊接而产生大弯曲、头部弯曲及局部变形等。9、摩擦面的处理：摩擦面的处理可采

33、用喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法，一般应按设计要求进行。10、涂装、编号：涂装前应对钢构件表面进行除锈处理，构件表面除锈方法和除锈等级应与设计采用的涂料相适应，并应符合规范的规定。涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计的要求。1、钢结构构件的验收：钢构件加工制作完成后，应按照施工图和验收规范进行验收，钢构件出厂时，应提供齐备的技术资料。2、构件的运输：（1）大型或重型构件的运输应编制运输方案。（2）发运的构件重量单件超过3t的，宜在易见部位用油漆标上重量及重心位置的标志。（3）构件运输时，构件在运输车辆上的支点应符合要求；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。构件起吊

34、必须按设计吊点起吊。钢结构构件的验收、运输、堆放钢结构构件的验收、运输、堆放3、构件的堆放（1）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。（2）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，钢结构产品不得直接置于地上，要垫高200。（3）不得把不合格的变形构件堆放在合格的构件中，否则会大大地影响安装进度。（4）对于已堆放好的构件，要派专人汇总资料进行管理，严禁乱翻、乱移。对已堆放好的构件进行保护，避免风吹雨打、日晒夜露。（5）不同类型的钢构件一般不堆放在一起。钢结构的连接方法有焊接、普通螺栓连接、

35、高强螺栓连接、铆接等。目前应用较多的是焊接和高强螺栓连接。1.钢结构构件的焊接方法主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、埋弧焊、电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等。2.焊接应力和焊接变形（1）焊接变形产生的原因：焊接过程中，焊接热源对焊件进行局部加热，导致材料热胀冷缩的不均匀：于是在焊件中产生内应力，使高温区的材料受到挤压（拉伸），产生塑性变形。6.4.3 6.4.3 钢结构构件的连接钢结构构件的连接钢结构的焊接钢结构的焊接（2）焊接变形的类型及影响因素1）焊接变形的类型：焊接变形可分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形等。见图664。图664 焊接变

36、形的类型（a）线性缩短；（b）角变形；（c）弯曲变形；（d）波浪形失稳变形；（e）扭曲变形 2）焊接残余变形量的影响因素：焊接残余变形量的主要影响因素有：焊缝截面积的影响、焊接热输入的影响、工件的预热、层间温度影响、焊接方法的影响、接头形式的影响、焊接层数的影响3.焊接残余应力和变形的控制在钢结构设计和施工时，必须考虑焊缝的设置和焊接残余应力和变形的控制，常用的措施有：（1）在保证结构具有足够强度的前提下，尽量减少焊缝的尺寸和长度，合理选取坡口形状，避免集中设置焊缝。（2）尽量对称布置焊缝，将焊缝安排在近中心区域，如近中性轴；焊缝中心；焊缝塑性变形区中心。（3）在钢结构施焊中采用夹具以减少焊接

37、变形的可能性。（4）钢结构设计人员在设计时应考虑焊接工艺措施。4.焊接工艺（1）施焊电源的电压波动值应在5范围内。（2）焊接过程中应严格按照焊接工艺指导书执行。（3）对接接头、T形接头、角接接头、十字接头等对接焊缝及组合焊缝应在焊缝的两端按规定设置引弧和引出板；其材料和坡口形式应与焊件相同。（4）角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于10。（5）不得在焊道以外的母材表面引弧、熄弧。（6）多层焊接宜连续施焊，每一层焊道焊完后应及时清理并检查。（7）焊缝同一部位返修次数，不宜超过2次。（8）焊缝坡口和间隙超差时，不得采用填加金属块或焊条的方法处理。（9）对接和T形接头要求熔透的组合焊

38、缝，当采用手弧焊封底，自动焊盖面时，反面应进行清根。（10）T形接头要求熔透的组合焊缝，应采用船形埋弧焊或双丝埋弧自动焊，宜选用直流电流；厚度t5的薄壁构件宜采用二氧化碳气体保护焊。厚度t5板的对接立焊缝宜采用电渣焊。（11）栓钉焊接前应用角向磨光机对焊接部位进行打磨；栓钉的穿透焊，应使压型钢板与钢梁上翼缘紧密相贴其间隙不得1。（12）轨道间采用手弧焊焊接时应符合有关规定。（13）当压轨器的轨板与吊车梁采用焊接时，应采用小直径焊条，小电流跳焊法施焊。（14）柱与柱，柱与梁的焊接接头，当采用大间隙加垫板的接头形式时，第一层焊道应熔透。（15）焊接前预热及层间温度控制，宜采用测温器具测量（点温计、

39、热电偶温度计等）。（16）焊接H型钢，翼缘板只允许在长度方向拼接；（17）对需要进行后热处理的焊缝，应焊接后钢材没有完全冷却时立即进行。（18）下雪或下雨时不得露天施焊，操作焊工应有焊工上岗证。5.焊接的质量检验：焊接质量检验包括焊前检验、焊接生产中检验和成品检验。（1）焊前检验：焊前检验的主要内容包括相关技术文件是否齐备；焊接材料和钢材原材料的质量检验；构件装配和焊接件边缘质量检验；焊接设备是否完善；焊工应经过考试取得合格证。（2）焊接生产中的检验：主要是对焊接设备运行情况、焊接规范和焊接工艺的执行情况，以及多层焊接过程中夹渣、焊透等缺陷的自检等，目的是防止焊接过程中缺陷的形成，及时发现缺陷

40、，采取整改措施。（3）成品的焊接检验：成品检验方法通常有无损检验和破坏性检验两大类。1）无损检验：可分为外观检查、致密性检验、无损探伤等。外观检查：是一种简单而应用广泛的检查方法，焊缝的外观用肉眼或低倍放大镜进行检查表面气孔废渣、裂纹、弧坑、焊瘤等，并用测量工具检查焊缝尺寸。致密性检验；主要用水（气）压试验、煤油渗漏、渗氨试验、真空试验、氦气探漏等方法检验。无损探伤：无损探伤是利用放射线、超声波、电磁辐射、磁性、涡流、渗透性等物理现象，在不损伤被检产品的情况下，发现和检查内部或表面缺陷的方法。2）破坏性检验：焊接质量的破坏性检验包括焊接接头机械性能试验、焊缝化学成分分析、金相组织测定、扩散含量

41、测定、接头的耐腐蚀性能试验等，主要用于测定接头或焊缝性能是否能满足使用要求。1.铆接的种类和形式铆接：利用铆钉将两个以上的零构件连接为一个整体的连接方法称为铆接。铆接的类型：有强固铆接、密固铆接和紧固铆接三种铆接的基本形式：有搭接、对接和角接三种。搭接：将板件边缘对搭在一起，用铆钉加以固定连接的结构形式，见图6-65；铆接施工铆接施工图图6-656-65搭接形式搭接形式(a)单剪切铆接法 (b)双剪切铆接法 对接：将两条要连接的板条置于同一平面，利用盖板把板件铆接在一起，见图6-66；角接：两块板件互相垂直或按一定角度用铆钉固定连接，见图6-67。图图6-666-66对接形式对接形式(a)单盖

42、板式 (b)双盖板式图图6-676-67角接形式角接形式(a)一侧角钢连接 (b)两侧角钢连接2.铆接操作要点（1）冷铆：冷铆是铆钉在常温状态下进行的铆接。（2）热铆：热铆是将铆钉加热后的铆接，称为热铆。（3）用铆钉枪铆接时，铆钉需加热到10001100；用铆接机铆接时，加热温度为650670。铆钉的终铆温度应在450600之间。（4）铆接前应用数量不少于铆钉孔数的14螺栓临时固定铆件，并用矫正冲或铰刀修整钉孔至符合要求。（5）用手顶把顶钉时，应使顶把与顶头中心成一条直线。（6）热铆开始时，铆钉枪风量要小些，待钉杆镦粗后，加大风量，逐渐将钉杆外伸端打成钉头形状。1.普通螺栓连接施工（）一般要求

43、：普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求：1）为增大承压面积，螺栓头和螺母下面应放置平垫圈；2）螺栓头下面放置垫圈不得多于2个，螺母下放置垫圈不应多于1个；3）对设计要求防松动的螺栓，应采用有防松装置的螺母或弹簧垫圈或用人工方法采取防松措施；螺栓连接施工螺栓连接施工4）对工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部的支承面垂直于螺杆；5）螺杆规格选择、连接形式、螺栓的布置、螺栓孔尺寸符合设计要求及有关规定。（2）螺栓的紧固及检验：为了保证连接接头中各螺栓受力均匀，螺栓紧固次序宜从中间对称向两侧进行；对大型接头宜采用复拧方式，即两次紧固。3.高强度螺栓连接施工高强度螺栓分类：（1）

44、按外形分：分为大六角头高强度螺栓和抗剪型高强度螺栓两种类型。（2）按性能等级分：分为8.8级，10.9级12.9级，目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种，扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种，见图6-68。图6-68 高强螺栓连接副1-螺栓；2-垫圈；3-螺母（1）一般规定：高强度螺栓连接施工时，应符合下列要求：1）高强度螺栓连接副应有质量保证书，由制造厂按批配套供货；2）高强度螺栓连接施工前，应对连接副和连接件进行检查和复验；3）高强度螺栓连接安装时，在每个节点上应穿入的临时螺栓和冲钉数量，由安装时可能承担的荷载计算确定，并应符合相关规定；4）不得用高强度螺栓兼做临时螺栓

45、，以防损伤螺纹；5）高强度螺栓的安装应能自由穿入，严禁强行穿入；6）高强度螺栓的安装应在结构构件中心位置调整后进行；7）高强度螺栓孔应采取钻孔成形的方法。螺栓孔径应符合设计要求。孔径允许偏差见表6-19；8）高强度螺栓连接构件螺栓孔的孔距及边距应符合表6-20要求。9）高强度螺栓连接构件的孔距允许偏差符合表6-21的规定；（2）大六角头高强度螺栓连接施工大六角头高强度螺栓连接施工一般采用的紧固方法有扭矩法和转角法。1）扭矩法：一般先用普通扳手进行初拧，初拧扭矩可取为施工扭矩的50%左右。然后使用扭矩扳手，按施工扭矩值进行终拧。2）转角法：用控制螺栓应变即控制螺母的转角来获得规定的预拉力，因不需

46、专用扳手，故简单有效。终拧角度可预先测定。图图6-696-69转角施工方法转角施工方法（3）扭剪型高强度螺栓连接施工扭剪型高强度螺栓施工是采用专用的电动扳手进行终拧，梅花头拧掉则终拧结束。扭剪型高强度螺栓的拧紧可分为初拧、终拧，对于大型节点分为初拧、复拧、终拧。初拧采用手动扳手或专用定矩电动扳手，初拧值为预拉力标准值的50%左右。复拧扭矩等于初拧扭矩值；初拧或复拧后的高强度螺栓应用颜色在螺母上涂上标记；然后用专用电动扳手进行终拧，直至拧掉螺栓尾部梅花头，读出预拉力值。图图6-70扭剪型高强度螺栓连接副终拧示意扭剪型高强度螺栓连接副终拧示意（4）高强度螺栓连接副的施工质量检查与验收高强度螺栓施工

47、质量应有下列原始检查验收记录：高强度螺栓连接副复验数据、抗滑移系数试验数据、初拧扭矩、终拧扭矩、扭矩扳手检查数据和施工质量检查验收记录等。为了减轻并防止钢结构的腐蚀，主要采用涂装方法进行防腐。涂料按其基料中的成膜物质分17类；施工中按其作用及先后顺序分为底涂料和饰面涂料两种。1.底涂料：含粉料多，基料少，成膜粗糙，与钢材表面粘结力强，并与饰面涂料结合好。2.饰面涂料：含粉料少，基料多，成膜后有光泽。主要功能是保护下层的防腐涂料。6.4.4 6.4.4 钢结构构件的防腐与涂装钢结构构件的防腐与涂装钢结构构件防腐涂料的种类钢结构构件防腐涂料的种类涂装前钢材表面的处理是保证涂料防腐效果和钢构件使用寿

48、命的关键。1.钢结构的除锈是构件在施涂之前的一道关键工序，除锈干净可提高底防锈涂料的附着力，确保构件的防腐质量。2.钢材表面除锈处理方法钢材表面除锈方法有：手工除锈、动力工具除锈、喷射或抛射除锈、酸洗除锈等。3.钢结构防腐的除锈等级钢结构防腐的除锈等级应符合设计要求或表622。钢构件涂装前表面处理钢构件涂装前表面处理涂装施工前，钢结构制作、安装、校正已完成并验收合格。涂装施工环境温度宜为1530，施工环境相对湿度85；钢材表面的温度应高于空气露点温度3以上。1.施涂方法及顺序钢结构涂装工序：有刷防锈漆、局部刮腻子、涂装施工、漆膜质量检查。涂装施工方法:有刷涂法、滚涂法、浸涂法、空气喷涂法、无气

49、喷涂法、粉末涂装法。涂装施工涂装施工2.涂膜的遍数及厚度涂装遍数、涂层厚度均应符合设计要求。涂层干漆膜总厚度一般为：室外150m，室内125m；其允许偏差为-25m。3.钢结构防火涂料涂装施工（1）钢结构防火涂料类型：1）按所用粘结剂的不同分为有机类、无机类；2）按涂层的厚度分为薄涂型（27）、厚涂型（850）两类；3）按施工环境不同分为室内、露天两类；4）按涂层受热后的状态分为膨胀型和非膨胀型两类。（2）选用原则：选用的防火涂料应符合国家有关标准的规定；1）室内裸露钢结构，轻型屋盖钢结构及有装饰要求的钢结构，当规定耐火极限在1.5h以下时，宜选用薄涂型钢结构防火涂料；2）室内隐蔽钢结构，高层

50、全钢结构及多层厂房钢结构，当规定耐火极限在2.0h以上时，应选用厚涂型钢结构防火涂料；3）露天钢结构应选用室外钢结构防火涂料。4）耐久性和防火性要求较高的钢结构，宜选厚涂型防火涂料。（3）施工要求：1）钢结构涂装应在安装就位完毕并经验收合格后进行。2）钢结构防火涂料施工前应搅拌均匀，方可施工。3）双组分涂料应按说明书规定的配比配制，随用随配。配制的涂料应在规定的时间内用完。（4）薄涂型钢结构防火涂料施工：1）喷涂方法：底层涂料宜喷涂；面层涂料可采用刷涂，喷涂或滚涂；局部修补及小面积施工可采用抹灰刀等工具手工抹涂。2）施工要点：底层涂料一般喷23遍，待前遍干燥后再喷后一遍，二、三遍每遍喷涂厚度不