鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第1頁/共79頁第一章緒論

第二章材料的分類及進場驗收

第三章鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝

第四章鋼結(jié)構(gòu)的防護

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第2頁/共79頁第一章緒論第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點與應(yīng)用第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)常見術(shù)語鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第3頁/共79頁第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展1、新中國成立后，隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)曾起過重要作用，如第一個五年計劃期間，建設(shè)了一大批鋼結(jié)構(gòu)廠房、橋梁。但由于受到鋼產(chǎn)量的制約，在其后的很長一段時間內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)被限制使用在其他結(jié)構(gòu)不能代替的重大工程項目中，在一定程度上，影響了鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。2、96年我國鋼產(chǎn)量已開始超億噸，居世界首位，為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展奠定物質(zhì)基礎(chǔ)，對鋼材的使用已由“節(jié)約使用”變?yōu)椤昂侠碛娩摗?、“加大建筑用鋼”?、當(dāng)今我國建筑業(yè)中發(fā)展最快的就是鋼結(jié)構(gòu)，最缺的人才也是鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)以帶動其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已成為建筑業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第4頁/共79頁第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的特點及應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材1、鋼結(jié)構(gòu)的特點

①.強度高、強重比大；塑性、韌性好；

②.材質(zhì)均勻，符合力學(xué)假定，安全可靠度高；

③.工廠化生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，施工速度快；

④.鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火；易銹蝕，耐腐性差。2、鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用①.重型結(jié)構(gòu)及大跨度鋼結(jié)構(gòu)；②.多層、高層及超高層鋼結(jié)構(gòu)；③.輕鋼結(jié)構(gòu)；④.塔桅等高聳結(jié)構(gòu)。第5頁/共79頁第三節(jié)鋼結(jié)構(gòu)常見術(shù)語■零件：組成部件或構(gòu)件的最小單元，如節(jié)點板、翼緣板等。■部件：由若干零件組成的單元，如焊接H型鋼、牛腿等。■構(gòu)件：由零件或由零件和部件組成的鋼結(jié)構(gòu)基本單元，如梁、柱、支撐等。■小拼單元：鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝工程中，除散件之外的最小安裝單元，一般分平面桁架和錐體兩種類型?！鲋衅磫卧轰摼W(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝工程中，由散件之外的最小安裝單元組成的安裝單元，一般分條狀和塊狀兩種類型。

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第6頁/共79頁■高強度螺栓連接副：高強度螺栓和與之配套的螺母、墊圈的總稱。■抗滑移系數(shù)：高強度螺栓連接中，使連接件摩擦面產(chǎn)生滑動時的外力與垂直于摩擦面的高強度螺栓預(yù)拉力之和的比值?！鲱A(yù)拼裝：為檢驗構(gòu)件是否滿足安裝質(zhì)量要求而進行的拼裝?！隹臻g剛度單元：由構(gòu)件構(gòu)成的基本的穩(wěn)定空間的體系?！龊羔敚ㄋㄡ敚┖附樱簩⒑羔敚ㄋㄡ敚┮欢伺c板件（或管件）表面接觸通電引弧，待接觸面熔化后，給焊釘（栓釘）一定壓力完成焊接的方法?！霏h(huán)境溫度：制作或安裝時現(xiàn)場的溫度。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第7頁/共79頁節(jié)點板是一種將鋼梁結(jié)合在一起的零件。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第8頁/共79頁翼緣板是焊接不同規(guī)格尺寸的輕型H型鋼專用材料，此產(chǎn)品優(yōu)化了焊接H型鋼的生產(chǎn)工藝，代替板材，節(jié)省了剪切的費用，節(jié)省工時，節(jié)省鋼材消耗從而大大降低了焊接H型鋼的成本。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第9頁/共79頁牛腿也叫支撐座,它對鋼結(jié)構(gòu)起到支撐作用。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第10頁/共79頁工程中由桿件通過焊接、鉚接或螺栓連接而成的結(jié)構(gòu)，稱為“桁架”。特點：各桿件受力均以單向拉、壓為主，通過對上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第11頁/共79頁第二章材料的分類及進場驗收第一節(jié)鋼材的種類及進場驗收

第二節(jié)連接件的種類及進場驗收

第三節(jié)焊接材料的種類及進場驗收鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第12頁/共79頁1、鋼材的基本要求

鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不相同，對鋼結(jié)構(gòu)用鋼來說，主要有三方面的要求。①.較高的強度：結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕；②.較好的塑性及韌性：塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動力荷載；③.良好的加工性能與耐久性：包括可焊性、冷彎性能以及耐腐性能。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第一節(jié)鋼材的種類及進場驗收第13頁/共79頁2、鋼材的種類

鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材主要為熱軋成型的鋼板、型鋼，以及冷彎成型的薄壁型鋼等。①.鋼板鋼板有薄鋼板（厚度0.35~4mm）、厚鋼板（厚度4.5~60mm）、特厚板（板厚＞60mm）和扁鋼(厚度4~60mm，寬度為12~200mm)等。鋼板用“—寬×厚×長”或“—寬×厚”表示，單位為mm，如—450×8×3100，—450×8。扁鋼鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第14頁/共79頁②.型鋼鋼結(jié)構(gòu)常用的型鋼是角鋼、槽鋼、工字型鋼和H型鋼、鋼管等。除H型鋼和鋼管有熱軋和焊接成型外，其余型鋼均為熱軋成型。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材■角鋼規(guī)格表示方法：⑴.等邊角鋼的兩個邊寬相等。其規(guī)格以邊寬×邊寬×邊厚的毫米數(shù)表示，如“∠30×30×3”

。角鋼規(guī)格也可用型號（號數(shù)）表示，型號是邊寬的厘米數(shù)，如∠3#。⑵.不等邊角鋼的兩個邊寬不等。其規(guī)格以長邊寬×短邊寬×邊厚

的毫米數(shù)表示，如“∠32×20×3”

。也可用型號表示

。角鋼規(guī)格也可用型號（號數(shù)）表示，型號是邊寬的厘米數(shù)，如∠3.2/2#。第15頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第16頁/共79頁■槽鋼規(guī)格表示方法：用其截面的主要輪廓尺寸（mm）來表示，即以腰高（h）*腿寬（b）*腰厚（d）的毫米數(shù)表示，如[120*53*5。槽鋼規(guī)格也可用型號（號數(shù)）表示，型號表示腰高的厘米數(shù)[12#。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第17頁/共79頁

■工字鋼規(guī)格表示方法：其規(guī)格以腰高(h)*腿寬(b)*腰厚(d)的毫數(shù)表示，如“工160*88*6”，即表示腰高為160毫米，腿寬為88毫米，腰厚為6毫米的工字鋼。工字鋼的規(guī)格也可用型號表示，型號表示腰高的厘米數(shù)，如工16#。

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第18頁/共79頁

■H型鋼規(guī)格表示方法：其規(guī)格高度H×寬度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2，如H200×200×8×12表示為高200mm寬200mm腹板厚度8mm，翼板厚度12mm的寬翼緣H型鋼。

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第19頁/共79頁③.冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼采用薄鋼板冷軋制成。其壁厚一般為1.5~12mm，但承重結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的壁厚不宜小于2mm。薄壁型鋼能充分利用鋼材的強度以節(jié)約鋼材，在輕鋼結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。常用冷彎薄壁型鋼截面型式有等邊角鋼、卷邊等邊角鋼、Z型鋼、卷邊Z型鋼、槽鋼、卷邊槽鋼（C型鋼）、鋼管等。注:工字鋼和H型鋼的區(qū)別工字鋼翼緣是變戴面靠腹板部厚,外部薄;H型鋼的翼緣是等戴面。工字鋼的邊長小，高度大，只能承受單方向的力。

而H型鋼槽深，厚度大，可以承受兩個方向的力。工字鋼主要用于橫梁，而H型鋼主要用于結(jié)構(gòu)的承重柱。

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第20頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第21頁/共79頁鋼材的選用原則

鋼材選用的原則是既要使結(jié)構(gòu)安全可靠和滿足使用要求，又要最大可能節(jié)約鋼材和降低造價。為保證承重結(jié)構(gòu)的承載力和防止在一定條件下可能出現(xiàn)的脆性破壞，應(yīng)綜合考慮下列因素：結(jié)構(gòu)的重要性、荷載的性質(zhì)、連接方法、結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境、鋼材厚度。3、鋼材進場驗收

鋼材的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。進口鋼材產(chǎn)品的質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計和合同規(guī)定標準的要求。檢查數(shù)量：全數(shù)檢查檢驗方法：檢查質(zhì)量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第22頁/共79頁1、連接件的種類

鋼結(jié)構(gòu)連接用高強度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副、鋼網(wǎng)架用高強度螺栓、普通螺栓、鉚釘、自攻釘、拉鉚釘、射釘、錨栓（機械型和化學(xué)試劑型）

、地腳錨栓等緊固標準件及螺母、墊圈等標準配件。高強度大六角頭螺栓連接副普通螺栓鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第二節(jié)連接件的種類及進場驗收第23頁/共79頁自攻釘拉鉚釘射釘?shù)啬_錨栓鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第24頁/共79頁

鋼結(jié)構(gòu)連接用高強度大六角頭螺栓連接副、扭剪型高強度螺栓連接副、鋼網(wǎng)架用高強度螺栓、普通螺栓、鉚釘、自攻釘、拉鉚釘、射釘、錨栓（機械型和化學(xué)試劑型）、地腳錨栓等緊固標準件及螺母、墊圈等標準配件，其品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合現(xiàn)行國家產(chǎn)品標準和設(shè)計要求。高強度大六角頭螺栓連接副和扭剪型高強度螺栓連接副出廠時應(yīng)分別隨箱帶有扭矩系數(shù)和緊固軸力（預(yù)拉力）的檢驗報告。檢查數(shù)量：部分(全數(shù))檢查。檢驗方法：檢查產(chǎn)品的質(zhì)量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等。2、連接件進場驗收鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第25頁/共79頁●對Q235鋼制作的重級工作制吊車梁或類似結(jié)構(gòu)，宜采用E4315、E4316型焊條；對其他結(jié)構(gòu)，則宜采用E4300～E4313型焊條；●對16Mn鋼制作的重級工作制吊車梁或類似結(jié)構(gòu)，宜采用E5015、E5016型焊條；對其他結(jié)構(gòu)，則宜采用E5001～

E5014型焊條。1、焊接材料的種類及選用原則

鋼結(jié)構(gòu)中焊接材料的選用，需適應(yīng)焊接場地（工廠焊接或工地焊接）、焊接方法、焊接方式（連續(xù)焊縫、斷續(xù)焊縫或局部焊縫），特別是要與焊件鋼材的強度和材質(zhì)要求相適應(yīng)。第三節(jié)焊接材料的種類及進場驗收①.手工焊接用焊條鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第26頁/共79頁

焊條外觀不應(yīng)有藥皮脫落、焊芯生銹等缺陷；焊劑不應(yīng)受潮結(jié)塊。檢查數(shù)量：按量抽查1%，且不應(yīng)少于10包。檢驗方法：觀察檢查、焊接材料的質(zhì)量合格證明文件、中文標志及檢驗報告等。

說明：焊條、焊劑保管不當(dāng)，容易受潮，不僅影響操作的工藝性能，而且會對接頭的理化性能造成不利影響。對于外觀不符合要求的焊接材料，不應(yīng)在工程中采用。2、焊接材料的進場驗收■對Q235鋼，采用H08、H08A、H08E焊絲配合中錳型、高錳型焊劑，或采用H08Mn、H08MnA配合無錳型、低錳型焊劑；■對16Mn鋼及16Mnq鋼，采用H08A、H08E配合高錳型焊劑，或采用H08Mn、H08MnA配合中錳型或高錳型焊劑，或采用H10Mn2配合無錳型或低錳型焊劑。②.自動及半自動埋弧焊用的焊絲及焊劑鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第27頁/共79頁第三章鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作

第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)拼裝與安裝

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第28頁/共79頁第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作

1.鋼材的除銹

①.手工和動力工具除銹

手工除銹該法只有在其他方法不宜使用時才采用。常用的工具有：鏟刀或刮刀、砂布或砂紙、鋼絲刷或鋼絲束等。

鏟刀刮刀鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第29頁/共79頁砂布砂紙鋼絲刷鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第30頁/共79頁②.動力工具除銹它是目前一般常用的除銹方法。其常用工具有：氣動端型平面砂磨機、氣動角向平面砂磨機、電動角向平面砂磨機、直柄砂輪機、風(fēng)動鋼絲刷、風(fēng)動打銹錘、風(fēng)動齒形旋轉(zhuǎn)式除銹器、風(fēng)動氣鏟等。

氣動端型平面砂磨機風(fēng)動氣鏟鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材直柄砂輪機第31頁/共79頁③.噴射或拋射除銹■噴射除銹將磨料高速噴向鋼表面，將氧化皮、鐵銹及污物等除掉，表面獲得一定的粗糙度。此法人工操作、成本低，質(zhì)量好，是一種常用的除銹方法。但對環(huán)境污染大；適用在無固定加工場地除銹。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第32頁/共79頁■拋射除銹使磨料以高速的沖擊和摩擦除去鋼材表面的鐵銹、氧化皮和污物等。拋射除銹可以改善鋼材的疲勞強度和抗腐蝕應(yīng)力，并對鋼材表面粗糙度也有不同程度的提高。效率高、質(zhì)量好；但需要一定的設(shè)備和噴射用磨料，費用較高。一般用于鋼結(jié)構(gòu)制作加工廠。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第33頁/共79頁

注:拋丸工藝與噴砂工藝的根本區(qū)別是拋射，而不是噴射，拋射的不是砂，而是鋼丸。鋼丸直徑遠大于噴砂直徑。他的原理是根據(jù)具體要求將不同粒徑的鋼丸高速射到板材表面，沖擊力巨大的鋼丸迅速把板材表面剝蝕成立體感很強的表層。用這種方法加工出來的產(chǎn)品，不但質(zhì)量穩(wěn)定，外表美觀沒有盲區(qū)，而且加工速度快，成本低。

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材■酸洗除銹酸洗除銹亦稱化學(xué)除銹。污染較嚴重；經(jīng)酸洗除銹的工件，因清洗不凈，會繼續(xù)腐蝕和降低鋼材性能,主要用于不銹鋼的除銹。第34頁/共79頁■鋼材表面銹蝕和除銹等級標準銹蝕等級根據(jù)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（ＧＢ８９２３－８８）標準，訂有四個銹蝕等級，以Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ表示：Ａ.全面地覆蓋著氧化皮而幾乎沒有鐵銹的鋼材表面。Ｂ.已發(fā)生銹蝕，并且部分氧化皮已經(jīng)剝落的鋼材表面。Ｃ.氧化皮因銹蝕而剝落，或者可以刮除，并有少量點蝕的鋼材表面。Ｄ.氧化皮已因銹蝕而全面剝落，并且已普遍發(fā)生點蝕的鋼材表面。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第35頁/共79頁2.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作①.放樣：即按照技術(shù)部門審核過的施工圖，以１：１的比例在樣板上彈出實樣，求取實長，根據(jù)實長制作樣板。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工制作一般應(yīng)進行放樣，放樣前應(yīng)核對施工圖紙并熟悉加工工藝要求。對施工圖中結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要節(jié)點尺寸可放實樣或計算校核。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第36頁/共79頁②.鋼材矯正：鋼材加工前必須進行矯正，使之平直，以免影響制作精度。碳素結(jié)構(gòu)鋼在溫度低于－１６℃，低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－１２℃時，不得進行冷矯正和冷彎曲。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正時，加熱溫度應(yīng)根據(jù)鋼材性能選定，但不得超過９００℃。低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正后應(yīng)緩慢冷卻。矯正后的鋼表面不應(yīng)有明顯的凹凸面或損傷，表面劃痕深度不得大于０.5ＭＭ，且應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。鋼結(jié)構(gòu)矯正后的允許偏差，應(yīng)符合表１２－２規(guī)定。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第37頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第38頁/共79頁③.號料：以樣板為依據(jù)，在原材料上劃出實樣，并打上各種加工記號。構(gòu)件制作時，設(shè)計圖紙所示構(gòu)件尺寸與構(gòu)件制作所需材料尺寸可能不同，號料時需要考慮各項加工余量。鋼構(gòu)件的放樣和號料應(yīng)根據(jù)工藝要求預(yù)留制作和安裝時的焊接收縮余量及切割、刨邊和銑平等加工余量。■號料前應(yīng)核對鋼材規(guī)格、材質(zhì)、批號，并應(yīng)清除鋼材表面油污、泥土等臟物，鋼材應(yīng)進行矯正，且表面質(zhì)量應(yīng)符合表１２－２的規(guī)定?！鲣摬牟捎脛濁槃澗€號料時，劃線寬度不宜大于０.３ＭＭ。較長的直線宜采用０.８ＭＭ彈簧鋼絲配合直尺和角尺聯(lián)合劃線。■板材號料應(yīng)號出基準檢查線和定孔線。號料后應(yīng)在零件上注明生產(chǎn)號、零件號、數(shù)量、加工方法等，并應(yīng)根據(jù)零件不同的材質(zhì)，采用不同顏色標注。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第39頁/共79頁■構(gòu)件制作的工序及操作要點經(jīng)放樣，原材料矯正和號料之后即可進行構(gòu)件的制作加工。鋼構(gòu)件的制作工序包括：切割、矯正和成型、邊緣加工等。④.切割■厚度大于或等于８ＭＭ的板材可采用自動或半自動氣割；厚度小于１２ＭＭ的板材可采用剪板機剪切，大于或等于∟９０×１０的角鋼或其他鋼材可采用鋸床切割；小于或等于∟９０×１０的角鋼可采用剪切。手工氣割宜采用靠模、圓規(guī)等輔助工具，型材手工氣割時，切割面需用砂輪打磨處理。吊車梁或Ｈ型鋼的翼緣板應(yīng)采用精密切割方法切割。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第40頁/共79頁■碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-20℃時，低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-15℃時，不得剪切和沖孔。

■氣割用氧氣純度應(yīng)在99.5％以上，乙炔純度應(yīng)在96.5％以上，丙炔純度應(yīng)在98％以上。

■板材氣割應(yīng)在專用平臺上進行，平臺與板材的接觸應(yīng)為線狀或點狀接觸。

■切割前應(yīng)將鋼材表面距切割邊緣約50MM范圍內(nèi)的鐵銹、油污等清理干凈。對高強度大厚度鋼板的切割，在環(huán)境溫度較低時應(yīng)進行預(yù)熱。切割后斷口上不得有裂紋，并應(yīng)清除邊緣上的熔瘤和飛濺物。

■切割后鋼材不得有分層。

■氣割后零件尺寸的允許偏差見表12-6的規(guī)定。

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第41頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第42頁/共79頁⑤.成形

當(dāng)零件采用熱加工成型時，加熱溫度宜控制在900℃~1000℃；碳素結(jié)構(gòu)鋼在溫度下降到700℃之前，低合金結(jié)構(gòu)鋼在溫度下降到800℃之前，應(yīng)結(jié)束加工；低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)緩慢冷卻。彎曲成型的零件應(yīng)采用弧形樣板檢查。當(dāng)零件弦長等于或小于1500mm時，樣板的弦長應(yīng)與零件的弦長相等；當(dāng)彎曲零件的弦長大于1500mm時，樣板的弦長不應(yīng)小于1500mm，且其成形部位與樣板的間隙不得大于2.0mm。⑥.邊緣加工

氣割或機械剪切的零件，需要進行邊緣加工時，其創(chuàng)削量不應(yīng)小于2.0mm。邊緣加工面的允許偏差見表12-7。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第43頁/共79頁⑦.制孔

鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第44頁/共79頁第二節(jié)鋼結(jié)構(gòu)拼裝與安裝

1、鋼屋架（鋼天窗架）拼裝①.鋼構(gòu)件出廠前，先驗收鋼構(gòu)件，盡量做到把安裝問題消滅在加工廠內(nèi)。②.現(xiàn)場拼裝地基堅硬，并做相應(yīng)的拼裝臺；必要時加約束處理找平。③.檢查拼裝節(jié)點處的角鋼或鋼管是否變形；如有變形，用機械矯正或火焰矯正，達到標準后，再按照設(shè)計圖紙進行拼裝。……鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材鋼結(jié)構(gòu)的拼裝第45頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第46頁/共79頁2、鋼柱拼裝

應(yīng)用于需要多節(jié)柱的拼裝在一起安裝過程①.為便于保證鋼柱拼接質(zhì)量，減少高空作業(yè)，在地面臥拼，起重機起重能力能滿足一次起吊。②.根據(jù)鋼柱斷面不同，采取相應(yīng)的鋼平臺及胎具。③.每個拼裝節(jié)點最容易出現(xiàn)翼緣錯口問題。如發(fā)現(xiàn)翼緣板制作構(gòu)件時發(fā)生變形，采用方便的機械矯正或火工矯正，達到允許誤差繼續(xù)拼接。拼接一般用倒鏈且焊耳板的方法校正對接。④.接頭一面焊接冷卻后，將柱翻身。在焊另一面前，接著進行找平、繼續(xù)測量通線、找標高、點焊、焊好、約束板、焊接、冷卻、割掉約束板和耳板、復(fù)核尺寸?！摻Y(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第47頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第48頁/共79頁

鋼梁拼裝用于較大跨度桁架、輕型鋼結(jié)構(gòu)，端面工、H、□型居多，連接方法有高強度螺栓、栓焊組合和焊接三種形式。①.變截面斜梁、多截面梁、實腹焊接工字形截面或H形截面梁，根據(jù)運輸條件劃分為若干個單元，單元之間可通過端板以高強度螺栓連接拼裝。②.拼裝方法，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)形式和桿件連接方法，采取不同方法。如起重設(shè)備能滿足吊裝要求，先考慮臥拼，臥拼的程序同屋架；其次，才考慮采用立拼。3.鋼梁拼裝鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第49頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第50頁/共79頁

鋼結(jié)構(gòu)的安裝1.一般要求①.鋼結(jié)構(gòu)的安裝程序,必須確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和不導(dǎo)致永久性的變形。②.安裝前,應(yīng)按照構(gòu)件明細表核對進場的構(gòu)件,查驗質(zhì)量證明書和設(shè)計更改文件;工廠預(yù)裝的大型構(gòu)件在現(xiàn)場組裝時,應(yīng)根據(jù)預(yù)組裝的合格記錄進行。③.構(gòu)件在工地制孔、組裝和焊接以及涂層等的質(zhì)量要求均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。④.構(gòu)件在運輸和安裝過程中,被破壞的涂層以及安裝連接處,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定補涂。涂面層應(yīng)在結(jié)構(gòu)安裝完成并固定后進行。⑤.構(gòu)件安裝和校正時,如檢測空間的距離和跨度超過10M以上,應(yīng)用夾具和拉力計數(shù)器配合卷尺使用,其拉力值應(yīng)根據(jù)溫差換算標定讀數(shù)。⑥.鋼結(jié)構(gòu)的試驗方法,應(yīng)按設(shè)計要求和專門的規(guī)范的規(guī)定進行。⑦.嚴禁在吊車梁的下翼緣和腹板上焊接懸掛物和卡具。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第51頁/共79頁2.基礎(chǔ)

①.構(gòu)件安裝前,必須取得基礎(chǔ)驗收的合格資料(行—列線和標高等)?；A(chǔ)施工單位可分批或一次交給,但每批所交給的合格資料,應(yīng)是一個安裝單元的全部柱基基礎(chǔ)。

②.安裝前,應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)驗收資料復(fù)核各項數(shù)據(jù),并標注在基礎(chǔ)表面上。支承面,支座和地腳螺栓的位置、標高等的偏差應(yīng)符合表19－36的規(guī)定。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第52頁/共79頁③.復(fù)核定位應(yīng)使用軸線控制點和測量標高的基準點。

④.鋼柱腳下面的支承構(gòu)造,應(yīng)符合設(shè)計要求,需要填墊墊鐵時,每迭不得多于三塊。

⑤.鋼柱腳底板面與基礎(chǔ)間的空隙,應(yīng)用細石混凝土澆筑填實。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第53頁/共79頁3.運輸和堆存

①.裝卸、運輸和堆存均不得損壞構(gòu)件并防止變形。堆放物應(yīng)放置在墊木上。已變形的構(gòu)件應(yīng)予矯正,并重新檢驗。

②.剛結(jié)構(gòu)運送到安裝地點的順序應(yīng)符合安裝程序,并應(yīng)成套供應(yīng)。

堆存時,應(yīng)考慮擴大拼裝和安裝程序的要求。4.安裝和校正

①.構(gòu)件安裝宜采用擴大拼裝綜合安裝的方法施工。

②.擴大拼裝時,對容易變形的構(gòu)件應(yīng)做強度和穩(wěn)定性驗算。需要時,應(yīng)采取加固措施。

③.采用綜合安裝方法時,其結(jié)構(gòu)必須能劃分成若干獨立單元或體系,每一體系(單元)的全部構(gòu)件安裝完后,均應(yīng)具有足夠的空間剛度和可靠的穩(wěn)定性。

④.需要利用已安裝好的結(jié)構(gòu)吊裝其他構(gòu)件和設(shè)備時,應(yīng)征得設(shè)計單位的同意,同時應(yīng)采取措施防止損壞結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第54頁/共79頁⑤.確定幾何位置的主要構(gòu)件(柱、剛架等)應(yīng)吊裝在設(shè)計位置上,在松開吊鉤前應(yīng)作初步校正并牢固。

⑥.多層框架結(jié)構(gòu)的安裝,每完成一個層間的柱后,應(yīng)進行校正,繼續(xù)安裝上一個層間時,應(yīng)考慮下一個層間安裝的偏差值。

⑦.已安裝的結(jié)構(gòu)單元,在檢測調(diào)整時,應(yīng)考慮外界環(huán)境影響(如風(fēng)力、溫差和日照)出現(xiàn)的自然變形。吊車梁和軌道的調(diào)整應(yīng)在主要構(gòu)件牢定后進行。

⑧.設(shè)計要求頂緊的節(jié)點,相接觸的兩個平面必須保證有70％緊貼,用0.3mm的塞尺檢查,插入深度的面積不得大于總面積的30％,邊緣最大間隙不得大于0.8mm。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第55頁/共79頁5.鋼結(jié)構(gòu)的連接

鋼結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件由鋼板、型鋼等連接而成，如梁、柱、桁架等，運到工地后通過安裝連接成整體結(jié)構(gòu)，如廠房、橋梁等。因此在鋼結(jié)構(gòu)中，連接占有很重要的地位，設(shè)計任何鋼結(jié)構(gòu)都會遇到連接問題。

鋼結(jié)構(gòu)的連接通常有焊接，鉚接和螺栓連接。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第56頁/共79頁①.鋼結(jié)構(gòu)焊接連接焊接連接是現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)最主要的連接方式，它的優(yōu)點是任何形狀的結(jié)構(gòu)都可用焊縫連接，構(gòu)造簡單。焊接連接一般不需拼接材料，省鋼省工，而且能實現(xiàn)自動化操作，生產(chǎn)效率較高。目前鋼結(jié)構(gòu)中焊接結(jié)構(gòu)占絕對優(yōu)勢。但是，焊縫質(zhì)量易受材料，操作的影響，因此對鋼材材性要求較高。高強度鋼更要有嚴格的焊接程序，焊縫質(zhì)量要通過多種途徑的檢驗來保證。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第57頁/共79頁■鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法有電弧焊，電阻焊和氣焊。

手工電弧焊埋弧自動焊鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材電阻焊氣焊第58頁/共79頁■對接焊縫的形式有直邊縫、單邊V形縫，雙邊V形縫、U形縫、K形縫、X形縫等。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第59頁/共79頁

■焊接連接與鉚釘、螺栓連接比較有下列優(yōu)點：⑴不需要在鋼材上打孔鉆眼，既省工省時，又不使材料的截面積受到減損，使材料得到充分利用；⑵任何形狀的構(gòu)件都可直接連接，一般不需要輔助零件，使連接構(gòu)造簡單，傳力路線短，適應(yīng)面廣；⑶焊接連接的氣密性和水密性都較好，結(jié)構(gòu)剛性也較大，結(jié)構(gòu)的整體性較好。

■但是，焊縫連接也存在下列問題：⑴焊縫中可能存在裂紋、氣孔、燒穿、夾渣、未焊透、咬邊、焊瘤等缺陷。⑵由于高溫作用在焊縫附近形成熱影響區(qū)，鋼材的金相組織和機械性能發(fā)生變化，材質(zhì)變脆；⑶焊接的殘余應(yīng)力會使結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞和降低壓桿穩(wěn)定的臨界荷載，同時殘余變形還會使構(gòu)件尺寸和形狀發(fā)生變化；⑷焊接結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性，局部裂縫一經(jīng)發(fā)生便容易擴展到整體。由于以上原因，焊接結(jié)構(gòu)的低溫冷脆問題就比較突出。設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時，應(yīng)經(jīng)?？紤]焊接連接的上述特點，要揚長避短。遇到重要的焊接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計與焊接工藝要密切配合，取得一個完滿的設(shè)計和施工方案。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第60頁/共79頁②.鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接■螺栓連接的排列和構(gòu)造要求螺栓在構(gòu)件上的排列可以是并列或錯列（圖3-11），排列時應(yīng)考慮下列要求:圖3-11鋼板上螺栓的排列(a)并列；(b)錯列；(c)容許間距鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第61頁/共79頁

★受力要求：對于受拉構(gòu)件，螺栓的栓距和線距不應(yīng)過小，否則對鋼板截面削弱太多，構(gòu)件有可能沿直線或折線發(fā)生凈截面破壞。對于受壓構(gòu)件，沿作用力方向螺栓間距不應(yīng)過大，否則被連接的板件間容易發(fā)生凸曲現(xiàn)象。因此，從受力角度應(yīng)規(guī)定螺栓的最大和最小容許間距。

★構(gòu)造要求：若栓距和線距過大，則構(gòu)件接觸面不夠緊密，潮氣易于侵入縫隙而產(chǎn)生腐蝕，所以，構(gòu)造上要規(guī)定螺栓的最大容許間距。

★施工要求：為便于轉(zhuǎn)動螺栓扳手，就要保證一定的作業(yè)空間。所以，施工上要規(guī)定螺栓的最小容許間距。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第62頁/共79頁■螺栓的受力分類栓根據(jù)作用不同，按螺栓受力可以分為：受剪、受拉及剪拉共同作用。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第63頁/共79頁⑴優(yōu)點：安裝方便，特別適用工地安裝連接，也便于拆卸。

⑵缺點：在板件上開孔和拼裝時對孔，增加制造工作量，螺栓孔使截面削減，同時還浪費鋼材?！雎菟ㄟB接的特點

■螺栓連接要求

⑴永久普通螺栓緊固應(yīng)牢固、可靠、外露絲扣不應(yīng)少于2扣。

⑵自攻螺栓與連接鋼板應(yīng)緊固密貼，外觀排列整齊。⑶高強度螺栓連接副擰后，螺栓絲扣外露應(yīng)為2-3扣，其中允許有10%的螺栓絲扣外露1扣或4扣

。

注:高強度螺栓終擰1h時，螺栓預(yù)拉力的損失已大部分完成，在隨后一兩天內(nèi)，損失趨于平穩(wěn)，當(dāng)超過一個月后，損失就會停止，但在外界環(huán)境影響下，螺栓扭矩系數(shù)將會發(fā)生變化，影響檢查結(jié)果的準確性。為了統(tǒng)一和便于操作，檢查一定要在1h后48h之內(nèi)完成。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第64頁/共79頁

鉚接：使用鉚釘對連接件實行的一種剛性連接，是不可拆卸的。小型鉚釘可以冷鉚，大型鉚釘就是在紅熱狀態(tài)下熱鉚。對經(jīng)常受動力荷載作用，荷載較大和跨度較大的結(jié)構(gòu)，有時仍然采用鉚接結(jié)構(gòu)。鉚釘：在鉚接中，利用自身形變或過盈連接被鉚接件的零件。

優(yōu)點：塑性、韌性和整體性好，連接變形小，傳力可靠，承受動力荷載時的疲勞性好，質(zhì)量也便于檢查。

缺點：構(gòu)造復(fù)雜用鋼量大，施工麻煩，勞動條件差。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材③.鋼結(jié)構(gòu)鉚接連接第65頁/共79頁第四章鋼結(jié)構(gòu)防護

銹蝕是鋼結(jié)構(gòu)在長期使用過程中不可避免的一種自然現(xiàn)象，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的銹蝕主要是由于鋼材表面未加保護或保護不當(dāng)而受周圍環(huán)境中氧、氯和硫化物等有害物質(zhì)的侵襲作用所引起的。而大氣中的水分吸附在鋼材表面上形成的水膜，是造成鋼材銹蝕的主要原因。

注:鋼材銹蝕造成的危害是巨大的。世界各國因鋼材銹蝕而造成的經(jīng)濟損失十分驚人，據(jù)發(fā)達國家的統(tǒng)計，每年由于銹蝕而造成的經(jīng)濟損失約占國民生產(chǎn)總值的4％。我國對鋼材銹蝕造成的經(jīng)濟損失沒有精確的統(tǒng)計，但也相當(dāng)嚴重。鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕不僅只是增加維護費，造成自身的經(jīng)濟損失，而且，銹蝕到一定程度將危及結(jié)構(gòu)的安全，可能造成建筑物不能使用，直接影響生產(chǎn)和安全，其損失的價值要比鋼結(jié)構(gòu)本身大得多。因此，做好鋼結(jié)構(gòu)的防護工作是十分重要的。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第66頁/共79頁1.在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面涂刷非金屬涂料防銹，是目前各國鋼結(jié)構(gòu)防止銹蝕的最常用的方法。這種方法效果好，價格低廉，涂料品種較多，選擇范圍廣，適應(yīng)性強，不受構(gòu)件形狀和大小的限制，操作方便。但非金屬涂料的耐久性較差，需定期進行維護。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材2.涂料可分為底漆和面漆兩大類，也有的涂料既可作底漆也可作面漆。一般底漆含粉料多，基料少，成膜粗糙，與鋼材表面的粘附著力強，與面漆結(jié)合性好；而面漆中含粉料少，基料多，成膜后有光澤，主要功能是保護下層底漆，使大氣和潮氣不能滲入底漆，并能抵抗由風(fēng)化而引起的物理和化學(xué)的分解作用。第67頁/共79頁

①.常用防銹底漆:紅丹油性防銹漆、混合紅丹油性防銹漆、紅丹酚醛防銹漆、鐵紅油性防銹漆。②.常用面漆:油性調(diào)和漆、鋅灰油性防銹漆、環(huán)氧防腐漆、瀝青清漆。3.常用涂料及其施工方法鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第68頁/共79頁常用涂料的施工方法施工方法適用涂料的特性被涂物使用工具

或設(shè)備主要優(yōu)缺點干燥速度粘度品種刷涂法干性較慢塑性小油性漆、酚醛漆、醇酸漆

等一般構(gòu)件及建筑物各種設(shè)備

和管道等各種毛刷投資少，施工方法簡單，

適于各種形狀及大小面積

的涂裝；缺點是裝飾性較

差，施工效率低手工滾涂

法干性較慢塑性小油性漆、酚醛漆、醇酸漆

等一般大型平面的構(gòu)件和管道等滾子投資少、施工方法簡單，

適用大面積物的涂裝，缺

點：同刷涂法浸涂

法干性適當(dāng)，流

平性好，干速

度適中觸變性

好各種合成樹脂

涂料小型零件、設(shè)備和機械部件浸漆槽、

離心及真

空設(shè)備設(shè)備投資較少，施工方法

簡單，涂料損失少，適用

于構(gòu)造復(fù)雜構(gòu)件，缺點是

流平性不太好，有流掛現(xiàn)

象，溶劑易揮發(fā)空氣噴涂

法揮發(fā)快和干燥

適宜粘度小各種硝基漆、橡膠漆、建筑

乙烯漆、聚氨酯漆等各種大型構(gòu)件及設(shè)備和管道噴槍、空氣壓縮機、油水分離器等設(shè)備投資較小，施工法

較復(fù)雜，施工效率較涂

法高；缺點是消耗溶量

大，污染現(xiàn)場，易引起火災(zāi)無氣噴涂

法具有高沸點溶

劑的涂料高不揮發(fā)分，

有觸變性厚漿型涂料和

高不揮發(fā)分涂

料各種大型鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、管

道、車輛和船舶等高壓無氣噴器設(shè)備投資較多，施工法

較復(fù)雜，效率比空氣涂

法高，能獲得厚涂層缺

點是也要損失部分料，

裝飾性較差鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第69頁/共79頁①空氣噴涂法和無氣噴涂法⑴空氣噴涂原理：

空氣噴涂是靠壓縮空氣氣流使涂料出口產(chǎn)生負壓，涂料自動流出并在壓縮空氣氣流的沖擊混合下被充分霧化，漆霧在氣流推動下射向工件表面而沉積的涂漆方法。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第70頁/共79頁⑵空氣噴涂的優(yōu)點：

空氣噴涂最處是為硝基漆等快干涂料開發(fā)的涂裝方法。對刷涂性很差的涂料，采用該方法很容易涂布，它具有以下優(yōu)點：1、涂裝效率高。每小時可噴涂150～200m2，是刷涂的8～10倍。2、涂膜厚度均勻，光滑平整，外觀裝飾性好。3、適應(yīng)性強。對各種涂料和各種材質(zhì)、形狀的工件都適應(yīng)，不受場地限制（但環(huán)境不允許有灰塵），是目前廣泛采用的一種涂裝方法，特別適合于快干性涂料的施工。

空氣噴涂的缺點是：1、稀釋劑用量大，作業(yè)時溶劑大量揮發(fā)，易造成空氣污染，作業(yè)環(huán)境惡劣，易引起燃、爆等事故。作業(yè)點必須有良好的通風(fēng)設(shè)施。2、涂料利用率低，一般只有50%～60%，小件只有15%～30%，飛散的漆霧進一步造成作業(yè)環(huán)境的惡化，大量生產(chǎn)時應(yīng)在專門的噴漆室內(nèi)進行。鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第71頁/共79頁鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第72頁/共79頁

高壓無氣噴涂的原理，就是利用高壓柱塞泵不斷往密閉的涂料管路內(nèi)輸送涂料，從而在密閉空間內(nèi)形成高壓，然后釋放連接于涂料管末端的噴槍扳機，使高壓涂料流強制通過極為細小的噴嘴而形成霧化，從而射達被涂物表面。高壓無氣噴涂的特點:噴涂效率高、產(chǎn)量高，非常適用于工程，較少"過噴"和涂料反彈較高的傳遞效率，節(jié)約涂料。能噴涂較高粘度涂料，無需過度加水，一次成膜厚度較厚，無需多度噴涂。滲透力強，增加涂層與墻體的機械咬合力，噴涂質(zhì)量好、降低施工成本提高競爭力。

高壓無氣噴機鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)教材第73頁/共79頁各種涂料與相適應(yīng)的施工方法

涂料種類酯

膠

漆油

性

調(diào)

和

漆醇

酸

調(diào)

和

漆酚

酸

漆醇

酸

漆瀝

青

漆硝

基

漆聚

氨

酯

漆丙

烯

酸

漆環(huán)

氧

酸

漆過

氯

乙

烯

漆氯

化

橡

膠

漆氯

磺

化

聚

乙

烯

漆聚

酯

漆乳

膠

漆

施工方法刷涂1111224443