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1、任务单元8 钢结构工程施工3.教学建议教学建议 建议让学生分组收集轻型钢结构、多高层钢结构、组合结构的案例，教师给予建议让学生分组收集轻型钢结构、多高层钢结构、组合结构的案例，教师给予分析与评价。钢结构的加工应结合工艺流程及工作重点讲解，穿插介绍常用制作量分析与评价。钢结构的加工应结合工艺流程及工作重点讲解，穿插介绍常用制作量具及工具的使用方法。钢结构的安装，除了讲解安装特点、工作流程、成品运输、具及工具的使用方法。钢结构的安装，除了讲解安装特点、工作流程、成品运输、主要机具外，还需介绍常见问题的预防与处理，建议采用分组模拟的方式，让学生主要机具外，还需介绍常见问题的预防与处理，建议采用分组模
2、拟的方式，让学生应急处理施工中的常见问题。组合结构是施工，应结合结构形式的特点，介绍施工应急处理施工中的常见问题。组合结构是施工，应结合结构形式的特点，介绍施工准备、工作流程及安装重点，让学生分析钢管混凝土、型钢混凝土结构物的施工与准备、工作流程及安装重点，让学生分析钢管混凝土、型钢混凝土结构物的施工与全钢结构施工有何主要区别。全钢结构施工有何主要区别。任务单元8 钢结构工程施工项目项目1 钢构件及其制作钢构件及其制作学习重点：学习重点：了解钢结构的主要结构形式以及材料特性。了解钢结构的主要结构形式以及材料特性。掌握轻型钢结构、多高层钢结构、组合结构的基本概念；掌握轻型钢结构、多高层钢结构、组
3、合结构的基本概念；掌握门式刚架轻型钢结构、多高层钢框架的制作流程；掌握门式刚架轻型钢结构、多高层钢框架的制作流程；了解门式刚架、多高层钢结构建造过程中出现的常见问题及其预防处理的了解门式刚架、多高层钢结构建造过程中出现的常见问题及其预防处理的方法。方法。任务单元8 钢结构工程施工8.1.1 钢结构概述钢结构概述1.钢结构的主要形式（钢结构的主要形式（the main form of steel structure）结构是建筑物的受力骨架，由基本构件及其连接构成，工程中常见的结构是建筑物的受力骨架，由基本构件及其连接构成，工程中常见的梁、板、柱均属于结构构件。梁、板、柱均属于结构构件。钢结构是以
4、钢材为主要材料构成建筑物的受力骨架。钢结构是以钢材为主要材料构成建筑物的受力骨架。钢结构的分类方式大体有三种，钢结构的分类方式大体有三种，根据建筑的用途工业厂房中的变截面门式刚架根据建筑的用途工业厂房中的变截面门式刚架(portal frame)、多高层建筑多高层建筑(multi-storey and tall buildings)中的多跨多层框架，中的多跨多层框架，都属于平面结构体系。都属于平面结构体系。任务单元8 钢结构工程施工平面结构体系构造简单，传力明确，易于实现标准化、定型化，制平面结构体系构造简单，传力明确，易于实现标准化、定型化，制作简单，安装方便，施工进度较块。大跨度建筑中的网
5、架、网壳，作简单，安装方便，施工进度较块。大跨度建筑中的网架、网壳，高层建筑中钢框架高层建筑中钢框架-支承结构、核心筒外的钢框架结构、钢管混凝土支承结构、核心筒外的钢框架结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构等均属于空间结构体系，空间结构体系形式结构、型钢混凝土结构等均属于空间结构体系，空间结构体系形式多样，易满足使用功能和建筑造型要求，缺点是难于实现标准化、多样，易满足使用功能和建筑造型要求，缺点是难于实现标准化、定型化，制作和安装难度大。定型化，制作和安装难度大。钢结构工程施工项目，列举工业厂房中的门式刚架、多高层建筑中钢结构工程施工项目，列举工业厂房中的门式刚架、多高层建筑中的钢框架，钢的
6、钢框架，钢-混凝土组合结构的制造与安装，通过钢构件加工制作混凝土组合结构的制造与安装，通过钢构件加工制作流程，以及结构安装流程进行详细描述。流程，以及结构安装流程进行详细描述。任务单元8 钢结构工程施工2.钢结构用材钢结构用材适用于钢结构的钢材必须具备强度高、塑性韧性好、加工性能好、可焊适用于钢结构的钢材必须具备强度高、塑性韧性好、加工性能好、可焊性好的性能。性好的性能。承重结构用钢材应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率以及碳、硫、磷含承重结构用钢材应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率以及碳、硫、磷含量的合格保证；焊接结构应具有冷弯试验合格保证。量的合格保证；焊接结构应具有冷弯试验合格保证。钢材按用途
7、分为结构钢、工具钢和特殊钢。钢材按用途分为结构钢、工具钢和特殊钢。结构钢又分为建筑用钢和机械用钢。结构钢又分为建筑用钢和机械用钢。钢材按照化学成分的不同分为碳素钢和合金钢。钢材按照化学成分的不同分为碳素钢和合金钢。钢材按照冶炼过程中脱氧方法的不同分为沸腾钢（钢材按照冶炼过程中脱氧方法的不同分为沸腾钢（F）、半镇静钢（）、半镇静钢（b）、）、镇静钢（镇静钢（Z）、特殊镇静钢（）、特殊镇静钢（TZ），镇静钢和特殊镇静钢代号可以省略。），镇静钢和特殊镇静钢代号可以省略。建筑工程中采用的钢材主要集中在碳素结构钢建筑工程中采用的钢材主要集中在碳素结构钢(GB/T700)、低合金高强度结、低合金高强度结构
8、钢构钢(GB/T1591)，优质碳素结构钢，优质碳素结构钢(GB/T699)、合金结构钢（、合金结构钢（GB/T307）。）。任务单元8 钢结构工程施工碳素钢质量等级分为碳素钢质量等级分为A、B、C、D四个等级，四个等级，A级只保证抗拉强度、屈服点、伸长率，级只保证抗拉强度、屈服点、伸长率，必要时附加冷弯试验。必要时附加冷弯试验。B、C、D级，还要保证冲击韧性要求。级，还要保证冲击韧性要求。B级级 +20C级级 0D级级 -20碳素钢牌号：碳素钢牌号：Q235B、Q235Bb、Q235C、Q235D。合金钢的质量等级分为合金钢的质量等级分为A、B、C、D、E五个等级，增加的五个等级，增加的E级
9、要求冲击韧性试级要求冲击韧性试验温度为验温度为-40。低合金高强度结构钢常用屈服强度为低合金高强度结构钢常用屈服强度为345MPa和和390MPa，牌号表示如：，牌号表示如：Q345B、Q345C、Q390D。确保安全可靠并做到经济合理，考虑因素包括结构重要性、荷载情况、连接方确保安全可靠并做到经济合理，考虑因素包括结构重要性、荷载情况、连接方法、环境温度等，应在设计阶段给予充分的考虑。法、环境温度等，应在设计阶段给予充分的考虑。任务单元8 钢结构工程施工3.轻型钢结构轻型钢结构(Engineered Building)轻型钢结构是指以钢结构框架作为主结构，以冷弯薄壁轻型钢结构是指以钢结构框架
10、作为主结构，以冷弯薄壁C型钢、型钢、Z型钢檩型钢檩条作为次结构，以彩涂压型金属板作为围护体系，辅以专用紧固件、保温条作为次结构，以彩涂压型金属板作为围护体系，辅以专用紧固件、保温棉、采光瓦、阳光板、收边泛水等附件构成的自重较轻的钢结构建筑。棉、采光瓦、阳光板、收边泛水等附件构成的自重较轻的钢结构建筑。轻型钢结构建筑特点：自重轻，基础造价低；构件截面小，刚度好，使用轻型钢结构建筑特点：自重轻，基础造价低；构件截面小，刚度好，使用面积和空间利用率高；施工周期短，施工占地面积小；可多次拆装，重复面积和空间利用率高；施工周期短，施工占地面积小；可多次拆装，重复使用，符合资源节约型社会建设需求；耐久性较
11、好，可靠性高，适用于低使用，符合资源节约型社会建设需求；耐久性较好，可靠性高，适用于低层厂房、仓库建筑。保温隔热、隔声性能好。层厂房、仓库建筑。保温隔热、隔声性能好。如图如图8-1-2所示为门式刚架轻型钢结构建筑体系。一般认为所示为门式刚架轻型钢结构建筑体系。一般认为门式刚架轻门式刚架轻型房屋钢结构技术规程型房屋钢结构技术规程CECS102范畴所涉及到的钢结构属于轻型钢结范畴所涉及到的钢结构属于轻型钢结构，每平米建筑面积的钢量在构，每平米建筑面积的钢量在70KG以下。以下。任务单元8 钢结构工程施工门式刚架轻型钢结构按结构构件形式划分为格构式和实腹式两种。门式刚架轻型钢结构按结构构件形式划分为
12、格构式和实腹式两种。实腹式门式刚架一般采用钢板焊成实腹式门式刚架一般采用钢板焊成H形形截面，构件之间采用螺栓连接，屋面板、截面，构件之间采用螺栓连接，屋面板、墙面板采用自攻螺钉连接。实腹式门式墙面板采用自攻螺钉连接。实腹式门式刚架轻型钢结构房屋具有构造简单，装刚架轻型钢结构房屋具有构造简单，装拆容易，省材，运输方便，选用轻型机拆容易，省材，运输方便，选用轻型机具安装，施工周期短，造价低等优点。具安装，施工周期短，造价低等优点。格构式刚架刚度大，用钢量省，外形和净空布置灵活，采用角钢或钢管格构式刚架刚度大，用钢量省，外形和净空布置灵活，采用角钢或钢管组合，加工复杂，较适合于大跨度刚架应用。组合，
13、加工复杂，较适合于大跨度刚架应用。任务单元8 钢结构工程施工单层大跨度门式刚架轻型钢结构建筑体系单层大跨度门式刚架轻型钢结构建筑体系任务单元8 钢结构工程施工4.多、高层钢结构多、高层钢结构 多、高层钢结构除承受由重力引起的竖向荷载外，更重要的是承受由风荷多、高层钢结构除承受由重力引起的竖向荷载外，更重要的是承受由风荷载或地震作用引起的水平荷载。多、高层钢结构的建筑平面力求简单、规则、载或地震作用引起的水平荷载。多、高层钢结构的建筑平面力求简单、规则、对称，立面应选择沿高度均匀变化的简单几何图形。对称，立面应选择沿高度均匀变化的简单几何图形。多、高层钢结构建筑根据其体系组合形式的不同分为全钢框
14、架结构、钢框架多、高层钢结构建筑根据其体系组合形式的不同分为全钢框架结构、钢框架-支撑结构、核心筒钢框架结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构，前两支撑结构、核心筒钢框架结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构，前两种为全钢结构，后三种均为钢与混凝土的组合结构。种为全钢结构，后三种均为钢与混凝土的组合结构。多、高层结构体系包括抗侧力体系和抗重力体系两部分，前者主要承担水平多、高层结构体系包括抗侧力体系和抗重力体系两部分，前者主要承担水平荷载，后者主要承担竖向荷载，包括自重和楼屋面活荷载等。荷载，后者主要承担竖向荷载，包括自重和楼屋面活荷载等。任务单元8 钢结构工程施工钢结构与采用钢筋混凝土结构建造的
15、多、高层建筑物比较，具有以下特点：钢结构与采用钢筋混凝土结构建造的多、高层建筑物比较，具有以下特点：（1）自重轻，构件截面小，可降低基础造价；）自重轻，构件截面小，可降低基础造价；（2）使用面积大，房屋净空高；）使用面积大，房屋净空高；（3）施工速度快，工业化程度高，投资回报率高；）施工速度快，工业化程度高，投资回报率高；（4）抗震性能较好，利于向超高层发展；）抗震性能较好，利于向超高层发展；（5）材料绿色环保，符合可持续发展需求；）材料绿色环保，符合可持续发展需求；（6）性价比高，综合造价超过钢混；）性价比高，综合造价超过钢混；（7）与幕墙结合，形成现代感强的建筑外形。）与幕墙结合，形成现代
16、感强的建筑外形。任务单元8 钢结构工程施工组合结构包括组合板结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构。组合结构包括组合板结构、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构。组合板结构是压型钢板与钢筋混凝土的组合；钢管混凝土结构则将混凝土灌组合板结构是压型钢板与钢筋混凝土的组合；钢管混凝土结构则将混凝土灌入钢管内形成抗压构件，型钢混凝土结构将型钢钢骨设置于钢筋混凝土构件入钢管内形成抗压构件，型钢混凝土结构将型钢钢骨设置于钢筋混凝土构件截面内，叠合成梁、柱构件。截面内，叠合成梁、柱构件。5.组合结构组合结构(composite structure)组合结构由钢筋混凝土与结构钢组合形成的建筑结构，结构钢包括型钢梁、组
17、合结构由钢筋混凝土与结构钢组合形成的建筑结构，结构钢包括型钢梁、型钢柱、楼面压型钢板等。组合结构充分发挥钢与钢筋混凝土这两种材料的型钢柱、楼面压型钢板等。组合结构充分发挥钢与钢筋混凝土这两种材料的优点，相对全钢结构和全钢筋混凝土结构而言，具有明显优势，构件中型钢优点，相对全钢结构和全钢筋混凝土结构而言，具有明显优势，构件中型钢与混凝土间相互约束，取长补短，充分发挥自身优点。与混凝土间相互约束，取长补短，充分发挥自身优点。任务单元8 钢结构工程施工组合结构组合结构楼面压型钢板楼面压型钢板+钢筋混凝土板钢筋混凝土板钢管钢管+混凝土混凝土型钢型钢+钢筋混凝土钢筋混凝土组合板结构组合板结构(Compo
18、site Slab Structure)钢管混凝土结构钢管混凝土结构(Concrete-Filled Steel Tube Structure)型钢混凝土结构型钢混凝土结构(Steel Reinforced Concrete Structure)组合结构的三种基本形式组合结构的三种基本形式任务单元8 钢结构工程施工2门式刚架的制造门式刚架的制造包括：门式变截面钢框架、外纵墙钢结构、端墙钢结构、包括：门式变截面钢框架、外纵墙钢结构、端墙钢结构、屋面钢结构、屋面支撑及柱间支撑、内外钢托架梁、钢吊屋面钢结构、屋面支撑及柱间支撑、内外钢托架梁、钢吊车梁、屋面钢檩条、雨蓬、压型钢板组合楼面、钢楼梯及车梁
19、、屋面钢檩条、雨蓬、压型钢板组合楼面、钢楼梯及检修梯、屋面墙面彩色压型钢板、屋面檐沟、天沟、落水检修梯、屋面墙面彩色压型钢板、屋面檐沟、天沟、落水管、屋面通风天窗、采光带、采光井等。管、屋面通风天窗、采光带、采光井等。(a)某地区轻钢结构厂房某地区轻钢结构厂房(b)某地区轻钢结构厂房某地区轻钢结构厂房（c）某市钢结构公司厂房外观）某市钢结构公司厂房外观（d）某市钢结构公司厂房内部）某市钢结构公司厂房内部 任务单元8 钢结构工程施工（a）屋面采光带）屋面采光带（b）屋面采光井）屋面采光井 图图8-1-8 屋面采光屋面采光任务单元8 钢结构工程施工(2)门式刚架制造工作重点门式刚架制造工作重点 1
20、)放样、号料放样、号料经厂部图纸交底后进行详图设计，再进行门式刚架的放样下料。先核经厂部图纸交底后进行详图设计，再进行门式刚架的放样下料。先核对图纸安装尺寸和孔距，采用对图纸安装尺寸和孔距，采用1：1比例大样放出节点，制作样板和样比例大样放出节点，制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。常见放样号料工具有：划针、划规、冲子、勒子、手锤、划线盘、粉常见放样号料工具有：划针、划规、冲子、勒子、手锤、划线盘、粉线、弯尺、直角尺、钢卷尺、大钢卷尺。号料方法有集中号料法、套线、弯尺、直角尺、钢卷尺、大钢卷尺。号料方法有集中号料法、套料法、统计计
21、算法、余料统一号料法。首先在样板平台上弹出刚架柱料法、统计计算法、余料统一号料法。首先在样板平台上弹出刚架柱或刚架梁的大样，可分段弹出，放样弹出十字基准线，两线必须垂直，或刚架梁的大样，可分段弹出，放样弹出十字基准线，两线必须垂直，然后根据十字线逐一划出其他各点和线，在节点旁标注尺寸，以备复然后根据十字线逐一划出其他各点和线，在节点旁标注尺寸，以备复查检验。查检验。任务单元8 钢结构工程施工2)切割下料切割下料钢材切割的方法有气割、剪切、冲切、锯切等。切割方法的选用应根据各种钢材切割的方法有气割、剪切、冲切、锯切等。切割方法的选用应根据各种切割方法的设备能力、切割精度、切割面的质量情况和经济性
22、等因素来选择，切割方法的设备能力、切割精度、切割面的质量情况和经济性等因素来选择，一般情况下，钢板厚度在一般情况下，钢板厚度在12mm以下的直线切割，通常采用机械剪切下料，气以下的直线切割，通常采用机械剪切下料，气割多数用于带曲线的零件或割多数用于带曲线的零件或12mm以上厚钢板的切割；各类型钢的下料通常采以上厚钢板的切割；各类型钢的下料通常采用锯切；钢管一般采用管子或数控响贯面切割机下料；一些中小型角钢和圆用锯切；钢管一般采用管子或数控响贯面切割机下料；一些中小型角钢和圆钢，常采用锯切。钢，常采用锯切。3)边缘加工边缘加工门式钢架钢构件中，需要进行加工的边缘包括焊接坡口尺寸要求严格的门式钢架
23、钢构件中，需要进行加工的边缘包括焊接坡口尺寸要求严格的加劲板、隔板、腹板、有孔眼的节点板翼缘、腹板、支承面有加工要求的加劲板、隔板、腹板、有孔眼的节点板翼缘、腹板、支承面有加工要求的端面。吊车梁翼缘板支座支撑等。常用边缘加工方法有铲边、刨边、铣端面。吊车梁翼缘板支座支撑等。常用边缘加工方法有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工。边、碳弧气刨、气割和坡口机加工。任务单元8 钢结构工程施工碳弧气刨切割原理是通电后使碳棒与被刨削板材间产生电弧，碳弧气刨切割原理是通电后使碳棒与被刨削板材间产生电弧，6000左右的左右的高温将板材熔化，压缩空气随即将熔化金属吹掉，达到刨削金属的目的。高温将板材熔
24、化，压缩空气随即将熔化金属吹掉，达到刨削金属的目的。碳弧气刨优点是效率高、灵活方便，能在狭窄处操作，操碳弧气刨优点是效率高、灵活方便，能在狭窄处操作，操作时能看清焊缝缺陷消除与否，可以切割与割难以切割的作时能看清焊缝缺陷消除与否，可以切割与割难以切割的金属，如生铁不锈钢、高锰钢、铜、铝、合金等。热影响金属，如生铁不锈钢、高锰钢、铜、铝、合金等。热影响区小，设备简单，气刨枪制作简单。区小，设备简单，气刨枪制作简单。（a）碳弧气刨钳）碳弧气刨钳 （b）碳弧气刨棒）碳弧气刨棒 （c）碳弧气刨操作）碳弧气刨操作任务单元8 钢结构工程施工4)弯制成型弯制成型构件加工中弯制成型加工主要是卷板（滚圆）、弯曲
25、（煨构件加工中弯制成型加工主要是卷板（滚圆）、弯曲（煨弯）、折边以及模具压制等几种方法，加工工序是由热加工弯）、折边以及模具压制等几种方法，加工工序是由热加工或冷加工完成的。热加工是把钢材加热到一定温度后进行的或冷加工完成的。热加工是把钢材加热到一定温度后进行的加工方法，常用热加工方法有两种：一利用乙炔烙进行局部加工方法，常用热加工方法有两种：一利用乙炔烙进行局部加热，这种方法简便，但加热面积较小；另一种是放在工业加热，这种方法简便，但加热面积较小；另一种是放在工业炉内加热，虽然没有前一种方法简便，但是加热面积很大。炉内加热，虽然没有前一种方法简便，但是加热面积很大。5)制孔制孔孔加工在钢结构
26、制造中占有一定的比重，尤其是在采用螺栓连接构件加工中孔孔加工在钢结构制造中占有一定的比重，尤其是在采用螺栓连接构件加工中孔的数量以及加工精度都有很高要求。钢结构制造中制孔方法主要采用钻孔和冲的数量以及加工精度都有很高要求。钢结构制造中制孔方法主要采用钻孔和冲孔。钻孔原理为切削制孔，孔精度高，对孔壁损伤较小，钻孔更为普遍，可用孔。钻孔原理为切削制孔，孔精度高，对孔壁损伤较小，钻孔更为普遍，可用于任何规格钢板和型钢孔的加工。冲孔一般只用于较薄钢板孔加工，以及非圆于任何规格钢板和型钢孔的加工。冲孔一般只用于较薄钢板孔加工，以及非圆孔加工，一般要求孔径小于板材厚度，冲孔生产效率虽然比较高，但由于孔周孔
27、加工，一般要求孔径小于板材厚度，冲孔生产效率虽然比较高，但由于孔周围易产生冷作硬化，孔壁质量差，因此，在钢构件制作中较少采用。围易产生冷作硬化，孔壁质量差，因此，在钢构件制作中较少采用。任务单元8 钢结构工程施工6)摩擦面加工摩擦面加工摩擦面加工是指采用高强度螺栓的节点钢材表面摩擦系数加工，高强度螺栓摩擦摩擦面加工是指采用高强度螺栓的节点钢材表面摩擦系数加工，高强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值必须符合设计文件的要求，表面粗糙度达到面处理后的抗滑移系数值必须符合设计文件的要求，表面粗糙度达到4550cm。摩擦面处理有喷砂、抛丸、砂轮打磨等，加工单位可根据各自的条件选择加工方摩擦面处理有喷砂、抛
28、丸、砂轮打磨等，加工单位可根据各自的条件选择加工方法，喷砂、抛丸处理过的摩擦面的抗滑移系数较高，且离散率较小，为理想的处法，喷砂、抛丸处理过的摩擦面的抗滑移系数较高，且离散率较小，为理想的处理方法。理方法。喷砂处理选用干燥石英砂，粒径为喷砂处理选用干燥石英砂，粒径为1.21.4mm，风压为，风压为0.40.6N/mm2，喷嘴直，喷嘴直径径10mm，加工处理后钢材连接点表面呈现灰白色为佳。由于喷砂会产生粉尘污，加工处理后钢材连接点表面呈现灰白色为佳。由于喷砂会产生粉尘污染，城区内不允许使用，推荐使用抛丸，其摩擦材料采用钢丸。对于喷丸最好是染，城区内不允许使用，推荐使用抛丸，其摩擦材料采用钢丸。对
29、于喷丸最好是整丸，半丸或残丸级配使用，效果最佳。整丸，半丸或残丸级配使用，效果最佳。7)组立组立组立也称拼装、装配、组装，工序是将制备完成的半成品和零件按图纸规定的运组立也称拼装、装配、组装，工序是将制备完成的半成品和零件按图纸规定的运输单元，装配成部件或构件，最后将其拼装成整体的过程，是钢结构制作中最重输单元，装配成部件或构件，最后将其拼装成整体的过程，是钢结构制作中最重要的工序之一。图纸和工艺是整个装配工作的依据，装配前需要了解结构特点、要的工序之一。图纸和工艺是整个装配工作的依据，装配前需要了解结构特点、构件用途，从而明确装配支承、夹紧的具体位置，了解材料特性，零件间相互配构件用途，从而
30、明确装配支承、夹紧的具体位置，了解材料特性，零件间相互配合关系，以便确定装配方法，了解装配工艺规程和技术要求，以便确定控制程序、合关系，以便确定装配方法，了解装配工艺规程和技术要求，以便确定控制程序、控制基准、主控数据。控制基准、主控数据。任务单元8 钢结构工程施工组装方法包括地样法、仿形复制法、立装、卧装、胎模装配法等。组装方法包括地样法、仿形复制法、立装、卧装、胎模装配法等。地样法。采用地样法。采用1：1的比例在平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的具的比例在平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的具体位置，分别组装起构件，适用于桁架和构架等小批量组装。体位置，分别组装起构件，适用于
31、桁架和构架等小批量组装。仿形复制法。先用地样法组装成单片单面结构，然后定位点焊固定后翻身，作仿形复制法。先用地样法组装成单片单面结构，然后定位点焊固定后翻身，作为复制胎膜，在其上面装配另一单片结构，往返两次组装。此种装配方法适用为复制胎膜，在其上面装配另一单片结构，往返两次组装。此种装配方法适用于横断面互为对称的桁架构件。于横断面互为对称的桁架构件。立装法。根据构件特点，零件稳定位置，选择自上而下或自下而上地装配，适用立装法。根据构件特点，零件稳定位置，选择自上而下或自下而上地装配，适用于平稳、高度不大的结构，大直径圆筒、旋转楼梯等。于平稳、高度不大的结构，大直径圆筒、旋转楼梯等。卧装法。将构
32、件放置于卧位，适用于断面不大，但长度较大的细长构件。卧装法。将构件放置于卧位，适用于断面不大，但长度较大的细长构件。胎模装配法。将零件用胎模定位后在其装配位置上装配的方法，适用于高精度、胎模装配法。将零件用胎模定位后在其装配位置上装配的方法，适用于高精度、大批量构件。大批量构件。轻钢门式变截面刚架梁柱组装，一般采用地样法，在平台上根据刚架柱、刚架梁轻钢门式变截面刚架梁柱组装，一般采用地样法，在平台上根据刚架柱、刚架梁的零件实样，分别组装成柱和梁，构件卧放于地面进行，属于卧式装配。的零件实样，分别组装成柱和梁，构件卧放于地面进行，属于卧式装配。任务单元8 钢结构工程施工8)涂装、编号涂装、编号构
33、件在涂装前，应进行除锈处理，锈迹去除干净后可提高底漆的附着力，除锈构件在涂装前，应进行除锈处理，锈迹去除干净后可提高底漆的附着力，除锈直接关系到涂层质量的好坏。构件表面除锈可采用手工或动力工具除锈、喷直接关系到涂层质量的好坏。构件表面除锈可采用手工或动力工具除锈、喷（抛）射除锈两类。手工除锈中（抛）射除锈两类。手工除锈中St2为一般除锈，为一般除锈，St3为彻底除锈，喷（抛）射为彻底除锈，喷（抛）射除锈中除锈中Sa2 1/2为较彻底除锈，为较彻底除锈，St3为彻底除锈。为彻底除锈。构件涂装油漆应注意：当设计无涂层厚度要求时，宜涂装构件涂装油漆应注意：当设计无涂层厚度要求时，宜涂装45遍，涂层干
34、漆膜遍，涂层干漆膜总厚度要求为，室外构件总厚度要求为，室外构件150um，室内构件，室内构件125um，允许偏差，允许偏差-25um；涂层；涂层中几层在工厂涂装，几层在工地涂装，应在合同中注明；涂料应在使用当天配中几层在工厂涂装，几层在工地涂装，应在合同中注明；涂料应在使用当天配置，稀释剂使用应按说明书规定执行，不得随意添加；涂装适宜温度置，稀释剂使用应按说明书规定执行，不得随意添加；涂装适宜温度538，相对湿度不应大于相对湿度不应大于85%；构件表面出现结露，不得涂装；雨雪天不得进行室外；构件表面出现结露，不得涂装；雨雪天不得进行室外作业，涂装作业，涂装4小时内不得淋雨，以防止未固化漆膜损坏
35、；安装焊接处预留小时内不得淋雨，以防止未固化漆膜损坏；安装焊接处预留3050mm暂不涂装，待焊缝质量检验完毕后进行现场涂装；涂装应均匀、无明显暂不涂装，待焊缝质量检验完毕后进行现场涂装；涂装应均匀、无明显起皱、流挂，附着良好。起皱、流挂，附着良好。任务单元8 钢结构工程施工9)预拼装预拼装预拼装采用普通螺栓连接节点，所有节点均应连接上，预拼装时除检查各部位尺预拼装采用普通螺栓连接节点，所有节点均应连接上，预拼装时除检查各部位尺寸外，还应采用试孔器检查板叠孔的通过率，当采用比孔公称直径小寸外，还应采用试孔器检查板叠孔的通过率，当采用比孔公称直径小1.0mm的试的试孔器检查时，每组孔的通过率不应小
36、于孔器检查时，每组孔的通过率不应小于85%，当采用比螺栓公称直径大，当采用比螺栓公称直径大0.3mm的的试孔器检查时，通过率应为试孔器检查时，通过率应为100%。门式刚架因其结构比较简单，工艺较为成熟，。门式刚架因其结构比较简单，工艺较为成熟，当受到场地、运输设备、起吊重量等条件约束时，多数厂家会省略预拼装这道工当受到场地、运输设备、起吊重量等条件约束时，多数厂家会省略预拼装这道工序，直接运抵现场拼装，未经预拼装的刚架，容易出现整体平直度、扭曲度、垂序，直接运抵现场拼装，未经预拼装的刚架，容易出现整体平直度、扭曲度、垂直度、挠度、坡度不符合要求，零部件组装达不到要求，节点处连接不紧密，造直度、
37、挠度、坡度不符合要求，零部件组装达不到要求，节点处连接不紧密，造成返厂修整，增大成本，延误工期，因此必须在出厂前进行预拼装。成返厂修整，增大成本，延误工期，因此必须在出厂前进行预拼装。10)成品包装、运输成品包装、运输成品包装应符合运输要求，注意保护涂装层，每副包装重量一般不超过成品包装应符合运输要求，注意保护涂装层，每副包装重量一般不超过35t，长度不超过长度不超过12m，个别构件不应超过，个别构件不应超过18m，宽度不超过，宽度不超过2.5m，高度不超过，高度不超过3.5m。超长、超宽、超高构件运输应做特殊处理。加工面、栓孔、螺纹，均应。超长、超宽、超高构件运输应做特殊处理。加工面、栓孔、
38、螺纹，均应涂上润滑油并贴上油纸，或采用塑料布包裹，栓孔采用木楔塞住。包装捆扎应涂上润滑油并贴上油纸，或采用塑料布包裹，栓孔采用木楔塞住。包装捆扎应注意密实紧凑，减少运输途中出现散落或变形。注意密实紧凑，减少运输途中出现散落或变形。任务单元8 钢结构工程施工零部件可直接用螺栓捆扎于钢构件节点板上。包装时注意外伸连接板等应尽量置零部件可直接用螺栓捆扎于钢构件节点板上。包装时注意外伸连接板等应尽量置于内侧，防止钩刮事件发生，不得不外露时做好明显标记。经过油漆的构件间采于内侧，防止钩刮事件发生，不得不外露时做好明显标记。经过油漆的构件间采用木材、塑料等作为衬垫加以隔离保护。构件包装完毕后，填写清单，核
39、实数量，用木材、塑料等作为衬垫加以隔离保护。构件包装完毕后，填写清单，核实数量，由厂家在成品装运时填写以下内容：工程名称、构件编号、外轮廓尺寸、净重、由厂家在成品装运时填写以下内容：工程名称、构件编号、外轮廓尺寸、净重、毛重、始发地点、到达港口、收货单位、制造厂商、发运日期等。毛重、始发地点、到达港口、收货单位、制造厂商、发运日期等。（a）（b）(a)焊接焊接H型钢生成线型钢生成线(b)H型钢自动组立机型钢自动组立机(c)龙门多头切割机龙门多头切割机(d)液压型钢矫正机液压型钢矫正机（c）（d）任务单元8 钢结构工程施工8.1.3 多、高层钢结构构件制作多、高层钢结构构件制作1.结构体系结构体
40、系多、高层钢结构房屋的纵横向均采用钢框架作为承重及抗侧力构件，钢框架是多、高层钢结构房屋的纵横向均采用钢框架作为承重及抗侧力构件，钢框架是指型钢和钢板组合形成的受力体系，主要受力构件为钢框梁（指型钢和钢板组合形成的受力体系，主要受力构件为钢框梁（GKL）和钢框柱）和钢框柱（GKZ），刚度分布均匀，延性大，抗震性能好，抗侧刚度小，侧向位移大，），刚度分布均匀，延性大，抗震性能好，抗侧刚度小，侧向位移大，在水平荷载作用下容易引起非结构构件破坏，设计时应予以重视。在水平荷载作用下容易引起非结构构件破坏，设计时应予以重视。全钢框架结构体系适合在全钢框架结构体系适合在12层以下的建筑中设置，房屋高度越大
41、，水平荷载越层以下的建筑中设置，房屋高度越大，水平荷载越将成为设计考虑的主要因素，高层建筑中应采用有效的抗侧力体系来进行组合，将成为设计考虑的主要因素，高层建筑中应采用有效的抗侧力体系来进行组合，如钢筋混凝土剪力墙、筒体、钢支撑、钢管混凝土、型钢混凝土等，形成钢框如钢筋混凝土剪力墙、筒体、钢支撑、钢管混凝土、型钢混凝土等，形成钢框架架-剪力墙体系、核心筒外框架体系、钢框架剪力墙体系、核心筒外框架体系、钢框架-支撑体系、钢管混凝土结构体系、支撑体系、钢管混凝土结构体系、型钢混凝土结构体系等，钢管混凝土结构与型钢混凝土结构为两种材料的组合。型钢混凝土结构体系等，钢管混凝土结构与型钢混凝土结构为两种
42、材料的组合。任务单元8 钢结构工程施工（a）北京某酒店项目采用人字撑）北京某酒店项目采用人字撑（b）杭州某大楼项目采用人字撑）杭州某大楼项目采用人字撑任务单元8 钢结构工程施工(2)工作重点工作重点1）材料采购）材料采购 按照设计要求的钢材牌号，并结合工程特点，根据钢结构设计的总重量按照设计要求的钢材牌号，并结合工程特点，根据钢结构设计的总重量以及总构件数量，列出加工所需钢板、型钢、焊材、栓钉、锚栓、螺栓连接以及总构件数量，列出加工所需钢板、型钢、焊材、栓钉、锚栓、螺栓连接副等的数量，板材必须留出足够的余量。型钢定额余量为副等的数量，板材必须留出足够的余量。型钢定额余量为6%，钢板定额余，钢板
43、定额余量为量为8%。2）施工详图）施工详图 多、高层钢结构施工详图深化设计，是以设计单位的结构设计图纸为依多、高层钢结构施工详图深化设计，是以设计单位的结构设计图纸为依据开展的，但深化设计绝不完全受结构设计的约束，深化设计过程必须充分据开展的，但深化设计绝不完全受结构设计的约束，深化设计过程必须充分考虑构件制作和安装因素，与结构设计形成良好互动，不断完善，调整设计考虑构件制作和安装因素，与结构设计形成良好互动，不断完善，调整设计方案，确保工程优质高效地完成。方案，确保工程优质高效地完成。任务单元8 钢结构工程施工钢结构深化设计图的绘制国内软件，多、高层设计采用中国建筑科学研究院钢结构深化设计图
44、的绘制国内软件，多、高层设计采用中国建筑科学研究院开发的开发的PKPM系列系列STS钢结构设计软件，门式轻型钢结构设计采用同济大学钢结构设计软件，门式轻型钢结构设计采用同济大学研发的研发的3D3S软件。软件。国外两款三维实体详图软件，一款是英国国外两款三维实体详图软件，一款是英国AceCAD公司开发的公司开发的StruCAD软软件，他包括件，他包括CAD、CAM、CAE等系列模块，能满足钢结构工程建设从设计等系列模块，能满足钢结构工程建设从设计到施工制作的全过程需要。到施工制作的全过程需要。另一款是泰克拉另一款是泰克拉Tekla-xsteel公司开发的软件，可自动转出公司开发的软件，可自动转出
45、DXF图档，配合图档，配合自动排版及切割使用方便。自动排版及切割使用方便。任务单元8 钢结构工程施工3）工艺流程）工艺流程编制工艺流程表或工艺过程卡，基本内容包括：零件名称、件号、材料牌号、编制工艺流程表或工艺过程卡，基本内容包括：零件名称、件号、材料牌号、规格、件数、工序名称和内容、所用设备和工艺装备名称及编号、工时定额规格、件数、工序名称和内容、所用设备和工艺装备名称及编号、工时定额等。关键零件还要标注加工尺寸和公差，重要工序要画出工序图。等。关键零件还要标注加工尺寸和公差，重要工序要画出工序图。对每项重大加工任务，企业都应编制下列技术文件：对每项重大加工任务，企业都应编制下列技术文件：加
46、工制造手册，或称制作要领书，内容包括：工程概况、规范和标准、施加工制造手册，或称制作要领书，内容包括：工程概况、规范和标准、施工组织、人员结构、质量保证体系、工艺设备、材料、工艺流程、工艺措施、工组织、人员结构、质量保证体系、工艺设备、材料、工艺流程、工艺措施、公差允许值、工艺评定、检查表格等。公差允许值、工艺评定、检查表格等。成品质量保证手册，内容包括：质量保证体系、质量要素及控制点、质量成品质量保证手册，内容包括：质量保证体系、质量要素及控制点、质量控制措施、检查标准及方法、质量表格等。控制措施、检查标准及方法、质量表格等。4）梁柱构件放样、号料）梁柱构件放样、号料 多、高层工程中构件数量
47、多，样板、样杆件必须用油漆写明加工号、构多、高层工程中构件数量多，样板、样杆件必须用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等加工符号。件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、弯曲线等加工符号。任务单元8 钢结构工程施工5）切割）切割当钢板上排列多个零件并有几条相交的剪切线时，应预先安排好合理的切割当钢板上排列多个零件并有几条相交的剪切线时，应预先安排好合理的切割程序；剪切切口附近因剪力作用容易产生挤压扭曲变形，因此，重要结构构程序；剪切切口附近因剪力作用容易产生挤压扭曲变形，因此，重要结构构件以及焊接接口位置应采用铣、刨、砂轮磨削等方法；采用剪切的构件出现件以及焊接接
48、口位置应采用铣、刨、砂轮磨削等方法；采用剪切的构件出现的变形必须及时矫正，剪切口粗糙带毛刺必须修磨光洁。的变形必须及时矫正，剪切口粗糙带毛刺必须修磨光洁。采用锯切加工时，应注意型钢应校直后方可锯切，单件锯切构件，先划出下采用锯切加工时，应注意型钢应校直后方可锯切，单件锯切构件，先划出下料线，然后锯切，成批加工构件，应预先安装定位挡板后再进行锯切。料线，然后锯切，成批加工构件，应预先安装定位挡板后再进行锯切。6）制孔）制孔 多、高层钢结构的构件连接多数采用高强度螺栓，螺栓孔常用多、高层钢结构的构件连接多数采用高强度螺栓，螺栓孔常用钻孔方法制成，螺栓孔为正圆柱形，垂直于板材表面，倾斜度应钻孔方法制
49、成，螺栓孔为正圆柱形，垂直于板材表面，倾斜度应小于小于1/20，周边无毛刺、破裂、喇叭口、凹凸痕迹等需切屑清除干，周边无毛刺、破裂、喇叭口、凹凸痕迹等需切屑清除干净。净。任务单元8 钢结构工程施工药皮焊条手工电弧焊的原理是在涂有药皮的金属电极与药皮焊条手工电弧焊的原理是在涂有药皮的金属电极与焊件之间施加电压，由于电极强烈放电导致气体电离，焊件之间施加电压，由于电极强烈放电导致气体电离，产生焊接电弧，高温下致使焊条和焊件局部熔化，形成产生焊接电弧，高温下致使焊条和焊件局部熔化，形成气体、熔渣、熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用，同气体、熔渣、熔池，气体和熔渣对熔池起保护作用，同时，熔渣与熔池金属产
50、生冶炼反应后凝固成焊渣，冷却时，熔渣与熔池金属产生冶炼反应后凝固成焊渣，冷却凝成焊缝，固态焊渣覆盖于焊缝金属表面后成形。凝成焊缝，固态焊渣覆盖于焊缝金属表面后成形。（2）常用焊接方法）常用焊接方法钢结构工程常用的焊钢结构工程常用的焊接方法有：药皮焊条接方法有：药皮焊条手工电弧焊、自动手工电弧焊、自动（半自动）埋弧焊、（半自动）埋弧焊、气体保护焊。气体保护焊。(a)手工电弧焊示意图 （b）手工电弧焊操作 （c）直流手工电弧焊焊机任务单元8 钢结构工程施工7）摩擦面加工）摩擦面加工高强度螺栓连接摩擦面加工，可采用喷砂、高强度螺栓连接摩擦面加工，可采用喷砂、抛丸和砂轮打磨等，砂轮打磨方向应与构件抛丸
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