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2025环球网校一级建造师《建筑工程管理与实务》考点精讲
第18讲-3.4钢结构工程施工
【课前学习建议】
本节主要围绕着钢结构工程施工技术展开:
①掌握钢结构构件的连接方法,重点需要掌握螺栓连接的相关要求,特别是高强螺栓的相关安装
要点;
②了解钢结构加工的方法和工艺流程;
③理解钢结构施工的相关要求,特别是钢柱、钢梁等施工中需要注意的施工要点;了解大跨度钢
结构的吊装方式及适用情况;
④理解钢结构涂装的相关要求。
3.4.3钢结构工程施工
1.钢结构构件的连接
钢结构构件的连接方法有焊接、普通螺栓连接、高强度螺栓连接和铆接。
1)焊接连接
(1)焊接接头包括全熔透和部分熔透焊接、角焊缝接头、塞焊与槽焊、电渣焊和栓钉焊。
(2)焊接时,作业区环境温度、相对湿度和风速等应符合下列规定,当超出本条规定且必须进
行焊接时,应编制专项方案: 8
7
1
9
①作业环境温度不应低于-10℃8 4;
3
信
②焊接作业区的相对湿度不微应大于90%;
系
③当手工电弧焊和自保联护药芯焊丝电弧焊时,焊接作业区最大风速不应超过 8m/s;当气体保护
题
电弧焊时,焊接作业区最押大风速不应超过2m/s。
准
(3)当焊接作业精环境温度低于 0℃且不低于-10℃时,应采取加热或防护措施。
(4)采用的焊接工艺和焊接顺序应使构件的变形和收缩最小,可采用下列控制变形的焊接顺序:
①对接接头、T形接头和十字接头,在构件放置条件允许或易于翻转的情况下,宜双面对称焊接;
有对称截面的构件,宜对称于构件中性轴焊接;有对称连接杆件的节点,宜对称于节点轴线同时对称
焊接。
②非对称双面坡口焊缝,宜先焊深坡口侧部分焊缝,然后焊满浅坡口侧,最后完成深坡口侧焊
缝。特厚板宜增加轮流对称焊接的循环次数。
③长焊缝宜采用分段退焊法、跳焊法或多人对称焊接法。
(5)设计文件对焊后消除应力有要求时,宜采用电加热器局部退火和加热8炉整体退火等方法进
7
1
行消除应力处理;仅为稳定结构尺寸时,可采用振动法消除应力。 4 9
8
3
信
2)紧固件连接
微
系
(1)紧固件连接件包括普通螺栓、扭剪型高强度螺栓、高强度大六角头螺栓、钢网架螺栓球节
联
一
点用高强度螺栓及拉铆钉、自攻钉、射钉等。 唯
(2)经表面处理后的高强度螺栓连接摩擦面,应符合下列规定:
①连接摩擦面应保持干燥、清洁,不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等;
②经处理后的摩擦面应采取保护措施,不得在摩擦面上作标记;
③摩擦面采用生锈处理方法时,安装前应以细钢丝刷垂直于构件受力方向除去摩擦面上的浮锈。
(3)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。
(4)连接薄钢板采用的拉铆钉、自攻钉、射钉等,连接应紧固密贴,外观应排列整齐。拉铆钉
和自攻钉的钉头部分应靠在较薄的板件一侧。
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(5)高强度螺栓安装时应先使用安装螺栓和冲钉。在每个节点上穿入的安装螺栓和冲钉数量,
应根据安装过程所承受的荷载计算确定,并应符合下列规定:
①不应少于安装孔总数的1/3;
②安装螺栓不应少于2个;
③冲钉穿入数量不宜多于安装螺栓数量的30%;
④不得用高强度螺栓兼作安装螺栓。
(6)高强度螺栓应在构件安装精度调整后进行拧紧。高强度螺栓安装应符合下列规定:
①扭剪型高强度螺栓安装时,螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧;
②大六角头高强度螺栓安装时,螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头,螺母带圆台面的一侧
应朝向垫圈有倒角的一侧。
(7)高强度螺栓现场安装时应能自由穿入螺栓孔,不得强行穿入。螺栓不能自由穿入时,可采
用铰刀或锉刀修整螺栓孔,不得采用气割扩孔,扩孔数量应征得设计单位同意,修整后或扩孔后的孔
径不应超过螺栓直径的 1.2倍。
(8)高强度大六角头螺栓连接副施拧可采用扭矩法或转角法。
(9)扭剪型高强度螺栓连接副应采用专用电动扳手施拧。
(10)高强度螺栓连接节点螺栓群 初拧、复拧和终拧,应采用合理的施拧顺序。原则上应按接
8
7
1
头刚度较大的部位向约束较小的方向4 9、螺栓群中央向四周的顺序。
8
3
(11)高强度螺栓和焊接并用信的连接节点,当设计文件无规定时,宜按先螺栓紧固后焊接的施工
微
系
顺序。
联
题
(12)高强度螺栓连押接副的初拧、复拧、终拧应在24H 内完成。
准
2.钢结构构件加工精
1)准备工作
钢结构构件加工前,应 先进行施工详图设计、审查图纸、提料、备料、工艺试验和工艺规程的编
制、技术交底等工作。施工详图和节点设计文件应经原设计单位确认。
2)钢结构构件生产的工艺流 程
(1)放样:以1:1大样放出节 点,核对各部分的尺寸,制作样板和样杆作为加工的依据。
(2)号料:包括检查核对材料,在材料上画出切割、铣、刨、制孔等加工位置,打冲孔,标出
零件编号等。
(3)切割下料:包括氧割(气割)、等 离子切割等高温热源的方法和使用机切、冲模落料和锯
切等机械力的方法。
1
7 8
9
(4)平直矫正:用型钢矫正机的机械矫正和火 焰矫正等。 8 4
信
3
(5)边缘及端部加工:方法有铲边、刨边、铣边 、碳弧气刨、半微自动和自动气割机、坡口机加
系
工等。 联
一
(6)滚圆:可选用对称三轴滚圆机、不对称三轴滚圆机 和四唯轴滚圆机等机械进行加工。
(7)城弯:根据不同规格材料可选用型钢滚圆机、弯管机 、折弯压力机等机械进行加工。
(8)制孔:可采用钻孔、冲孔、铣孔、铰孔、镗孔和锪孔等方法,钻孔用钻床、电钻、风钻和
磁座钻等加工。
(9)钢结构组装:可采用仿形复制装配法、专用设备装配法、胎模装配法等。
(10)焊接:一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接三种。
(11)摩擦面的处理:可采用喷砂、喷丸、酸洗、打磨等方法。
3.钢结构预拼装
(1)为了检验钢结构构件制作的整体性和准确性,保证现场安装定位,在出厂前进行工厂内预
拼装,或在施工现场进行预拼装。预拼装分构件单体预拼装(如多节柱、分段梁或桁架、分段管结
构等)、构件平面整体预拼装及构件立体预拼装。
(2)构件除可采用实体预拼装外,还可采用计算机辅助模拟预拼装方法,模拟构件或单元的外
形尺寸应与实物几何尺寸相同。
4.钢结构安装
(1)钢结构安装现场应设置专门的构件堆场,其基本条件有:满足运输车辆通行要求;场地平
整;有电源、水源,排水通畅;堆场的面积满足工程进度需要,若现场不能满足要求时可设置中转场
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地,并应采取防止构件变形及表面污染的保护措施。
(2)起重设备应根据起重设备性能、结构特点、现场环境、作业效率等因素综合确定,宜采用
塔式起重机、履带式起重机、汽车式起重机等定型产品。选用卷扬机、液压油缸千斤顶、吊装扒杆、
龙门吊机等非定型产品作为起重设备时,应编制专项方案,并应经评审后再组织实施。
(3)钢结构安装前应对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进行检查,并应
办理交接验收。当基础工程分批进行交接时,每次交接验收不应少于一个安装单元的柱基基础,并应
符合下列规定:
①基础混凝土强度应达到设计要求;
②基础周围回填夯实应完毕;
③基础的轴线标志和标高基准点应准确、齐全。
(4)钢柱安装应符合下列规定:
①柱脚安装时,锚栓宜使用导入器或护套;
②首节钢柱安装后应及时进行垂直度、标高和轴线位置校正,钢柱的垂直度可采用经纬仪或线锤
测量;校正合格后钢柱应可靠固定,并应进行柱底二次灌浆,灌浆前应清除柱底板与基础面间杂物;
③首节以上的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;钢柱校正垂
直度时,应确定钢梁接头焊接的收缩量8 ,并应预留焊缝收缩变形值;
7
1
④倾斜钢柱可采用三维坐标测量4 9法进行测校,也可采用柱顶投影点结合标高进行测校,校正合格
8
3
信
后宜采用刚性支撑固定。
微
系
(5)钢梁安装应符合下联列规定:
题
①钢梁宜采用两点起押吊;当单根钢梁长度大于21m,采用两点吊装不能满足构件强度和变形要求
准
时,宜设置3~4个吊精装点吊装或采用平衡梁吊装,吊点位置应通过计算确定;
②钢梁可采用一机一 吊或一机串吊的方式吊装,就位后应立即临时固定连接;
③钢梁面的标高及两端 高差可采用水准仪与标尺进行测量,校正完成后应进行永久性连接。
(6)支撑安装应符合下列 规定:
①交叉支撑宜按从下到上的顺序组合吊装;
②无特殊规定时,支撑构件的校 正宜在相邻结构校正固定后进行;
③屈曲约束支撑应按设计文件和产品 说明书的要求进行安装。
(7)钢桁架(屋架)安装应在钢柱校正 合格后进行,并应符合下列规定:
①钢桁架(屋架)可采用整榀或分段安装;
8
②钢桁架(屋架)应在起吊和吊装过程中防 止产生变形; 9 1
7
8
4
③单榀钢桁架(屋架)安装时应采用缆绳或刚性 支撑增加侧向临时约信
3
束。
微
(8)单层钢结构: 系
联
①单跨结构宜从跨端一侧向另一侧、中间向两端或两端 向中
唯
间一的顺序进行吊装。多跨结构,宜
先吊主跨、后吊副跨;当有多台起重设备共同作业时,也可多 跨 同时吊装。
②单层钢结构在安装过程中,应及时安装临时柱间支撑或稳定缆绳,应在形成空间结构稳定体系
后再扩展安装。单层钢结构安装过程中形成的临时空间结构稳定体系应能承受结构自重、风荷载、雪
荷载、施工荷载以及吊装过程中冲击荷载的作用。
(9)多层及高层钢结构:
①宜划分多个流水作业段进行安装,流水段宜以每节框架为单位。流水段划分应符合下列规定:
a.流水段内的最重构件应在起重设备的起重能力范围内;
b.起重设备的爬升高度应满足下节流水段内构件的起吊高度;
c.每节流水段内的柱长度应根据工厂加工、运输堆放、现场吊装等因素确定,长度宜取 2~3 个
楼层高度,分节位置宜在梁顶标高以上 1.0~1.3m 处;
d.流水段的划分应与混凝土结构施工相适应;
e.每节流水段可根据结构特点和现场条件在平面上划分流水区进行施工。
②流水作业段内的构件吊装宜符合下列规定:
a.吊装可采用整个流水段内先柱后梁或局部先柱后梁的顺序;单柱不得长时间处于悬臂状态;
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b.钢楼板及压型金属板安装应与构件吊装进度同步;
c.特殊流水作业段内的吊装顺序应按安装工艺确定,并应符合设计文件的要求。
(10)大跨度空间钢结构:
①可根据结构特点和现场施工条件,采用高空散装法、分条分块吊装法、滑移法、单元或整体提
升(顶升)法、整体吊装法、折叠展开式整体提升法、高空悬拼安装法等安装方法。
②高空散装法适用于全支架拼装的各种空间网格结构,也可根据结构特点选用少支架的悬挑拼装
施工方法。
③分条或分块安装法适用于分割后结构的刚度和受力状况改变较小的空间网格结构。
④滑移法适用于能设置平行滑轨的各种空间网格结构,尤其适用于跨越施工或场地狭窄、起重运
输不便等情况。
⑤整体提升法适用于平板空间网格结构。
⑥整体顶升法适用于支点较少的空间网格结构。
⑦整体吊装法适用于中小型空间网格结构。
⑧折叠展开式整体提升法适用于柱面网壳结构。
⑨高空悬拼安装法适用于大悬挑空间钢结构。
【课中知识拓展】
8
7
1
钢结构在未做防火处理时,耐火9性能较差。在施工过程中,存在各种火源风险,可能引发火灾。
4
8
3
如果不逐层进行防火处理,一旦信发生火灾,火势会迅速通过钢结构蔓延,造成严重的安全事故和财产
微
损失。 系
联
5.压型金属板安装 题
押
(1)压型金属板安准装前,应绘制各楼层压型金属板铺设的排板图;图中应包含压型金属板的规
精
格、尺寸和数量,与主体 结构的支承构造和连接详图,以及封边挡板等内容。
(2)压型金属板应采用专用吊具装卸和转运,严禁直接采用钢丝绳绑扎吊装。
(3)压型金属板与主体结构(钢梁)的锚固支承长度应符合设计要求,且不应小于50mm;端部
锚固可采用点焊、贴角焊或射钉连 接,设置位置应符合设计要求。
(4)转运至楼面的压型金属板应 当天安装和连接完毕,当有剩余时应固定在钢梁上或转移到地
面堆场。
(5)压型金属板需预留设备孔洞时, 应在混凝土浇筑完毕后使用等离子切割或空心钻开孔,不
得采用火焰切割。
8
(6)设计文件要求在施工阶段设置临时支承 时,应在混凝土浇筑前设置1 7临时支承,待浇筑的混
9
凝土强度达到规定强度后方可拆除。混凝土浇筑时 应 避免在压型金属板上
信
3集8
4
中堆载。
微
6.钢结构涂装
系
(1)构件表面除锈采用机械除锈和手工除锈方法进行 处理。
联
一
唯
(2)涂装时,经处理的钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘 、 油污、水和毛刺等;对于镀锌构件,
酸洗除锈后,钢材表面应露出金属色泽,并应无污渍、锈迹和残留酸液。
(3)油漆防腐涂装可采用涂刷法、手工滚涂法、空气喷涂法和高压无气喷涂法。
(4)钢结构涂装时的环境温度和相对湿度,除应符合涂料产品说明书的要求外,还应符合下列
规定:
①当产品说明书未作规定时,环境温度宜为 5~38℃,相对湿度不应大于85%,钢材表面温度应
高于露点温度3℃,且钢材表面温度不应超过40℃;
②被施工物体表面不得有凝露;
③遇雨、雾、雪、强风天气时应停止露天涂装,应避免在强烈阳光照射下施工;
④涂装后4h内应采取保护措施,避免淋雨和沙尘侵袭;
⑤风力超过5级时,室外不宜喷涂作业。
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