课件5钢结构工程制作放样号料课件.ppt

,钢结构制作,钢结构工程是用钢板、型钢和圆钢等通过焊接、铆接、螺栓连接等方式组装而成的结构。与其他结构比较，钢结构具有强度高，塑性比较好；结构的重量轻；焊接构造简单,加工方便；施工周期短和精度高等特点，因而在建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。,第一节 钢结构加工制作工艺,一、钢结构加工制作 （一）加工制作前的准备工作 1加工制作图 设计院提供的设计图是不能直接用来加工制作钢结构。 在原设计图的基础上绘制加工制作图。加工制作图要经过原设计人员同意。 它起到制作加工的作用，有实际尺寸，经过划线、剪切、坡口加工、打孔、拼装、焊接等各项作业的指导书。,2加工制作前施工条件的分析 绘制加工制作图应根据施工条件和加工难易程度，在狭窄处能否保持焊条的焊接角度等。 3钢卷尺 在钢结构工程中，主要使用钢卷尺，最好使用卷尺和现场用卷尺属同一类产品，也就是各工种之间使用“同一把尺”。 如果有困难，则10m之间的相互差值控制在0.5mm之内。 4上岗操作人员应进行培训和考核，特殊工种应进行资格确认，充分做好各项工序的技术交底工作。,（二）钢结构加工制作的工艺程序 1放样 放样是根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，按照1：1的比例把产品的零、部件的实形画在放样台或平板上，求取实长并制成样板的过程。放样的步骤如下：,（1）仔细阅读图纸，并对图纸进行核对。 （2）准备放样需要的工具，包括：钢尺、石笔、划针、圆规等。 （3）准备好做样板的材料,一般采用薄铁片和小扁钢。可先刷上防锈油漆。 （4）放样以1：1的比例在样板台上弹出大样。当大样尺寸过大时，可分段弹出，尺寸划法应避免偏差累积。 （5）先以构件某一水平线和垂直线为基准，弹出十字线；然后据此逐一划出其他各个点和线，并标注尺寸。 （6）放样结束后，应对照图纸进行自查；最后应根据样板编号编写构件号料表。,2号料 号料就是根据样板在钢材上画出构件的实样，并打上各种加工记号，为钢材的切割下料作准备。号料的步骤： （1）根据料单检查清点样板和样杆，点清号料数量。号料应使用经过检查合格的样板与样杆，不得直接使用钢尺。 （2）准备号料的工具，包括石笔、圆规、划针、等。 （3）检查号料的钢材规格和质量。 （4）不同规格、不同钢号的零件应分别号料，并依据先大后小的原则依次号料。,（5）号料时，同时划出检查线、中心线、弯曲线，并注明接头处的字母。 （6）号孔应使用圆规，便于钻孔后检查孔位是否正确。 （7）在号料过程中，应随时在样板、样杆上记录下已号料的数量，号料完毕，则应在样板、样杆上注明并记下实际数量。,3切割下料 切割的目的就是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有：气割、机械切割等方法。 （1）气割法：是利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰加热金属表面达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热促使下层金属也自行燃烧，通过高压氧气射流，将氧化物吹除而引起一条狭小而整齐的割缝。 随着割缝的移动，使切割过程连续切割出所需的形状。气割前，应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后，应清除熔渣。,（2）机械切割法：可利用上、下两剪刀的相对运动来切断钢材，利用锯片的切削运动把钢材分离。常用的切割机械有剪板机、砂轮切割机等。,4坡口加工 焊接质量与坡口加工的精度有直接关系，如果坡口表面粗糙有尖锐且深的缺口，就容易在焊接后产生焊接裂缝。又如，在坡口表面粘附油污，焊接时就会产生气孔和裂缝，因此要重视坡口质量。坡口加工一般可用气体加工和机械加工，但必须进行事后处理，如打磨等。,5开孔 柱及梁的工程现场连接部位的孔群的尺寸精度直接影响钢结构安装的精度，因此把握好开孔的精度十分重要的，一般有四种情况：,（1）在构件加工时预先划上孔位，待拼装矫正完成后，再划线确认进行打孔加工。 （2）在构件一端先进行打孔加工，待拼装矫正完成后，再对另一端进行打孔加工。 （3）待构件焊矫正后，进行精加工，然后以精加工面为准线，划线、打孔。 （4）常用的机械打孔有电钻开孔机，打孔后应用磨光机清除孔边毛刺。,6组装 （1）组装的零件、部件应经检查合格，连接件和沿焊缝边缘约50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、油迹等应清除干净。 （2）钢材的拼接应在组装前进行。构件的组装应在部件组装、部件焊接、部件矫正后进行。,（3）组装的质量要求：除工艺要求外零件组装的间隙不得大于1.0mm。,二、钢结构构件的验收、运输、堆放 （一）钢结构构件的验收 钢构件加工制作完成后，应按照施工图和钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）的规定进行验收，有的还分工厂验收、工地验收，因工地验收还增加了运输的因素，钢构件出厂时，应提供下列资料： （1）产品合格证。 （2）施工图的设计变更文件。 （3）制作中技术问题处理的协议文件。,（4）钢材、连接材料、涂装材料的质量证明或试验报告。 （5）焊接工艺评定报告。 （6）高强度螺栓试验报告。 （7）主要构件检验记录。 （8）预拼装记录：由于受运输、吊装条件的限制，有时构件要分二段或若干段出厂，为了保证工地安装的顺利进行，在出厂前进行预拼装。 （9）构件发运和包装清单。,（二）构件的运输 （1）发运的构件，在易见部位用油漆标上重量及重心位置的标志，以免在装、卸车和起吊过程中损坏构件。节点板、高强度螺栓连接面等重要部分要有适当的保护措施，零星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束包装发运。 （2）大型或重型构件的运输应根据行车路线、运输车辆的性能来编制运输方案。在运输方案中要着重考虑吊装工程的堆放条件、工期要求来编制构件的运输顺序。 （3）运输构件时，应根据构件的长度、重量和断面形状选用车辆；构件在运输车辆上的支点、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。,（三）构件的堆放 （1）构件一般要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。构件堆放场地应平整坚实，无水坑、冰层，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，插立标志牌。构件底层垫块要有足够的支承面，不允许垫块有大的沉降量，堆放的高度应有计算依据，以最下面的构件不产生永久变形为准，不得随意堆高。,（3）在堆放中，发现有变形不合格的构件，不得把不合格的变形构件堆放在合格的构件中，否则会影响安装进度。 （4）对于已堆放好的构件，要派专人汇总资料。建立完善的构件进出厂管理制度，严禁乱翻、乱移。同时对已堆放好的构件进行适当保护，避免风吹雨打、日晒。,（一）手工电弧焊 依靠电弧的热量进行焊接的方法称为电弧焊，手工电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊，是钢结构焊接中最常用的方法。 手工电弧焊的原理，如图71所示，焊条和焊件就是两个电极产生电弧，电弧产生大量的热量，熔化焊条和焊件。焊条端部熔化形成熔滴，过渡到熔化的焊件的母材上融合，形成熔池并进行一系列复杂的物理冶金反应。随着电弧的移动，液态熔池逐步冷却、结晶，形成焊缝。在高温作用下，冷敷于电焊条钢芯上的药皮熔融成溶渣，覆盖在熔池金属表面 ，它不仅能保护高温的熔池金属不与空气中有害的氧、氮发生化学反应，并且还能参与熔池的化学反应和渗入合金等，在冷却凝固的金属表面，形成保护渣壳。,三、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。 （一）焊前检验 检验技术文件（图纸、标准、工艺规程等）是否齐备。焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、气体等）和钢材原材料的质量检验，焊接设备焊机是否完善。焊工应经过考试取得合格证，停焊时间达6个月及以上，应重新考核，才能上岗。,（二）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，焊接过程中夹渣、未焊透等缺陷的自检等，目的是防止焊接过程中缺陷形成，及时发现缺陷，采取整改措施，特别是为了提高焊工对产品质量的高度责任心和认真执行焊接工艺的严明的纪律性。 。,第三节 紧固件连接工程,钢结构工程中螺栓连接 钢结构螺栓连接即将螺栓、螺母、垫圈连接件连接在一起形成的一种连接形式。,（一）螺栓种类 1螺栓规格 普通螺栓大部分是六角头螺栓；制作精度可分为A、B、C级三个等级，A、B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓，钢结构用连接螺栓，除特殊注明外，一般即为普通粗制C级螺栓。 2螺母 钢结构常用的螺母，螺母的螺纹应和螺栓相一致，一般应为粗牙螺纹，螺母的机械性能主要是螺母的保证硬度。,3垫圈 常用钢结构螺栓连接的垫圈，按形状及其使用功能可以分成以下几类： （1）圆平垫圈。一般放置于紧固螺栓头及螺母的支承面下面，用以增加螺栓头及螺母的支承面，同时放上可避免连接件表面损伤。 （2）方形垫圈。一般置于地脚螺栓头及螺母支承面下，有以增加支承面及遮盖较大螺栓孔眼。 （3）弹簧垫圈。防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动，依靠垫圈的弹性功能防止螺栓的松动，一般用于有动荷载（振动）或经常拆卸的结构连接处。,（二）普通螺栓施工 1一般要求 普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求： （1）对一般的螺栓连接，螺栓头和螺母下面应放置平垫圈，以增大承压面积。 （2）螺栓头下面放置的垫圈一般不应多于2个，螺母头下的垫圈一般不应多于1个。,第四节 单层钢结构安装工程,单层钢结构工程是以单层工业厂房结构安装最为典型。钢结构单层工业厂房一般由柱、柱间支撑、屋架、天窗架、上下弦支撑、檩条及墙体骨架等构件组成。柱基通常采用钢筋混凝土阶梯或独立基础。,一、安装前的准备工作 1钢结构安装前，应按构件明细表核对进场的构件，核查质量证明书，设计变更文件、加工制作图、设计文件、构件交工时所提交的技术资料。 2落实和深化施工组织设计，对起吊设备、安装工艺，对稳定性较差的构件，起吊前应进行稳定性验算，必要时应进行临时加固。大型构件和细长构件的吊点位置和吊环构造应符合设计或施工组织设计的要求，对大型或特殊的构件吊装前应进行试吊，确认无误后方可正式起吊。确定现场焊接的保护措施。 3应掌握安装前后外界环境，如风力、温度、风雪、日照等资料，做到胸中有数。,4钢结构安装前，应对下列图纸进行自审和会审：钢结构设计图；钢结构加工制作图；基础图；其他必要的图纸和技术文件。 5基础验收 （1）基础混凝土强度达到设计强度的75%以上。 （2）基础周围回填完毕，具有较好的密实性，吊车行走不会塌陷。,（3）基础的轴线、标高、编号等都以设计图标注在基础面上。 （4）基础顶面平整，如不平，要事先修补，预留孔应清洁，地脚螺栓应完好，二次浇灌处的基础表面应凿毛。基础顶面标高应低于柱底面安装标高4060mm。 （5）锚栓、地脚螺栓预留孔的允许偏差应符有关要求。,6垫板的设置 钢结构吊装中垫板的设置是一项很重要的工作，必须十分重视，垫板设置如图74所示。其原则为： （1）垫板要进行加工，有一定的精度。 （2）垫板应设置在靠近地脚螺栓（锚栓）的柱脚底板加劲板或柱肢下，每根地脚螺栓（锚栓）侧应设12组垫板。 （3）垫板与基础面接触应平整、紧密。二次浇灌混凝土前垫板之间应点焊固定。 （4）每组垫板板叠不宜超过5块，同时宜外露出柱底板1030mm。,（5）垫板与基础面应紧贴、平稳，其面积大小应根据基础的抗压强度和柱脚底板二次浇灌前，柱抵承受的荷载及地脚螺栓（锚栓）的紧固手拉力计算确定。 （6）每块垫板间应贴合紧密，每组垫板都应承受压力，使用成对斜垫板时，两块垫板斜度应相同，且重合长度不应少于垫板长度的2/3。 （7）灌筑的砂浆应采用无收缩的微膨胀砂浆，一定要作砂浆试块，强度应高于基础混凝土强度一个等级。,二、钢柱子安装 1柱子安装前应设置标高观测点和中心线标志，并且与土建工程相一致。标高观测点的设置应与牛腿（肩梁）支承面为基准，设在柱的便于观测处，无牛腿（肩梁）柱，应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中心为基准。 2中心线标志的设置应符合下列规定： （1）在柱底板的上表面行线方向设一个中心标志，列线方向两侧各设一个中心标志。 （2）在柱身表面的行线和列线方向各设一个中心线，每条中心线在柱底部、中部（牛腿或肩梁部）和顶部各设一处中心标志。 （3）双牛腿（肩梁）柱在行线方向两个柱身表面分别设中心标志。,3多节柱安装时，宜将柱组装后再整体吊装。 4钢柱安装就位后需要调整，校正应符合下列规定： （1）应排除阳光侧面照射所引起的偏差。 （2）应根据气温（季节）控制柱垂直度偏差：气温接近当地年平均气温时（春、秋季），柱垂直偏差应控制在“0”附近。气温高于或低于当地平均气温时，应以每个伸缩段（两伸缩缝间）设柱间支撑的柱子为基准，垂直度校正至接近“”，行线方向连跨应以与屋架刚性连接的两柱为基准；此时，当气温高于平均气温（夏季）时，其他柱应倾向基准点相反方向；气温低于平均气温（冬季）时，其他柱应倾向基准点方向。柱的倾斜值应根据施工时气温和构件跨度与基准的距离而定。,5柱子安装的允许偏差应符合有关要求。 6屋架、吊车梁安装后，进行总体调整，然后固定连接。固定连接后尚应进行复测，超差的应进行调整。 7对长细比较大的柱子，吊装后应增加临时固定措施。 8柱子支撑的安装应在柱子找正后进行，只有确保柱子垂直度的情况下，才可安装柱间支撑，支撑不得弯曲。,三、吊车梁安装 1吊车梁的安装应在柱子第一次校正和柱间支撑安装后进行。安装顺序应从有柱间支撑的跨间开始，吊装后的吊车梁应进行临时固定。 2吊车梁的校正应在屋面系统构件安装并永久连接后进行，其允许偏差应控制在规定范围内。 3吊车梁吊面标高的校正可通过调整柱底板下垫板厚度；调整吊车梁与柱牛腿支承面间的垫板厚度，调整后垫板应焊接牢固。 4吊车梁下翼缘与柱牛腿连接应符合：吊车梁是靠制动桁架传给柱子制动力的简支梁（梁的两端留有空隙，下翼缘的一端为长螺栓连接孔）连接螺栓不应拧紧，所留间隙应符合设计要求，并应将螺母与螺栓焊固。纵向制动由吊车梁和辅助桁架共同传给柱的吊车梁，连接螺栓应拧紧后将螺母焊固。,5吊车梁与辅助桁架的安装宜采用拼装后整体吊装。其测向弯曲，扭曲和垂直度应符合规定。 6当制动板与吊车梁为高强螺栓连接，与辅助桁架为焊接连接时按以下顺序安装： （1）安装制动板与吊车梁应用冲钉和临时安装螺栓，制动板与辅助桁架用点焊临时固定。 （2）经检查各部分尺寸，并确认符合有关规定后，即可焊接制动板之间的拼接缝。 （3）安装并紧固制动板与吊车梁连接的高强度螺栓。 7焊接制动板与辅助桁架的连接焊缝，安装吊车梁时，中部宜弯向辅助桁架，并应采取防止产生变形的焊接工艺施焊。,四、吊车轨道安装 1吊车轨道的安装应在吊车梁安装符合规定后进行。 2吊车轨道的规格和技术条件应符合设计要求和国家现行有关标准的规定，如有变形应经矫正后方可安装 。 3在吊车梁顶面上弹放墨线的安装基准线，也可在吊车梁顶面上拉设钢线，作为轨道安装基准线。,4轨道接头采用鱼尾板连接时，要做到： （1）轨道接头应顶紧，间隙不应大于3mm。接头错位，不应大于1mm。 （2）伸缩缝应符合设计要求，其允许偏差为3mm。 轨道采用压轨器与吊车梁连接时，要做到：压轨器与吊车梁上翼应密贴，其间隙不得大于0.5mm，有间隙的长度不得大于压轨器长度的1/2；压轨器固定螺栓紧固后螺纹露长不应少于2倍螺距。 5轨道端头与车挡之间的间隙应符合设计要求，当设计无要求时，应根据温度留出轨道自由膨胀的间隙。两车挡应与起重机缓冲器同时接触。,五、屋面系统结构安装 1屋架的安装应在柱子校正符合规定后进行。 2对分段出厂的大型桁架，现场组装时应符合： （1）现场组装的平台，支点间距为L，支点的高度差不应大于L/1000，且不超过10mm。 （2）构件组装应按制作单位的编号和顺序进行，不得随意调换。 （3）桁架组装，应先用临时螺栓和冲钉固定，腹杆应同时连接，经检查达到规定后，方可进行节点的永久连接。,3屋面系统结构可采用扩大组合拼装后吊装，扩大组合拼装单元宜成为具有一定刚度的空间结构，也可进行局部加固达到此目的。 4每跨第一、第二榀屋架及构件形成的结构单元，是其他结构安装的基准。安全网、脚手架，临时栏杆等可在吊装前装设在构件上。垂直支撑、水平支撑、檩条和屋架角撑的安装应在屋架找正后进行，角撑安装应在屋架两侧对称进行，并应自由对位。 5有托架且上部为重屋盖的屋面结构，应将一个柱间的全部屋面结构构件安装完，并且连接固定后再吊装其他部分。,6天窗架可组装在屋架上一起起吊。 7安装屋面天沟应保证排水坡度，当天沟侧壁是屋面板的支承点时，则侧壁板顶面标高与屋面板其他支承点的标高相匹配。 8屋面系统结构安装允许偏差应符合设计规定的要求。,六、维护系统结构安装 墙面檩条等构件安装应在主体结构调整定位后进行。可用拉杆螺栓调整墙面檩条的平直度。 七、平台、梯子及栏杆的安装 1钢平台、钢梯、栏杆安装应符合设计要求及有关规定。 2平台钢弧应铺设平整、与支承梁密贴、表面有防滑措施，栏杆安装牢固可靠，扶手转角应光滑。,第五节 多层及高层钢结构安装工程,用于钢结构高层建筑的体系有：框架体系、框架剪力墙体系、框筒体系、组合筒体系及交错钢桁架体系等。钢结构具有强度高、抗震性能好、施工速度快的优点，所以在高层建筑中得到广泛应用。但同时用钢量大、造价高、防火要求高。,一、安装前的准备工作 多层及高层钢结构安装工程安装前的准备工作主要包括： （1）检查并标注定位轴线及标高的位置。 （2）检查钢柱基础，包括基础的中心线、标高、地角螺栓等。 （3）确定流水施工的方向，划分流水段。 （4）安排钢构件在现场的堆放位置。 （5）选择起重机械。起重机械的选择是多层及高层钢结构工程安装前准备工作的关键。 一般多层及高层钢结构的安装多采用塔式起重机，并要求塔式起重机应具有足够的起重能力，臂杆长度应具有足够的覆盖面；钢丝绳要满足起吊高度的要求；当需要多机作业时，臂杆要有足够的高差，互不碰撞并安全运转。,（6）选择吊装方法。多层及高层钢结构的吊装多采用综合吊装法，其吊装顺序一般是：平面内从中间的一个节间开始，以一个节间的柱网为一个吊装单元，先吊装柱，后吊装梁，然后往四周扩展；垂直方向自下而上，组成稳定结构后，分层次安装次要构件，一节间一节间钢框架、一层楼一层楼安装完成。这样有利于消除安装误差累积和焊接变形，使误差减低到最少限度。 （7）建筑物定位轴线、基础上柱的定位轴线和标高、地脚螺栓（锚栓）的允许偏差，应符合有关规定。,二、安装与校正 （一）钢柱的吊装与校正 1钢柱吊装 钢结构高层建筑的柱子，多为34层一节，节与节之间用坡口焊连接。钢柱吊装前，应预先按施工需要在地面上把操作挂篮、爬梯等固定在相应的柱子部位上。钢柱的吊点在吊耳处，根据钢柱的重量和起重机的起重量，钢柱的吊装可选用双机抬吊或单机吊装，如图75所示。单机吊装时，需在柱根部垫以垫木，用旋转法起吊，防止柱根部拖地和碰撞地脚螺栓，损坏丝扣；双机抬吊时，多用递送法使钢柱在吊离地面后在空中进行回直。在吊装第一节钢柱时，应在预埋的地脚螺栓上加设保护套，以免钢柱就位时碰坏地脚螺栓的丝牙。,2钢柱校正 钢柱就位后，立即对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初校，安设临时螺栓，然后卸去吊索。钢柱上下接触面间的间隙一般不得大于1.5mm。如间隙在1.66.0mm之间，可用低碳钢垫片垫实间隙。柱间间距偏差可用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳或缆风绳进行校正，如图76如示。柱子安装的允许偏差应符合有关要求。 3柱底灌浆 在第一节框架安装、校正、螺栓紧固后，即应进行底层钢柱柱底灌浆，如图77所示。灌浆方法是先在柱脚四周立模板，将基础上表面清除干净，清除积水，然后用高强度聚合砂浆从一侧自由灌入至密实，灌浆后用湿草袋和麻袋覆盖养护。,（二）钢梁的吊装与校正 钢梁在吊装前，应于柱子牛腿处检查标高和柱子间距，并应在梁上装好扶手杆和扶手绳，以便待主梁吊装就位后，将扶手绳与钢柱系牢，以保证施工人员的安全。钢梁一般可在钢梁的翼缘处开孔作为吊点，其位置取决于钢梁的跨度。为加快吊装速度，对重量较小的次梁和其他小梁，可利用多头吊索一次吊装数根。,为了减少高空作业，保证质量，并加快吊装进度，可以将梁、柱在地面组装成排架后进行整体吊装。当一节钢框架吊装完毕，即需对已吊装的柱、梁进行误差检查和校正。对于控制柱网的基准线用线坠或激光仪观测，其他柱根据基准柱用钢卷尺量测，校正方法同单层钢结构安装工程柱、梁的校正。 梁校正完毕，用高强螺栓临时固定，再进行柱校正，紧固连接高强螺栓，焊接柱节点和梁节点，进行超声波检验。,三、构件间的连接 钢柱之间的连接常采用坡口焊连接。主梁与钢柱的连接，一般上、下翼缘用坡口焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口焊连接，如图78所示。柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。,坡口焊连接应先做好准备（包括焊条烘焙、坡口检查、设电弧引入、引出板和钢垫板，并点焊固定，清除焊接坡口、周边的防锈漆和杂物，焊接口预热）。柱与柱的对接焊接，采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接亦应在柱的两侧对称同时焊接，以减少焊接变形和残余应力。 高强螺栓连接两个连接构件的紧固顺序是：先主要构件，后次要构件。工字形构件的紧固顺序是：上翼缘下翼缘腹板。同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序是：柱子上部的梁柱节点柱子下部的梁柱节点柱子中部梁柱节点。每一节点安设紧固高强度螺栓顺序是：摩擦面处理检查安装连接板（对孔、扩孔）临时螺栓连接高强螺栓紧固初拧终拧。,第六节 钢网架结构安装工程,网架结构是由多根杆件按照一定规律布置，通过结点连接而成的网格状杆系结构。它改变了一般平面行家的变力状态，具有空间受力的性能。由于它的外形象一块平板，因此称为平板形网架。 网架结构的整体性能很好，能有效地承受各种非对称荷载，集中荷载和动力荷载。由于组成网架的杆件和节点可以定型化，适用于在工厂成批生产，制作完成后运到现场拼装，从而使网架的施工做到速度快，精度高，有利于质量的保证。网架结构的平面布置灵活，适用于不规则的建筑平面、大跨度建筑，也可用于中小跨度建筑中。 网架结构的安装方法可分为高空拼装法、整体安装法或高空滑移法三种。,一、高空拼装法 高空拼装法是先在地面上搭设拼装支架，然后用起重机把网架构件分件或分块吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装的方法。此法有时不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多，因此对高强螺栓连接的、用螺栓球节点的钢管网架较适宜。 施工前应根据结构特点、构件重量、安装标高、现场条件及现有设备确定吊装机械。 拼装支架可用木制或钢管制，支架可局部搭设作为活动式，亦可满堂搭设，如图79所示。局部支架的位置必须对准网架下弦的支承节点，支架间距不宜过大，以免网架安装过程中产生较大下垂。支架高度要方便操作，用千斤顶调整标高，则支架上表面距网架下弦节点80cm左右为宜。,高空拼装法拼装网架时，网架块件顺序安排要考虑减少误差积累和安装方便，另外要考虑结构的受力特点和吊装机械的性能。网架总的拼装顺序是从建筑物的一端开始向另一端以两个三角形同时推进，待两个三角形相反后，则按人字形逐榻向前推进，最后在另一端的正中闭合。每榀块体的安装顺序，在开始的两个三角形部分是由屋脊部分开始分别向两边拼装；两个三角形相交后，则由交点开始同时向两边拼装，如图710所示。,网架拼装后，下方有支架者用方木顶住中央竖杆处，用千斤顶顶住屋架中央竖杆下方进行标高调整。其他分块则随拼装随拧紧高强螺栓，并与已拼好的分块连接即可。由于螺栓大于螺杆直径，故高强螺栓需随拼装随拧紧，否则会加大网架的下垂。 网架拼装完毕并全面检查后，拆除全部支顶网架的方木和千斤顶。考虑到支承拆除后网架中央沉降最低，故按中央、中间和边缘三个区分阶段按比例下降支承，即分六次下降，每次下降的数值，三个区的比例是2：1.5：1。下降支承时要严格控制同步下降，避免由于个别支点受力而使这个支点处的网架杆件变形过大甚至破坏。,二、整体安装法 整体安装法就是先将网架在地面上拼装成整体，然后用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。这种施工方法不需高大的拼装支架,高空作业少，易保证焊接质量，但需要大型的起重设备，技术较复杂。因此，对球节点的钢管网架，尤其是三向网架等杆件较多的网架较适宜。根据所用设备不同，整体安装法又分为多机抬吊法、提升机提升法、桅杆提升法、千斤顶顶升法等。,（一）多机抬吊法 用四台起重机联合作业，将地面错位拼装好的网架整体提升到柱顶后，在空中进行移位落下就位安装。一般有四侧抬吊与两侧抬吊两种方法，如图711所示。四侧抬吊为防止起重机因升降速度不一而产生不均匀荷载，每台起重机设两个吊点，每两台起重机的吊索互相用滑轮串通，使各吊点受力均匀，网架均衡上升。当网架升到比柱顶高30cm时，进行空中移位。,多机抬吊法准备工作简单，安装快速方便。四侧抬吊与两侧抬吊比较，前者移位较平稳，但操作较复杂；后者空中移位较方便，便平稳性差一些。适用于跨度40m左右、高度25m左右的中小型网架屋盖的吊装。,（二）提升机提升法 在结构柱上安装升板工程用的电动穿心式提升机，将地面正位拼装的网架直接整体提升到柱顶横梁就位，如图712所示。 提升点设在网架四边的中部，每边78个。提升设备的组装系在柱顶加接短钢柱上，安装工字钢上横梁，每一吊点安放一台300KN电动穿心提升机，提升机的螺杆下端连接多节长1.8m的吊杆，下面连接横吊梁，梁中间用钢销与网架支座钢球上的吊环相连接。,在钢柱顶上的上横梁处，又用螺杆连接着一个下横梁，作为拆卸吊杆时的停歇装置。当提升机每提升一节吊杆后（升速为3cm/min），用U形卡板塞入下横梁上部和吊杆上端的支承法兰之间，卡住吊杆，卸去上吊杆，将提升螺杆下降与下一节吊杆接好，再继续上升，如此循环往复，直到网架升到托梁以上，然后把预先放在柱顶牛腿的托梁移至中间就位，再将网架下降于托梁上，即完成吊装。 提升机提升法不需大型吊装设备，机具和安装工艺简单，提升平稳，劳动强度低，工效高，施工安全，但准备工作量大。适用于跨度5070m、高度40m以上、重量较大的大、中型周边支承网架屋盖的安装。,（三）桅杆提升法 将网架在地面错位拼装，用多根独脚桅杆将其整体提升到柱顶以上，然后进行空中旋转和移位，落下就位安装，如图713所示。 柱和桅杆应在网架拼装前竖立，当安装长方、八角形网架，在网架三向直径接近支座处竖立四根钢格构独脚桅杆，每根桅杆的两侧各挂一副起重滑车组，每副滑车组下设两个吊点，配一台卷筒直径、转速相同的电动卷扬机，使提升同步，每根桅杆设6根缆风绳与地面成3040夹角。,网架拼装时，逆时针转角25，使支座偏离柱1.4m，即用多根桅杆将网架吊过柱顶后，需要向空中移位或旋转1.4m。提升时，四根桅杆、八副起重滑车组同时收紧提升网架，使其等速平稳上升，相邻两桅杆处的网架高差应不大于100mm。当提升到柱顶以上50cm时，放松桅杆左侧的起重滑车组，使桅杆右侧的起重滑车组保持不动，则左侧滑车组松弛，拉力变小，因而其水平分力也变小，网架便向左移动，进行高空移位或旋转就位，经轴线、标高校正后，用电焊固定。桅杆利用网架悬吊，采用倒装法拆除。 桅杆提升法，桅杆可自行制造，起重量大，可达10002000KN，桅杆高度可达5060m，但所需设备数量大，准备工作和操作较复杂，适用于安装高、重、大（跨度80100m）的大型网架屋架。,（四）千斤顶顶升法 千斤顶顶升法是利用支承结构和千斤顶将网架整体顶升到设计位置，如图714所示。顶升用的支承结构一般多利用网架的永久性支承柱，亦可在原支点处或其附近设置临时顶升支架。顶升千斤顶可采用普通液压千斤顶或丝杠千斤顶，要求各千斤顶的行程和起重速度一致。网架多采用伞形柱帽的方式，在地面按原位整体拼装。由四根角钢组成的支承柱从腹杆间隙中穿过，在柱上设置缀板作为搁置横梁千斤顶和球支座用。,上下临时缀板的间距根据千斤顶的尺寸、冲程、横梁等尺寸确定，应恰为千斤顶使用行程的整数倍，其标高偏差不得大于5mm。如用320KN普通液压千斤顶，缀板的间距为420mm，即顶一个循环总高度为420mm，千斤顶分三次（150mm+150mm+120mm）顶升到该标高。顶升时，每一顶升循环工艺过程，如图715所示。顶升应做到同步，各顶升点的差异不得大于相邻两个顶升用的支承结构间距的1/1000，且不大于30mm；在一个支承结构上设有两个或两个以上千斤顶时不大于10mm。,千斤顶顶升法设备简单，不用大型吊装设备；顶升支承结构可利用永久性支承，拼装网架不需搭设拼装支架，可节省费用，降低施工成本，操作简便安全。但顶升速度较慢，且对结构顶升的误差控制要求严格，以防失稳。适用于安装多支点支承的各种四角锥网架屋盖。,三、高空滑移法 采用这种施工方法时，网架多在建筑物前厅顶板上设拼装平台进行拼装，待第一个拼装单元或第一段拼装完毕，即将其下落至滑移轨道上，用牵引设备通过滑轮组将拼装好的网架向前滑移一定距离。接下来在拼装平台上拼装第二个拼装单元或第二段，接好后连同第一个拼装单元或第一段一同向前滑移，如此逐段拼装不断向前滑移，直至整个网架拼装完毕并滑移至就位位置。网架屋盖近年来采用高空平行滑移法施工逐渐增多，尤其适用于影剧院、礼堂等工程。,拼装好的网架的滑移，可在网架支座下设滚轮，使滚轮在滑道上滑动，如图716所示。亦可在网架支座下设支座底板，使支座底板沿预埋在钢筋混凝土框架梁上的预埋钢板滑动，如图717所示。,网架先在地面将杆件拼装成两球一杆和四球五杆的小拼构件，然后用悬臂式桅杆、塔式或履带式起重机，按组合拼接顺序吊到拼接平台上进行扩大拼装，先就位点焊拼接网架下弦方格，再点焊横向跨度方向角腹杆，每节间单元网架部件点焊接接顺序由跨中间两端对称进行，焊完后临时加固，牵引可用慢速卷扬机进行，并设减速滑轮组，牵引点应分散设置，滑移速度应控制在1m/min内，做到两边同步滑移。当网架跨度大于50m时，应在跨中增设一条平稳滑道或辅助支顶平台。,高空滑移法，不需大型起重设备；可与室内其他工种平行作业，缩短总工期；用工省，减少高空作业；施工速度快。适用于场地狭小或跨越其他结构、起重机无法进入网架安装区域的中小型网架。,第七节 钢结构涂装工程,钢结构涂装工程包括钢结构防腐涂料涂装和防火涂料涂装工程。 一、钢结构防腐涂料涂装 （一）钢材表面处理 1除油及旧漆层 （1）除油。除油的方法，可根据工件的大小、工件的材质、油污的种类等因素来决定，常用溶剂清洗或碱液清洗。,（2）除旧漆层。旧漆层清除通常有机械方法和化学方法两种：机械方法除旧漆。凡是除锈的机械或工具都可以借以除旧漆。如喷砂、喷丸设备，风动或电动除漆器等都是良好的工器具。化学方法除旧漆。碱液除漆，是将碱液与旧漆面接触，发生作用后使涂层松软膨胀，达到除旧漆的目的。,2除锈 （1）手工或动力工具除锈。手工工具除锈。常用的工具有：尖头锤、铲刀或刮刀、砂布或砂纸、钢丝刷或钢丝束。动力工具除锈，是利用压缩空气或电能为动力，使除锈工具产生圆周式或往复式运动，产生摩擦或冲击来清除铁锈或氧化铁皮等。其常用工具：气动端型平面砂磨机、气动角向平面砂磨机、电动角向平面砂磨机、直柄砂轮机、风动钢丝刷、风动打锈锤、风动齿形旋转式除锈器、风动气铲等。,（2）喷射或抛射除锈。喷射除锈是利用经过油、水分离处理过的压缩空气将磨料带入并通过喷嘴以高速喷向钢材表面，利用磨料的冲击和摩擦力将氧化铁皮、铁锈及污物等除掉。抛射除锈是利用抛射机叶轮中心吸入磨料和叶尖抛射磨料的作用，使磨料在抛射机的叶轮内，从定向套口飞出的磨料被叶轮再次加速后，射向物件表面，以高速的冲击和摩擦除去钢材表面的锈和氧化铁皮等污物。 （3）酸洗除锈。酸洗除锈也称化学除锈，是利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应，使金属氧化物溶解，生成金属盐并溶于酸液中而除去钢材表面上的氧化物及锈。,（二）涂料涂装施工 1施工准备 （1）开桶。开桶前，首先应将桶外的灰尘、杂物除尽，以免混入油漆桶内。同时对涂料的名称、型号和颜色、制造日期进行检查。开桶后，若发现有结皮现象，应将漆皮全部取出，而不能将漆皮捣碎混入其中，以免影响质量。,（2）搅拌。由于油漆中各成分比重的不同，有的会出现沉淀现象。所以在使用前，必须将桶内的油漆和沉淀物全部搅拌均匀后才可使用。 （3）配比。双组分的涂料，在使用前必须严格按照说明书所规定的比例来混合。双组分涂料一旦配比混合后，就必须在规定的时间内用完，所以在施工时，必须控制好用量，以免产生浪费。,（4）熟化。双组分涂料有其熟化时间，要求将两组分混合搅拌均匀后，过一定熟化时间才能使用，对此应引起注意，以保证施工性能和漆膜的性能。 （5）稀释。一般涂料产品在出厂时，已将粘度调节到适宜于施工要求的粘度范围，开桶后经搅拌即可使用，但由于贮存条件、施工方法、作业环境、气温的高低等不同情况的影响，在使用时，有时需要稀释剂来调整粘度。施工时应对选用的稀释剂牌号及使用稀释剂的最大用量进行控制，否则会造成涂料的报废或性能下降影响质量。 (6)过滤。涂料在使用前，一般都需要过滤。将涂料中可能产生的或混入的固体颗粒、漆皮或其他杂物滤掉，以免这引杂物堵塞喷嘴及影响施工进度和漆膜的性能和外观。一般情况下，我们可以使用80120目的金属网或尼龙丝筛进行过滤，以达到质量控制的目的。,2施工环境条件 （1）工作场地。涂装工作尽可能在车间内进行，并应保持环境清洁和干燥，以防止已处理的涂件表面和已涂装好的任何表面被灰尘、水滴、油脂、焊接飞溅或其他脏物粘附在其上面而影响质量。 （2）环境温度。进行施工时环境温度一般可控制在538之间。这是因为在气温低于5的条件下，环氧类化学固化型涂料的固化反应已经停止，因而不能施工。涂装温度不超过38，温度控制应按使用说明书要求进行。 （3）相对湿度。涂装施工一般应控制相对湿度在85%以下，也可以控制钢构件表面温度高于露点温度（露点是空气中水蒸气开始凝结成露水时的温度点，其于空气温度和相对湿度有关）。,3其他施工要求 （1）钢材表面进行处理达到清洁度后，一般应在46h内涂第一道底漆。涂装前钢材表面不容许再有锈蚀，否则应重新除锈，同时处理后表面沾上油迹或污垢时，应用溶剂清洗后，方可涂装。 （2）涂后4h内严防雨淋。当使用无气喷涂时，风力超过5级时，不宜喷涂。 （3）对钢构件需在工地现场进行焊接的部位，应按标准留出大于3050mm的焊接特殊要求的宽度不涂刷或涂刷环氧富锌车间防锈底漆。 （4）应按不同涂料的说明严格控制层间最短间隔时间，保证涂料的干燥时间，避免产生针孔等质量问题。,4施工方法 防腐涂料涂装方法一般有刷涂、手工滚、浸涂和空气喷漆等。其中采用高压、无气喷涂具有功率高，涂料损失少，一次涂层厚的特点，在涂装时应优先考虑选用之。 5.防腐涂装施工 （1）涂料在开桶前，应充分摇匀。开桶后，原漆应不存在结皮、结块、凝胶等现象，有沉淀应能搅起，有漆皮应除掉。为保证漆膜的流平性而又不产生流淌，必须把涂料的粘度调整到一定范围之内。 （2）在涂刷过程中的顺序应自上而下，从左到右，先里后外，先难后易，纵横交错地进行涂刷。 （3）钢结构工程有一些部位，是禁止涂漆的。如地脚螺栓和底板、高强螺栓接合面、与混凝土紧贴或埋入的部位等。为防止误涂，施工前必须进行遮蔽保护。组装的符号在涂漆时，也可用橡皮带保护好。,（4）涂装间隔时间，对涂层质量有很大的影响。间隔时间控制适当，可增强涂层间的附着力和涂层的综合防护性能，否则可能造成“咬底”或大面积脱落和返锈等现象。由于各种涂料的性能不同，其间隔时间也不一样，可根据涂料产品说明书设定间隔时间。,（5）二次涂装的表面处理和补漆。二次涂装是指构件在加工厂加工制作，并按设计作业分工涂装完后，运至现场进行的涂装，或者涂装间隔时间超过最后间隔时间（一般约在一个月以上）。再进行的涂装。对二次涂装的表面，应进行