第五章结构安装工程

1、第五章第五章 钢结构工程钢结构工程钢结构是由钢构件制成的工程结构，它具有：强度高、自重小、材质均匀、钢结构是由钢构件制成的工程结构，它具有：强度高、自重小、材质均匀、抗震能力好、施工速度快、工期短、密闭性好，且耐腐蚀性和耐火性差。抗震能力好、施工速度快、工期短、密闭性好，且耐腐蚀性和耐火性差。一、钢结构组装一、钢结构组装钢结构组装的方法包括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、胎模装地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法配法拼装必须按工艺要求进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格方拼装必须按工艺要求进行，当有隐蔽焊缝时，必须先予施焊，经检验合格方可覆盖

2、。为减少变形，尽量采用小件组焊，经矫正后再大件组装可覆盖。为减少变形，尽量采用小件组焊，经矫正后再大件组装组装的零件、部件应经检查合格，铁锈、毛刺、污垢、冰雪、油迹等应清除组装的零件、部件应经检查合格，铁锈、毛刺、污垢、冰雪、油迹等应清除干净干净板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装应在部件组装、焊接、矫正后进行，以减少构件的残余应力，保证产品的制作质量后进行，以减少构件的残余应力，保证产品的制作质量焊接后的变形矫正：构件焊接后，均因焊接而产生大弯曲、头部弯曲焊接后的变形矫正：构件焊接后，均因焊接而产生大弯曲、头部弯曲变形等

3、，矫正的分类：变形等，矫正的分类： 1、 按加工工序分为原材料矫正、成型矫正、焊后矫正按加工工序分为原材料矫正、成型矫正、焊后矫正 2、 按矫正时外因分为机械矫正、火焰矫正、高频热点矫正、手工矫正、按矫正时外因分为机械矫正、火焰矫正、高频热点矫正、手工矫正、热矫正热矫正 3、按矫正时温度分为冷矫正、热矫正、按矫正时温度分为冷矫正、热矫正 钢构件组装的允许偏差应符合钢构件组装的允许偏差应符合钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范的有的有关规定关规定二、钢结构构件的制作二、钢结构构件的制作1）样杆、样板的制作：样杆、样板应妥善保存，直至工程结束后方可销毁；）样杆、样板的制作：样杆、样

4、板应妥善保存，直至工程结束后方可销毁；2）号料：有）号料：有集中号料法、套料法、统计计算法、余料统一号料法集中号料法、套料法、统计计算法、余料统一号料法3）画线：）画线：4）切割：）切割：5）边缘加工和端部加工：）边缘加工和端部加工：6）制孔：）制孔：7）组装：）组装：地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法8）焊接：）焊接：（后面详解）（后面详解）9）摩擦面的处理：有喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法；）摩擦面的处理：有喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法；10) 涂装、编号：涂装环境温度应符合涂料立品说明书的规定，无规定时，环境涂装、编

5、号：涂装环境温度应符合涂料立品说明书的规定，无规定时，环境温度应在温度应在538，相对湿度不大于，相对湿度不大于85%，构件表面没有结露和油污等，涂装后，构件表面没有结露和油污等，涂装后4h内应保内应保持免受雨淋；持免受雨淋；三、钢结构的连接三、钢结构的连接焊接连接焊接连接和和螺栓连接螺栓连接两种两种钢结构材料大多为普通碳素钢和低合金结构钢，常用的钢号有钢结构材料大多为普通碳素钢和低合金结构钢，常用的钢号有Q235、16Mn、16Mnq、l5MnV、15MnVq等等 钢结构构件主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、钢结构构件主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧焊、

6、埋弧焊、电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等埋弧焊、电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药在钢结构制作和安装领域中，广泛使用的是电弧焊。在电弧焊中又以药皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动皮焊条手工电弧焊、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊和自保护电气体保护焊和自保护电弧焊为主弧焊为主 四、焊接变形的种类四、焊接变形的种类焊接变形可分为焊接变形可分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形等等构件和结构的变形使其外形不符合设计图纸和验收要求，不仅影

7、响最后装配构件和结构的变形使其外形不符合设计图纸和验收要求，不仅影响最后装配工序的正常进行，而且还有可能降低结构的承载能力工序的正常进行，而且还有可能降低结构的承载能力五、五、焊接残余变形量的主要影响因素焊接残余变形量的主要影响因素焊缝截面积焊缝截面积的影响：焊缝面积越大，冷却时引起的塑性变形量越大的影响：焊缝面积越大，冷却时引起的塑性变形量越大焊接热输入的影响：一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却焊接热输入的影响：一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接头塑性变形区增大速度慢，使接头塑性变形区增大工件的预热、层间温度影响：预热、层间温度越高，相当于热输入增大，

8、使工件的预热、层间温度影响：预热、层间温度越高，相当于热输入增大，使冷却速度慢，收缩变形增大冷却速度慢，收缩变形增大焊接方法焊接方法的影响：各种焊接方法的热输入差别较大，在其他条件相同情况下，的影响：各种焊接方法的热输入差别较大，在其他条件相同情况下，收缩变形值不同收缩变形值不同接头形式的影响：焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件相同时，接头形式的影响：焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件相同时，不同的接头形式对纵向、横向及角变形量有不同的影响不同的接头形式对纵向、横向及角变形量有不同的影响焊接层数焊接层数的影响：横向收缩在对接接头多层焊时，收缩变形相对较小；纵向的影响：横向收缩在

9、对接接头多层焊时，收缩变形相对较小；纵向变形，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变变形，多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得多，而且焊的层数越多，纵向变形越小形越小六、焊接残余应力和变形的控制六、焊接残余应力和变形的控制在钢结构设计和施工时，不仅要考虑到在钢结构设计和施工时，不仅要考虑到强度、稳定性、经济性强度、稳定性、经济性，而且必须要，而且必须要考虑考虑焊缝的设置所产生的应力、变形对结构的影响焊缝的设置所产生的应力、变形对结构的影响。通常有以下几点经验：。通常有以下几点经验：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，合理选在保证结构具有足够强度的

10、前提下，尽量减少焊缝的尺寸和长度，合理选取坡口形状。避免集中设置焊缝取坡口形状。避免集中设置焊缝尽量对称布置焊缝，将焊缝安排在近中心区域，如近中性轴、焊缝中心、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等焊缝塑性变形区中心等在钢结构施焊中考虑夹具以减少焊接变形的可能性在钢结构施焊中考虑夹具以减少焊接变形的可能性钢结构设计人员在设计时应考虑焊接工艺措施钢结构设计人员在设计时应考虑焊接工艺措施七、焊接的质量检验七、焊接的质量检验焊接质量检验包括焊接质量检验包括焊前检验、焊接生产中检验焊前检验、焊接生产中检验和和成品检验成品检验 （一）焊前检验（一）焊前检验检

11、验技术文件（图纸、标准、工艺规程等）是否齐备检验技术文件（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，构件装配和焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、气体等）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件边缘质量检验焊接设备（焊机和专用胎、模具等）是否完善焊接设备（焊机和专用胎、模具等）是否完善焊工应考试合格，持证上岗，停焊时间超过焊工应考试合格，持证上岗，停焊时间超过6个月，必须重新考核个月，必须重新考核（二）焊接生产中的检验（二）焊接生产中的检验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、对焊接设备运行情况、焊

12、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，采取整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，采取整改改措施措施 （三）焊接检验（三）焊接检验全部焊接工作结束，焊缝清理干净后进行成品检验全部焊接工作结束，焊缝清理干净后进行成品检验检验的方法分为检验的方法分为无损检验无损检验和和破坏性检验破坏性检验两大类两大类无损检验无损检验可分为可分为外观检查、致密性检验、无损探伤外观检查、致密性检验、无损探伤外观检查：外观检查：用肉眼或低倍放大镜进行，检查焊缝表面气孔、夹渣、裂纹、弧用肉眼或低倍放大镜进行，检查焊

13、缝表面气孔、夹渣、裂纹、弧坑、焊瘤等，并用测量工具检查焊缝尺寸是否符合要求坑、焊瘤等，并用测量工具检查焊缝尺寸是否符合要求致密性检验：致密性检验：用水（气）压试验、煤油渗漏、渗氨试验、真空试验、氦气探用水（气）压试验、煤油渗漏、渗氨试验、真空试验、氦气探漏等方法漏等方法 无损探伤：无损探伤：主要有主要有磁粉探伤、涡流探伤、渗透探伤、射线探伤、超声波探伤磁粉探伤、涡流探伤、渗透探伤、射线探伤、超声波探伤等，利用放射线、超声波、电磁辐射、磁性、涡流、渗透性等物理现象，在不等，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损伤被检

14、产品的情况下，发现和检查内部或表面缺陷的方法 破坏性检验破坏性检验焊接质量的破坏性检验包括焊接接头的机械性能试验、焊缝化学成分分析、焊接质量的破坏性检验包括焊接接头的机械性能试验、焊缝化学成分分析、金相组织测定、扩散氢测定、耐腐蚀性能试验等，主要用于测定接头或焊缝性金相组织测定、扩散氢测定、耐腐蚀性能试验等，主要用于测定接头或焊缝性能是否满足使用要求能是否满足使用要求八、螺栓连接八、螺栓连接螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、定位等，钢结构中使用的连接螺栓一般分为位等，钢结构中使用的连接螺栓一般分

15、为普通螺栓普通螺栓和和高强度螺栓高强度螺栓两种两种 普通螺栓连接：将螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起；它有普通螺栓连接：将螺栓、螺母、垫圈机械地和连接件连接在一起；它有六角六角头、双头螺栓、沉头螺栓头、双头螺栓、沉头螺栓三种；三种； 高强度螺栓连接（扭矩、抗滑移检测）：从外形分高强度螺栓连接（扭矩、抗滑移检测）：从外形分大六角头和扭剪大六角头和扭剪两种；我两种；我国目前使用大六角头高强度螺栓有国目前使用大六角头高强度螺栓有8.8级和级和10.9级级两种；扭剪型只有两种；扭剪型只有10.9一种；一种；高强度螺栓连接高强度螺栓连接 1、高强度螺栓连接在施工前应对连接副实物和摩擦面进行检验和

16、复验，合、高强度螺栓连接在施工前应对连接副实物和摩擦面进行检验和复验，合格后才能进行安装施工；格后才能进行安装施工； 2、对每一个连接接头，应先用临时螺栓定位，、对每一个连接接头，应先用临时螺栓定位，严禁把高强度螺栓作为临时严禁把高强度螺栓作为临时螺栓使用螺栓使用； 3、高强度螺栓应能自由穿入孔中，严禁强行穿入，如不能自由穿入时，螺栓、高强度螺栓应能自由穿入孔中，严禁强行穿入，如不能自由穿入时，螺栓孔不得采用气割扩孔，用铰刀修孔时，孔不得采用气割扩孔，用铰刀修孔时，修整后的孔最大直径不得大于原孔径的修整后的孔最大直径不得大于原孔径的2mm； 4、高强度螺栓在终拧后，螺栓、高强度螺栓在终拧后，螺

17、栓丝扣外露应为丝扣外露应为23扣扣，其中允许有，其中允许有10%的螺栓的螺栓丝扣外露丝扣外露1扣或扣或4扣；扣； 5、在终拧前，应首先进行初拧，对螺栓多的大接头，还需进行复拧；初拧的、在终拧前，应首先进行初拧，对螺栓多的大接头，还需进行复拧；初拧的目的是连接接触面密贴，目的是连接接触面密贴，初拧、复拧、终拧应在同一天完成初拧、复拧、终拧应在同一天完成；螺栓的；螺栓的梅花头拧掉梅花头拧掉，标志着终拧结束；标志着终拧结束；九、钢结构构件的安装九、钢结构构件的安装钢结构构件安装前的准备工作钢结构构件安装前的准备工作钢结构安装前，应按构件明细表核对进场的构件，核查质量证明书，设计变更钢结构安装前，应按

18、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文件、加工制作图、设计文件、构件交工时所提交的技术资料对起吊设备、安装工艺作出明确规定，对稳定性较差的物件，起吊前应进行稳对起吊设备、安装工艺作出明确规定，对稳定性较差的物件，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应符合设计要求，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起吊。确定现场焊接的保护措施应掌握安装前后外界环境，如风力、温度、风雪、日照等资料，做到胸中有数应掌握安装前后外界环境，如风力、温度、风雪、日