钢结构安装-单层钢结构的结构和准备工作

3.2.1单层钢结构的结构

及技术准备工作

第一：单层钢结构的结构第二：单层钢结构的技术准备工作

单层钢结构多为轻型钢结构，它是由薄钢板(厚度5mm以上)或型钢焊接成主要框架的柱、梁、外加薄壁冷弯屋面、墙面檩条(也有称墙梁、墙筋)等组装而成，外盖以轻质、高强、美观耐久的彩色钢板(简称彩钢板)组成墙体和屋面围护结构。这类建筑主要由轻型钢构件组装，构件轻质高强，结构抗震性能好，可建造大跨度(9～40m)、大柱距(4～15m)的房屋，并且建筑美观、屋面排水流畅、防水性能好。目前主要用于建造各类轻型工业厂房、仓储、公共设施和娱乐场所、体育场馆等。

一、单层钢结构的结构

单层钢结构房屋一般由钢柱、屋面钢梁或屋架、屋面檩条、墙梁(檩条)及屋面、柱间支撑系统，屋面、墙面彩钢板等组装而成。钢柱抗风柱钢屋架墙梁柱间支撑屋面支撑檩条

1.钢柱

钢柱一般为“H”形断面，采用热轧H型钢或用薄钢板经机器自动裁板、自动焊接制成。其截面可制成直条型和变截面型两种，断面尺寸由设计计算确定。钢柱通过地脚螺栓与钢筋混凝土基础连接，通过高强度螺栓与屋面钢梁连接，其连接形式有斜面连接(图a)和直面连接(图b)两种。钢梁与钢柱直面连接直条型H形断面2.屋面梁

屋面梁一般为I字形截面，根据构件各截面的受力情况，可制成不同截面的若干段，运至施工现场后，在地面拼装并用高强度螺栓连接。变截面I形屋面梁屋面梁之间用高强度螺栓连接变截面H形钢柱3.檩条与墙梁

轻钢屋面檩条、墙梁采用高强镀锌彩色钢板经辊压成型，其截面形状有“C”形和“Z”形。檩条可通过高强度螺栓直接连接在屋面梁翼缘上，也可连接固定在屋面梁上的檩条挡板上。“C”形檩条“Z”形檩条4.屋面、墙面材料

目前应用于单层钢结构的屋面、墙面材料主要有两大类:彩色涂层钢压型板和彩钢保温材料夹芯板。

(1)彩色涂层钢压型板彩色涂层钢压型板是以钢带材为原料，经表面脱脂、磷化和铬酸盐处理之后，再涂覆优质的有机涂料经烘烤而成为彩色涂层钢带，然后再经过辊压而成。其色彩多样、施工方便和具有良好的力学性能，而且简化了防水措施。

(2)彩钢保温材料夹芯板彩钢保温材料夹芯板是一种超轻型(一般为15～25kg/)的多功能建筑板材。该类板材其两面是彩色涂层镀锌钢板，中间则为保温材料。该材料具有优异的保温、隔热、抗震性能，而且可用自攻螺钉、膨胀螺栓、抽芯铆钉等紧固，可钉、可锯，特别是其色彩多种多样、板面平整、尺寸精度高、表面线条清晰，作为墙面、屋面板则无需进行防水施工，是一种综合性能极佳的建筑材料。二、单层钢结构的技术准备工作编制单层钢结构安装施工组织设计熟悉图样钢柱基础及支撑面的准备1.编制单层钢结构安装施工组织设计

(1)编制内容：工程概况与特点；施工组织与部署；施工准备工作计划；施工程序与工艺设计；吊装方案；施工进度计划；施工现场平面布置图；劳动力、机械设备、材料和构件供应计划；质量保证措施和安全措施；构件运输方法、堆放及场地管理；环境保护措施等。(2)编制要求:施工组织设计的编制要结合每项工程施工的具体特点，具有针对性和可操作性。对大型、细长及稳定性较差等特殊构件的吊点位置和吊环构造，应作专项细部设计与稳定性验算，必要时采取临时加固与保护措施。方案中对起重机械的选择是钢结构吊装的关键，其型号和数量必须满足钢结构的吊装技术要求和进度要求。吊装流水程序要确定每台起重机械的工作内容和各台起重机械的相互配合，其内容深度要达到关键构件并反映到单件，竖向构件反映到柱列，屋面部分反映到节间，同时考虑到安装方便和大型生产设备安装的需要。2.熟悉图样

钢结构安装前，应对相关的图样技术文件进行认真地阅读与理解，发现问题及时与业主单位、设计单位取得联系，将问题和隐患消除在安装之前。3.钢柱基础及支撑面的准备

(1)钢结构安装前，其基础混凝土强度必须达到设计要求。

(2)根据测量控制网对基础轴线、标高、地脚螺栓规格和位置等进行技术复核。如地脚螺栓预埋在钢结构施工前，应由土建单位完成，但需复核每个螺栓的轴线、标高，对超出规范要求的，必须采取相应的补救措施。如加大柱底板尺寸，需要在柱底板上按照实际螺栓位置重新钻孔或采用设计认可的其他措施。

(3)检查地脚螺栓外露部分的情况，若有弯曲变形、螺牙损坏的螺栓，必须对其进行修正。地脚螺栓的理论露出长度=灌浆厚度+被锚固设备的厚度+拧紧螺栓所需的螺母3.2.2单层钢结构的构件及材料

准备和构件起吊方法

第一：单层钢结构的构件及材料准备第二：单层钢结构的构件起吊方法

一、单层钢结构的构件及材料准备

1.钢构件

(1)钢构件堆放场地的准备

1)钢构件通常在专门的钢结构加工厂制作，然后运至现场直接吊装或经过组、拼装后进行吊装。钢构件力求在吊装现场就近堆放，并遵循“重近轻远”（即重构件摆放的位置离吊机近一些，较轻构件摆放的位置离吊机可远一些)的原则。2)钢构件在吊装现场堆放时一般沿起重机开行路线的两侧按轴线就近堆放。其中钢柱和钢屋架等大件的放置应依据吊装工艺作平面布置设计，避免现场二次倒运。钢梁、支撑等可按吊装顺序配套供应堆放。

红色指起重机的开行路线柱梁等重构件摆放在两侧，便于组装便于安装构件布置在起重机的开行路线两侧

3)钢构件的堆放应以不产生超出规范要求的变形及保证安全为原则，堆垛高度一般以不超过2m和三层为宜。

构件堆放不超过3层和2m为了保证构件的安全，防止变形，加固定支撑

(2)钢构件验收安装前应对钢结构构件进行检查，其项目包含钢结构构件的变形、钢结构构件的标记、钢结构构件的制作精度和孔眼位置等。当钢结构构件的变形和缺陷超出允许偏差时应进行处理。检查孔眼位置、标记等

2.焊接材料

钢结构焊接施工之前，应对焊接材料的品种、规格、性能进行检查，各项指标应符合现行国家标准和设计要求。检查焊接材料的质量合格证明文件、检验报告及中文标志等。对重要钢结构采用的焊接材料应进行抽样复验。。焊接材料应附质量合格证明文件、检验报告等3.高强度螺栓

(1)钢结构设计用高强度螺栓连接时应根据图样要求分规格统计所需高强度螺栓的数量，并配套供应至现场。同时，检查其出厂合格证、产品质量证明文件及扭矩系数或紧固轴力(预拉力)的检验报告是否齐全，并按规定做紧固轴力或扭矩系数复验。对钢结构连接件摩擦面的抗滑移系数亦需进行复验。(2)螺栓产品出厂质量证明文件包括：

1)材料、炉号、化学成分。

2)规格、数量。

3)力学性能试验数据。

4)连接副紧固轴力或扭矩系数平均值、标准偏差及测试环境温度。

5)出厂日期和批号。二、单层钢结构的构件起吊方法1.细长构件对于细长构件，如钢柱，为了防止其在吊装过程中变形，可以考虑采用两点或三点起吊。为了保证吊装时的索具安全及便于安装校正，吊装钢柱时在吊点部位应预先安有吊耳，待安装完毕后再割去。如果不采用焊接吊耳的方法，亦可直接用钢丝绳绑扎钢柱(绑扎点处的四角应用割缝钢管或方形条木做包角保护，以防钢丝绳受损)。如果钢柱的断面为I字形时，则可在吊点处加一加强肋板，以起到加强支撑的作用。

四点起吊吊耳两点起吊起吊方法应根据钢柱类型、起重设备和现场条件确定。起重机械可采用单机、双机、三机等。起吊方法可采用旋转法、滑行法、递送法。

(1)旋转法。旋转法是起重机边起钩边回转，使钢柱绕柱脚旋转而将钢柱吊起。(2)滑行法滑行法是采用单机或双机抬吊钢柱，起重机只起钩，使钢柱滑行而将钢柱吊起。为减少钢柱与地面摩阻力，需在柱脚下铺设滑行道。(3)递送法递送法采用双机或三机抬吊钢柱。其中一台为副机吊点，选在钢柱下面，起吊时配合主机起钩，随着主机的起吊，副机行走或回转。在递送过程中，副机承担了一部分荷载，将钢柱抬起回转或行走。

吊起的钢柱插入杯形基础的杯口就位，经初步校正后，用钢或硬木楔临时固定。柱身中心线对准杯口或杯底中心线后刹车，在柱与杯口四周空隙间每侧塞入2个钢楔或硬木楔，当柱落实到杯底后，复查对位，打紧楔子，起重机脱钩，完成吊装工作。采用地脚螺栓连接的钢柱，吊装就位并初步调整到准确位置后，拧紧全部螺母，临时安装固定后，即可脱钩。地脚螺栓连接，就位后拧紧螺栓杯口基础用钢楔或木楔就位2.易产生失稳构件对于易产生失稳的构件的吊点选择，应注意以下几点，并采取相应措施：

1)根据起吊吊点