1前言2
2钢结构基本知识2
3钢结构施工图的基本知识43 4钢结构制作52 5焊接基础知识71 6钢结构安装81
7钢结构施工预算工程量统计117/ 122
1 1 1.1
1.2 1.3 2 2.1
2.1.1.
前言
建筑钢结构的发展
建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、外形丰富、维护方便等优点，其应用越来越广泛。从 20 世纪 80 年代以来，中国建筑钢结构得到了空前的发展， 2005 年，我国已成为世界上最大的产钢国和用钢国，年钢铁消耗量已突破3亿吨，而其中钢结构的产量高达 1.4 亿吨，包括了能源、交通与基础设施建设等的钢结构产业已成为国民经济建设的支柱。
建筑钢结构的主要型式
工业厂房钢结构 高层钢结构 空间钢结构
桥梁钢结构 轻钢结构
住宅钢结构
国内已建建筑钢结构示例
到目前为止，我国已建成300多幢高层钢结构建筑；大跨度空间钢结构已在各种体育馆、展览中心、大剧院、候机楼、飞机库和一些工业厂房中应用；桥梁钢结构方兴未艾；钢结构住宅在我国经过近几年的深入研究和开发后，也已进入一个新的发展阶段。
钢结构基本知识 钢结构的基本概念
钢结构是以钢铁为基材，经过机械加工组装而成的结构件。
钢结构的特点
材料的强度高，塑性和韧性好
钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比，强度要高得多。因此，
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特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂；韧性好，结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。
钢结构构件断面小、自重轻；
钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大，但钢结构却比钢筋混凝土结构轻，原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载，钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋架的1/3至1/4，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10，为吊装提供了方便条件。
钢结构制作简便，加工周期短；
钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用机械操作。因此，大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。构件在工地拼装，可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓，有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装，以缩短施工周期。小量的钢结构和轻钢屋架，也可以在现场就地制造，随即用简便机具吊装。此外，对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固，用螺栓连接的结构还可以根据需要进行拆迁。
钢结构材质性能均匀，易于检测和控制，可靠性高；
钢结构建筑易于改造，原料可重复使用，节省资源，环保资源； 钢结构建筑可以实现大跨度、大空间结构； 耐腐蚀性能差，涂料维护费用高；
钢材耐腐蚀的性能比较差，必须对结构注意防护。这使维护费用比钢筋混凝土结构高。不过在没有侵蚀性介质的一般厂房中，构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆，锈蚀问题并不严重。近年来出现的耐大气腐蚀的钢材具有较好的抗锈性能，已经逐步推广应用。
钢材耐热但不耐火
钢材长期经受100℃辐射热时，强度没有多大变化，具有一定的耐热性能，但温度达150℃以上时，就须用隔热层加以保护。钢材耐火性能差，温度升高材
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料强度明显降低，需外加防火涂料或外包混凝土。
2.1.2. 建筑钢结构的结构形式
(1)
单层钢结构（重型钢结构）工业厂房
钢铁联合企业和重型机械制造业有许多车间属于重型厂房。所谓“重”，就是车间里吊车的起重质量大（常在100吨以上），有的作业也经常繁重（24小时运转）。）
单层工业厂房常用的结构形式是由一系列的平面承重结构用支撑构件联成空间整体。在这种结构形式中，外荷载主要由平面承重结构承担，纵向水平荷载由支撑承受和传递。平面承重结构又可有多处形式。
单层厂房常用结构
(2)
大型空间（大跨度）钢结构 平板网架结构 网壳结构
空间桁架或空间刚架体系 悬索结构 杂交结构 X拉集成结构 索膜结构
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平板网架结构
网壳结构
悬索结构
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杂交结构
X拉集成结构
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索膜结构
(3) 高层钢结构
根据高度的不同，多层、高层与超高层建筑可采用以下合适的结构形式：①刚架结构，梁和柱刚性连接形成多层多跨刚架（图a），承受水平荷载；②刚架——支撑结构，即由刚架和支撑体系（包括抗剪桁架、剪力墙和核心简）组成的结构，（图b）即为刚架—抗剪桁架结构，③框筒、筒中筒、束筒等简体结构，图c为一束筒结构形式，④巨型结构包括巨型桁架和巨型框架（图d）。
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多层、高层与超高层建筑的结构形式
(4) 高耸结构
高耸结构包括塔架和桅杆结构，如高压输电线路的塔架、广播和电视发射用的塔架和桅杆等。塔桅的主要结构形式为桅杆结构和塔架结构。
塔桅结构
(5)
桥梁钢结构
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(6) (7) (8)
2.1.3.2.1.4.用于桥梁的主要结构形式有如下几种：①实腹板梁式结构；②桁架式结构；③拱或刚架式结构；④拱与梁桁架的组合结构；⑤斜拉结构；⑥悬索结构。
桥梁的主要结构形式
轻钢结构 住宅钢结构 容器和其它构筑物
用钢板焊成的容器具有密封和耐高压的特点，广泛用于冶金、石油、化工企业中，包括油罐、煤气罐、高炉、热风炉等。此外，经常使用的还有皮带通廊栈桥、管道支架、钻井和采油塔架，以与海上采油平台等其它钢构筑物。
钢结构主要部件
钢结构主要构件包括柱、梁、桁架、支撑、连接件。
钢结构部件主要连接型式
钢结构构件的连接型式：焊接、铆接、螺栓连接、螺栓连接和焊接组合连接。
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2.1.5.2.2 2.2.1.(1)
焊接：构造简单，制造方便，易于自动化操作，不削弱构件截面，省钢，经济。缺点是产生焊接应力和焊接变形。
铆接：韧性和塑性好，传力均匀可靠，易于检查质量，缺点是费工，不经济，现已很少用。
螺栓连接：拆装方便，操作简单，不需要特殊设备，常用于安装节点的连接和装拆式结构中。
高强螺栓连接：受力性能好，耐疲劳好，施工简便，可拆卸，易于掌握操作方法，将逐步取代铆接。
钢结构构件主要截面类型
钢板、角钢、槽钢、工字钢、H型钢、T型钢、圆钢、方管、圆管、十字型、箱形、三角形、多边型与其组合。
钢结构使用的钢材
钢材的性能
力学性能——满足结构的功能要求（强度、刚度、疲劳等） 工艺性能——满足加工过程的要求
钢材的力学性能
强度——抗拉强度、屈服强度； 塑性——延伸率、断面收缩率 韧性——冲击吸收功
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钢材拉伸试件应力——应变曲线图
A：比例极限；B：弹性极限；C：屈服点（上、下屈服点）；D：抗拉强度；
在比例极限（弹性极限）之前，应力与应变之间呈线性关系（虎克定律），——OB 为材料为弹性变形阶段
超过弹性极限后，应力与应变不再呈现线性关系，材料进入弹塑性区域，变形增加较快曲线呈锯齿形波动，出现应力不增加而变形继续发展，材料进入塑形变形阶段，在应力应变曲线中，出现上下波动阶段，其中波动的最高点为上屈服点，最低点为下屈服点（材料屈服强度）；
塑形变形之后，材料内部晶粒重新进行排列，强度提高，进入应变硬化阶段，出现达到最高点D——抗拉强度，随后试件出现颈缩，试件断裂。
钢结构设计的准则是以构件最大应力达到材料屈服点作为极限状态，而把钢材的极限强度视为局部应力高峰的安全储备，这样能同时满足构件的强度与刚度要求，因而对承重结构的选材，要求同时保证抗拉强度和屈服点的强度指标。
低碳钢和低合金钢都有明显的屈服平台，对应的应变X围约从ε=0.15%至ε=2.5%，充分显示了良好的塑性变形能力，但在钢材的力学性能指标中，采用试件的伸长率表示塑性性能，它可直接由拉伸试件断裂后原标距长度的变化计算得到：δ5=
ll0100% l011 / 122
式中l0——试件原标距长度，现统一取用l0=5d0（d0为试件直径，圆试件）或l05.65F0（矩形截面试件，F0为原始截面面积）；
l——试件拉断后的标距长度。
钢材的韧性即荷载作用下钢材吸收机械能和抵抗断裂的能力，反映钢材在动力荷载下的性能。现在国内外通用以V型缺口的夏比试件在冲击试验中所耗的冲击功值衡量该材料的冲击韧性（我国过去采用U型缺口的梅氏试件），冲击功以焦耳（J）为单位，应不低于27J。冲击试验中击断试件所耗的功愈大，冲击韧性愈高，材料韧性愈好，不易脆断。钢材的冲击韧性值受温度影响很大，如图所示，存在一个由可能塑性破坏到可能脆性破坏的转变温度区（T1～T2），T1称为临界温度，T0称为转变温度。在T0以上，只有当缺口根部产生一定数量的塑性变形后才会产生脆性裂纹；在T0以下，即使塑性变形很不明显，甚至没有塑性变形也会产生脆性裂纹，脆性裂纹一旦形成，只需很少能量就可使之迅速扩展，至材料完全断裂。为了避免钢结构的低温脆断，结构使用温度需高于钢材的转变温度。各种钢材的转变温度都不同，应由试验确定。在提供有不同负温下的冲击韧性时，通过选材已避免了脆断的风险。
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(2) 1).
钢材的工艺性能 加工性能
把钢材加工成所需的结构构件，需历经一系列的工序，包括有各种机加工（铣、刨、制孔），切割，冷、热矫正以与焊接等，钢材的工艺性能应满足这些工序的需要，不能在加工过程中出现钢材开裂或材质受损的现象。低碳钢和低合金钢所具备的良好的塑性在很大程度上满足了加工需要。
2).
冷弯性能
钢材的冷弯性能是通过试件180°弯曲试验来判断的一种综合性能。钢材按原有厚度经表面加工成板状，常温下弯曲180°后，如外表面和侧面不开裂，也不起层，则认为合格；弯曲时，按钢材牌号和板厚允许有不同的弯心直径d（可在0.5～3板厚X围内变动）。冷弯性能反映钢材经一定角度冷弯后抵抗产生裂纹的能力，是钢材塑性能力与冶金质量的综合指标，一般来说，钢材的冷弯性能指标要比钢的塑性指标更难达到，因为弯曲试验中塑性变形的生成是处于受制约的状态，完全不同于拉伸试件，因此，除了反映钢材的塑性和对冷加工的适应程
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3).
2.2.2.(1)
度以外，还能暴露冶金缺陷（如晶粒组织、夹杂物分布与夹层等），在一定程度上还可以反映钢材的可焊性。冷弯性能是评价钢材工艺性能和力学性能以与钢材质量的一项综合指标，弯曲试验是鉴定钢材质量的一项有效措施。
可焊性
可焊性是指钢材对焊接工艺的适应能力，包括有两方面的要求：一是通过一定的焊接工艺能保证焊接接头具有良好的力学性能；二是施工过程中，选择适宜的焊接材料和焊接工艺参数后，有可能避免焊缝金属和钢材热影响区产生热（冷）裂纹的敏感性。钢材的可焊性评定可分化学成分判别和工艺试验法评定两种方法。化学成分判别即由碳当量的含量来判定钢材的可焊性，即把钢材化学成分中对焊接有显著影响的各种元素，全部折算成碳的含量。碳元素既是形成钢材强度的主要元素，也是影响可焊性的首要元素，含碳量超过一定含量的钢材甚至是不可施焊的。碳当量愈高，可焊性愈差。
国际焊接学会（IIW）推荐常用低合金结构钢的碳当量计算式为：
CiCuECMnCrMoVN6515 在我国新编的桥梁用结构钢标准中，推荐计算式为：
CE(%)CMn6Mn6Si24Ni40Cr5Mo4V14 国际上比较一致的看法，碳当量CE（%）小于0.45%，在现代焊接工艺条件下，钢材的可焊性是良好的。
各种因素对钢材性能的影响
化学成分的影响
对碳素结构钢，常规的化学成分分析是指碳、硅、锰、硫、磷（C、Si、Mn、S、P）五元素。其中，碳是形成钢材强度的主要元素，并直接影响钢材的可焊性，随着含碳量的增加，钢材的硬度和耐磨性、屈服点和抗拉强度都将提高，但塑性和韧性，尤其是负温冲击韧性下降很多，冷弯性能明显下降，可焊性恶化，因此钢结构选用钢材的碳含量不宜太高，一般不应超过0.22%，对于焊接结构
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的钢材，更须控制含碳量和碳当量。
硅（Si）通常作为脱氧剂加入普通碳素钢中，用以冶炼质量较高的镇定钢。适量的硅对钢材的塑性、冲击韧性、冷弯与可焊性均无显著的不良影响。一般镇定钢的含硅量为0.10%～0.30%，半镇定钢的含硅量为0.05%～0.10%，而沸腾钢的含硅量只有痕迹（不大于0.07%）。
锰（Mn）是一种弱脱氧剂，适当的含锰量可以有效地增加钢材的强度、硬度和耐磨性，同时又能消除硫、氧对钢材的热脆影响，但含量过高，冷裂纹形成倾向将成为主要问题，所以含锰量有上限限制，我国碳素结构钢的含锰量X围为0.25%～0.80%，钢材成品的允许偏差是+0.05%和-0.03%。
硫（S）和磷（P）在碳素结构钢中属于杂质，是有害元素。硫的存在可能导致钢材的热脆现象，同时硫又是钢中偏析最严重的杂志之一，片状硫化物的夹渣存在，常常是钢板产生层状撕裂的原因，因此，质量愈好的钢材对含硫量控制愈严格，一般情况，含硫量应小于0.05%，要求最严格的可低于0.008%。磷的存在虽可提高钢材的强度和抗腐蚀性能，但会严重降低钢材的塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性，特别是在低温时，使钢材的变得很脆（冷脆性）。磷亦是一个易于偏析的元素，比硫的偏析还严重，因此磷的含量也必须严格限制，不应超过0.045%。但值得一提的是，当铜、磷两元素在钢中共存时，其弊端会相互抵消，再适当降低含碳量（C≤0.12%）后，其强度、韧性、可焊性等均有较好表现，铜磷钢是在国内外现在都已得到公认的耐候钢系列之一，其含磷量可高达0.07%～0.15%。
低合金结构钢中的合金元素以锰（Mn）、钒（V）、铌（Nb）、钛（Ti）和铬（Cr）、镍（Ni）等为主。钒、铌、钛等元素属于添加元素，都能明显提高钢材强度，细化晶粒改善可焊性。镍和铬属于残余元素，是来自废钢中的合金元素，都是不锈钢的主要元素，能提高强度、淬硬性、耐磨性等综合性能，但对可焊性不利。为改善低合金钢的性能，尚允许加入少量钼（Mo）和稀土（Re）元素，可改善其综合性能。
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作为常用脱氧剂成分的铝元素，既能脱氧又能脱氮，并有细化晶粒、提高韧性、减少时效倾向性的功能。国家标准中要求，当将铝元素视为细化晶粒元素时，则钢的化学成分中酸溶铝含量不小于0.015%或全铝含量不小于0.20%。
钢中主要化学元素对建筑钢性能的影响
化学元素 性能 强度极限 屈服极限 延伸率 硬度 冲击韧性 疲劳强度 可焊性 腐蚀稳定性 冷脆性 热脆性 碳 C ＋＋ ＋ －－ ＋＋ － ＋ － 0 ＋ ＋ 硅 Si ＋ ＋ － ＋ － 0 － － ＋ 0 锰 Mn ＋ ＋ 0 ＋ 0 0 0 ＋ 0 0 磷 P ＋＋ ＋ －－ ＋ － 0 － ＋ ＋＋ 0 硫 S － － 0 － － 0 － 0 0 ＋＋ 镍 Ni ＋ ＋ 0 ＋ ＋ 0 0 ＋ － 0 铬 Cr ＋ ＋ 0 ＋ ＋ 0 － ＋ 0 0 铜 Cu ＋ ＋ 0 0 0 0 － ＋＋ － 0 钒 V ＋ ＋ － ＋ 0 ＋＋ 0 ＋ 0 0 钼 Mo ＋ ＋ － ＋ 0 0 ＋ ＋ ＋ 0 钛 Ti ＋ ＋ 0 ＋ － 0 ＋ 0 0 0 铝 Al 0 0 0 0 ＋ 0 0 0 － 0 注:其中: ＋表示提高，＋＋表示提高幅度较大；－表示降低，－－表示降低幅度较大；0表示影响不显著。
(2) 冶炼过程的影响
钢在冶炼过程中，生成有氧化铁与其固熔体杂质，会增加钢的热脆性，使钢的轧制性能变坏。故在浇注前，应对钢水进行脱氧处理，根据冶炼过程的脱氧程度，钢材分为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。沸腾钢一般用锰脱氧；镇静钢一般用硅为脱氧剂；脱氧程度介于沸腾钢与镇定钢之间的钢称为半镇静钢，它是用较少的硅进行脱氧，脱氧剂的用量约为镇定钢的1/2～1/3。
(3) 轧制过程的影响
钢锭的热轧过程不仅改变钢的外形尺寸，也改变了钢的内部组织与其性能。热轧过程始于1200～1300℃高温，终止于900～1000℃。在压力作用下，钢锭中的小气泡、裂纹等缺陷会焊合起来，是金属组织更致密。轧制过程破坏钢锭的铸造组织、细化晶粒并消除显微组织缺陷，显然，轧制钢材比铸钢具有更高的力学性能。轧制型材规格愈小，一般来说强度愈高，而且塑性与冲击韧性也比较
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好，这是因为小型材的轧制压缩比大的缘故。如轧制时压缩比过小，成品厚度较大，停轧温度过高，则在随后的冷却过程中会形成降低强度和塑性的金相组织；如停轧温度过低，将增加钢的冷脆倾向，并由于形成带状组织而破坏钢的各向同性的性质。
为了保证钢材的质量，必要时，在轧制过程中应控制轧制温度、压下量和冷却速度，提供在“控轧”状态下的供货状态。否则，则可采用热处理后供货以改善质量。但一般性的建筑结构用钢，很少需要如此工艺。
(4)
热处理的影响
钢的热处理就是将钢在固态X围内施以不同的加热、保温和冷却，籍以改变其性能的一种工艺。根据加热和冷却的方法的不同，热处理可分为以下几种：
退火处理：退火种类很多，大体上可分为重结晶退火和低温退火两类。重结晶退火是将钢加热到相变临界点以上30～50℃，保温一段时间，然后缓慢冷却（随炉冷却、坑冷、灰冷）到500℃以下后，在空气中冷却。退火是一种时间漫长的热处理工艺，其目的是细化晶粒、降低硬度、提高塑性、消除组织缺陷和改善力学性能等。低温退火是将钢加热到相变临界点以下（500～650℃），保温一段时间后缓冷到300～200℃以下出炉，钢在这个过程中无组织变化，消除内应力的处理即属低温退火。
正火处理：将钢加热到临界点（AC3）以上30～50℃，保温一段时间，进行完全奥氏体化，然后在空气中冷却。正火与退火的加热条件一样，只是冷却条件不同，正火在空气中冷却速度要快于回火，故正火钢有较高的强度和硬度，甚至有较大的塑性和韧性，正火的目的是细化晶粒、消除缺陷、改善性能，故对于碳素结构钢、低合金结构钢均可以正火处理状态交货。
淬火处理：将钢材加热到相变临界点以上（一般为900℃以上），保温一段时间，然后在水或油等冷却介质中快速冷却，使奥氏体组织变为马氏体，得到高硬度、高强度，但需要随后的回火处理，以获得良好的综合力学性能。
回火处理：将淬火钢重新加热到相变临界点以下的预定温度，保温预定时间，
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然后冷却。其目的是减少淬火生成的内应力、促使金相组织获得充分的转变，减少淬火钢的脆性。淬火钢回火后的力学性能，取决于回火温度和时间，可依据需要分别选择低温回火（150～200℃）、中温回火（300～500℃）和高温回火（500～650℃）～。钢材的淬火加高温回火的综合操作称为调质，调质处理可让钢材获得强度、塑性和韧性都较好的综合性能。
对于高强度钢材，如现行国家标准《低合金高强度结构钢》中的Q420、Q460的C、D、E级钢，其交货状态中包括淬火加回火的状态，《焊接结构用耐候钢》标准中Q460NH也可有淬火加回火状态交货，其它强度级别一般只是热轧、控轧或正火处理状态交货。
(5)
钢材缺陷
钢材缺陷包括表面质量、内部缺陷和化学成分偏析以与力学性能不合格等几方面。
1).
表面缺陷
轧入氧化铁皮、凹坑：是轧制表面上的伤痕，由于热轧和加工前或加工期间氧化铁皮清除不充分造成。
压痕（凹陷）和轧痕（凸起）：是由于轧辊或夹持辊破损造成，可按一定距离间隔分布或无规则分布。
划伤和沟槽：是由于轧件和设备之间相对运动摩擦造成的机械损伤，可能有轻微的翻卷，很少含有氧化铁皮。
重皮：是由于钢锭表面的冷溅、重皮以与结疤清理不干净，轧制形成的不规则鳞片状的细小表面缺陷。
气泡：由于冶炼、浇注过程中脱氧不良造成，位于紧结表面以下。 热拉裂：表面X围内可变取向的缺陷，出现在钢坯加工过程中，与钢种、坯料的内应力或不利的成型条件有关。
夹杂：表面上的非金属夹杂物，尺寸和形状不同，沿轧制方向延伸，随机分布。
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裂纹：由于轧件在冷却过程中产生的应力造成的，在表面X围分布的缺陷。 结疤和疤痕：是重叠的物质，形状和程度不同的表面重叠部分，不规则地分布在轧件的整个X围而且仅局部与基体金属相连。在结疤中有较多的非金属夹杂物或氧化铁皮。
作为产品标准的要求，对钢材表面质量有明确规定，即钢材表面不应有裂纹、气泡、结疤、夹杂、折叠。如表面有上述缺陷，允许清除，清除的深度不得超过钢材厚度公差的一半。清除处应圆滑无棱角。型钢表面缺陷不得横向铲除，其它不影响使用的缺陷允许存在，但应保证钢材的最小厚度。
在实际使用中，钢材表面还会有锈蚀、麻点或划痕等缺陷，故在钢结构施工与验收规X中也明确规定，这类缺陷的深度不得大于该钢材厚度负偏差值的1/2。对于钢材表面锈蚀程度的判别，遵循现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》的规定，只能有A、B、C三种等级，锈蚀程度最严重的D级是不能用于结构件的。
2). 内部缺陷
从应用角度，对钢材内部缺陷最予以关注的是夹层和裂纹，产生夹层的原因是非金属夹杂物的存在或钢锭缩孔未完全切除，产品标准中规定钢材不得有分层。在工程实践中，为保证重要构件用料的质量，有时就得用超声波检验的方法，例如要求厚度方向有良好的抗层状撕裂性能的钢板，就可以进行逐X检验以检测钢板内部缺陷。
3). 化学成分偏析
钢材中特定部位上某种元素或其化合物的含量超过规定含量的允许偏差，造成钢材或钢材某部位的性能恶化。如中厚板中心部位的 S、P偏析，容易造成钢材抗层状撕裂性能降低。
4). 力学性能不合格
由于冶炼、化学成分、轧制与热处理的偏差，成品钢材的力学性能在材料复试时，不能满足订货要求标准要求的力学性能指标或订货规定的附加要求指标。
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对于力学性能不合格要求的钢材应判废、退货；特殊标识后可降级使用（当各项指标应满足该等级要求）。
(6)
钢材交货状态
名称 控轧状态 说明 钢材在热轧或锻造后不再对其进行专门处理，冷却后直接交货。 经冷拉、冷轧等冷加工成型的钢材、不经任何热处理而直接交货的状态。 与热轧（锻）状态相比，钢材尺寸精度高、表面质量好、并有较高的力学性能，但存在很大的内应力、极易遭受腐蚀，因而包装、储运均有严格的要求，一般应保管在库房内。 钢材出厂前经正火热处理的交货状态，比热轧终止温度控制严格，因而钢材组织、性能均匀。 碳素结构钢、合金结构钢钢材常采用正火状态交货。 钢材出厂前经退火热处理的交货状态。退火的目的主要是为了消除和改善前道工序的组织缺陷和内应力，并为后道工序做好组织和性能上的准备。 合金结构钢、保证淬透性结构钢、冷镦钢、轴承钢、工具钢、汽轮机叶片用钢、铁素体不锈耐热钢的钢材常用退火状态交货。 钢材出厂前经高温回火热处理的交货状态。高温回火有利于彻底消除内应力，提高塑性和韧性。碳素结构钢、合金结构钢、保证淬透性结构钢钢材可采用高温回火状态交货。 冷拉（轧）状态 正火状态 退火状态 高温回火状态 2.2.3. 常用结构钢标准
类型 碳素结构钢 低合金高强度结构钢 常用结构用钢标建筑结构用钢板 准 厚度方向性能钢板 焊接结构用耐候钢 焊接结构用碳素钢铸件 钢与钢产品交货一般技术要求 钢材的表面质量和尺寸、外形、重量与允许偏差标准 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量与允许偏差 热轧钢板表面质量的一般规定 钢板和钢带检验、包装、标志与质量证明的一般规定 碳素结构钢和低合金钢热轧厚钢板与钢带 花纹钢板 型钢验收、包装、标志与质量证明书的一般要求 管材、型材外形、热轧工字钢尺寸、外形、重量与允许偏差 尺寸、重量与允许热轧槽钢尺寸、外形、重量与允许偏差 偏差标准 热轧等边角钢尺寸、外形、重量与允许偏差 名称 编号 GB/T700 GB/T1591 GB/T19879 GB/T5313 GB/T4172 GB/T7659 GB/T17505 GB709 GB/T14977 GB/T247 GB3274 GB3277 GB2101 GB706 GB707 GB9787 20 / 122
类型 名称 热轧不等边角钢尺寸、外形、重量与允许偏差 结构用无缝钢管尺寸、外形、重量与允许偏差 结构用冷变空心型钢尺寸、外形、重量与允许偏差 热轧扁钢尺寸、外形、重量与允许偏差 轧制H型钢 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量与允许偏差 冷拔无缝异型钢管 结构用高频焊接薄璧H型钢 直缝电焊钢管 低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管 钢的化学分析用试样取样法与成品化学成分允许偏差 编号 GB9788 GB8162 GB/T6728 GB704 GB/T11263 GB702 GB3094 JG/T137 GB/13793 SY/T5037 GB/T222 GB/T2975 GB6397 GB/T228 GB/T229 GB232 GB50017－2003 GB50018－2002 DBJ08-32-92 DBJ08-68-97 GB50300－2001 GB50205－2001 JGJ81－2002 JGJ82－91 JGJ138－2001 JGJ7—91 GB50207－2002 钢与钢产品力学性能试验取样位置与试样制备 钢材的力学性能金属拉伸试验试样 和化学成分分析金属材料室温拉伸试验方法 试验标准 金属夏比缺口冲击实验方法 金属材料弯曲实验方法 钢结构设计规X 钢结构设计规X 冷弯薄壁型钢结构技术规X 高层建筑钢结构设计规程 轻型钢结构设计规程 建筑工程质量验收统一标准 钢结构工程施工质量验收规X 建筑钢结构焊接规程 钢结构施工验收钢结构高强度螺栓连接的设计、施工与验收规程 规X 型钢混凝土组合结构技术规程 网架结构设计与施工规程 屋面工程质量验收规X 2.2.4. 常用结构钢编号方法
现行国家标准《碳素结构钢》、《低合金高强度结构钢》、《建筑结构用钢》，把屈服点的“屈”字汉语拼音字母“Q”作为结构钢编号的第一个字母。编号原则（举例说明）为：
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Q 235 B F
F—沸腾钢，b—半沸腾钢
脱氧方法
Z—镇定钢（可省略） TZ—特殊镇定钢（可省略）
表示钢材冲击韧性等级，分别为A、B、C、D、E。 对应的等级要求为：
A—不要求；B—+20℃；C—0℃；D—-20℃；E—-40℃的夏比冲击功大于标准规定的值
钢材的标称屈服强度值，单位为N/mm（MPa）
2
钢材的屈服强度标识“屈”字的拼音首位字母
2.2.5. 常用建筑结构用钢牌号介绍
(1) a.
碳素结构钢（GB/T700—2006） 牌号和钢材化学成分
2).
钢材的力学性能
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说明：（1）钢材牌号中的屈服强度为16mm 与以下厚度的屈服强度值，随着厚度的增加，钢材实际屈服强度要求在降低（厚度效应），但抗拉要求不变；
（2）夏比冲击吸收功值按一组3个试样单值的平均值计算，允许其中一个试验的单值小于标准规定值，但不得小于规定值的 70% 。
钢材一般以热轧、控轧或正火状态交货。
(2) 低合金高强度结构钢（GB/T1591—1994）
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a.
牌号和钢材化学成分
24 / 122
b.
钢材的力学性能
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(3)
高耐候结构钢（GB/T4171—2000)
高耐候结构钢按化学成分分为：铜磷钢和铜磷铬镍钢两类。其牌号有Q295GNH、Q295GNH、Q345GNH、Q345GNH、Q390GNH。其中，“GNH”表示“高耐候”，“L”表示含铬、镍的高耐候钢。
这类钢材适用于耐大气腐蚀的建筑结构，产品通常在交货状态下使用，可制作螺栓连接、铆接和焊接结构件，但作为焊接结构用材时，板厚不应大于16mm。
(4)
焊接结构用耐候钢（GB/T4172—2000)
焊接结构用耐候钢具有良好的焊接性能，厚度可达100mm，其牌号有Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH。其中，“NH”表示“耐候”，“L”表示含铬、镍的高耐候钢，质量等级分C、D、E。
(5) 1).
厚度方向性能钢板（GB5313—1985） 实用X围
在一些重要受力构件中，不仅要求钢板沿长度方向和宽度方向具有一定的力学性能，而且要求厚度方向有良好的抗层状撕裂性能；
实用于厚度为15～150mm，屈服强度不大于500MPa的镇静钢钢板。厚度小于15mm和大于150mm或屈服强度大于500MPa的钢板，订货时另行协商； 2).
钢板的抗层状撕裂性能采用厚度方向拉伸试验的断面收缩率来评定。 钢材级别和技术要求
含硫量（%） 不大于 0.010 0.007 0.005 断面收缩率Ψz（%） 三个试样平均值 不小于 15 25 35 10 15 25 单个试样值 厚度方向性能级别 Z15 Z25 Z35 26 / 122
3). (6) 2.2.6.(1)
钢材适用X围与牌号
一般适用于制作钢结构的厚度为6～100mm的高层建筑用钢板，分2个强度级别，4个牌号。牌号由代表屈服点的拼音字母（Q）、屈服点数值、高层建筑的汉语拼音字母（GJ）以与质量等级（C、D、E）符号组成，对厚度方向性能钢板再加后缀字母“Z”。四个牌号为Q235GJ、Q235GJZ、Q345GJ、Q345GJZ。
桥梁结构用钢板（GB/T714—2000）
桥梁结构用钢有三个牌号：Q235q、Q345q、Q370q、Q420q，质量等级分C、D、E级。
结构钢材的品种、规格和标准
钢板和钢带
钢板（钢带）按轧制方法有冷轧板和热轧板的区分。
钢板按板厚划分则有薄板、厚板、特厚板，划分界限为4mm以下为薄钢板，4～20mm为中厚板，20～60mm为厚钢板，厚度大于60mm为特厚板。
薄钢板一般采用冷轧法轧制，适用国家标准《冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量与允许偏差》（GB/T708-88）。
热轧钢板是建筑钢结构应用最多的钢材之一，国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带》（GB/T3274-88）规定了他们的技术条件，适用X围为4～200mm热轧厚钢板和厚度大于4～25mm的热轧钢带，交货状态是以热轧和热处理状态交货。热轧钢板的尺寸和允许偏差等在国标《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量与允许偏差》（GB/T709-88）中有明确规定。
钢板厚度的允许偏差
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(2)
普通型材
普通型材包括工字钢、槽钢、角钢三大类，还包括圆钢管、方钢管、H型钢等。
工字钢是一种工字形截面型材，但上下翼缘是齐头的，翼缘内表面必须有倾斜度（1：6）、翼缘外薄而内厚。工字钢分普通工字钢和轻型工字钢两种，其型号用截面高度（单位为cm）表示，20号以上普通工字钢根据腹板厚度和翼缘宽度的不同，同一号工字钢又有a、b或a、b、c三种区别，其中a类腹板最薄、翼缘最窄，b类较厚较宽，c类最厚最宽。随着轧制H型钢的出现，工字钢将被逐渐淘汰。
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槽钢是槽形截面（［）的型材，亦有热轧普通槽钢和轻型槽钢两种，与工字钢一样是以截面高度的厘米数表示型号，从［14开始，亦有a、b或a、b、c规格的区分，其不同之点是腹板厚度和翼缘的宽度。
角钢是传统的格构式钢结构构件中应用最广泛的轧制型材，有等边角钢和不等边角钢两大类。角钢的型号以其肢长表示，单位以厘米计，在一个型号内，可以有2～7个肢厚的不同规格，为截面选择提供了绝大的方便。
(3)
热轧H型钢和剖分T型钢
H型钢与工字钢的区别有几个方面：首先是翼缘宽；其次翼缘内表面不需要有斜度、上下表面平行；从材料分布形式来看，工字钢截面中材料主要集中在腹板左右，愈向两侧延伸，钢材愈少，而轧制H型钢中，材料分布侧重在翼缘部分，截面特性明显优越于传统的工、槽、角钢与它们的组合截面，使用有较好的经济效果。交货状态以热轧状态交货。
1). 2).
分类代号
宽翼缘H型钢——HW（W为Wide英文字头） 中翼缘H型钢——HM（M为Middle英文字头） 窄翼缘H型钢——HN（N为Narrow英文字头） 宽翼缘剖分T型钢——TW（W为Wide英文字头） 中翼缘剖分T型钢——TM（M为Middle英文字头） 窄翼缘剖分T型钢——TN（N为Narrow英文字头） 热轧H型钢和剖分T型钢的规格标记方法
高度H×宽度B×腹板厚度t1×翼板厚度t2 例如：HW100×100×6×8；TN125×60×6×8。
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3).
热轧H型钢和剖分T型钢的截面尺寸、截面积、理论重量和截面特性参数 重点关注截面特性参数——惯性矩I、惯性半径i、截面模数w的含义和计算方法； (4)
采用焊接BH代用热轧型钢时，截面特性参数应不降低。 结构用钢管
结构用钢管有无缝钢管和焊接钢管两大类。
结构用无缝钢管分热轧和冷拔两种，冷拔钢管只限于小管径，热轧无缝钢管外径从32～630mm，壁厚从2.5～75mm，所用钢号主要为优质碳素结构钢牌号为10、20（相当于Q235）、35、45和低合金高强度结构钢Q345一类的。
焊接钢管又分为直缝焊管和螺旋焊管两种。直缝焊管的外径从32～152mm，壁厚从2.0～5.5mm，现行国标为《直缝电焊钢管》（GB/T13793—92）。在钢网架结构中广泛采用《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092—93）标准的钢管，其管径从6.0～150mm。
(5)
冷弯型钢
冷弯型钢是用薄钢板（钢带）在连续辊式冷弯机组上生产的冷加工型材，壁厚在1.5～12mm，其截面形式有等边角钢、卷边等边角钢、Z型钢、卷边Z型钢、槽钢、卷边槽钢等开口截面以与方形和矩形闭口截面的管材。
(6)
彩色压型钢板
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1). 彩色涂层钢板的分类
类别 说明 没有镀层的彩涂钢板 镀180～270g/m2的彩涂钢板 含5%铝的镀铝锌彩涂钢板 含55%铝的镀铝锌彩涂钢板 用途 临时设施或室内使用 建筑用（镀锌量180g/m2以上） 建筑用 冷轧基板彩色涂层钢板 热镀锌彩色涂层钢板 热镀铝锌彩色涂层钢板 彩涂钢板涂料：底漆：环氧底漆、聚酯底漆、丙烯酸底漆、聚氨酯底漆 面漆：聚酯（PE）、硅改性聚酯（SMP）、聚偏氟乙烯（PVDF）
2).
压型钢板分类
类别 屋面压型板 按用途分 墙板压型板 楼面压型板 高波板 按波型分 中波板 低波板 说明 基本功能是防水，屋面板的连接有搭接式连接和隐藏式连接。 分开口式和闭口式（燕尾压型钢板） 波高50～75mm，适用于楼盖板、屋面和墙面 波高大于75mm，适用于屋面 波高小于50mm，适用于墙面和坡度较大的屋面 分类标准 3).
常用规格
常见屋面和墙面单层压型钢板板型
序号 1 型号 YX35-125-750 (V125) 截面简图 展开宽度 （mm） 1000 有效宽度 （mm） 750 适用部位 墙面内外板 屋面底板 2 YX130-300-600 (W600) 1000 600 屋面板 3 YX52-600 (U600) 724 600 屋面板 31 / 122
序号 型号 截面简图 展开宽度 （mm） 有效宽度 （mm） 适用部位 4 YX51-360 (角驰Ⅱ) 500 360 屋面板 5 YX51-380-760 (角驰Ⅲ) 1000 760 屋面板 6 YX114-333-666 1000 666 屋面板 墙面内外板 屋面底板 墙面内外板 屋面底板 墙面内外板 屋面底板 墙面内外板 屋面底板 墙面内外板 屋面底板 墙面板 屋面板 墙面板 屋面板 墙面板 屋面板 7 YX28-150-750 1000 750 8 YX28-205-820 1000 820 9 YX15-225-900 1000 900 10 YX12-110-880 1120 880 11 YX10-105-840 1000 840 12 YX32-210-840 1000 840 13 YX25-21-840 1000 840 14 YX30-160-800 1000 800 15 YX26-205-820 1000 820 墙面板 32 / 122
序号 16 型号 YX75-600 （AP60） YX28-200-740 （AP740） 截面简图 展开宽度 （mm） 1000 1000 600 有效宽度 （mm） 600 适用部位 屋面板 17 740 墙面板 18 YX51-421 421 屋面板 19 YX59-450 600 450 屋面板
常见楼板用压型钢板板型
序号 1 型号 截面简图 展开宽度 （mm） 1000 YX75-200-600 (U200) 有效宽度 （mm） 720 适用部位 YX51-240-720 开口式 2 1000 600 开口式 3 YX76-344-688 (U688) 1000 688 开口式 4 YX46-200-600 1000 600 闭口式 5 YX66-240-720 1300 720 闭口式 6 YX51-190-760 1250 760 闭口式 33 / 122
序号 7 型号 截面简图 展开宽度 （mm） 1000 有效宽度 （mm） 550 适用部位 YX65-185-555 闭口式 8 YX65-185-555 1250 550 闭口式
常用保温夹芯板板型
序号 型号 截面简图 有效宽度 （mm） 适用部位 1 YJYB1 （自密封） 1000 开口式 2 42-333-1000 YJYB2 (承插式) 1000 墙面 3 1000 屋面 4 45-500-1000 1000 墙面 5 40-320-960 960 屋面 6 40-305-960 960 屋面 34 / 122
序号 型号 截面简图 有效宽度 （mm） 适用部位 7 35-125-750 750 墙面 (7)
其它钢材制品
应用于建筑钢结构的钢材制品还有花纹钢板、钢格栅板和网架球节点等等。
1).
花纹钢板是用碳素结构钢、船体用结构钢、高耐候性结构钢热轧成菱形、扁豆形或圆豆形花纹的钢板制品，按国标《花纹钢板》（GB/T3277—91）规定，花纹钢板板厚有2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、7.0、8.0mm，宽度600～1800mm，按50mm进级；长度2000～120000mm按100mm进级。花纹钢板的力学性能不作保证，以热轧状态交货，表面质量分普通精度和较高精度两级。
2).
压焊钢格栅板是由负载扁钢作为纵条，扭绞方钢作为横条，在正交方向压焊于纵条，并有包边和挡边板的钢格板。适用于工业平台、地板、天桥、栈道的铺板、楼梯踏步、内盖板以与栅栏等。其表面状态有热浸镀锌（用G表示）、浸渍沥青（B）、涂漆（PT）与不处理（U—可省略）四种，钢牌号为Q235A。
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3).
钢网架球节点分螺栓球节点和焊接球节点两大类，分别执行专业标准JGJ75.1—91和JGJ75.2—91。
螺栓球节点的构成见右图示，包括球、螺栓、封板或锥头、套筒、螺钉几部分。螺栓球规格系列的表示为：
BS 100
直径100
螺栓球
焊接球节点分不加肋焊接空心球和加肋焊接空心球两种（见图），其表示方式为：
焊接空心球
WS
24
08
壁厚为8mm 球径为240mm
(8)
紧固件
螺栓一般分为普通螺栓和高强度螺栓两种。
36 / 122
1). 普通螺栓
螺栓按照性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等十个等级，其中8.8级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理，通称高强度螺栓，8.8级以下（不含8.8级）通称普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成，分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈服比。例如性能等级为4.6级的螺栓含意为：
第一部分数字（4）为螺栓材质公称抗拉强度σb（N/mm2）的1/100；第二部分数字（6）为螺栓材质屈服比（σs /σb）的10倍；两部分数字的乘积（4×6=24）为螺栓材质公称屈服点（N/mm2）的1/10。
螺栓长度L=δ+H+nh+C 式中δ——被连接件总厚度； H——螺母高度，一般为0.8D； n——垫圈个数； h——垫圈厚度；
C——螺纹外露长度（2～3扣为宜，一般为5mm）。
2). 高强度螺栓分大六角头高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓两种，按性能等级分为8.8级、10.9级、12.9级。目前我国使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种，扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。
(9)
焊接材料
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常用低碳钢焊条的型号与统一牌号
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39 / 122
常用低合金钢焊条的型号与牌号
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埋弧焊常用焊丝和焊剂
(10)
油漆
防腐涂料一般由不挥发组分和挥发组分（稀释剂）两部分组成。涂刷在物件表面后，挥发组分逐渐挥发逸出，留下不挥发组分干结成膜，所以不挥发组分的成膜物质叫做涂料的固体组分。成膜物质又分为主要、次要和辅助成膜物质三种。主要成膜物质可以单独成膜，也可以粘结颜料等物质共同成膜，它是涂料的基础，也常称基料、添料或漆基。
涂料组组中没有颜料和体质颜料的透明体称为清漆，加有颜料和体质颜料的不透明体称为色漆（磁漆、调合漆或底漆），加有大量体质颜料的稠原浆状体称为腻子。涂料的表示方法
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涂料类别代号表 序号 代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Y T F L C A Q M G 涂料类别 油脂漆类 天然树脂漆类 酚醛树脂漆类 沥青漆类 醇酸树脂漆类 氨基树脂漆类 硝基漆类 纤维素漆类 过氯乙烯漆类 序号 代号 10 11 12 13 14 15 16 17 X B Z H S W J E 涂料类别 烯树脂漆类 丙烯酸漆类 聚酯漆类 环氧树脂漆类 聚氨酯漆类 元素有机漆类 橡胶漆类 其他漆类 涂料基本名称代号表 代号 00 01 02 03 04 05 41 42 50 51 52
基本名称 清油 油漆 厚漆 调和漆 磁漆 粉末涂料 水线漆 甲板漆 耐酸漆 耐碱漆 防腐漆 代号 06 07 09 12 13 14 53 54 55 60 61 涂料类别 底漆 腻子 大漆 乳胶漆 其它水溶性漆 透明漆 防锈漆 耐油漆 耐水漆 耐火漆 耐热漆 代号 15 16 17 18 19 40 63 83 86 98 99 涂料类别 斑纹漆 锤纹漆 皱纹漆 裂纹漆 晶纹漆 防污漆、防蛆漆 涂布漆 烟囱漆 标志漆 胶液 其它 42 / 122
涂料产品序号代号表
3 3.1
钢结构施工图的基本知识 钢结构施工详图
3.1.1. 设计图和施工详图的区别
设计图 1、根据工艺、建筑要求与初步设计等，并经施工设计方案与计算等工作而编制的较高阶段施工设计图； 2、目的、深度与内容均仅为编制详图提供依据； 3、由设计单位编制； 4、图纸表示较简明，图纸量较少，其内容一般包括：设计说明与布置图；构件图、节点图、钢材订货表。 施工详图 1、直接根据设计图编制的厂施工与安装详图（可含有少量的连接、构造等计算），只对深化设计负责； 2、目的为直接供制造、加工和安装的施工用图； 3、一般应由制造厂或施工单位编制； 4、图纸表示详细，数量多，内容包括：构件安装布置图与构件详图。 3.1.2. 3.1.3. 施工详图编制内容
(1) (2)
图纸目录
钢结构设计总说明。
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应根据设计图总说明编制，内容一般应有设计依据、设计荷载、工程概况和对材料、焊接、焊接质量等级、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数、预拉力、构件加工、预装、除锈与涂装等施工要求与注意事项等。
(3)
布置图。
主要供现场安装用。依据钢结构设计图，以同一类构件系统（如屋盖、刚架、吊车梁、平台等）为绘制对象，绘制本系统构件的屏幕布置和剖面布置，并对所有的构件编号；布置图尺寸应标明各构件的定位尺寸、轴线关系、标高以与构件表、设计说明等。
(4)
构件详图。
按设计图与布置图中的构件编制，主要供构件加工厂加工并组装构件用，也是构件出厂运输的构件单元图，绘制时应按主要表示面绘制每一个构件的图形零配件与组装关系，并对每一构件中的零件编号，编制各构件的材料表和本图构件的加工说明等。绘制桁架式构件时，应放大样确定构件端部尺寸和节点板尺寸。
(5)
安装节点图。
详图中一般不再绘制节点详图，仅当构件详图无法清楚表示构件相互连接处的构造关系时，可绘制相关的节点图。
3.1.4. 施工详图绘制的基本规定
(1)
线型分类表
种类 粗实线 中实线 粗虚线 中虚线 粗点划线 细点划线 折断线 线型 线宽 b 0.5b b 0.5b b 0.35b 0.35b 一般用途 螺栓、结构平面布置图中单线构件线、钢支撑线 钢构件轮廓线 不可见的螺栓线、布置图中不可见的单线构件线 不可见的钢构件轮廓线 垂直支撑、柱间支撑线 中心线、对称线、定位轴线 断开界线 44 / 122
(2) 尺寸线的标注
详图的尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止点组成；尺寸单位除标高以m为单位外，其余尺寸均以mm为单位，且尺寸标注时不再书写单位。一个构件的尺寸线一般为三道，由内向外依次为：加工尺寸线、装配尺寸线、安装尺寸线。当构件图形一样，仅零件布置或构件长度不同时，可以一个构件图形与多道尺寸线表示A、B、C！……等多个构件，但最多不超过5个。
(3)
符号与投影
详图中常用的符号一般有剖面符号、剖切符号、对称符号，此外还有折断省略符号与连接符号、索引符号等，同时还可利用自然投影表示上下与侧面的图形。
1).
剖面符号，用以表示构件主视图中无法看到或表达不清楚的截面形状与投影层次关系，剖面线用粗实线绘制，编号字体应比图中数字大一号。
45 / 122
2). 3).
剖切符号，只表示剖切处的截面形状，并以粗线绘制，不作投影。 对称符号，若构件图形是中心对称的，可只画出该图形的一半，并在对称轴线上标注对称符号即可。
4). 折断省略符号与连接符号，均为可以简化图形的符号。即当构件较长，且沿长度方向形状一样时，可用折断省略线断开，省略绘制。若构件B与构件A只有一端不一样，则可在构件A图形上一确定位置加连接符号（旗号），再将构件B中与构件A不同的部位以连接符号为基线绘制出来，即为构件B。
5).
索引符号，为了表示详图中某一局部部位的节点大样或连接详图，可用索引符号索引，并将节点放大表示。索引符号的圆和直径均以细实线绘制，被索引的节点可在同一X图纸绘制，可也在另外的图纸绘制，并分别以图表示。
同时索引符号也可以用于索引剖面详图，在被剖切的部位绘制，剖切位置线，并以引出线引出索引符号，引出线所在一侧应为剖视方向。
6).
定位轴线。绘制平、立面布置图以与构件定位轴线时，应标注轴线，轴线编号应以圆圈中字母表示柱列线，圆圈中的数字表示柱行线。
(4)
型钢标注方法
型钢标注方法
名称 等边角钢 不等边角钢 截面 标注 ∠b×d ∠B×b×d 说明 B为肢宽 d为肢厚 B为长肢宽 名称 钢管 薄壁卷边槽钢 截面 标注 φd×t B[h×b×a×t 说明 d为管径 t为壁厚 B为冷弯薄壁型钢 46 / 122
H型钢 Hh×b×t1×t2 焊接H型钢 HW(或M、N) 热轧H型h×b×t1×t2 钢 工N [N □b N为型钢高度规格 L为板长 B为板宽 t为板厚 d为圆钢直径 薄壁卷边Z型钢 薄壁方钢管 薄壁槽钢 薄壁等肢角钢 起重机钢轨 铁路钢轨 BZh×b×a×t 工字钢 槽钢 方钢 钢板 B□h×t B[h×b×t B∠b×t —L×B×t QU×× ××kg/m钢轨 圆钢 φd ××为起重机轨道型号
(5)
螺栓与螺栓孔的表示方法
螺栓与螺栓孔的表示方法
名称 永久螺栓 高强螺栓 安装螺栓 圆形螺栓孔 长圆形螺栓孔 1、细“+”表示定位线 2、必须标注螺栓孔的直径 图例 说明 (6)
焊缝符号表示方法
焊缝标注方法，用单箭头指向焊缝位置，然后画出引出线和横线（必要时在横线末绘出尾部）。横线上下标注焊缝尺寸和焊缝间隙形状，标注在横线以上时，表示焊缝在箭头一侧；标注在横线以下时，表示焊缝在箭头所指的反面一侧。角
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点处可标注部分焊缝的特点，尾部可书写焊缝的特殊说明。
焊缝基本符号
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钢结构中常用的对接焊缝、贴角焊缝和角焊缝的标注内容和书写方法如下。
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4 4.1
钢结构制作
钢结构制作工艺流程
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4.2 原材料与成品进场
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4.3 钢结构放样和下料
4.3.1. 放样的目的
(1)
设计图纸上难以表示或不可知的尺寸或近似尺寸以与三维结构尺寸，通过放样可以获得；
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(2) (3)
(4) (5)
(1) (2) (3)
(1)
(2)
通过放样，求得杆件的实长、板件的实际形状后，作为下料的依据； 有些构件（如桁架、大梁）设计要求具有一定得拱度，制作前，应根据拱度要求，进行构件放样，了解构件上各部件在起拱后尺寸的变化，为下料尺寸确定和制定工艺的制定提供依据（如起拱梁的长度、腹板宽度变化拱形下料、桁架中斜杆长短变化）；
通过放样，对设计图纸中的有关节点尺寸进行补充和完善；
大型桁架制作、大型箱形桥梁的组装或总装以与大型框架构件的预装，在加工前需在二维平面上对构件中各组件的轴线尺寸或定位尺寸进行放大样，以作为组配基准。
建筑钢结构常用放样方法
建筑钢结构常用的放样方法：手工实尺放样，电脑放样。
放样原理：将结构定位尺寸、或空间三维尺寸转换为可操作的平面二维尺寸； 步骤：
熟悉图纸、仔细阅读技术要求和说明，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向，特别注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸； 熟悉钢结构加工工艺、了解工艺流程和加工过程（如收缩余量、预置拱度等） 按比例在样台上或平整地面上弹出大样和节点，放样弹出的十字基准线，二线必须垂直；据此基准线再逐一划出其它各个点和线，并在节点旁注明尺寸，以备检验和复查。
构件展开
展开原理：
一根圆弧线可以当成为很多短的直线线段近似连接而成；一个曲面可以当做由很多小的平面近似组合而成。这便为展开的基本原理（微分处理）。
展开的基本方法
平行线展开法：用很多平行素线把曲面分成很多两线平行的四边形；
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4.3.2. 4.3.3. (1)
(2) (3)
(4)
放射线展开法：工件表面无数素线把工件表面分成无数个三角形，当三角形底边无限短时，三角形面积总和为构件表面积；
三角形展开法：构件表面为不规则曲面或由曲面和平面组成，可以看成数个三角形所构成，通过计算三角形实长，将表面形状展开；
计算展开法。
构件下料
下料划线
根据下料草图、展开图或样板（杆），在钢板、型钢上画出切割加工的轮廓线。
下料划线方法：石笔划线，弹粉线。 下料前准备工作
将钢料摊开、垫平，清除表面垃圾； 检查钢料是否平直，否则应矫正或矫平；
检查钢料的材料牌号、等级等材质要求与下料草图（或排版图）的材质要求相符； 核对材料规格；
检查材料表面质量是否存在超标缺陷，检查材料是否有分层缺陷； 检查材料边缘状态，确定是否应切边，以与切边的尺寸。 下料要点
下料应有计划，应进行事先排版，合理利用材料；
下料应充分考虑剪切和气割得方便，应尽可能将零件边线排在一条直线上，便于进行剪切和气割； 下料时应考虑切割方法要求的切割间隙要求，气体切割时应充分考虑厚度不同，切割缝隙的大小； 下料应根据工艺要求，预防加工余量和焊接收缩余量；
工厂焊接焊缝收缩余量表
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4.3.4. 焊缝横向收缩余量(mm) 板 厚（mm） 接头形式 4-8 0.8 — — 1.4 8-1216202430-2-2-3-312 -16 0 4 0 4 0.0.0.— — — 7 6 4 1.1.1.1.— 1.2 3 4 5 6 0.0.0.0.0.— 8 7 6 5 4 1.2.2.2.3.3.6 0 4 8 0 1 焊缝纵向收缩（mm/m） 0.2 0.3 0.4 34-40 — 1.7 0.2 3.2 40-44 — 1.8 — 3.3 44-50 — 2.0 — 3.4 50-54 — — 3.5 54-60 — — 3.6 单面坡口角焊缝 带衬板单面坡口角焊缝 双面坡口角焊缝 单衬板单边V型坡口对接 对接焊缝 贴角焊缝 坡口角焊缝
因材料长度不足需拼接的部件，应先拼接接长，纠正变形后再进行下料； 形状规则、数量较多的零件可采用定位靠具下料；
有轧制方向要求的零件，下料时应根据要求下料，并标识轧制方向； 下料划线后，应对划线尺寸进行复核，原则上应换人校对；
下料划线后，应注明后续加工方法并进行标识，如气割、剪切、铣边等； 应在零件上标识材质（必要时用钢印）、尺寸、零件编号，以便跟踪和后续工序选用。
根据实际来料，编制H型钢(工字梁)翼、腹板排料表，梁上、下翼板与腹板的对接焊缝相互错开200mm以上。
H型钢(工字梁)需要进行二次切头，其长度方向预留50mm焊接、矫正、切割余量，腹板宽度预留2～4mm焊接收缩余量。
4.4 钢材切割
4.4.1. 钢结构常用切割方法
火焰切割（气割、等离子、激光、碳刨等）； 机械切割（剪切、锯割、铣、刨等）。
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4.4.2. 火焰切割时注意要点
根据材料的特性（导热性能）和热敏感性（有色金属）选择合适的火焰切割方法。如不锈钢应选择热量集中的火焰切割方法（等离子、激光）；
应根据材料厚度选择切割方法，薄板应选择热量集中的切割方法，降低切割变形；
应根据切割面质量要求选择相应的切割方法；
不同的火焰切割方法，切割缝隙大小不同，应考虑切割缝隙对零件尺寸的影响；
火焰切割是对钢材局部加热的过程，使割件发生变形，影响割件的尺寸精度，应尽可能使割件受热均匀，如：对称切割、补偿加热等；
较长零件的切割可采用分段退割得方法进行切割或间断切割等方法，使零件变形最小；
切割时切割顺序应采取使割件处于不易变形的状态，如采取Z形曲线切割进入，钢板边料不易X开，零件变形受拘束，尺寸精度易保证；
对于厚钢板（40mm）和碳当量较高的钢板，切割时应进行预热（≥70℃），以避免割口淬硬而产生裂缝。
4.4.3. 钢材切割允许偏差
4.4.4. 火焰切割常见缺陷与产生原因
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缺陷名称 粗糙表面 切割面有缺口 切割面内凹 切割面倾斜 上边缘熔化 上边缘珠链状 下缘粘渣 后拖量大 产生原因 切割氧气压力过高、割嘴选用不当、切割速度太快、预热火焰能率过大 切割中断重新起割衔接不良、预热火焰能率不足、切割导轨高低不平或变形 切割氧气压力过高、切割速度过快 割嘴与板面不垂直、切割风线歪斜、割嘴型号小 预热火焰太强、切割速度太慢、割嘴离割件太近 表面氧化皮、铁锈太厚、割嘴离割件太近、火焰太大 切割速度太快或太慢、割嘴不当、氧气压力低 切割速度太快、氧气压力不足 4.4.5. 剪切注意要点
剪切应充分考虑材料的延性，延性好的材料不易剪切，容易粘刀，造成设备损坏，如不锈钢不适合剪切；
不同的规X对材料的剪切厚度X围有不同规定； 承受疲劳荷载的零部件不应采取剪切下料切割；
剪切边缘因受挤压，造成材料的冷作硬化，对高强钢材料的剪切边缘应进行裂纹检查；
剪切断面的垂直度和平整度一般不如火焰切割面，应充分考虑对装配尺寸的影响；
剪切机上下两刀刃间的间隙，对板材的断面和表面质量有较大影响：间隙太小，使板料的剪断部位易损坏，同时造成机床损坏；间隙过大，使板料在剪切处产生变形，形成较大毛刺；
低碳钢和低合金钢材料剪切时，上下两刀刃间的间隙约为剪切材料厚度的 2%～7%；
较长板件剪切时，刀片间隙在长度方向上是不同的，两端间隙大，中间间隙小。
4.4.6. 钢材冷加工（折边、弯曲、冷压）注意要点
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冷加工会使钢材的内部组织产生变化，材料性能发生改变，加工部位材料强度提高 5%～9%，延伸率降低20%～30%，脆性增加，成为冷作硬化现象；
材料在低温时，塑形降低，应避免在低温条件下进行冷加工，一般低碳钢冷加工环境温度不应低于-16℃，合金钢冷加工环境温度不应低于-12 ℃；
钢材加热到200～300℃时，塑形显著降低——蓝脆，在该温度X围，受到冷作加工而变形的钢材，无论是在受热状态或冷却到室温，材料均会变脆，钢材的冷加工应避开上述温度X围；
钢材加热到500℃以上时，随着温度升高，材料的极限强度和屈服强度大大降低，塑形提高，特别易于冷加工；
钢材在720（650℃）以上用水激冷，会出现淬火组织，性质变脆。在720（650℃）以下用水激冷，能加速材料的收缩变形，但一般不会出现淬火组织——水工弯板原理；
厚板与碳当量较高的合金钢，如Q345、Q390 与以上钢材，不得用水激冷，应在自然状态下冷却。
卷板加工工艺要点
卷板可根据卷制温度不同，分为冷卷（常温）、热卷（900℃以上）和温卷，是利用卷板机对板料进行连续三点弯曲的过程； 卷板时，板的两端因无法与上锟接触而不能进行弯曲的余留直边，约为两下锟距离的一半，应事先进行预弯； 对中，使工件的母线与锟筒的轴线平行，防止产生歪扭；
在卷板成型过程中，应逐渐进辊，不可一次进辊尺寸过大而造成卷管直径变化；应来回滚动直到规定要求，并用样板检验； 为确保卷板质量，冷卷时塑形变形量限制在下列X围：碳素钢应≤5%，高强低合金钢≤3%，否则应采用热卷。
边缘加工
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4.4.7. 4.4.8. 焊接坡口采用半自动气割机开制。边缘加工后，与时磨去气割边缘、加工棱角的波纹与刺屑。坡口的度数必须控制在规定值的±5°X围内，对接坡口形式（图纸未标明的）如图。
型材接料： 型材接料最短料≥500mm，焊缝与开孔节点板位置错开≥200以上。Y型钢采用翼缘斜接、腹板直接的形式。槽钢与角钢接料焊缝形式见附图。
4.4.9. 矫正和成型
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4.4.10.制孔
连接板制孔采用平面数控钻床，吊车梁制孔采用三维数控钻床。制成的孔应成正圆柱形，孔壁光滑，孔缘无损伤不平，刺屑清除干净。
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当螺栓孔的间距与孔径偏差超过上述规定时，应用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。
4.5
(1)
构件组装工艺要点
装配基准面、基准线的选择与确定，一般以重要连接端面、部件中心线、控制线、标高线等作为装配基准。如柱的牛腿隔板位置线、柱的中心线、梁的上表面（标高线）等；
(2) 装配其它部件时应基准面、基准线为基准，确保装配部件的连接相对 于基准面或基准线的尺寸是准确的，其它非连接尺寸可以置于次要位置；
(3) 主要控制尺寸的装配，应根据工艺要求，预置一定得焊接收缩余量， 余量的预置应分别消化在各部件的尺寸中，不可累计放置在一端或某一尺寸内；
(4) 装配的顺序应充分考虑焊接空间和施焊的便利，焊接视线有无、焊接位置是否合适、焊缝能够清根等，否则应分步装配；
(5) (6)
装配应确保部件接头的坡口角度、钝边量、装配间隙等符合工艺要 求； 需要拼接的部件，应在装配成构件之前进行拼接和校正，再进行部件组装，避免在装配后再进行焊接而造成构件变形或较大应力；
(7) 由各组件总装而成的构件，应先装焊完成各组件并矫正后，再进行总装；使构件整体变形最小；
(8) 构件的装配应避免采用较大外部拘束应力条件下进行。
构件组装的允许偏差
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4.6
H型钢加工工艺流程图
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材料进厂材料确认外观检查合格配料切割矫正翼、腹板拼接超声波探伤组装H型钢焊接主焊缝检查焊缝矫正变形半成品检验下道工序
翼缘板拼接焊缝和腹板拼接焊缝的间距不应小于200mm。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽；腹板拼接宽度不应小于300 mm，长度不应小于600 mm。拼接焊接在组装前进行。
焊接H型钢组装在专用胎架上进行；组装高度必需满足反面点焊的要求。 焊接H型钢的允许偏差（mm）应符合下表。
项 目 截面高度h 截面宽度b 腹板中心偏移 允 许 偏 差 h <500mm时，为±2.0 500 翼缘板垂直度Δ 弯曲矢高（受压构件除外） 扭曲 腹板局部平面度f b/100且不应大于3.0 L/1000且不应大于10.0 H/250且不应大于5.0 T<14时，为3.0 T≥14时，为2.0 焊接H型钢组焊完毕，用翼缘矫正机或火焰进行校正。不准有铁锈、毛刺 与油污等。 行车梁加工 工艺流程 69 / 122 4.74.7.1. 放 样 材料准备 配 料 材料检验 材料检验钢板校平 钢板预处理 切割剖口 翼腹板对接 加筋板、翼板钻孔 H型钢组装 主焊缝超探 H型钢校正 吊车梁总装配 校 正 梁拱度检查 构件涂装 构件质量确认 构件编号 成品出厂 吊车梁腹板长度按图纸尺寸加长50mm作为焊接后的二次切头收缩余量。腹板宽度按图纸尺寸加宽1mm作为焊接横向收缩量。为了保证吊车梁的拱度， 70 / 122 4.7.2. 吊车梁制作主要工艺设计无特别要求的腹板圆弧予起拱8mm，设计有要求的按要求值加2~5mm预起拱。凡详图规定端面需要刨平的零件，切割时应留3mm机加余量。吊车梁翼腹板在跨中1/3的跨度X围内不宜接料。上下翼缘与腹板的对接焊缝不能在同一截面上，相互错开200mm以上，且与筋板也错开200mm以上。 吊车梁翼缘板切割用多头切割机下料。吊车梁腹板用数控切割机按起拱线下料。其余板材零件可用半自动切割机下料。吊车梁下翼缘板不得在其上面引弧打火或焊接夹具。 吊车梁腹板与翼板T形接头的焊接坡口，采用刨边机加工。装配定位前，在焊缝坡口两侧50mmX围内的氧化物与铁锈用高速砂轮机除净。 吊车梁上翼板接料、探伤合格后校平、校直后利用三维数控钻床先钻与制动板连接的高强螺栓眼孔，可大为减少组装成整体梁构件钻孔的工作量。提高高强螺栓的穿孔率。采用数控三维钻床钻孔，上翼板在钻孔时，在两块制动板（每块板长约6m）接头处预留1.5mm焊接收缩余量。 吊车梁先焊下翼缘与腹板的主焊缝，再焊上翼缘与腹板主焊缝，其使用的组装焊接胎架、焊接顺序见下图： 工字梁组装胎膜图 焊接胎架 吊车梁焊接顺序图 吊车梁的主焊缝采用富氩混合气体保护焊打底，埋弧焊盖面，其它筋板采用富氩混合气体保护焊 4.8 钢结构焊接 71 / 122 4.8.1. 焊接常用方法 手工焊条电弧焊——SMAW 钨极气体保护焊——GTAW 熔化极气体保护焊——GMAW 药芯焊丝气体保护焊——FCAW 埋弧焊——SAW 电渣焊——ESW 栓钉焊——SW 4.8.2. 焊接接头形式 焊接接头形式主要有对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头4种。 4.8.3. 常用焊接材料 (1) 焊条的型号表示方法 (2) 焊条型号的划分 72 / 122 (3) 常用焊条材料的选用 73 / 122 74 / 122 75 / 122 76 / 122 77 / 122 4.8.4. 定位焊工艺要求 (1) (2) 定位焊焊缝所采用焊接材料与焊接工艺要求应与正式焊缝的要求一样； 定位焊缝距设计焊缝端10mm以上，定位焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊，弧坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧； (3) 当定位焊焊缝最后被埋弧焊缝重新熔合时，该定位焊焊缝在定位焊焊接时，预热不是强制规定的； (4) 定位焊缝不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接，如最后进行埋弧焊时，弧坑、气孔可不必清除；对于开裂的定位焊缝，必须先查明原因，然后再清除开裂焊缝，并在保证杆件尺寸正确的条件下补充定位焊；不熔入最终焊缝的定位焊缝必须清 78 / 122 除，清除时不得使母材产生缺口或切槽； (5) (6) 定位焊的焊脚尺寸不应大于焊缝设计尺寸的2/3，不宜小于4mm； 定位焊缝间距与长度按下表规定执行： 4.8.5. 焊接环境要求 (1) (2) (3) (4) 4.8.6. 4.8.7.(1) 焊接作业区风速当手工电弧焊超过 8m/s 、气体保护电弧焊与药芯焊丝电弧焊超过 2m/s 时，应设置防风棚或采取其它防风措施；制作车间内焊接作业区有穿堂风或鼓风机时，也应按以上规定设挡风装置； 焊接作业区的相对湿度不得大于80%； 当焊件表面潮湿或有冰雪覆盖时，应采取加热去湿除潮措施； 焊接作业区环境温度低于）0℃时，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于 100mmX围内的母材，加热到 20 以上后方可施焊，且在焊接过程中均不应低于这个温度。 变形的控制原则 下料、装配时，根据制造工艺要求，予留焊接收缩余量，予置焊接反变形；装配前，矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求； 使用必要的装配和焊接胎架，工装夹具，工艺隔板与撑杆； 同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散，对称分布的方式施焊； 构件焊接时，从部件相互之间相对固定的位置朝向彼此间有更大的相对运动自由的那些位置； 先焊会有明显收缩的接头，后焊会有较小收缩的接头，应在尽可能小的拘束下焊接； 构件或组装构件的每一组件的工厂拼接，在该组件焊到其它构件以前完成。焊接裂纹防止工艺措施 优选钢材的供货厂家，钢材的采购和复验时，注意厚板碳当量Ceq 、裂纹敏感性Pcm和Z向性能的控制； 79 / 122 (2) 钢材到厂后与时有效地做好标记，使用过程中做好标记移植和跟踪，保证结构和构件所需的Z向性能钢板有效使用； (3) 对焊接工作量大的厚板接头区域母材，焊接前进行母材UT 探伤检查，防止母材的裂纹、夹层与分层； (4) 厚板根据规X要求进行切割前预热，气割后进行切割断面的MT和VT检查；避免切割面由于淬硬而产生微裂纹。 (5) (6) 控制坡口的加工精度和组装间隙，防止过量填充焊接； 采用低氢焊条和低氢的焊接方法，精选焊接材料，选择国内知名大型焊材生产商生产的焊丝和焊剂，挑选比-40℃更低的露点指标的CO2气体，控制焊条熔敷金属扩散氢含量≤5毫升/100 克（水银法），降低焊缝中的氢含量，防止由焊缝中的氢源引发层状撕裂； (7) 严格控制焊接材料在储存、烘焙、发放、空气中暴露等条件，避免焊接材料受潮后，造成焊缝中氢含量增加，产生氢致冷裂纹； (8) 特厚板焊接时，优先采用大熔敷深熔、大电流、高效的焊接方法（GMAW SAW），降低焊接变形，可降低层状撕裂和裂纹； (9) 采用合理的接头坡口，如J、U型坡口，降低母材的熔合比，减少厚板不均匀材质（如S、P等）对根部焊缝的影响，降低根部焊缝冷裂纹和热裂纹的产生倾向； (10) 对厚板接头，尽可能避免板厚方向上全焊透焊接，选择尽可能小的焊缝剖面以降低板厚全焊透焊缝的焊缝填充金属，配合锤击中间焊道松弛应力等措施，避免节点部可能产生的层状撕裂； (11) 焊接时，选用合理的焊接工艺参数，厚度大于25mm的Q345D、Q345B、Q390、Q420和Q460 低合金结构钢，焊前的预热严格执行工艺规定，并控制最大和最小层间温度，接头的焊接参数必须按对应的WPS 进行施焊，避免焊接接头脆化而引发焊接裂纹； (12) 焊接时，选用合理的焊接顺序，采用热量分散、对称分布的方式施焊，降低 80 / 122 (13) (14) (1) (2) (3) (4) 接头的拘束应力，避免焊接裂纹的产生； 对厚度较大、焊接工作量大的复杂焊接接头，焊后应立即进行后热处理，使焊件缓慢冷却至室温，以降低焊接接头的焊接应力，消去焊接接头中残留氢，避免焊接裂纹的产生。 焊后检查基本方法 外部（表面）检查方法： 1、肉眼、5倍放大镜检查； 2、MT（磁粉、莹光磁粉）检测； 3、PT（着色）检测。 内部检查方法： 1、RT（射线）检测； 2、UT（超声波）检测。 钢结构安装 单层厂房钢结构的组成 厂房结构的组成 单层厂房钢结构一般是由檩条、天窗架、屋架、托架、柱、吊车梁、制动梁（或桁架）、各种支撑以与墙架等构件组成的空间刚性骨架（见下图）。 这些构件按其作用，可归并成下列体系： 横向平面框架——是厂房的基本承重结构，由柱和横梁（屋架）组成。承受作用在厂房的横向水平荷载和竖向荷载并传递到基础。 纵向平面框架——由柱、托架、吊车梁与柱间支撑等构成。其作用是保证厂房骨架的纵向不可变形和刚度，承受纵向水平荷载（吊车的纵向制动力、纵向风力等）并传递到基础。 屋盖系统——由檩条、天窗架、屋架、托架与屋盖支撑等构成。 吊车梁与制动梁——主要承受吊车的竖向荷载和水平荷载，并传递到横向 81 / 122 55.15.1.1. 框架和纵向框架。 (5) 支撑——包括屋盖支撑、柱间支撑与其它附加支撑。其作用是将单独的平面框架连成空间体系，以保证结构具有必要的刚度和稳定性，同时也有承受风力与吊车制动力的作用。 (6) 墙架——承受墙体的重量和风力。 此外，还有一些次要的构件如工作平台、梯子、门窗等。 各种构件的用钢量占整个厂房钢结构的总用钢量的比值大致如表所示。 构件名称 柱子 吊车梁 屋盖 墙架构件 厂房按单位面积计算的用钢量，是评定设计的经济合理性的一项重要指标。各类厂房单位面积用钢量的统计数值见下表。 车间类型 轻型 中型 重型 吊车起重量（t） 0～5 10～20 30～50 75～100 125～175 175～350 吊车轨顶标高（m） 用钢量（kg/m2） 6～10 8～16 10～16 16～20 10～20 16～26 35～50 50～80 75～120 90～170 200～300 300～400 厂房类型 中型厂房 30%～45% 15%～25% 30%～40% 5% 重型厂房 35%～50% 25%～35% 20%～35% 5%～10% 特重型厂房 40%～50% 25%～35% 10%～20% 5%～10% 82 / 122 5.1.2. 柱的类型 柱按结构形式可分为：等截面柱和阶形柱。 柱按柱的截面形式分为：实腹式柱和格构式柱。 83 / 122 实腹式钢柱截面类型 格构式钢柱截面类型 柱脚按结构内力的边界条件划分，可分为铰接柱脚和刚性固定柱脚两大类。铰接柱脚仅传递竖向荷载和水平荷载，刚性固定柱脚除传递竖向和水平荷载外，还传递弯矩。刚性固定柱脚就其构造形式可分为三种形式：露出式柱脚、埋入式 84 / 122 或插入式柱脚、外包式柱脚。按柱脚的结构形式则可分为整体式柱脚和分离式柱脚。 钢柱的安装方法一般采用三种方法，即采用钢垫板方案、座浆垫板方案和调平螺帽与调平钢板方案。 5.1.3. 吊车梁系统的组成 吊车梁系统的结构通常是由吊车梁（或吊车桁架）、制动结构、辅助桁架（视吊车吨位、跨度大小确定）与支撑（水平支撑和垂直支撑）等构件组成，见图。 85 / 122 (1) 当吊车梁的跨度和吊车起重量均较小、且无需采取其他措施即可保证吊车梁的侧向稳定性时，可采用（a）的形式。 当吊车梁位于边列柱，且吊车梁跨度l≤12m，并以槽钢作为制动结构的边梁时，可采用（b）的形式，当吊车桁架和重级工作制吊车梁跨度≥12m，或轻、中级工作制吊车梁跨度≥18m，宜设置辅助桁架和下翼缘（下弦）水平支撑系统。 当设置垂直支撑时，其位置不宜在吊车梁或吊车桁架竖向挠度较大处，可采用（c）的形式。 当吊车梁位于中列柱，且相邻两跨的吊车梁高度相等时，可采用（d）的形式。 当相邻两跨的吊车起重量相差悬殊而采用不同高度的吊车梁时，可采用（e）的形式。 吊车梁的类型 吊车梁和吊车桁架通常可按实腹式和空腹式划分，实腹式的为吊车梁，空腹式的为吊车桁架。 吊车梁有型钢梁、组合工字型梁、Y型梁和箱形梁等形式，其中焊接工字型梁为工程中常用的形式。吊车桁架有桁架式、撑杆式、托梁—吊车桁架合一式等。 起重主机的选用 选择起重机的原则 周边的起重设备的资源。尽可能就近选用起重设备，尽可能选用现成的吊装 86 / 122 5.25.2.1. (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (1) (2) (3) 机械，例如前道工序所用的塔吊等。这样比较经济。 钢结构吊装的数量和进度要求。一般数量大或工期紧就采用多点吊装。 厂房吊装的周边环境。一般钢结构厂房要尽可能采用跨内吊装，这样一般可以选用吊车荷载相对小一点的起重设备，有利于降低吊装成本。实在有困难再采用跨外吊装或跨内跨外混合吊装。 吊装物的单件重量和安装位置。一般最大的起重主机都是按照吊装最大件来定的。如果只有少量的一两件，也可以考虑双机抬吊或者临时进一台起重量大的吊机，一般临时选用的吊机可用汽车吊，这样可以减少吊机的进退场费。吊装时最大高度和最大载荷的构件。有时选择起重主机并不是为了吊装最重的，而是为了吊装位置最难处的。 一般的钢结构的吊装选用一台主吊机，同时配一台以上的辅吊机，用于拼装、卸车、倒料、给主吊机喂料等等，这样可以大大提高主吊机的使用效率。 有时根据实际情况还可以用土洋结合的方法，与机械吊车和卷扬机、拔杆并用的方法。 现今有些超高和超重的特殊构件还可以选用液压同步提升、整体移的机器人吊装方法。 起重机选择的具体过程 确定吊件的最大起吊高度，这里特别注意的是要看吊机主杆有没有碰杆的可能。一般通过图示来解决。据此不仅可以确定吊机的工作幅度，还可以确定吊机选用的吊杆长度。计算起吊高度时应加上吊机本身的相应高度。 计算吊装过程中的最大荷载。计算荷载重量时不仅要算准所吊构件的重量，还要加上起重机吊钩的重量以与所用吊具、相应安全设施的重量。计算吊机的工作幅度时应从吊机的回转中心算起。 综合工程中的最大起吊高度和最大荷载情况，根据前面所讲到的原则，结合起重机械的性能表，就可以选用合适的起重机械了。最大高度时不一定就是最大荷载时，反之亦然。 87 / 122 5.2.2. (4) 1). 2). 3). 4). 5). (1) (2) (3) (4) (5) (6) 选择起重机械时还得注意： 型号一样的起重机，由于起重机制造厂与制造日期不同，数据图表可能完全不同。 同一台起重机械，其技术性能可能会因使用年限不同而变化。 经技术改造与事故修复后的起重机械技术性能会有相应改变 。 因材料、工艺与机构选用不同，同样尺寸规格的零部件、机构的机械性能不同。 起重机械使用的环境因素对起重机械性能与使用有影响。 安装流程 基础的验收测量→柱基螺栓的处理→钢柱的吊装→柱间支撑的安装→吊车梁的吊装和校正→屋架的拼装和吊装→屋面檩条的安装→墙皮檩条的安装→油漆 安装工艺与校正 一般规定 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、设计更改文件、构件交工所必需的技术资料以与大型工件预装排版图。构件应符合设计要求，对主要构件（柱子、吊车梁和屋架梁等）应进行复查。 构件在运输和安装中应防止涂层损坏。 构件在安装现场进行制孔、组装、焊接和螺栓连接时，应符合设计与施工组织设计的有关规定。 构件安装前应清除附在其表面上的灰尘、冰雪、油污和泥土等杂物。 钢结构需进行强度试验时，应按设计要求和有关标准规定进行。 钢结构的安装工艺，应保证结构稳定性和不致造成构件永久变形。对稳定性较差的构件，起吊前应进行稳定性试验，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 88 / 122 5.35.45.4.1. (7) (8) (1) (2) 1). 2). a. b. 型或特殊构件吊装前应进行试吊，确认无误后方可正式起吊。 钢结构的柱、梁、屋架、支撑等主要构件安装就位后，应立即进行校正、固定。对不能形成稳定的空间结构体系的结构，应进行临时加固。 钢结构安装、校正时，应考虑外界环境（风力、温度、日照等）和焊接变形等因素的影响，由此引起的变形超过允许偏差时，应采取措施调整。 施工准备 钢结构安装应具备下列设计文件 钢结构设计图 建筑图 有关基础图 钢结构施工详图 其它有关图纸与设计文件 钢结构安装前，应进行图纸自审和会审，并符合下列规定 图纸自审应符合下列规定： 熟悉并掌握设计文件内容； 发现设计中影响构件安装的问题； 提出与土建与其它专业工程的配合要求。 图纸会审应符合下列规定： 专业工程之间的图纸会审，应由工程总承包单位组织，各专业工程承包单位参加，并符合下列规定： 基础与柱子的坐标应一致，标高应满足柱子的安装要求； 与其他专业工程配合施工程序； 确定与其他专业工程配合施工程序。 钢结构设计、制作与安装单位之间的图纸会审，应作设计意图说明，提出工艺要求： 制作单位介绍钢结构主要制作工艺； 89 / 122 5.4.2. (3) 1). 2). 3). 安装单位介绍施工程序和主要方法，并对设计和制作单位提出具体要求和建议； 协调设计、制作和安装之间的关系。 钢结构安装应编制施工组织设计、施工方案或作业设计。 施工组织设计和施工方案应由总工程师审批，其内容应包括： 工程概况与特点介绍 施工总平面布置、能源、道路与临时建筑设施等的规划； 施工程序与工艺设计 主要起重机械的布置与吊装方案 构件运输方法、堆场与场地管理方案； 施工网络计划； 劳动组织与用工计划； 主要机具、材料计划； 技术质量标准 技术措施降低成本计划 质量、安全保证措施。 作业设计由专责工程师审批，其内容应包括： 施工条件情况说明 安装方法、工艺设计； 吊具、卡具和垫板等设计； 临时场地设计； 质量、安全技术实施办法； 劳动力配合。 施工前应按施工方案（作业设计）逐级进行技术交底。交底人和被交底人应在交底记录上签字。 构件运输和堆放 90 / 122 5.4.3. (1) 1). 大型或重型构件的运输应根据行车路线和运输车辆性能编制运输方案。 构件的运输顺序应满足构件吊装进度计划要求。 运输构件时，应根据构件的长度、重量、断面形式选用车辆，构件在运输车辆上的支点、两端伸出的长度与绑扎方法应保证构件不产生永久变形，不损失涂层。 构件装卸时，应按设计吊点起吊，并应防止损伤构件的措施。 构件堆放场地应平整坚实，无水坑、冰层，并应有排水设施，构件应按种类、型号、安装顺序分区堆放；构件底层垫块要有足够的支承面，一样型号的构件叠放时，每层构件的支点要在同一垂线上。 变形的构件应矫正，经检查合格后方可安装。 构件工地拼装 构件拼装是将若干个分段构件或单件，按设计要求在地面装配成完整的构件或构件组合体。 单一构件拼装 钢柱拼装 大型钢柱一般在变截面处或肩梁上部分段，进行分段运输。工地拼装后，用焊接或高强度螺栓连接，组成整根柱子进行吊装。 首先在一条轴线上设置拼装台架，将钢柱下段吊放到台架上，垫平并确定中心线，再将柱的上段吊放到连接处，使两节柱插接端对准，拼接到位，仔细校准柱的中心轴线和长度尺寸等后，即可按图纸要求进行焊接或高强度螺栓连接固定。 91 / 122 5.4.4. 2). (2) (1) (2) 钢屋架与天窗架拼装 一般采用平拼法，即将分块构件平卧于拼装平台上拼装。在起重机性能允许的条件下还可以将天窗架与屋架构件拼装成一体。拼装钢桁架时，要严格控制跨度误差和扭曲，使其不超出允许值。在翻转桁架时，为了防止变形，应确定合理的吊点，必要时还要进行临时加固。 对于有天窗的大跨度屋架或高度较大的桁架，应用立拼法拼装，因为这种桁架的翻转是非常困难的。 构件组合拼装 当具备大型起重机械，且按照条件允许时，可将诸多构件在地面拼装成一个稳定单元块体，进行整体吊装。这样可减少高空作业，有利于安全施工和提高工作效率，保证构件吊装的稳定性。例如两榀屋架与斜撑组合拼装、斜桥构架与通廊桁架组合拼装等。 构件组合拼装在安装现场进行，拼装位置必须在安装起重机的作用X围内。拼装的项目和规模必须根据起重机的性能、构件的强度、刚度、稳定性与施工环境等因素确定。 基础验收 安装钢结构的基础应符合下列规定： 一个以上安装单元的柱基基础； 基础混凝土强度达到设计强度的75%以上； 基础周围回填完毕； 基础的行列线标志和标高基准点齐全准确； 基础顶面平整、预留孔应清洁，地脚螺栓应完好； 基础行列线、标高、地脚螺栓位置等测量资料齐全； 二次浇灌处的基础表面应凿毛； 安装前，复查基础与结构安装有关尺寸，其结果应符合下列规定： 基础顶面标高应低于柱底面安装标高40～60mm； 92 / 122 5.4.5. 预埋地脚螺栓和螺栓锚板的允许偏差应符合下表规定 地脚螺栓预留孔的允许偏差应符合下表规定 预埋地脚螺栓和螺栓锚板的允许偏差 项目 螺栓中心至基础中心距离偏差 螺栓露长 螺栓的螺纹长度 允许偏差（mm） 预埋地脚螺栓 ±2 +20～+50 +20～+50 螺栓锚板 ±5 地脚螺栓预留孔的允许偏差 项目 预留孔中心偏差 预留孔壁垂直度 预留孔深度较螺栓埋入长度 允许偏差（mm） ±10 L/100 +50 5.4.6. 垫板设置 (1) a. 柱底板下设置的支承垫板应符合下列规定： 垫板应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加劲板下，每根地脚螺栓侧应设1～2组垫板。垫板与基础面得接触应平整、紧密。二次浇灌混凝土前垫板组间应点焊固定。 b. c. 每组垫板板叠不宜超过5块，垫板宜外露出柱底板10～30mm。 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底承受的荷载与地脚螺栓的紧固预拉力计算确定。 d. 垫板边缘应清除氧化铁渣和毛刺，每块垫板间应贴合紧密，每组垫板都应承力。 e. 使用成对斜垫板时，两块垫板斜度应一样，且重合长度不应小于垫板长度的2/3。 (2) 采用座浆垫板应符合下列规定： 93 / 122 a. b. 座浆垫板的设置位置、数量和面积应符合设计和现行规X的规定； 宜根据测得的柱底面至牛腿距离决定每个基础垫板的顶面标高，座浆垫板的标高、水平度和定位的允许偏差应符合下表的规定。 c. 采用座浆垫板时，应采用无收缩砂浆。柱子吊装前砂浆试块强度应高于基础混凝土强度一个等级。 座浆垫板的允许偏差 项目 顶面标高 水平度 位移 注：L为垫板长度。 允许偏差（mm） 0～-3.0 L/1000 20.0 (3) 座浆垫板施工 无收缩砂浆配比如下表 座浆垫板高（mm） 100 100 水泥 （kg） 750 650 膨胀剂 （kg） 100 80 砂 （kg） 1260 750 碎石 （kg） / 750 水 （kg） 200 185 座浆垫板施工图示 94 / 122 Pad垫板的选取 选取中间跨柱作为计算对象。计算公式： A=1000C（Q1+Q2）/R 其中：A——垫铁总承力面积（mm2）； C——安全系数（1.5～3）； Q1——设备与承载物的重量(kN)； Q2——地脚螺栓的紧固力(kN)；Q235A的地脚螺栓紧固力如下表 公称直径 M20 M24 M36 M42 R——基础砼的抗压强度(MPa)。 95 / 122 紧固力（kN） 16.86～24.01 24.21～34.60 38.51～54.98 76.83～109.76 (1) 1). 2). (2) (3) 1). 强度检查 标号 时间 Pad强度 3天 30MPa C30砼 7天 45MPa 28天 55MPa 材料： 1、水泥──525硅酸盐或普通硅酸盐水泥； 2、中砂──0.15～5.0mm细度，模数2.3～3.0； 3、碎石——5～15mm连续粒级； 4、膨胀剂——复合膨胀剂； 5、水——饮用水。 柱子安装 柱子安装前应设置标高观测点和中心线标志，同一工程的观测点和标志设置位置应一致，并应符合下列规定： 标高观测点的设置应符合下列规定： 标高观测点的设置应以牛腿（肩梁）支承面为基础，设在柱的便于观察处；无牛腿（肩梁）柱，应以柱顶端与桁架连接的最上一个安装孔中心为基准。中心线标志的设置应符合下列规定： 在柱底板上表面上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； 在柱身表面上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； 双牛腿（肩梁）柱在行线方向两个柱身表面分别设中心标志。 多节柱安装时，宜将其组装成整体吊装。 钢柱安装校正应符合下列规定： 应排除阳光侧面照射所引起的偏差； 96 / 122 5.4.7. 2). 应根据气温（季节）控制柱垂直度偏差，并应符合下列规定： 应以每个伸缩段设柱间支撑的柱子为基准（垂直度校正接近“0”），行线方向多跨厂房应以与屋架刚性连接的两柱为基础； 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； 柱倾斜值应根据施工时气温与平均温度的温差和构件（吊车梁、垂直支撑和屋架等）的跨度或基准点距离决定。 3). 柱子安装的允许偏差应符合下表规定。吊车梁、屋架安装和吊车梁调整、固定连接后，柱子尚应进行复测，超过允许偏差的应进行调整。 (4) (5) 对长细比比较大的柱子，吊装后应增加临时固定措施。 柱间支撑的安装应在柱子找正后进行，在保证柱子垂直度的情况下安装柱间支撑，支撑不得弯曲。 钢柱安装的允许偏差 项目 允许偏差（mm） 示意图 柱脚底座中心线对定位轴线的偏移（△） 柱子基准点标高（△） （1）有吊车梁的柱 （2）无吊车梁的柱 柱的挠曲矢高 5.0 ＋3.0 －5.0 ＋5.0 －8.0 H/1000 15.0 97 / 122 项目 柱轴线垂直度（△） （1）单层柱 H＜10m H＞10m （2）多节柱 底层柱 柱全高 允许偏差（mm） 10.0 H/1000 25.0 10.0 35.0 示意图 (6) 吊装方法 对重型工业厂房大型钢柱，根据起重机配备和现场条件确定，可单机、双机、三机等。 1). 旋转法：钢柱运到现场，起重机边起钩边回转使柱子绕柱脚旋转而将钢柱吊起。 2). 滑行法：单机或双机抬吊钢柱，起重机只起钩，使钢柱脚滑行而将钢柱吊起。为减少钢柱脚与地面的摩擦力，需在柱脚下铺设滑行道。 98 / 122 3). 递送法：双机抬吊，为减少钢柱脚与地面的摩擦力，其中一台为副机吊点选在钢柱下面，起吊柱时配合主机起钩，随着主机的起吊，副机要行走或回转，在递送过程中，副机承担了一部分荷重，将钢柱脚递送到柱基础上面，副机摘钩，卸去荷载，此刻主机满载，将柱就位。 4). 双机或多机抬吊注意事项： 尽量选用同类型起重机； 根据起重机能力，对起吊点进行荷载分配； 各起重机的荷载不宜超过其相应起重能力的80%； 多机抬吊，在操作过程中，要相互配合，动作协调，采用铁扁担起吊，尽量 99 / 122 使铁扁担保持平衡，倾斜角度小，以防一台起重机失重而使另一台起重机超载，造成安全事故； (7) 1). 信号指挥，分指挥必须听从总指挥。 钢柱校正 柱基标高校正 根据钢柱实际长度，柱底平整度，钢牛腿顶部距柱底部距离，重点要保证钢柱牛腿顶部标高值，来决定基础标高的调整数值。 标高的测定 柱子标高以其肩梁或牛腿的标高为准。根据主的肩梁或牛腿至柱底的实高和柱脚支承面的实际标高，以增减柱底垫板叠厚度来实现，垫板叠的总厚度可按下式计算出。测量柱肩或牛腿柱高，可用水准仪观测柱子的标高准线，即可推算出。 t＝H―l―H0 式中 t——保证柱符合设计要求时需要的垫板总厚度； H——柱牛腿（或肩梁）的设计标高值； l——柱牛腿（或肩梁）到柱底的实际长度； H0——柱脚支承面的实际标高值。 100 / 122 2). 纵横中心线校正 当柱底和基础的纵横中心线（行列线）不重合时，需水平移动柱子使纵横中心线重合。移动方法如图示，借助千斤顶和附加装置推移，也可用撬杠拨动或用大锤锲击的方法移动，移动时应稍稍将柱脚螺栓松开，此时柱脚的垫板必须点焊为一体。 3). 柱身垂直度校正 柱子垂直度的检查方法如图示，用经纬仪或线坠从柱子相互垂直的两个面去检查竖向轴线的垂直度。用经纬仪检查柱垂直度时，仪器应尽量架设在柱轴线上，否则，仪器视线与柱轴线的夹角要小于15°，以减少视角误差。用线坠测量时，要在线坠稳定后进行，量出柱顶与柱底部线坠与柱面之间的距离差△，即柱的垂直度偏差值。此法适用于短柱垂直度检查，并应在无风时操作。钢柱垂直度校正方法如图示，用千斤顶、缆风绳或楔子调整。调准后，用钢垫板塞实柱脚与支承面支承点，并将垫板点焊为一体。然后拧紧地脚螺栓。 101 / 122 102 / 122 钢柱校正时，应注意以下事项： 必须有保证柱不倾倒的可靠措施； 应在无风和无曝晒阳光下进行。测定柱子的中心线时，柱子四周温度应一样； 对每根柱子需重复多次校正和观测垂直度，使它最终的偏差控制在允许X围以内，并经检查签字后方能予以固定。 103 / 122 5.4.8. 吊车梁安装 吊车梁的校正包括标高、垂直度、梁中心线与柱中心线间的距离以与两列吊车梁之间的跨距。 用设在全列吊车梁中央的水准仪测吊车梁的实际标高，塔尺直接放在梁上，每根梁测三点（两端支座处和梁中部），并记录数值。测量后，根据实测标高值绘制标高记录图表，并按最低点 和最高点的标高差，通过增减各相应吊车梁和柱牛腿之间的垫板厚度，使梁的标高趋于一致，并符合设计和规X要求。 吊车梁垂直度检测方法如图示。对于跨距较小的梁应检测两端支座处，跨距较大的梁还应检测梁的中部。吊车梁垂直度可用千斤顶、松紧螺栓或铁楔顶打的方法校正，校正后，在支座面上加斜垫板与支座焊牢。 (1) (2) 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。 吊车梁的安装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。 (3) 吊车梁的校正应在屋面系统构件安装并永久连接后进行，其允许偏差应符合下表的规定。 a. b. (4) a. 调整柱底板下垫板的厚度； 调整吊车梁与柱牛腿支承面间垫板厚度，调整后垫板应焊接牢固。 吊车梁下翼缘与柱牛腿连接应符合下列规定： 吊车梁为靠制动桁架传给柱子制动力的简支梁（梁的两端留有间隙，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接牢固； 104 / 122 b. 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接牢固。 (5) 吊车梁与辅助桁架的安装宜采用拼装后整体吊装。 吊车梁结构拼装，应校正各部尺寸，其允许偏差应符合下列规定： a. b. (6) 吊车梁和辅助桁架的侧向弯曲、扭曲和垂直度应符合相关规X的规定； 拼装吊车梁结构的其他尺寸的允许偏差应符合下表的规定。 当制动板与吊车梁为高强度螺栓连接、与辅助桁架为焊接连接时，宜符合下列规定： a. 安装或拼装时制动板与吊车梁应用冲钉和临时安装螺栓连接，制动板和辅助桁架用点焊临时固定； b. c. d. 检查各部尺寸，其结果符合规X有关规定后，焊接制动板之间的拼接缝； 安装并紧固制动板与吊车梁连接的高强度螺栓； 焊接制动板与辅助桁架的连接焊缝，安装或组装吊车梁时，中部宜弯向辅助桁架，并应采取防止产生变形的焊接工艺措施施焊。 (7) 钢吊车梁安装允许偏差 105 / 122 106 / 122 107 / 122 5.4.9. 屋面系统结构安装 (1) (2) a. 屋架的安装应在柱子校正符合规定后进行。 对分段出厂的大型桁架，现场组装时应符合下列规定： 现场组装的平台支承点高度差不应大于L/1000，且不超过10mm（L为支点间距离）； b. c. 构件组装应按制作单位的编号和顺序进行，不得随意调换； 桁架组装，应先用临时螺栓和冲钉固定，腹杆应同时连接，经检查达到桁架尺寸的允许偏差后，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为自成或经加固后形成具有空间刚度的结构体系。 (4) a. 屋面系统结构的扩大组合拼装应符合下列规定： 扩大拼装应在拼装台架上进行，台架应有足够的刚度，台架上可设置标准定位胎具，拼装台架应方便移动； b. (5) a. b. 扩大拼装后结构的运行偏差应符合下表的规定。 屋面系统结构吊装应符合下列规定： 安全网、脚手架、临时栏杆等施工设施，可在吊装前装设在构件上； 每跨第一、第二榀屋架与构件安装形成的结构单元，是其他屋面结构安装的基准，应适当提高其安装质量标准； c. 屋面垂直、水平支撑、檩条（梁）和屋架角撑的安装应在物价找正后进行，角撑安装应在屋架两侧对称进行并应自由对位 d. 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连接固定后再吊装屋盖。 e. f. 天窗架安装可组装在屋架上一同起吊。 屋面系统结构安装的允许偏差应符合下表规定。 108 / 122 屋面系统结构安装的允许偏差 项目 跨中的垂直度（△） 桁架与其受压弦杆的侧向弯曲矢高（f） 天窗架垂直度（H为天窗架高度） 天窗架结构侧向弯曲（L为天窗架长度） 檩条间距 檩条的弯曲（两个方向）（L为檩条长度） 当安装在混凝土柱上时，支座中心对定位轴线偏移 桁架间距（采用大型混凝土屋面板时） 允许偏差（mm） h/250 15.0 L/1000 10.0 H/250 15.0 L/750 ±10.0 ±5.0 L/750 20.0 10.0 10.0 示意图 5.4.10.围护系统结构安装 (1) 间柱安装应与基础连系，如暂无基础时应采取临时支撑措施，保证间柱按要求找正，当间柱设计为吊挂在其他结构（如吊车梁辅助桁架等）上时，安装时不得造成被吊挂的结构超差。 (2) 墙面檩条等构件安装应在间柱调整定位后进行，间柱的安装允许偏差应符合主柱的规定。墙面檩条安装后应用拉杆螺栓调整平直度，其允许偏差应符合下表规定。 (3) 围护结构可采用在地面扩大拼装后组合吊装，可以一个柱间厂房全为组合单元。 109 / 122 墙面系统结构安装的允许偏差 项目 墙柱垂直度（H为立柱高度） 立柱侧向弯曲（H为立柱高度） 桁架垂直度（H为桁架高度） 墙面檩条间距 墙筋、檩条侧向弯曲 允许偏差（mm） H/500 35.0 H/750 15.0 H/250 15.0 ±5.0 L/750 20.0 示意图 5.4.11.平台、梯子与栏杆安装 (1) 钢平台、钢梯、栏杆安装应符合国家标准《固定式钢直梯》（GB4053.1）、《固定式钢斜梯》（GB4053.2）、《固定式防护栏杆》（GB4053.3）和《固定式钢平台》（GB4053.4）的规定。 (2) (3) (4) (5) 平台钢板应铺设平整，与承台梁或框架密贴、连接牢固，表面有防滑措施。 栏杆安装连接应牢固可靠，扶手转角应光滑。 平台、梯子和栏杆安装的允许偏差应符合下表规定。 梯子、平台和栏杆宜与主要构件同步安装。 钢平台、钢梯、栏杆安装的允许偏差 项目 平台标高 平台支柱垂直度（H为支柱高度） 平台梁水平度（L为梁长度） 承重平台梁侧向弯曲（L为梁长度） 承重平台梁垂直度（h为平台梁高度） 平台表面平直度（1mX围内） 直梯垂直度（H为直梯高度） 允许偏差（mm） ±5.0 H/1000 15.0 L/1000 15.0 L/1000 10.0 h/250 15.0 6.0 H/1000 15.0 示意图 110 / 122 栏杆高度 栏杆立柱间距 ±10.0 ±10.0 5.5 高强螺栓安装 5.5.1. 高强螺栓施工方法 (1) 高强度螺栓连接是利用高强度螺栓紧固产生于连接板层之间接触面的摩擦力来传递外载荷。从外形上分为大六角高强度螺栓和扭剪型高强度螺栓两种，按性能等级可分为8.8级、10.9级、12.9级等。目前我国使用的大六角高强度螺栓有8.8级、10.9级两种，扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。 (2) 高强度螺栓连接是钢结构工程的主要分项工程之一，其施工质量直接影响着整个结构的安全，是质量过程控制的重要一环。 (3) 高强螺栓的验收和保管 高强螺栓连接副(包括螺栓、螺母和垫圈)必须符合设计文件的规定，且有产品合格证，并按国家标准的规定验收。 对不同批号的螺栓、其连接副不得混用。 高强螺栓连接副在储放和运转中，应防止受潮、生锈、沾污碰伤或互混批号等情况的发生。 工程吊装前的相关试验 大六角头高强度螺栓 扭剪型高强度螺栓 (4) 螺栓长度的选择 螺栓长度的选择应根据连接厚度加附加长度，并按照2舍3进的原则以5mm的整数倍取值。 连接副扭矩系数复验 摩擦面抗滑移系数复验 连接副预拉力复验 摩擦面抗滑移系数复验 111 / 122 高强度螺栓附加长度表 螺纹规格 大六角高强度螺栓 扭剪型高强度螺栓 M12 25 M16 30 25 M20 35 30 M22 40 35 M24 45 40 M27 50 M30 55 拧紧后丝扣的外露部分不少于2扣螺纹。 (5) 摩擦面的处理 高强螺栓连接部分摩擦面的处理，必须达到设计文件所规定的摩擦系数值，其值设计规定Q235钢为0.45、Q345钢为0.5。表面处理工艺要经过连接副试验，试验结果符合设计要求方可以施工。高强螺栓摩擦系数所做连接副为两组试件，如下图： 处理摩擦面的方法，可根据设计要求喷砂处理。 摩擦面的处理X围应不小于螺栓直径的四倍，表面应无明显不平或飞边毛刺、油污和油漆等脏物。 高强度螺栓连接处摩擦面，安装前应以细钢丝刷除去摩擦面上的浮锈。 (6) 高强螺栓施工顺序 摩擦面处理→连接板处理→临时螺栓连接→高强度螺栓连接→高强度螺栓初拧→高强度螺栓终拧 (7) 偏差处理 对因板厚公差、制造偏差或安装偏差等产生的接触面间隙，应按下表规定进 112 / 122 行处理。 项目 1 示 意 图 2 (8) 高强螺栓连接副的安装 摩擦面应保持干燥，不得在雨露天安装高强螺栓。 高强度螺栓连接安装时，每个节点上穿入的临时螺栓和冲钉数量不少于安装总数1/3，且不得少于两颗临时螺栓。不得用高强度螺栓兼作临时螺栓。 高强度螺栓的安装应在结构构件校正合格调整后进行，其穿入方向应以施工方便为准，并力求一致。高强度螺栓连接副组装时，螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。对于大六角头高强度螺栓连接副组装时，螺栓头下垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头。 安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓(如用锤敲打)。如不能自由穿入时，偏差3mm以内时应用铰刀进行修整。修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周螺栓全部拧紧，使板迭密贴后再进行。严禁气割扩孔。 高强度螺栓连接副的拧紧分为初拧、终拧。对于大型节点应分为初拧、复拧、终拧，复拧扭矩等于初拧扭矩。 高强度螺栓在初拧、复拧和终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由栓群中央顺序向外拧紧。 处 理 方 法 t＜1.0mm时不予处理。 t＝1.0～3.0mm时将厚板一侧磨成1:10的缓坡，使间隙小于1.0mm。 t＞3.0mm时加垫板，垫板厚度不小于3mm，最多不超过三层，垫板材质和摩擦面处理方法应与构件一样。 3 113 / 122 (1) (2) (3) (4) 1). 高强度螺栓的初拧、复拧、终拧应在同一天完成，并作好标志。 高强度螺栓连接处，应按设计要求进行涂漆防锈。 大六角头高强度螺栓连接的质量控制 高强度螺栓在钢结构吊装前进行初拧，初拧值控制在终拧值得50%左右，钢结构调整后使用扭矩扳手进行终拧。施拧与检查用的扭矩扳手，扳前必须校正标定，扳后还须校验，以确定此扳手在使用过程中，扭矩未发生变化。当扳后校验发现扭矩误差超出允许X围时，则用此扳手施拧的螺栓应视为全部不合格。扳手重新校正后，是欠拧的应实施重新施拧，是超拧的高强度螺栓应全部更换，重新按要求施拧。 施工用扳手在使用前标定，误差应控制在±3%内，使用后校验，误差不应超过±5%内，检查用扭矩扳手标定误差不应超过±3%。 高强度螺栓连接施工工具和标定 施加和控制预拉力的方法。目前，高强度螺栓连接常用的施加和控制预拉力的方法是扭矩控制法。即使用可以直接显示扭矩的特制扳手，并事先测定加 114 / 122 5.5.2. 在螺母上的紧固扭矩与导入螺栓中的预拉力之间的关系。 高强度螺栓连接副终拧扭矩值按下式计算： T=K·P·D 式中 T——终拧扭矩值； P——施工预拉力标准值（见下表）； D——高强度螺栓公称直径； K——高强度螺栓扭矩系数（0.110～0.150） 高强度螺栓连接副施工预拉力标准值P（kN） 螺栓性能等级 8.8s 10.9s 2). 螺栓公称直径（mm） M16 75 110 M20 120 170 M22 150 210 M24 170 250 M27 225 320 M30 275 390 手动扭矩扳手的标定 由于高强度螺栓连接在实际作业时，无法测定高强度螺栓的预拉力，为此要从使用螺栓的扭矩系数关系式（T=K·P·D）中，以扭矩值推定其预拉力。所以，在螺栓紧固后的检查控制一定要确认扭矩值，以取代预拉力的测定。因此，紧固所使用的扳手一定要进行标定，以明确扭矩指示值。 (5) 1). 质量控制和验收 检查使用的扭矩扳手应在每班作业前后分别进行标定和校验，检查扭矩按下列公式计算：Tch=K·P·D 2). 高强度大六角头螺栓终拧结束后校验时，应采用“小锤敲击法”对螺栓（螺母处）逐个敲检，请应进行扭矩随机抽检。 a. “小锤敲击法”是用手指紧按住螺母的一个边，按的位置尽量靠近螺母近垫圈外，然后宜采用0.3～0.5kg重的小锤敲击螺母相对应的另一个边，如手指感到轻微颤动为合格，颤动较大即为欠拧或漏拧，完全不颤动即为超拧。 115 / 122 b. c. d. (1) (2) (3) (4) (5) a. b. c. 扭矩检查采用“松扣、回扣”法，即先在螺母螺杆的相对应位置划一条细线，然后将螺母拧松约60°，再拧到原位时测得的扭矩，该扭矩与检查扭矩的偏差在检查扭矩的±10%X围内为合格。 扭矩检查应在终拧1h后进行，并在24h以内完成。 扭矩检查为随机抽样，抽样数量为每个节点螺栓连接副的10%，但不少于1个连接副。如发现不符合要求的，应重新抽样10%检查，如仍不合格，是欠拧、漏拧的，应重新补拧，是超拧的应予更换螺栓。 扭剪型高强度螺栓的质量控制 由于连接接头处钢板不平整，造成先拧紧与后拧紧的高强度螺栓的预拉力有很多的差异。为克服这一现象，扭剪型高强度螺栓的拧紧分为初拧和终拧，对大型节点尚应增加复拧，复拧扭矩等于初拧扭矩。 扭剪型高强度螺栓的终拧采用专用的电动扭断器进行。 由于设计和构造的关系，对于一些无法使用扭断器终拧的高强度螺栓，可以将其扭矩值换算成相应规格的大六角头高强度螺栓的扭矩值后使用扭矩扳手终拧，但这些高强度螺栓的数量占的百分比应遵循规X不大于该节点螺栓数的5%的规定。 扭剪型高强度螺栓施工检验方法 观察尾部梅花头拧掉的情况。尾部梅花头被拧掉可视同其终拧扭矩达到合格质量标准，尾部未被拧掉者应按照扭矩法或转角法检验。 安装替换高强度螺栓的注意事项 螺栓穿入方向应便于操作，并力求一致，目的是使整体美观。 螺栓应自由穿入螺栓孔，对不能自由穿入的螺栓孔，允许在孔径四周层间无间隙后使用锉刀进行修整，但扩孔后的孔径不应超过原孔径+3mm，并不得将螺栓强行敲入，不得气割扩孔。 螺栓连接副安装时，螺母凸出一侧应与垫圈有倒角的一面接触，大六角头螺栓的第二个垫圈有倒角的一面应朝向螺栓头。 116 / 122 5.5.3. d. e. 安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨中作业。 终拧完成后，高强度螺栓丝扣外露一般控制在2～3个，允许有部分外露1扣或4扣，但其百分比应遵循规X不超过螺栓总数10%的规定。 6 6.1 钢结构施工预算工程量统计 施工预算编制依据 施工图与施工详图、承揽合同、设计变更、材料代用等。 6.2 施工预算编制要求 一套施工图编一份施工预算、按规定标准表格一一准确填写（见附表《钢结构制作安装工程施工预算工程量统计表》与《钢结构制作安装工程施工预算工程量计算式》）。 6.3 (1) 钢结构工程量计算规则 钢结构制作按施工图图示尺寸以吨计算工程量，不扣除孔眼、切边的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量已包括在定额内不另计算重量。在计算不规则或多边形钢板重量时均以其最长边乘以最大宽度的矩形面积计算。 (2) 厂房钢结构实腹柱、吊车梁、H型钢按施工图图示尺寸计算，其中腹板与翼板宽度按图示尺寸每边增加25mm计算。 (3) (4) 厂房钢结构制动梁的制作工程量包括制动梁、制动桁架、制动板重量。 厂房钢结构墙架的制作工程量包括墙架柱、墙架梁与连接柱杆件重量（不包括山墙防风桁架）。 (5) (6) 厂房钢结构钢柱制作工程量包括依附于钢柱上的牛腿与悬臂梁重量。 厂房钢结构轨道制作工程量。只计算轨道本身重量，不包括轨道垫板、压板、斜垫、夹板与连接角钢等重量。 (7) 厂房钢结构铁栏杆制作按工业厂房中平台、操作台的钢栏杆图示尺寸计算重量（民用建筑的铁栏杆不包括在该项）。 (8) 钢漏斗制作工程量。金属漏斗按排版图示尺寸以吨计算，不扣除上人孔、检 117 / 122 查孔、清扫孔的面积。矩形按图示分片，园型按图示展开尺寸，并依钢板宽度分段计算。每段均以其上口长度（园型以分段展开上口长度）与钢板宽度，按矩形计算，依附漏斗的型钢并入漏斗重量内计算。 (9) 各种钢门的五金铁件（包括折页、门轴、门栓、插销等）重量不另计算；推拉钢门与防护门的滑轨、滑轮应另计重量。 (10) 钢结构安装(含运输)工程量等于钢结构工程量，所需螺栓、电焊条等重量不另计算。 (11) 钢结构高强螺栓、剪力栓钉均按套计算。 6.4 怎样编制钢结构施工预算注意事项 按钢结构施工预算编制依据、编制要求、工程量计算规则与计算结果，准确无误的逐一填入钢结构件名称、构件部位、构件编号、材质、施工图（或详图）图号、单位、数量、单重、总重（其中钢板、型钢、钢管重量分列）备注等，完成施工预算编制。 工程量统计尽量采用EXCEL表格进行计算，并尽量利用公式，以便数据修改。构件单重保留3位小数，重量取整数，同一类型的数据尽量保持一致，并采用右对齐。 工程量统计应根据不同的结构形式设计表格，原则是简便、易懂。 钢结构构件工程量统计常规公式： 类别 钢板 钢管 型材 H型钢 压型彩板 单位 计算式 备注 l—长度（m），b—宽度（m），t—厚度（mm） d—管径（mm），t—壁厚（mm） l—长度（m），单重（kg/m） t2)* l—长度（m），B—宽度（m），H—高度（m），t1、t2—板厚度（mm） S—面积（m2），t—厚度（mm） b1—展开宽度，b—有效宽度 kg =l*b*t*7.85 kg =0.0246*（d-t）*t kg =l*单重 kg =[(B*t2*2+(H-2 t1]*l*7.85 kg =S*t*7.85*b1/b 钢型材的单重查有关五金手册或建筑材料手册。 高强度螺栓统计时应加上摩擦系数实验用数量。 118 / 122 根据高强度螺栓施工工艺要求，高强度螺栓安装应先采用安装螺栓进行临时固定。所以在提材料计划时，应根据各种高强度螺栓数量的1/3报一样规格的安装螺栓。 钢管格构柱与管桁架按管心到管心的图示尺寸进行计算。 压型彩板重量统计时，应根据彩钢板展开宽度进行计算，即按压型钢板的有效面积乘以展开系数计算彩钢板的重量。压型彩板重量按理论应加上漆膜的重量，但根据经验数据，由于板厚基本为负公差，所以在计算其重量时，可以不考虑漆膜的重量。 钢结构油漆根据下表经验数据进行计算，也可计算构件表面积进行计算。 油漆、除锈工程量系数表 序号 1 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 2 (1) (2) (3) 3 4 5 6 7 (1) (2) (3) (4) 8 9 (1) (2) 高炉 外壳 支柱、框架 梯子、平台 溜槽防溅板 斜桥 料车坑防水层 管道、烟道 热风炉外壳 焦炉 支柱 拉杆 两侧操作台 均热炉 环形加热炉 罩式炉 缓冷炉、化铁炉 钢柱 ≤7t ≤15t ≤25t ＞25t 厂房框架 吊车梁 ≤5t ≤10t 0.33 0.24 0.33 0.24 0.20 0.15 0.39 0.21 0.20 0.42 0.30 0.42 0.28 0.32 项目名称 0.10 0.16 0.36 0.25 0.22 0.15 0.25 0.27 系数 序号 16 17 18 19 20 21 22 23 24 (1) (2) 25 26 (1) (2) 27 28 29 (1) (2) (3) (4) (5) 30 (1) (2) 天窗架 支撑 檩条 二合一檩条 钢屋面板 墙架 走台梯子 钢门窗 其他工业炉 ≤10t ≤50t 其他工业窑 整体罐 ≤5t ≤10t 解体罐 集气管 其他工艺结构： ≤20kg ≤50kg ≤100kg ≤500kg ＞500kg 索道塔架 ≤20m ＞20m 0.41 0.46 0.50 0.47 0.47 0.47 0.40 0.18 0.14 0.27 0.24 0.32 0.22 0.3 项目名称 系数 0.43 0.53 0.59 0.64 0.59 0.48 0.6 0.6 119 / 122 (3) (4) (5) 10 11 12 13 14 15 ≤15t ≤25t ＞25t 箱式吊车梁 制动梁 单轨吊车梁 屋架 箱形、屋架梁 轻型屋架 0.20 0.15 0.13 0.19 0.48 0.33 0.35 0.39 0.76 31 32 33 34 35 36 37 扁轨吊梁 通廊结构 漏斗梁 整体漏斗 ≤15t ＞15t 解体漏斗、溜槽 操作平台（轻型） 操作平台（重型） 0.29 0.36 0.26 0.24 0.18 0.24 0.48 0.31 备注：用以上系数乘58m2/t计算出每吨钢结构的展开面积，例如：操作平台(轻型)刷油面积=58m2/t*0.48=28m2/t 参考普通油漆用量：0.12-0.16kg/m2.遍;厚浆型油漆：0.16-0.2kg/m2.遍 6.5 按钢结构施工预算工程量编制材料计划 根据钢结构施工预算工程量统计情况编制材料计划，按钢结构施工预算工程量加材料消耗量编制。材料损耗率 钢材消耗量按材料种类进行按下表： 序号 1 2 3 4 5 材料名称 各类型钢 各类钢板 非定尺板 单定尺板（定宽度） 双定尺板（定宽、长） 结构件部位 所有结构件 结构件（除H型钢） 加工H型钢（腹板、翼板） 加工H型钢（腹板、翼板） 加工H型钢（腹板、翼板） 钢材 消耗率% 103% 103% 104% 102% 101% 备注 其中1%为切割损耗量 其中1%为切割损耗量 其中1%为切割损耗量 其中1%为切割损耗量 其中1%为切割损耗量 主要材料损耗率表 序号 1 2 名称 钢柱 吊车梁 损耗率 (%) 6 6 序号 11 12 120 / 122 名称 挡风桁架 天窗 损耗率 (%) 6 6 3 4 5 6 7 8 9 10 制动梁 屋架 钢托架 柱间支撑 屋架垂直支撑 屋架水平支撑 檩条 挡风架 6 6.7 6.5 6 6 6 6 6 13 14 15 16 17 18 19 20 墙架 钢平台 走道板 钢梯 栏杆 扶手 钢轨 车档 6 6 6 5 6 6 6 6.6 (1) 编制钢结构施工材料备料计划 施工预算计算结果得出工程量并不是材料计划的全部内容，需根据施工具体内容、具体要求备料。 (2) 按施工预算工程量加钢材损耗编制材料备料计划，明确施工预算与材料计划的关系。 (3) 施工预算未编制，材料备料计划按物资部紧急放行通道规定办法操作，施工图到后10天内补报施工预算。 6.7 编制钢结构施工材料需求计划 材料需求计划按总材料备料计划与工期、进度分期分批编制，总的材料需求计划用量≤总材料备料计划用量。 6.8 (1) 钢结构施工预算与施工图预算对比 施工图预算：经营人员按施工图计算的工程量价格化后编制施工图预算，施工图预算是确定工程收入的依据。 (2) 施工预算：施工人员依据施工图按经营管理部规定表格计算的满足编制材料计划或指导现场施工组织的工程实物量清单，是确定工程支出的依据。 (3) 施工预算与施工图预算对比：经营人员按施工图计算的工程量必须与施工人员按施工图计算的工程量仔细、认真对比，当有偏差时必须与时核对修正， 121 / 122 保证收入大于支出，力争最大实现利润。 (4) 物资部人员按施工预算材料数量进行物资采购，消耗量控制在工程量加损耗量X围，将材料成本控制在最小值。 122 / 122 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容