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钢结构专业典型问题（螺栓篇、焊接篇、框架安装篇...）.docx

场馆结构中，复杂形体支座节点、箱型构件连接节点、截面形状复杂的异形构件等受力复杂的节点常采用铸钢件。为保证铸钢件与常规构件的对接质量，一方面模型中需对铸钢件进行精确定位，另一方面铸钢件本身的成型质量、精度、坡口选择等亦重要。

螺栓球加工前应复核设计师是否考虑到螺栓拧入后是否碰撞的问题，若有碰撞，应进行碰撞校核，确保有足够安装余量。螺栓球安装时，拧入深度要满足规范要求，避免拧入的深度相差太大，造成整体强度不均。

焊接球加工前应复核设计师是否考虑球内设置加劲肋，若需设而未设，应及时提出，防止焊接球由于强度不够出现大的变形。

支座加工前要将网架模型与支座模型进行合模，复核支座加劲板是否与螺栓球或杆件碰撞，若有碰撞，可通过改变支座大小、螺栓球大小、杆件角度等方法予以规避。

屋面水平支撑节点做法常见有相贯焊接、插板式连接等，根据具体项目现场实践呼和浩特浩源碳纤维有限公司导线车间施工组织设计，插板式连接不仅加工难度大、周期长，而且现场焊接难度大，符合结构受力前提下，建议采用常规的相贯焊接连接方式，可降低加工及施工难度。

现代体育场馆多造型优美，结构上体现为外侧圆管柱有倾斜且角度不同，若不加以定位标识，钢柱安装角度容易出错。深化设计时严格控制吊装耳板方向，并对加工厂做好技术交底，可很好的保证钢柱起吊后倾斜方向与实际方向相吻合，方便现场吊装。

高钒索张拉有哪些安装注意事项？

一些大跨度场馆需要用到高钒索，高钒索由专业单位制作，制作前施工方应尽早提供深化模型数据，专业单位依据施工方模型数据再出具设计图或模型后，施工方导入深化模型中再次进行复核，才能为高钒索张拉的顺利进行提供保障。

焊接连接的优点：构造简单，不削弱构件截面，加工简便，焊接方法种类多，可采用自动化操作，节约钢材，效率高，刚度较大，整体性好，密封性能好。

焊接连接的缺点：热影响区域内钢材金相组织发生变化，局部材质变脆；焊后存在焊接残余应力及残余变形，使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，极易扩展至整体，低温冷脆较为突出。

钢材的可焊性是指在适当的设计和工作条件下，材料易于焊接和满足结构性能的程度。可焊性常常受钢材的化学成分、轧制方法和板厚等因素影响。为了评价化学成分对可焊性的影响，一般用碳当量（Ceq）表示，Ceq越小，钢材的淬硬倾向越小，可焊性就越好；反之，Ceq越大，钢材的淬硬倾向越大，可焊性就越差。碳当量Ceq（百分比）值可按以下公式计算：

钢结构的焊接过程是一个不均匀加热和冷却的过程，焊接时焊缝及其附近的温度很高，而远处大部分金属不受热，主体金属的膨胀和收缩不均匀。冷却后，焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力（纵向和横向），造成焊接结构的各种变形。

一般来说，可以从设计和加工工艺两方面来降低焊接应力及焊接变形：

设计措施：合理安排焊缝位置；合理的选择焊缝的尺寸；焊缝数量宜少，不宜过分集中，同时避免焊缝立体交错；尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。

工艺措施：合理安排焊接次序；采用反向变形；焊前预热，焊后回火。

钢结构常用焊接方法有手工电弧焊，自动（或半自动）埋弧焊，气体保护焊。

手工电弧焊：通电后产生电弧使焊条中的焊丝熔化，滴落在焊件上被电弧所吹成的小凹槽熔池中。由焊条药皮形成的熔渣和气体覆盖着熔池，防止空气与熔化的液体金属接触，避免形成脆性易裂化合物。

埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。焊丝不涂药皮，但施焊端靠由焊剂漏头自动流下的颗粒状焊剂所覆盖，电弧完全被埋在焊剂之内，电弧热量集中，熔深大，适于厚板的焊接，具有很高的生产率，同时焊接质量好，焊件变形小。

气体保护焊：利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的一种电弧熔焊方法。依靠保护气体在电弧周围形成局部保护层，以防止有害气体的侵入并保证焊接过程的稳定性。焊缝强度比手工电弧焊高，塑性和抗腐蚀性好，适用于全位置的焊接，有前进法和后退法。

常见焊接位置、接头形式、坡口形式、焊缝类型及管结构节点形式代号表示形式如下：

焊缝缺陷通长分为六类：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透、形状缺陷。

裂纹：通常有热裂纹和冷裂纹之分。产生热裂纹的主要原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等；产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理，如焊前未预热、焊后冷却快等。处理办法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。

孔穴：通常分为气孔和弧坑缩孔两种。产生气孔的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条和焊剂未烘烤、母材有油污或锈和氧化物、焊接电流过小、弧长过长，焊接速度太快等，其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊。产生弧坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、熄弧太快，未反复向熄弧处补充填充金属等，其处理方法是在弧坑处补焊。

固体夹杂：有夹渣和夹钨两种缺陷。产生夹渣的主要原因是焊接材料质量不好、焊接电流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻碍熔渣上浮、多层焊时熔渣未清除干净等，其处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属，然后焊补。产生夹钨的主要原因是氩弧焊时钨极与熔池金属接触，其处理方法是挖去夹钨处缺陷金属，重新焊补。

未熔合、未焊透：产生的主要原因是焊接电流太小、焊接速度太快、坡口角度间隙太小、操作技术不佳等。对于未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后焊补。对于未焊透的处理方法是对开敞性好的结构的单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊。对于不能直接焊补的重要焊件，应铲去未焊透的焊缝金属，重新焊接。

形状缺陷：包括咬边、焊瘤、下塌、根部收缩、错边、角度偏差、焊缝超高、表面不规则等。

在T形、十字形及角接接头中，当翼缘板厚度不小于20mm时，为避免或减少使母材板厚方向承受较大的焊接收缩应力，并宜采取下列节点构造设计：

在满足焊透深度要求和焊缝致密性条件下，采用较小的焊接坡口角度及间隙（a）；在角接接头中，采用对称坡口或偏向于侧板的坡口（b）；

采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接（c）；

在T形或角接接头中，板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区（d）；

在T形、十字形接头中，采用铸钢或锻钢过渡段，以对接接头取代T形、十字形接头（e、f）；

改变厚板接头受力方向，以降低厚度方向的应力；

承受静载荷的节点，在满足接头强度计算要求的条件下，用部分焊透的对接与角接组合焊缝焊缝代替完全焊透坡口焊缝。

焊接完成进行焊缝检查时，首先要进行外观检验，用肉眼或放大镜观察是否有缺陷，如咬边、烧穿、未焊透、裂纹、错边、下榻等，并检查焊缝外形尺寸是否符合要求。

焊缝内部的缺陷常用超声波检测，其原理是利用超声波能在金属内部传播，并在遇到两种介质的界面时会发生反射和折射的原理来检验焊缝内部缺陷，根据波形即可判断是否有缺陷和缺陷位置。由于探头与检测件之间存在反射面，因此超声波检查时应在焊件表面涂抹耦合剂，且超声波不能判断缺陷的类型和大小。

无损检测有时也用到射线检验，射线检验有X射线和γ射线检验两种。其原理为当射线透过被检验的焊缝时，如有缺陷，则通过缺陷处的射线衰减程度较小，因此在焊缝背面的底片上感光较强，底片冲洗后，会在缺陷部位显示出黑色斑点或条纹。X射线照射时间短、速度快，设备复杂、费用大，穿透能力小，被检测焊件厚度小于30mm。γ射线检验设备轻便、操作简单，穿透能力强。

抽样检验的焊缝数不合格率小于2%时，该批验收合格；

抽样检验的焊缝数不合格率大于5%时，该批验收不合格；

除本条第五款情况外抽样检验的焊缝数不合格率为2%~5%时，应加倍抽检，且必须在原不合格部位两侧的焊缝延长线各增加一处，在所有抽检焊缝中不合格率不大于3%时，该批验收合格，大于3%时，该批验收不合格；

批量验收不合格时，应对该批余下的全部焊缝进行检验；

检验发现1处裂纹缺陷时，应加倍抽查，在加倍抽检焊缝中未再检查出裂纹缺陷时，该批验收合格；检验发现多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时，该批验收不合格，应对该批余下焊缝的全数进行检查。

除国家钢结构焊接规范中免予评定的条件外，施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数、预热和后热措施等各种参数的组合条件，应在钢结构构件制作及安装施工前进行焊接工艺评定。

为方便焊接及焊缝检测，钢柱分段位置一般在楼层标高往上1.2m左右,同一项目钢柱对接连接板规格最好采用一种型号，最多不超过两种，方便材料重复利用。

主次梁连接时，次梁连接板若在主梁翼缘内，次梁安装会较困难，安装速度较慢，建议连接板伸出主梁翼缘外；对于斜梁及弧梁，弧度较大时应注意弧梁腹板孔边距是否过短，否则不满足安装及设计要求。

主次梁安装时一方面还需注意超过一定长度的钢梁要根据设计要求进行预起拱，另一方面对于井子梁，井字梁分段时，短方向钢梁应为主梁，长方向梁为次梁，分段时短方向梁不断开，长方向梁断开，切忌搞反,否则安装后容易下挠。

对于卫生间、设备间等需降板的位置，务必核对建筑图与结构图是否一致，若需降板，降板位置处钢梁需增设托板方可浇筑混凝土楼板。

对于梁上起柱节点，若钢柱较高，不建议采用钢柱不分段、现场定位焊接的方法，原因一是钢柱定位后往往不会马上焊接，钢柱需用缆风绳固定牢靠，否则有倾覆的风险；二是较高的钢柱现场不好安装定位，若定位有误差返工量较大。

钢筋桁架楼承板有哪些安装注意事项？

钢筋桁架楼承板是将钢筋桁架与镀锌压型钢板焊接成一体的组合模板，减少了模板的架设与拆卸，具有经济、方便、安全、可靠的特点。钢筋桁架楼承板施工时要合理排版、尽量降低损耗及现场切割，现场焊栓钉时根部焊脚应均匀饱满。

梁柱节点处一般采用角钢来支撑钢筋桁架楼承板，但是对于直径较大的圆管钢框柱，建议采用钢柱外环板，这样不仅使楼承板端部受力更为合理，而且还解决了楼板混凝土浇筑时漏浆的问题，进而保证了楼板混凝土的浇筑质量。

钢结构先于机电安装，机电洞口需先在钢梁上预留，为确保机电管线后续顺利安装，需提前核对洞口位置及尺寸，并按规范进行补强。

框架结构中楼梯多为钢楼梯，钢楼梯除需注意起跑方向、踏步高与宽、花纹面方向、楼梯外，还需注意起始踏步不应存在间隙。

柱脚施工时，除了需要考虑上篇文章中提到的是否需要锚栓支架、车丝长度是否足够等问题之外，对于柱底有抗剪键的柱脚，施工时还需提醒土建抗剪槽要按施工尺寸预留，且抗剪槽里不能有石子等杂物。

门刚梁柱、梁梁拼接节点螺栓数量往往比较多，且螺栓附近设有三角加劲板，施工时应提前复核螺栓施工空间，确保电动扭矩扳手顺利施拧。

系杆与梁柱连接的连接螺栓不宜在梁柱翼缘内，否则不易施工；此外，边侧有天沟的柱顶系杆往往需要向外侧移动，确保落水管能顺利落下。

天沟的正确处理是防止厂房漏水的重要一环，构件加工前，对于边沟应核实檩托板高度是否满足天沟深度要求，对于中沟应核实天沟高度是否满足排水要求。此外，应结合天沟厚度及排水考虑是否需要设置天沟托架。

吊车梁安装时，除了要注意行车顶与屋面钢梁的净距是否满足要求外，对于突缘式支座，还应注意有柱间支撑的开间，梁柱连接节点处螺栓应采用高强螺栓或普通螺栓加焊接，无柱间支撑的开间，该节点处螺栓采用普通螺栓。

对于角钢组成的柱间支撑，安装较短支撑时，为保证顺利安装，靠近支撑间连接板的角钢缀条应待安装完后再现场焊接；支撑与钢柱连接节点中的支撑连接板也应各向外移动2mm。

门式刚架中不论墙面檩条还是屋面檩条往往都数量众多，为最大程度减少构件编号，降低施工难度，所有拉条孔、撑杆孔、隅撑孔均应设置且统一。

门窗洞口有哪些安装注意事项？

施工图审核阶段，除了要复核结构与建筑图中门窗、预留洞口、天沟、檐口的位置是否一致外，尚需检查门洞是否与柱间支撑冲突；此外，还应注意拉条不应深入到门窗洞口之中。

检修爬梯作为厂房重要的附属结构，除了要考虑起步高度、落地高度、与檩条的连接外，由于检修爬梯截面很薄科技大学基础混凝土施工方案，很容易变形，固安装前还要特别注意检修爬梯的成品保护。

根据柱脚受力情况，常见的锚栓支架有钢板类与型钢类。钢板类锚栓支架中锚板主要起固定柱脚锚栓的作用，型钢类锚栓支架中型钢主要为角钢，一些受力较大的支架，有时会用到H型钢。

柱脚施工时，可能发生由于锚栓车丝长度不够引起螺栓无法拧紧的问题，为防止此类问题，施工时要复核锚栓顶部标高，同时要确保车丝长度足够。

劲性结构柱脚主要有插入式和外包式，插入式柱脚施工时先浇筑部分混凝土让锚栓固定，混凝土养护达到规定强度后立首节钢柱，再二次灌入细石混凝土；外包式柱脚施工时，先预埋锚栓，锚栓与底板混凝土一次性浇筑，养护达到规定强度后再立钢柱。

采用钢牛腿连接时，若钢筋与连接板采用单面焊，焊缝有效长度最少10D(梁纵筋植筋)，若采用双面焊，焊缝有效长度最少5D,且钢牛腿腹板若高度方向开孔截面超过20%，需补强；采用开孔穿入时，混凝土梁面筋穿过支座中心处的钢筋数量不得少于总数的50%。

对于两端都有支座的混凝土梁，可两端都使用钢牛腿，也可一端采用钢牛腿，另一端采用钢套筒。但对于悬挑梁，需特别注意其尾部是否有弯钩，对于尾部有弯钩的悬挑钢梁，不能采用套筒连接，否则钢筋拧入时尾部弯钩会碰撞，钢筋无法拧入。

根据受力不同普通模板及支撑体系施工方案，柱模、梁模、墙体、楼梯支模安装 108页，钢梁与混凝土柱或核心筒墙主要采用各种形式的埋件或钢柱连接。

采用埋件连接时，钢梁与埋件连接的节点板不要焊在埋件上，否则很可能由于施工误差，钢梁与连接板安装不上而造成现场返工。采用短柱连接时，短柱下方最好进行施工验算，看是否需要增加安装定位钢柱，消除施工安全隐患。