第十三节钢结构屋架工程
1.1 钢结构手工电弧焊焊接工艺
一、施工准备
1、材料及主要机具：
（1）电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。
按要求篱焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生
锈的焊条。设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43
系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列
低全金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊
条（碱性焊条）。按说明书的要求烘焙后，放入保温桶
内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准备混杂使用(2)引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
(3)主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。
2、作业条件
（1）熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。
（2）施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。
（3） 现场供电应符合焊接用电要求。
（4） 环境温度低于0 C ，对预热，后热温度应根据工艺试
验确定。
3、 操作工艺
1．工艺流程
2．钢结构电弧焊接：
（1） 平焊
A ． 选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。
B ． 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有污、锈物。
C ． 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。
D ． 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。
E ． 引弧：角焊缝超落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm ，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开使焊条与构件间保持2~4mm 间隙产生电弧。对接焊缝及对接和角接组合焊缝，在焊缝两端设引弧板和引出板，必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区，
中途接头则应在焊缝接
头前方15~20mm处打火引弧，将焊件预见热后再将焊条退回到焊缝起始处，把熔池填满到要求的厚度后，方可向前施焊。
F．焊接速度：要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（2~3mm）为宜。
G．焊接电弧长度：根据焊条型号不同而确定，一般要电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3~4mm，碱性焊条一般为2~3mm为宜。
H．焊接角度：根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~708；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为458；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。
I．收弧：每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割节除弧板，并修磨平整，不许用锤击落。
J．清渣：整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检（包括外观及焊缝尺寸等）确无问题后方可转移地点继续焊接。3．（1）立焊：基本操作工艺过程与平焊相同，但应注意下述问题：
A．在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10%~15%。B．采用短弧焊接，弧长一般为2~3mm。
C．焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向均为458；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成608~808角，使电弧略向上，次向熔池中心。D．收弧：当焊到末尾，采用排弧法将弧坑填满，把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉，应压低电弧变换焊条角度，使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。
（3）横焊：基本与平焊相同，焊接电流比同条件平焊的电流小10%~15%，电弧长2~4mm。焊条的角度，横焊时焊条应向下倾斜，其角度为708~808，防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不现，可适当调整焊条角度，焊条与焊接前进方向为70~908。
（4）仰焊：基本与立焊、横焊相同，其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关，焊条与焊接方向成708~808角，宜用小电流、短弧焊接。
3．冬期低温焊接：
（1）在环境温度低于08C条件下进行电弧焊时，除遵守常温焊接的有关规定外，应调整焊接工艺参数，使焊缝和热影响区缓慢冷却。见力超过4级，应采取挡风措施；
焊后未冷却的接头，应避免碰到冰雪。
（2）钢结构为防止焊接裂纹，应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在08C以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热，后热温度。
4．质量标准
1．保证项目
（1）焊接材料应符合设计要求和胡关标准的规定，应检查质量证明书及烘焙记录。
（2）焊工必须经考试合格，检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期。
（3）1、II级焊缝必须经探伤检验，并应符合设计要求和施工及验收规范的规定，检查焊缝探伤报告。
（4）焊缝表面I、II级焊缝不得有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑等缺陷。II级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑、裂纹、电弧擦伤等缺陷，且I级焊缝不得有咬边、未焊满等缺陷。
2．基本项目
（1）焊缝外观：焊缝外形均匀，焊道与焊道、焊道与基本金属之间过渡平滑，焊渣和飞溅物清除干净。
（2）表面气孔：I、II级焊缝不允许；III级焊缝第50mm长度焊缝内允许直径≤0.4t ；且≤3mm气孔2个；气孔间距≤6倍孔径。
（3）咬边：I级焊缝不允许。
II级焊缝：咬边深度≤0.05t，且≤0.5mm ，连续长度≤100mm，且两侧咬边总长≤10%焊缝长度。
III级焊缝：咬边深度≤0.1t，且≤1mm。
注：t为连接处较薄的板厚。
3．允许偏差项目，见表5-1。
注：b为焊缝宽度，t度连接处较薄的板厚，hf为焊角尺寸。
5．成品保护
（1）焊后不准撞砸接头，不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。
（2）不准随意在焊缝外母材上引弧。
（3）各种构件校正好之后方可施焊，并不得随意移动垫铁和卡具，以防造成构析尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须隐蔽验收手续后，方可进行下道隐蔽工序。
6．应注意的质量问题
（1）尺寸超出允许偏差：对焊缝长宽、宽度、厚度不足，中心线偏移，弯折等偏差，应严格控制焊接部位的相对位置尺寸，合格后方准焊接，焊接时精心操作。
（2）焊缝裂纹：为防止裂纹产生，应选择适合的焊接工艺
参数和篱焊程序，避免用大电流，不要突然熄火，焊缝接头应搭接10~15mm，焊接中不允许搬动、敲击焊件。（3）表面气孔：焊打拳按规定的温度和时间进行烘焙，焊接区域必须清理干净，焊接过程中选择适当的焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
（4）焊缝夹渣：多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，必须使熔渣留在熔渣后面。
7．质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
（1）焊接材料质量证明书。
（2）焊工合格证及编号。
（3）焊接工艺试验报告。
（4）焊接质量检验报告、探伤报告。
（5）设计变硬、洽商记录。
（6）隐蔽工程验收记录。
（7）其它技术文件。
1.1.2 扭剪型高强螺栓连接工艺
一．施工准备
1．材料及主要机具：
（1）螺栓、螺母、垫圈均应附有质量证明书，并应符合设计要求和国家标准的规定。
（2）高强螺栓人库应按规格分类存放，并防雨、防潮。遇有螺栓、螺母不配套，螺丝纹操作时，不得使用。螺栓、螺母、垫圈有锈蚀，应抽样检查紧固轴力，满足要求后方可使用。螺栓等不得被泥土、油污粘染，保持洁净、干燥状态。必须按批号，同批内配套使用，不得混放、混用。
（3）主要机具：电动扭矩板手及控制仪、手动扭矩板手、手工板手、钢丝刷、工具袋等。
2．作业条件：
（1）摩擦面处理：摩擦面采用喷砂、砂轮打磨等方法进行处理，摩托车擦拭系数应符合设计要求（一般要求Q235钢为0.45以上，16锰钢为0.55以上）。摩擦面不允许有残留氧化铁皮，处理后的摩擦面可生成赤锈面后安装螺栓（一般露天存10d左右），用喷砂处理的摩擦面不必生锈即可安装螺栓。采用砂轮打磨时，打磨后的摩擦面应无明显不平。摩擦面防止被油或油漆等污染，如污染应长度清理干净。
（2）检查螺栓孔的孔径尺寸，孔边有毛刺必须清除掉。
（3） 同一批号、规格的螺栓、螺母、垫圈，应配套装箱待
用。
（4） 电动扳手及手动扳手应经过标定。
3． 操作工艺
1．工艺流程：
2．螺栓长度的选择：扭剪型高强螺栓的长度为螺栓头根部至螺栓梅花卡头切口处的长度。选用螺栓的长度应为紧固连接板厚度加上一个螺母和一个垫圈的厚度，并且紧固后要露出不少于两扣螺纹的余长，一般按连接板厚加表5-2中的啬长度，并取5mm 的整倍数。
3．接头组装：
（1） 连接处的钢板或型钢应平整，板边、孔边无毛刺；接
头处有翘曲、变形必须进行校正，并防止操作摩擦面，保证摩擦面紧贴。
（2） 装配前检查磨擦；试件的磨擦系数是否达到设计要求。
浮锈用钢丝刷除掉，油污、油漆清除干净。
（3） 板叠接触面间应平整，当接触有间隙时，应按规定处
理。见表5-3
表5-2
表5-3
4．安装临时螺栓：连接处采用临时螺栓固定，其螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上；并每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的30%。组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。
5．安装高强螺栓：
（1）安装时高强螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打。扭
剪型高强螺栓的垫圈安在螺母一侧。垫圈孔有倒角的一侧应和螺母接触，不得装反（大六角头、高强螺栓的垫圈应安装在螺栓头一侧和螺母一侧，垫圈孔有倒角一侧应和螺全头接触，不得装反。）
（2）螺栓不能自由穿入时，不得用气割扩孔，要用绞刀绞孔，修孔时需使板层紧贴，以防铁屑进入板缝，绞孔后要用砂轮机清除孔边毛刺，并清除铁屑。
（3）螺栓穿入方向宜一致，穿高强螺栓用扳手紧固后，再卸下临时螺栓，以高强螺栓替换。不得在雨天安装高强螺栓，且磨擦面应处于干燥状态。
6．高强螺栓的紧固：必须分两次进行，第一次为初拧。初扭紧固到螺栓标准轴力（即设计邓拉力）的60%~80%，初拧的短值不得小于终拧扭矩值的30%。第二次紧固为终拧，终拧时扭剪型高强螺栓应净梅花卡头拧掉。为使螺栓群中所有螺栓均匀受力，初拧、终拧都应按一定顺序进行。（1）一般接头：应从螺栓中间顺序向外侧进行紧固。
（2）从接头刚度大的地方向不受约束的自由端进行。
（3）从螺栓群中心向四周扩散的方式进行。
初拧扳手应是可以控制扭矩的，初拧完毕的螺栓，应做好标记以供确认，为防止漏拧，当天安装的高强螺栓，当天应终拧完毕。
终拧应采用专用的电动扳手，如人别作业有困难的地方，也
可以采用手动扭矩扳手进行，终拧扭矩须按设计要求进行。用电动扳手时，螺栓尾部卡头拧断后即表明终拧完毕，检查外露丝扣不得少于2扣，断下来的卡头应放工具袋内收集在一起，防止从高空坠落造成安全事故。
7．检查验收
（1）扭剪型高强螺栓应全部拧掉尾部梅花卡头为终拧结束，不准遗漏。
（2）个别不能用专用扳手操作时，扭剪型高强螺栓应按大六角头高强螺栓用扭矩法施工。终拧结束施工。终拧结束后，检查漏拧、欠拧宜有0.3~0.5kg重的小锤逐个敲检，如发现有欠拧，漏拧应补拧；超拧应更换。检查时应将螺母回退308~508。再拧至原位，测定终拧扭矩值，其偏差不得大于610%，已终拧合格的做出标记。
（4）做好高强螺栓检查记录，经整理后归入技术档案。四、质量标准
1．保证项目：
（1）高强螺栓的型式、规格和技术条件必须符合设计要求及有关标准的规定，检查质量证明书及出厂检验报告。
复验螺栓预拉力符合规定后方准使用。
（2）连接面的磨擦系数（抗潜移系数）必须符合设计要求。
表面严禁有氧化铁皮、毛刺、飞溅物、焊疤、涂料和污垢等，检查磨擦系数试件试验报告及现场试件复验报告。
（3）初拧扭矩扳手应定期标定。高强螺栓初拧，终拧必须符合施工规范及设计要求。检查标定记录及施工记录。2．基本项目：
（1）外观检查：螺栓穿入方向应一致，丝扣外露长度不少于2扣。
（2）扭剪型高强螺栓尾部卡头终拧后应全部拧掉。/
（3）磨擦面间隙符合施工规范的要求。
五、成品保护
1．结构防腐区段（如酸洗车间）应在连接板缝、螺头、螺母，垫因周边涂抹防腐腻子（如过氯乙烯腻子）封闭，面层防腐处理与该区钢结构相同。
2．结构防锈区段，应在连接板缝、螺头、螺母、垫圈周边涂快干红丹漆封闭，面层防锈处理与该区钢结构相同。
六、应注意的质量问题
1．装配面不符合要求：表面有浮锈、油污、螺栓孔有毛刺，焊瘤等，均应清理干净。
2．连接板拼装不严：连接板变形，间隙大，应校正处理后再使用。
3．螺栓丝扣损伤：螺栓应自由穿入螺也，不准许强行打人。
4．扭矩不准：应定期标定扳手的扭矩值，其偏差不大于5%，严格按紧固顺序操作。
七、质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录：
1．高强螺栓、螺母、垫圈组成的连续副的出厂质量证明，出厂检验报告。
2．高强螺栓预拉力复验报告。
3．磨擦面抗滑移系数（磨擦系数）试验及复验报告。4．扭矩扳手标定记录。
5．设计变更，洽商记录。
6．施工检查记录。
2.1.3 钢屋架制作工艺
一、施工准备
1．材料及主机机具：
（1）钢材：按设计图纸使用Q235钢或16锰钢，钢材应有质量证明书，并应符合设计要求及现行国家标准的规定。（2）连接材料：焊条、螺栓等连接材料均应有质量证明书并符合设计要求。药皮脱落或焊芯生锈的焊条，锈蚀、碰伤或混批的高强螺栓不得使用。
（3）涂料：防腐油漆应符合设计要求和有关标准的规定，并应有产品质量证明书及使用说明。
（4）主要机具：剪切机，型钢矫正机、钢板轧平机、钻床、电钻、扩孔钻；电焊、气焊、电弧气刨设备；钢板平台；
喷砂、喷漆设备等。
工具：钢尺、角尺、卡尺、划针、划线规、大锤、凿子、样冲、撬杠、扳手、调直器、夹紧器、钻子、千斤顶等。2．作业条件：
（1）制作前根据设计单位提供的设计文件绘制钢结构施工详图，图纸修改时应与设计单位办理洽商手续。
（2）按照设计文件和施工详图的要求编制制造工艺文件（工艺规程）。
（3）制作、安装、检查、验收所用钢尺。其精度应一致，并经法定计量检测部门检定取得证明。
三、操作工艺
1．工艺流程：
2．加工准备及下料：
（1）放样：按照施工图放样，放样和号料时要预留焊接收缩量和加工余量。经检验人员笔难后办理预检手续。（2）根据放样作样板（样杆）。
（3）钢材矫正：钢材下料前必须先进行矫正，矫正后的偏差值不应超过规范规定的允许偏差值，以保证下料的质量。
（4）屋架上、下弦下料时不号孔，其余零件都应号孔；热加工的型钢先热加工，待冷却后再号孔。
3．零件加工：
（1）切割：氧气切割前钢材切割区域内的铁锈、污染应清理干净。切割后断口边缘瘤、飞溅物应清除。机械剪切面不得有裂纹及大于1mm的缺楞，并应清除毛刺。（2）焊接：上、下弦型钢需接长时，先焊接头并矫直。采用型钢接头时，为使接头型钢与杆件型钢紧贴。应按设计要求铲去楞角。对接焊缝应在焊绑的两端焊上引弧板，其材质和坡口型式与焊件相同，焊后气割切附并磨平。（3）钻孔；屋架端部基座板的螺栓应用钢模钻孔，可采用一般划线法钻孔。
（4）小装配（小拼）；屋架端部T形基座、开窗架支承板预先拼焊组成部件，经矫正后再拼装到屋架上。部件焊接时为防止变形，宜采用成对背靠背，用夹具夹紧再进行焊接。
1．总装配（总拼）：
（1）将实样放在装配台上，按照施工图及工艺要求起拱并预留焊接收缩量，装配平台应具有一定的刚度，不得发
生变形，影响装配精度。
（2）按照实样将上弦、下弦、腹杆等定位角钢搭焊在装配响装配台上。
（3）把上、下弦垫板及节点连接板放在实样上，对号入座，然后将上、下弦放在连接上，使其紧靠定位角钢。半片屋架杆件全部摆好后，按照施工图核对无误，即可定位点焊。
（4）点焊好的半片屋架翻转1808，以这半片屋架作模胎复制装配屋架。
（5）在半片屋架模胎上放垫板、连接板及基座板。基座板及屋架天窗支座中间竖杆应用带孔的定位板用螺栓固定，以保证构件尺寸的准确。
（6）将上、下弦及腹杆放在连接板及垫板上，用夹具夹紧，进行定位点焊。
（7）将模胎上已点焊好的半片屋架翻转1808，即可将另一面上、下弦和腹杆放在连接板和垫板上，使型钢背对齐用夹具夹紧，进行定位点焊，战火时完毕整榀屋架总装配即完成，其余屋架的装配按上述顺序重复进行。6．屋架焊接：
（1）焊工必须有网位合格证。安排焊工所担任的焊工作应与焊工的技术水平相适应。
（2）焊接前应复查组装质量和焊缝区的处理情况，修整后
方能施焊。
（3）焊接顺序：先焊上、下弦连接板我侧焊缝，后焊上、下弦之间的垫板。屋架一面全部焊完后翻转，进行另一面焊接，其焊接顺序相同。
2．支撑连接板、檀条支座角钢的装配，焊接；用样杆划出支撑连接板的位置，将支撑连接板对准位置装配并定位点焊。用样杆同样划出角钢位置，并将装配处的焊缝铲平，将檀条支座角钢放在装配位置上并定位点焊。全部装配完毕，即开始焊接檀条支座角钢，支撑连接板。焊完后，应清除熔渣飞溅物。在工艺规定的焊缝及部位上，打上焊工钢印代号。
3．成品检验；
（1）焊接全部完成，焊缝冷却24h之后，全部做我观检查并做出记录。I、II级焊缝应作超声波探伤。
（2）用高强螺栓连接时，须将构件磨擦面进行喷砂处理，并做六组试伯，其中三组出厂时发至安装地点，供复验磨擦系数使用。
（3）按照施工图要求和施工规范规定，对成品外形几何尺寸进行检查验收，逐榀屋架做好记录。
4．除锈、油漆、编号。
（1）成品经质量检验合格后进行除锈，除锈合格后进行油漆。
（2）涂料及漆膜厚度应符合设计要求或施工规范的规定。（3）在构件指定的位置上标注构件编号。
四、质量标准
1．保证项目：
（1）钢屋架制作进行评定前，先进行焊接及螺栓质量评定，符合标准规定后方可进行。
（2）钢材的品种、规格、型号和质量，必须符合设计要求及有关标准的规定。
（3）钢材切割面必须无裂纹、夹渣分层和大于1mm 的缺楞。
2．基本项目：
（1）构件外观表面无明显的凹面和损伤，划痕深度不大于
0.5mm。焊疤、飞溅物、毛刺应清理干净。
（2）螺栓孔光滑，无毛刺，孔壁垂直度偏差不大于板厚的2%，孔圆度偏差不大于1%。
3．允许偏差项目，见表5—12。
表5—12
钢结构工程施工工艺流程 一、钢结构施工工艺流程 施工准备→原材料采、验、进厂→下料→制作→检验校正→预拼装→除锈→刷防锈漆一道→成品检验编号→构件运输→预埋件复验→钢柱吊装→钢梁吊装→檩条、支撑系统安装→主体初验→刷面漆→屋面板安装→墙面板安装→门窗安装→验收。 二、构件制作 1、钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。 5.2.2焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。 2、钢结构连接用高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副、钢网架用高强度螺栓、普通螺栓、铆钉、自攻钉、拉铆钉、射钉、铆栓(机械型和化学式剂型)、地脚铆栓等紧固标准件及螺母、垫圈等标准配件，其品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副出厂时应分别随箱带有扭矩系数和紧固轴力(预拉力)的检验报告。 3、焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。 4、设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验，超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB1135或《钢溶化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。 5、钢柱、钢梁腹板下料时应注意截面尺寸的变化，应在两端留有加工余量。
6、柱、梁的主要焊缝采用埋弧自动焊接，焊接顺序要按焊接工艺要求的顺序进行。 7、制孔时，所有连接板、节点板必须配对钻孔，制孔精度应符合规范的要求。 8、防腐涂装:采用抛丸除锈，达到设计要求。构件表面不应误涂(特别是摩擦连接面)、漏涂、涂层不应脱皮和返锈等。涂层应均匀、无明显皱皮、流坠、针孔和气泡等。 9、构件出厂前要进行检验和编号，编号时一般要标注轴线列号，超重超长构件有时还要标注重量和起吊重心位置。 三、运输和堆放 1、要事先勘查道路，选择运输车辆型号，对运输不便的构件，采用现场拼装的方式。装卸时对容易变形的构件，要采取一定的措施。装卸时要保护构件的油漆面。 2、堆放场地要坚实、平整，排水良好。 3、构件不能直接置于地上，要垫高200以上，平稳地放在支座上，支座间地距离，应不使构件产生残余变形为限。 4、构件地堆放位置，应考虑到现场安装的顺序。 四、钢构件的安装 1、复核预埋螺栓的规格、定位尺寸、标高、露出长度等，复核确认预埋件砼的龄期。对照图纸，查验核对现场构件编号与设计的一致性，防止错装。 2、勘查作业现场，确定吊车行走路线，制定吊装实施方案。 5.4.3安装高强螺栓时，螺栓应能自由穿入孔内，不能随意扩孔，高强螺栓不能替代临时螺栓使用。 3、选用轮式起重机作为吊装机械。
一、设计资料： 1.结构形式: 某厂房总长度90m，跨度为18m.，纵向柱距6m，采用梯形钢屋架，无檩屋盖体系，采用1.5×6.0m预应力混凝土屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400x400，柱的混凝土强度等级为C30，屋面坡度i=1/10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为8度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。 2. 屋架形式及荷载:屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附图所示。 屋架采用的钢材为：Q235钢；焊条为：E43型。 3.荷载标准值（水平投影面计） 荷载： ①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架跨度，以m为单位，q为屋 架及支撑自重，以KN/m2为单位； =0.35KN/m2， ②可变荷载：活荷载标准值为0.7KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为S 0活荷载与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值。 积灰荷载标准值： 0.7KN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m2 保温层： 0.4KN/m2 一毡二油隔气层 0.05KN/m2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m2 二、结构形式与布置图： 屋架支撑布置图如下图所示。
12 12
符号说明：WGJ-钢屋架；SC-上弦支撑；XC-下弦支撑；CC-垂直支撑；GG-刚性系杆；LG-柔性系杆 A a +3. 4700.000-6.221-8.993-9.102-9.102-6.502 -3.3 82 -0.690 -0.462 +4.739 +1.884 -0. 462 -1.0-1. 0+0. 812-0.5+7. 962+9.279 +9. 279c e g B C D E F G 0.5 1. 0 1. 0 1. 0 1.0 1.0 1. a.18米跨屋架(几何尺寸) b.18米跨屋架全跨单位荷载 作用下各杆件的内力值 c . 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 三、荷载与内力计算： 1、荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4KN/m 2 保温层： 0.4KN/m 2 一毡二油隔气层 0.05KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3KN/m 2 预应力混凝土屋面板 1.45KN/m 2 钢屋架和支撑自重 0.12+0.011×18m=0.32KN/m 2 总计：3.32KN/m 2 可变荷载标准值 雪荷载0.35KN/m 2<屋面活荷载标准值0.70KN/m 2，取0.70KN/m 2 0.70KN/m 2 积灰荷载 0.70KN/m 2 总计：1.14KN/m 2 永久荷载设计值 1.2×3.32KN/m 2=3.984KN/m 2 可变荷载设计值 1.2×1.40KN/m 2=1.96KN/m 2 2、荷载组合
钢结构屋面专项施工方案 第一章编制说明 一、工程概况 1、工程名称：澄湖农贸市场 2、工程地点：苏州市吴中区甪直镇 3、结构类型：排架 4、建筑面积：923.17m2 5、结构设计：建筑物抗震设防类为丙类，抗震设防烈度为7度，结构设计合理使用年限为五十年。 二、编制依据： 2.1、工程合同 2.2、施工图纸 2.3、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001 2.4、《钢结构高强螺栓连接安全技术规程》J GJ82-91 2.5、《施工现场临量用电安全技术规范》JGJ46-2005 2.6、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91 2.7、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-86 2.8、《钢结构制作安装规程》YB9254-95 2.9、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》C ECS102 2002 2.10、《焊接与切割安全》GB9448-88 三、适用范围 本施工方案仅适用甪直镇澄湖农贸市场——钢结构屋面工程。
第二章施工方案 一、施工准备 公司材料部充分落实工程所需的一切材料，项目部委派专人到工地现场实地考察、联系，具体落实吊装机械的进出路线、材料的堆放位置以及管理人员的办公室、材料仓库工作等。为确保安装人员顺利进场施工创造一个良好的施工环境。具体准备工作如下： 1、做好施工资料的准备，熟悉图纸，领会设计意图，编制详细的施工工艺及技术安全措施，并落实到每个人。 2、认真组织规划。项目部应根据合同要求和工程特点编制施工要点和质量计 划，对施工过程提出控制要求。 3、项目经理部在开工前必须请设计院和建设单位进行设计交底或图纸会审， 图纸会审应在项目经理部自审的基础上进行。 4、按施工要求，配置有关施工机械、设备。 5、钢结构进场前，项目经理部应对预埋螺栓位置、标高及轴线进行复核。 6、开工前，项目经理部对安装人员进行安全思想教育，对质量、工期、安全等进行全面贯彻，对所有设计图和节点有一个完整的了解。 7、现场需接通380V和220V电源，计算出所需要足够的电源线，做好各分配电箱的工作。 二、施工总体步骤 在现场进行主体施工的同时，在我公司进行钢构件的制作加工，屋架在加工厂制作好，现场进行拼接、安装。在制作中采用气割下料，手工焊接，经除锈和防腐处理后，加长汽车运到现场。在框架柱校正后，开始钢结构安装，吊装前应预先拼接成
钢结构屋架设计
一丶设计资料 厂房总长60ｍ，跨度为24m，屋架间距b=6m，端部高度H=1990mm，中部高度H=3190mm 1、结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C20，屋面坡度为i=1:10；L为屋架跨度。地区计算温度高于—20℃，无需抗震设防。 2、屋架形式及荷载屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用下杆件的内力）如附表图所示。屋架采用的钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊 3、屋盖结构及荷载 采用无檩体系。 用1.5×6.0预应力混凝土屋板。 荷载：①屋架及支撑自重：q=0.384KN/m2 ②屋面活荷载：活荷载标准值为0.7 KN/m2，雪荷载的基本雪压标准值为 =0.7 KN/m2，活荷载标准值与雪荷载不同时考虑，而是取两者的较大值 ③屋面个构造层的恒荷载标准值： 水泥砂浆找平层0.4KN/m2 保温层 0.4KN/m2 预应力混凝土屋面板 1.6KN/m2 永久荷载总和=2.784KN/㎡，活荷载总和=0.7 KN/㎡ 4、荷载组合。一般按全跨永久荷载和全跨可变荷载计算。 节点荷载设计值： 按可变荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.2；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7） F=（1.2×2.7844+0.7×1.4）×1.5×6=37.2 KN 按永久荷载效应控制的组合计算（永久荷载：荷载分项系数γg=1.35；屋面活荷载活雪荷载：γq=1.4，组合值系数φ=0.7） F=（1.35×2.784+0.7×1.4×0.7）×1.5×6=38.2KN 故取节点荷载设计值为F=38.2 KN，支座反力R=8F=305.6 KN 二丶屋架形式和几何尺寸 屋面材料为大型屋面板，故采用无檩体系平破梯形屋架。屋面坡度i=1/10； ＝24000－300＝23700mm；端部高度取H=1990mm，跨中高度取屋架计算跨度L 3190mm，下端起拱50mm。 屋架几何尺寸如图1所示：
钢结构施工安装工艺及流程 （一）、钢结构安装工艺及质量控制程序： 《钢结构工程施工质量验收规》（GB 50205-2001） 施工图 施工组织设计（施工方案） 钢结构零部件、附件和配件材料准备 安装机具 基础与支承面验收合格 测量放线 施工条件构件验收，并做安装标志 清理作业面 平台安装 构件矫正 组拼装 结构构件就位 校正
临时固定 安装顺序： 梁屋架 钢材及零、部件合格证 连接材料合格证 构件检测报告、焊接试件和混凝土试件检测报告 测量记录 吊装记录 质量记录 竣工图 《钢结构工程施工质量验收规》（GB 50205-2001） (二)、施工安装流程图： 1、安装工艺流程：场地三通一平→构件进场→吊机进场→屋面梁(楼层梁)安装→檩条支撑系杆安装→涂料工程→屋面系统安装→零星构件安装→装饰工程施工→收尾拆除施工设备→交工。 2、屋面系统安装工艺流程：准备工作→屋面大梁安装校正→屋面檀条压杆支撑安装固定→天沟安装→雨排水管道安装固定。
3、屋面梁连接程序：对接调整→安装螺栓固定→安装高强螺栓→高强螺栓初拧→高强螺栓终拧→密封。 二、钢结构工程安装 1、吊装前准备工作： ①、安装前应对基础轴线和标高，预埋板位置、预埋与混凝土紧贴性进行检查，检测和办理交接手续，其基础应符合如下要求： A基础砼强度达到设计要求。 B基础的轴线标志和标高基准点准确、齐全。 C基础顶面预埋钢板做为梁的支承面，其支承面、预埋板的允许偏差应符合规要求。 项次项目 允许偏差 1 支座表面（1）标高（2）水平度 ±1.5mm1/1500ⅰ 2 预埋板位置（注意截面处）（1）在支座围（2）在支座围外± 5.0mm±10.0mm ②、超出规定的偏差，在吊装之前应设法消除，构件制作允许偏差应符合规要求。
－、设计资料 1、某工厂车间，采用梯形钢屋架无檩屋盖方案，厂房跨度取27m，长度为102m，柱距6m。采用1.5m×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板，保温层、找平层及防水层自重标准值为1.3kN/m2。屋面活荷载标准值为0.5kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2，积灰荷载标准值为0.6kN/m2，轴线处屋架端高为1.90m，屋面坡度为i=1/12，屋架铰接支承在钢筋混凝土柱上，上柱截面400mm×400mm，混凝土标号为C25。钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。 2、屋架计算跨度： Lo=27m－2×0.15m=26.7m 3、跨中及端部高度： 端部高度：h′=1900mm（端部轴线处），h=1915mm（端部计算处）。 屋架中间高度h=3025mm。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如图一所示: 2、荷载组合 设计桁架时，应考虑以下三种组合： ①全跨永久荷载+全跨可变荷载(按永久荷载为主控制的组合) ：全跨节点荷 载设计值：F=(1.35×3.12+1.4×0.7×0.5+1.4×0.9×0.6) ×1.5×6 =49.122kN 图三桁架计算简图 本设计采用程序计算结构在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表一。
1、上弦杆： 整个上弦杆采用相等截面，按最大设计内力IJ 、JK 计算，根据表得： N= -1139.63KN ，屋架平面内计算长度为节间轴线长度，即：ox l =1355mm,本屋架为无檩体系，认为大型屋面板只起刚性系杆作用，不起支撑作用，根据支撑布置和内力变化情况，取屋架平面外计算长度oy l 为支撑点间的距离，即： oy l =3ox l =4065mm 。根据屋架平面外上弦杆的计算长度，上弦截面宜选用两个不 等肢角钢，且短肢相并，如图四所示： 图四 上弦杆
钢结构厂房施工方案 主要施工工艺流程如下： 施工放线一基础混凝土内预埋螺栓-(钢结构加工制作)门式刚架吊装T吊车梁安装f钢梁安装f 屋架、屋面板及屋檐板安装f墙面板安装f钢结构涂装。 一、施工放线 ( 1)按照设计要求，根据图纸要求，配合土建单位将标高、轴线核实核准。 ( 2)施工前用经纬仪复核轴线，并用水准仪确定标高，并用墨线在不易损坏的固定物上作好记号，注明标高，并做好记录。 ( 3)在确定轴线和标高之后，即放好大样之后，再放小样，也就是确定每个钢柱在基础混凝土上的连接面边线及纵横十字轴线，。 ( 4)在定位钢柱时，要尽量避免钢柱脚与螺栓的碰撞，以避免钢柱底面的变形，从面减少与基础混凝土的接触面，以及螺栓的弯曲变形，造成螺栓纠直之后给螺栓带来的强度损耗。 二、基础混凝土内预埋螺栓 ( 1)在基础混凝土浇捣之前，再仔细核对螺栓的大小、长度、标高及位置，并固定好预埋螺栓。 ( 2)在基础混凝土浇捣之前，黄油及塑料薄膜包住预埋螺栓的丝口部分，以避免混凝土浇捣时对螺栓丝口的污染。 ( 3)在浇捣混凝土之时，派有经验的专人值班，做好混凝土浇捣时对预埋螺栓定位的影响。以避免预埋累栓的位移及标高的改变。 ( 4)基础混凝土浇捣之后，及时清理预埋螺栓杆及丝口上的残留混凝土。 三、钢结构加工制作 工艺过程： 1. 下料图单 ①此工序为材料检验部分，其内容包括对工程所选用的型号、规格的确认以及材料的质量检查。 ②质量检测标准： 应符合设计要求及国家现行标准的规定 ③检验方法： 检查钢材质量证明书和复试报告，用钢卷尺、卡尺检查型号、规格。 2. 放样、号料 ①放样划线时，应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线，必要时制作样板。 ②注意预留制作，安装时的焊接收缩余量；切割、刨边和铣加工余量；安装预留尺寸要求。 ③划线前，材料的弯曲和变形应予以矫正 ④放样和样板的允许偏差见下表： 允许偏差 平行线距离和分段尺寸±0.5mm
钢结构屋架工程施工工艺及方法 钢结构屋架，应注意以下制作和质量控制措施要点。 （1）、制作工艺流程： （图纸会审、原材料验收矫正、工具胎具准备）→放样号料→切割→零件平直→钻孔→清理坡口→钢板接料→焊接→焊缝检查→部位矫正→焊接加劲肋及缀板→钢梁预拼装→检查几何尺寸→成品钻孔→除锈→刷漆→包装出厂 （2）、放样、号料： 放样前应熟悉图纸。确保放样平台平整、清洁。放样用的量具必须经过国家计量部门校准，并与安装人员使用同一厂家产品，同一计量，以便安装、检查。 放样时，根据工艺要求，预留切割余量，焊接收缩余量，并按规范要求起拱。 根据所放大样，制作样板、样杆，以加快号料的速度，保证精度。 号料时，应确保钢梁上下翼缘板和腹板的焊接接口相互错开200MM，并应尽量减少接口数量。需要拼接的零件必须同时下料，并标明接料号码。接口处标明坡口形式和角度。 （3）、切割： 为保证加工精度，钢板切割及坡口加工均采用半自动切割机，切割边必须整齐，出现缺口应修磨。 （4）、零件平直： 采用火焰加热及辊式平板机，对已切割的钢板零件进行处理，要求钢板局部平整度偏差小于‰，侧向弯曲小于‰。 （5）、钻孔： 用摇臂钻床对加劲肋、缀板及檩条垫板钻孔，为保证制作质量，对缀板采用钻模钻孔。孔径允许偏差为（0~+）。 （6）、坡口加工：
上下翼缘板和腹板均采用45°单面V 型坡口，坡口用半自动切割机加工，用角向磨光机清理焊缝接区氧化物及其他杂物，保持接口两侧50MM 内清洁干燥。 （7）、钢板接料： 将钢板按预先标定的顺序排放，并把接头部位垫高，以补偿焊后收缩变形，腹板可垫高30MM，翼缘板垫高50MM。然后由持证焊工点焊固定，并在对焊缝的两端设引弧板，引弧板的板厚、材质、坡口形式应与母材相同，尺寸不小于100MM*100MM。定位焊接电流应比正式焊接时大15~20%，焊高5MM，焊缝长50MM。间距200~300MM，并应避开焊缝两端。 （8）、焊接： 钢板焊接采用埋焊自动焊机。焊接前，应按规定烘干焊剂，清理焊丝，确保焊剂、焊丝清洁干燥。 焊接时，应严格按照焊接工艺评定给出的参数，由持证焊工实施，焊缝余高为2~3MM。 焊接完毕，用割矩割去引弧板，再用磨光机修磨平整。 （9）、焊缝检查： 对焊缝进行外观检查，不得存在咬边、裂纹、夹渣、气孔等缺陷。 外观合格后，清除焊缝两侧飞溅物，对焊缝进行超声探伤，达到二级标准为合格。 若内部出现超标缺陷，应将焊缝清除重焊。 （10）、除锈、油漆： 采用喷砂除锈，砂中石英含量不低于50%，除锈等级Sa2（1/2），然后立即清理、涂刷防锈漆，油漆型号和厚度应符合设计要求。涂刷油漆后四小时内不得淋雨，上道漆干燥后方可涂刷下道。
1:荷载计算 2 屋架杆件几何尺寸的计算 根据所用屋面材料的排水需求及跨度参数，采用人字式三角形屋架。屋面坡度为i=1：,屋面倾角α=arctg （1/）=°，sinα=，cosα= 屋架计算跨度 l 0 =l －300＝15000－300=14700mm 屋架跨中高度 h= l 0×i/2=14700/(2×=2940mm 上弦长度 L=l 0/2cosα≈7903mm 节间长度 a=L/4=7903/4≈1979m m 节间水平段投影尺寸长度 a ＇=acosα=1555×=1475mm 根据几何关系，得屋架各杆件的几何尺寸如图1所示 图1.屋架形式及几何尺寸 3 屋架支撑布置 屋架支撑 1、在房屋两端第一个之间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。 2、因为屋架是有檩屋架，为了与其他支撑相协调，在屋架的下弦节点设计三道柔性水平系杆，上弦节点处的柔性水平系杆均用该处的檩条代替。 3、根据厂房长度36m ,跨度为4m ，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑及垂直支撑。如图2所示。 屋面檩条及其支撑 波形石棉瓦长1820mm,要求搭接长度≥150mm ，且每张瓦至少要有三个支撑点，因此最大檩条间距为 max 1820150 83531p a mm -= =- 半跨屋面所需檩条数
15556 112.1835p n ?= +=根 考虑到上弦平面横向支撑节点处必须设置檩条，为了便于布置，实际取半跨屋面檩条数13根，则檩条间距为： max 15556778835131p p a a mm ?===-＜ 可以满足要求。 3.2.1 截面选择 试选用普通槽钢[8，查表得m =m,I x =101cm 4,W x =25.3cm 3,W y =5.8cm 3; 截面塑性发展系数为γx =,γy =。 恒载 ×=（kN/m ） 石棉瓦 ×=（kN/m ） 檩条和拉条 （kN/m ） 合计 g k =（kN/m ） 可变荷载 q k =×=（kN/m ） 檩条的均布荷载设计值 q=γG g k +γQ q k =×+×=m q x =qsin α=×=m q y =qcos α=×=m 3.2.2 强度计算 檩条的跨中弯距 X 方向： 2211 1.1554 2.31088x y M q l kN m ==??=? Y 方向： 2211 0.37940.1903232y x M q l kN m = =??=? （在跨中设了一道拉条） 檩条的最大拉力（拉应力）位于槽钢下翼缘的肢尖处 662 33 2.310100.19010138215/1.0525.310 1.2 5.7910 y x x x y y M M f N mm W W ??=+=+===????б＜［б］γγ 满足要求。 3.2.3 强度验算 载荷标准值 ()cos y k k p q g q a =+??α=(0.469+0.467)0.7780.9487=0.691kN/m 沿屋面方向有拉条，所以只验算垂直于屋面方向的挠度： 3 354550.691400011384384 2.061010110361150 y x q l V l EI ?=?=?=???＜
第七章主要施工方法及技术措施1钢结构安装 2.1吊装顺序：柱→柱间支撑（墙梁）、行车梁→屋架→屋架支撑（檩条） 2.2吊装前准备： 为了确保构件吊装前的顺利进行，并达到要求的质量、工期、和效益。按照选定的吊装方案充分做好吊装前的准备工作。 2.2.1技术准备 1）全面熟悉掌握有关施工图纸、设计要求、施工规范、吊装方案等有关技术资料，核对构件的空间、就位尺寸和相互间和关系，掌握结构的高度、重量、外形尺寸、数量、型号及构件间连接方式等。 2）掌握吊装场地范围内的地面、地下、高空的环境情况。 3）了解已选定的起重机械设备的情况和使用要求。 4）编制吊装工程作业指导书。 5）进行认真细致全面的方案和作业指导书的技术交底。 2.2.2施工准备 1）钢构件和验收 钢构件制作完成后，应按国家GB50205-95的规范进行检查验收。外形几何尺寸的允许偏差应符合GBJ205-83表3.9、3.1的规定。 钢构件成品出厂时，制造单位应提交产品证明书和下列技术文件； A）设计更改文件，钢结构施工图并在图中注明修改部位。 B）制作中对问题处理的协议文件。 C）所作钢材和其它材料的质量证明书和试验报告。 D）高弗螺栓磨擦系数物实测材料。 钢构件进入施工现场后，除了检查构件规格、型号、数量外，还需对运输过程中易产生变形的部位进行专门检查，发现问题应及时通知有关单位做好签证手续以便备案，对已变形的构件应矫正，并重新检验。 2）测量仪器及使用应按规范要求，统一它的标准。 A)经纬仪：采用精度2S的光学经纬仪。 B)水准仪：按国家三、四等水准仪测量及工程水准测量要求，其精度为±3MM/KM。 C)钢尺：参与同一单位工程施工的各个单位，须使用同一牌号、同一规格的钢尺，应通过标准计量校准钢尺。 3）基础复核 A）基础施工单位至少在吊装前七天提供基础验收的资料。 B）基础施工单位应提供轴线标高的轴线基准点和标高水准点。 C）基础施工单位在基础上应刬有关轴线和记号。 D）支座和地脚螺栓的允许偏差应按GBJ205-83规范中表4.2.2要求，支座和地脚螺栓的检查应分二次进行，即首次在基础砼浇灌前与基础施工单位一起对地脚螺栓位置和固定措施进行检查，第二次在钢结构安装前作最终验收。 E）提供基础复测报告，对复测中出现的问题应通知有关单位，提出修改措施。 F）为防止地脚螺栓在安装前或安装中螺纹受到损伤，宜采用锥形防护套将螺纹进行保护。 4）构件预检 A）检查构件型号数量。 B）构件有无变形，发生变形应矫正和修复。
钢结构课程设计任务书 一、题目 某厂房总长度90m，跨度为18m，屋盖体系为无檩屋盖。纵向柱距6m。 1.结构形式：钢筋混凝土柱，梯形钢屋架。柱的混凝土强度等级为C30，屋 面坡度i=L/10；L为屋架跨度。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，屋架下弦标高为18m。 2.屋架形式及荷载：屋架形式、几何尺寸及内力系数（节点荷载P=1.0作用 下杆件的内力）如附图所示。屋架采用的钢材、焊条为：Q345钢，焊条为E50型。 3.屋盖结构及荷载 （1）无檩体系：采用1.5×6.0m预应力混凝土屋板（考虑屋面板起系杆作用）荷载：①屋架及支撑自重：按经验公式q=0.12+0.011L，L为屋架 跨度，以m为单位，q为屋架及支撑自重，以kN/m2为单 位； ②屋面活荷载：施工活荷载标准值为0.7kN/m2，雪荷载的 =0.35kN/m2，施工活荷载与雪荷 基本雪压标准值为S 载不同时考虑，而是取两者的较大值；积灰荷载为 0.7kN/m2 ③屋面各构造层的荷载标准值： 三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.45kN/m2 水泥砂浆找平层 0.7kN/m2 保温层 0.4 kN/m2(按附表取) 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 附图
(a) 18米跨屋架 (b)18米跨屋架全跨单位荷载几何尺寸作用下各杆件的内力值 (c) 18米跨屋架半跨单位荷载作用下各杆件的内力值 二、设计内容 1.屋架形式、尺寸、材料选择及支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置上、下弦横向水平支撑、垂直
支撑和系杆，见下图。因连接孔和连接零件上有区别，图中给出W1、W2和W3 三种编号 （a）上弦横向水平支撑布置图 （b）屋架、下弦水平支撑布置图 1-1、2-2剖面图 2.荷载计算 三毡四油防水层0.45 kN/m2 水泥砂浆找平层0.7kN/m2 保温层0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.45kN/m2 屋架及支撑自重0.12+0.011L=0.318kN/m2 恒荷载总和 3.318kN/m2 活荷载0.7kN/m2 积灰荷载0.7kN/m2 可变荷载总和 1.4kN/m2 屋面坡度不大，对荷载影响小，未予以考虑。风荷载对屋面为吸力，重
钢结构施工方案及流程 1、钢柱、钢梁、制作 制作工艺流程：放样→号料→切割→矫正、弯曲和边缘加工→制孔→组装→焊接→外观检查→抛湾除锈→涂装→涂装编号→构件验收。 （1）放样 1）核对图纸的安装尺寸和孔距，以1：1的大样放出节点，核对各部分尺寸。 2）制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。 3）放样时，铣、刨的工件要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求预留焊接收缩余量。 断面高小于等于1000mm，且板厚小于等于25mm，四条纵焊缝每米收缩0.6mm,焊透梁高收缩 1.0mm，每对加劲板焊缝，梁长度收缩0.3mm。 （2）号料 1）检查核对材料，在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打冲孔及标出零件编号。 2）号料时应尽量做到合理用材。 （3）切割 1）钢材下料时，柱、梁的板材用料采用气割，加劲板等零件采用机剪，支撑用料采用锯切；材料的切割线与号料线的允许偏差应符合下列规定 手工切割±2mm；自动、半自动切割±1.5mm；精密切割±1.0mm。
2）切割前应将钢板材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净，切割后，断面上不得有裂纹和大于1mm的铁棱，?并应清除边缘上的熔瘤和飞溅物等。 3）切割截面与钢材表面不垂直度应不大于钢板材厚度的10％，且不大于2mm。 4）机械剪切的零件，其剪切线与号料线的允许偏差不得大于2.0mm；断口处的截面上不得有裂纹和大于1.0mm的缺棱，并应清除毛刺。机械剪切的斜度不得大于2.0mm。 （4）矫正弯曲和边缘加工： 1）普通碳素结构钢在高于-16摄氏度，可用冷矫正和冷弯曲。 2）矫正后的钢材表面不应有明显的凹面和损伤，表面划痕深度不能大于0.5mm。 3）钢材矫正后的允许偏差应符合规范要求： 钢板厚度小于或等于14mm时，其允许偏差不大于或等于1.5mm。 钢板厚度大于或等于14mm时，其允许偏差不大于或等于1mm。 4）普通碳素结构钢，允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度。 5）边缘加工按需要可采用下列方法： 刨边机加工；半自动、自动气割机坡扣加工；电弧气割。 刨边的零件，其刨边线与号料线的允许偏差为±1.0MM。如用半自动气割应打磨清理氧化皮。 6）焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合国家标准《手工电弧焊接接头的基本形式与尺寸》（GB985--80?）和《焊剂层下自动与半自动焊接
－、设计资料 梯形钢屋架长度为72m，跨度为27m。车间内设有两台中级工作制桥式吊车。该地区冬季最低温度为－20℃。 屋面采用1.5m×6.0m预应力大型屋面板，屋面坡度为i=1:10。上铺120mm 厚泡沫混凝土保温层和三毡四油防水层等。屋面活荷载标准值为0.7kN/㎡，雪荷载标准值为0.3kN/㎡，积灰荷载标准值为0.6kN/㎡。 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。柱头截面为400mm ×400mm，所用混凝土强度等级为C20。 根据该地区的温度及荷载性质，钢材采用Q235级，其设计强度f=215kN/㎡,焊条采用E43型，手工焊接。构件采用钢板及热轧钢劲，构件与支撑的连接用M20普通螺栓。 屋架的计算跨度：Lo=27000－2×150=26700mm，设计为无檩屋盖方案，采用平坡梯形屋架，取屋架在27米轴线处的端部高度：h=2000mm（轴线处），h=2015mm（计算跨度处）。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸见图1所示。 图1 屋架形式及几何尺寸
符号说明：GWJ-（钢屋架）；SC-（上弦支撑）：XC-（下弦支撑）； CC-（垂直支撑）；GG-（刚性系杆）；LG-（柔性系杆） 图2 屋架支撑布置图
三、荷载与内力计算 1.荷载计算 荷载与雪荷载不会同时出现，故取两者较大的活荷载计算。 永久荷载标准值 放水层（三毡四油上铺小石子）0.35kN/㎡找平层（20mm厚水泥砂浆）0.02×20=0.40kN/㎡保温层（120mm厚泡沫混凝土）0.12×6=0.70kN/㎡预应力混凝土大型屋面板 1.40kN/㎡ 钢屋架和支撑自重0.12+0.011×27=0.417kN/㎡管道设备自重0.10 kN/㎡ 总计 3.387kN/㎡可变荷载标准值 雪荷载0.3kN/㎡ 积灰荷载0.60kN/㎡ 总计0.90kN/㎡ 永久荷载设计值 1.35×3.387=4.572 kN/㎡（由可变荷载控制） 可变荷载设计值 1.4×0.9=1.26kN/㎡ 2.荷载组合 设计屋架时，应考虑以下三种组合： 组合一全跨永久荷载+全跨可变荷载 屋架上弦节点荷载P=(4.572+1.26) ×1.5×6=52.488 kN 组合二全跨永久荷载+半跨可变荷载 P=4.572×1.5×6=41.148 kN 屋架上弦节点荷载 1 P=1.26×1.5×6=11.34 kN 2 组合三全跨屋架及支撑自重+半跨大型屋面板重+半跨屋面活荷载 P=0.417×1.2×1.5×6=4.5 kN 屋架上弦节点荷载 3 P=(1.4×1.35+0.7) ×1.5×6=23.31 kN 4 3.内力计算 本设计采用程序计算杆件在单位节点力作用下各杆件的内力系数，见表1。由表内三种组合可见：组合一，对杆件计算主要起控制作用；组合三，可能引起中间几根斜腹杆发生内力变号。如果施工过程中，在屋架两侧对称均匀铺设面板，则可避免内力变号而不用组合三。
施工组织设计（方案）报审表 工程名称：江门欧福威超热导科技1#、4#厂房GD2202002□□□□
江门欧福威超热导科技有限公司 1#、4#厂房 钢屋架安装施工方案 工程名称：1#、4#厂房 工程地点：江门产业转移园恩平园区 施工单位：恩平市二建集团有限公司 编制单位：恩平市二建集团有限公司 编制人： 编制日期：年月日 审批负责人： 审批日期：年月日
工程概况 本工程在恩平东安工业园区，地形平坦，交通方便。该工程项目由江门欧福威超热导科技有限公司兴建，由江门市铧建设计工程有限公司设计，为单层框架结构，建筑面积为1#厂房6768平方米、4#厂房7920平方米、总建筑面积：14688平方米，总长165000mm，屋面：1、薄壁C 型檀条；2、挂Ф1.0@180不锈钢丝网；3、隔汽层；4、50mm厚玻璃棉卷； 5、0.5mm厚压型钢板（天面钢板）； 6、采光瓦厚度为2.00mm，透光率60%（淡蓝色）严禁踩踏采光瓦，在其下采用Ф4不锈钢筋网（100×100）与檀条固定。。 编制依据 现行国家和地方施工及验收标准、规范： ○1GB 50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》 ○2GBJ301-88《建筑安装工程质量检验评定统一标准》 ○3JGJ82-91《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》 ○4JGJ 81-91《建筑钢结构焊接规程》 ○5GB11345-89《钢结构焊缝手工超声波探伤方法和结果分级》 ○6GB50026-93《工程测量规范》 ○7JGJ36-86《建筑工程现场供电安全规程》 ○8GB50194-93《建筑工程现场供电安全规程》 ○9JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》 施工准备 一.前期工作 1、熟悉施工图纸,参加图纸会审,进行工程量统计,绘制有关工程图表。 2、准备施工使用的工具和机械设备,检查机械设备的使用性能。 3、对现场施工人员进行安全质量技术交底。 4、周密安排材料的进场、构件的加工、运输和安装进度计划，以保证工期目标的实现。 二.焊接准备 1焊工审核 按照《JGJ——91建筑钢结构焊接规程》第八章“焊工考试”的规定，焊工应进行复训考核。只有取得合格证的焊工才能进入现场施焊。
普通钢屋架设计 --------焊接梯形钢屋架设计 －、设计资料 1、某一单层单跨工业厂房，总长度为102m，跨度为24m。 2、厂房柱距6m，钢筋混凝土柱，混凝土的强度等级C20，柱头截面为400mm×400mm， 屋架采用梯形钢屋架，其两端铰支于钢劲混凝土柱上。 3、车间设有两台中级工作制桥式吊车，一台150T，一台30T，吊车平台标高+12.000m。 4、荷载标准值（按水平投影面计）： （1）永久荷载：二毡三油（上铺绿豆砂）防水层0.4 KN/ m 水泥砂浆找平层0.4 KN/ m2 保温层0.5 KN/ m2 一毡二油隔气层0.05 KN/ m2 预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/ m2 屋架及支撑自重0.384KN/m2 （2）可变荷载：屋面活荷载标准值0.7KN/ m2 荷载标准值 0.35 K N/ m2 积灰荷载标准值 1.3KN/ m2 5．屋架计算跨度，几何尺寸及屋面坡度如图所示 由上图可知：屋架的计算跨度：Lo=24000－2×150=23700mm，端部高度：h=1990mm（轴线处）。 6、钢材Q235钢、角钢、钢板各种规格齐全；有各种类型的焊条和C级螺栓可供用。
7、钢屋架的制造、运输和安装条件：在金属结构厂制造，运往工地安装，最大的运输长度16m， 运输高度3.85m，工地有足够的起重安装条件。 二、设计内容 一）、屋盖的支撑系统布置 （1）屋架上弦支撑系统的具体布置 对上弦平面，横向支撑应设置在房屋两端的第一个柱间内，为了增加屋盖的刚性，两道横向支撑的间距不宜超过60m。所以在屋盖中间应设置一道横向支撑，由于屋架跨度L≤30m应在屋架中坚和两端设置垂直支撑，无垂直支撑的其他柱间的屋架点间应设纵向系杆与之相连。上弦支撑具体布置图如下 （2）下弦平面支撑系统布置 同上弦平面支撑一样，设置相应的横向支撑、垂直支撑和系杆，加之纵向支撑一般设在屋架两端的节点间处，仅当房屋的跨度和高度较大、或房屋为厂房并设有壁行吊车或有较大震动设备，因而对房屋的整体刚度要求较高时设置之，对梯形屋架一般设置在下弦平面。其具体支撑布置如下：
1.设计资料 某车间厂房总长度约为108米,跨度为18m。车间设有两台30吨中级工作制吊车。车间无腐蚀性的介质。该车间为单跨双坡封闭式厂房,屋架采用三角形豪式钢屋架。屋面坡度为1：3，屋架间距为6m,屋架下弦标高为9米，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为 ,混泥土强度等级为C20。屋面采用彩色压型钢屋板加保温层屋面，C型檩条，檩距为1.5～2.1米。结构的重要度系数为，屋面的恒荷载的标准值为。屋面的活荷载为，雪荷载为，不考虑积灰荷载、风荷载，不考虑全跨荷载积雪不均匀分布状况。屋架采用Q235B，焊条采用E43型。 2.屋架形式及几何尺寸 屋架形式及几何尺寸如图檩条支承于屋架上弦节点。屋架坡角为,檩距为1.866m。 图1 屋架形式和几何尺寸 3.支撑的布置 上、下弦横向水平支撑设置在厂房两端和中部的同一柱间，并在相应开间的屋架跨中设置垂直支撑，在其余开间的屋架上弦跨中设置一道通长的刚性细杆，下弦跨中设置一道通长的柔性细杆。在下弦两端设纵向水平支撑。支撑的布置见图2。
图2 支撑的布置图 4.檩条布置 檩条设置在屋架上弦的每个节点上，间距1.866m。因屋架间距为6m，所以在檩条跨中设一道直拉条。在屋脊和屋檐分别设置斜拉条和撑杆。
5.荷载标准值 上弦节点恒荷载标准值 上弦节点雪荷载标准值 由檩条传给屋架上弦节点的恒荷载如图3 图3 上弦节点恒荷载由檩条传给屋架上弦节点的雪荷载如图4
图4 上弦节点雪荷载6.内力组合 内力组合见表—1 杆件名称杆件编 号 恒荷载及雪荷载半跨雪荷载内力组合最不利 荷载 （kN）内力 系数 恒载 内力 （kN） 雪载 内力 （kN） 内力 系数 半跨雪 载内力 （kN） 1.2恒+ 1.4雪 （kN） 1.2恒+ 1.4半跨雪 （kN） 1 2 3 4 5 2+3 2+5 上弦杆1-2 -14.23-75.56-52.94-10.28-38.24-164.78-144.21-164.78 2-3 -12.65-67.17-47.06-8.7-32.36-146.49-125.92-146.49 3-4 -11.07-58.78-41.18-7.11-26.45-128.19-107.57-128.19 4-5 -9.49-50.39-35.30-5.53-20.57-109.89-89.27-109.89 5-6 -7.91-42.00-29.43-3.95-14.69-91.60-70.97-91.60 下弦杆1-7 13.571.6950.229.7536.27156.33136.8156.33 7-8 13.571.6950.229.7536.27156.33136.8156.33 8-9 1263.7244.648.2530.69138.96119.43138.96 9-10 10.555.7639.06 6.7525.11121.59102.06121.59 10-11 947.7933.48 5.2519.53104.2284.69104.22 竖直腹杆2-7 00000000 3-8 0.5 2.66 1.860.5 1.86 5.79 5.79 5.79 4-9 1 5.31 3.721 3.7211.5811.5811.58 5-10 1.57.97 5.58 1.5 5.5817.3717.3717.37 6-11 421.2414.8827.4446.3235.9046.32 斜腹杆2-8 -1.58-8.39-5.88-1.58-5.88-18.30-18.30-18.30 3-9 -1.8-9.56-6.70-1.8-6.70-20.84-20.84-20.84 4-10 -2.12-11.26-7.89-2.12-7.89-24.55-24.55-24.55 5-11 -2.5-13.28-9.3-2.5-9.3-28.95-28.95-28.95 7.截面的选择 屋架杆件的选择验算表表-2
钢结构课程设计 学生姓名： 学号： 所在学院：机电工程学院 专业班级： 指导教师： 2013年7月
《钢结构设计》课程设计任务书 1. 课程设计题目普通钢屋架设计 2. 课程设计的目的和要求 课程设计的目的是加深学生对钢结构课程理论基础的认识和理解，并学习运用这些理论知识来指导具体的工程实践，通过综合运用本课程所学知识完成普通钢屋架这一完整结构的设计计算和施工图的绘制等工作，帮助学生熟悉设计的基本步骤，掌握主要设计过程的设计内容和计算方法，培养学生一定的看图能力和工程图纸绘制的基本技能，提高学生分析和解决工程实际问题的能力。 3. 课程设计内容和基本参数（各人所取参数应有不同） （1）结构参数：屋架跨度18m，屋架间距6m, 屋面坡度1／10 （2）屋面荷载标准值（kN/m2） （3）荷载组合1）全跨永久荷载＋全跨可变荷载 2）全跨永久荷载＋半跨可变荷载 （4）材料钢材Q235B.F，焊条E43型。
屋面材料采用1.5m×6.0m太空轻质大型屋面板。 4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等） （1）曹平周，钢结构，科学文献出版社。 （2）陈绍蕃，钢结构（下）房屋建筑钢结构设计，中国建筑工业出版社。 5. 课程设计任务 完成普通钢屋架的设计计算及施工图纸绘制，提交完整规范的设计技术文档。 5.1设计说明书（或报告） （1）课程设计计算说明书记录了全部的设计计算过程，应完整、清楚、正确。 （2）课程设计计算说明书应包括屋架结构的腹杆布置，屋架的内力计算，杆件的设计计算、节点的设计计算等内容。 5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作） （1）施工图纸应包括杆件的布置图、节点构造图，材料明细表等内容。 （2）图面布置要求合理，线条清楚，表达正确。 5.3图样、字数要求 （1）课程设计计算说明书应装订成一册，包括封面、目录、课程设计计算说明书正文、参考文献等部分内容。 （2）课程设计计算说明书可以采用手写。 （3）施工图纸要求采用AutoCAD绘制或者手工绘制。 6. 工作进度计划（19周～20周）
目录 钢屋架施工方案 1 工程概况 (1) 2 编制依据 (1) 3 施工准备 (1) 4 劳动力及机具配备计划 (1) 5．施工进度计划 (2) 6.主要施工方法及技术要求 (2) 7.焊接（半榀屋架拼装） (5) 8.大组装 (5) 9.作业记录及签证书 (6) 10.质量标准及质量保证措施 (6) 11.实行全面质量管理 (6) 12.作业项目合格的目标和标准 (7) 13.安全保证措施 (8) 14.文明施工措施 (9) 15.环保措施措施 (9)
1、工程概况及工程量 1.1 国投罗钾公司120万吨/年钾肥项目扩能改造工程自备热电站扩建主项工程汽机屋面钢屋架由加配工程处承担房钢屋架及支撑，主要工作内容如下： 汽机房钢屋架GWJ30—2A1: 6榀及相连的水平、垂直支撑合计30000kg。 1.2 汽机房钢屋架及其支撑均采用Q235B钢材焊接而成，焊接材料采用E4303焊条。 2、编制依据： 《电力建设施工及验收技术规范》（第7部分焊接工程）DL5190.7-2012 《电力建设施工及验收技术规范》（第8部分加工配制）DL5190.8-2012 《电力建设施工技术规范》（第1部分土建篇）DL5190.1-2012 《电力建设施工质量验收及评价规程》（土建）DL/T 5210.1-2012 《电力建设施工质量验收及评价规程》（焊接）DL/T 5210.7-2010 《电力建设施工质量验收及评价规程》（加工配制）DL/T 5210.8-2009 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2012 《电力建设安全工作规程》火力发电厂DL 5009.1—2002 《国家电网公司电力建设安全健康与环境管理工作规定》2005版 《火力发电厂焊接技术规程》DL/T 869—2012 3、施工准备： 3.1作业环境的准备及平面布置 施工现场平台使用30×00M砼平台,施工机械、电焊机等安装在施工现场，由25T汽车吊配合作业，电源、道路畅通，各种工器具配备齐全。 3.2 材料摆放和钢材进入现场的验收: 按计划有序的摆放钢材,整齐而便于下号料;钢材表面或断面不得有影响质量的缺陷,如气泡、裂纹、夹渣、重皮等，表面腐蚀麻点的深度，不得超过钢材负公差的一半，钢材的实际厚度不得小于允许的最小厚度。其材质必须符合设计图纸要求和国家标准规定，无材质证明或不合格的钢材不得进入施工现场。 3.3 熟悉图纸、提材料预算，及时报批，为确保工程质量、工程进度，召开全体施工人员参加的技术交底会，施工人员明确熟悉施工图纸、主要施工方法、工程质量标准等技术要求，交底双方签字。见附表（技术交底记录） 4、劳动力及机具配备计划