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第九章 钢结构工程
钢结构是由基本构件(梁、板、柱、桁架等)按照一定方式通过焊接、螺栓连接或铆钉连接形成的空间几何不变体系。
优点：钢结构施工安装容易、周期短等优点。
钢结构工程一般由专业厂家或承包单位负责详图设计、构件加工制作及安装任务。
其工作程序如下：
工程承包→详图设计→技术设计单位审批→材料订货→材料运输→钢结构构件加工→成品运输→现场安装。
第一节 钢结构构件加工制作
一、放样
放样是指把零(构)件的加工边线、坡口尺寸、孔径和弯折、滚圆半径等以1：1的比例从图纸上准确地放制到样板和样杆上，并注明图号、零件号、数量等。
样板和样杆是下料、制弯、铣边、制孔等加工的依据。
在制作样板和样杆时，要增加零件加工时的加工余量，焊接构件要按工艺需要增加焊接收缩量。高层建筑钢结构按设计标高安装时，柱子的长度还必须增加荷载压缩的变形量。
二、划线
划线亦称号料，即根据放样提供的零件的材料、尺寸、数量，在钢材上画出切割、铣、刨边、弯曲、钻孔等加工位置，并标出零件的工艺编号。
划线号料时，要根据工艺图的要求，利用标准接头节点，使材料得到充分的利用，损耗率降到最低数量。
三、切割下料
（1)氧气切割
氧气切割是以氧气和燃料（常用的有乙炔气、炳烷气和液化气等）燃烧时产生的高温燃化钢材，并以氧气压力进行吹扫，造成割缝，使金属按要求的尺寸和形状切割成零件。
（2)机械切割
1)带锯、圆盘锯切割。
2)砂轮锯切割。
3)无齿锯切割。
4)冲剪切割下料。
四、边缘加工
边缘加工分刨边、铣边和铲边三种。有些构件如支座支承面、焊缝坡口和尺寸要求严格的加劲板、隔板、腹板、有孔眼的节点板等，需要进行边缘加工。
刨边是用刨边机切削钢材的边缘，加工质量高，但工效低、成本高。
铣边是用铣边机滚铣切削钢材的边缘，工效高、能耗少、操作维修方便、加工质量高，应尽可能用铣边代替刨边。
铲边分手工铲边和风镐铲边两种，对加工质量不高，工作量不大的边缘加工可以采用。
五、矫正平直
钢材由于运输和对接焊接等原因产生翘曲时，在划线切割前需矫正平直。矫平可以采用冷矫和热矫的方法。
(1)冷矫 一般用辊式型钢矫正机、机械顶直矫正机直接矫正。
(2)热矫 热矫是利用局部火焰加热方法矫正。当钢材型号超过矫正机负荷能力时，采用热矫。其原理是：钢材加热时以1.2×10-5/℃的线膨胀率向各个方向伸长，当冷却到原来温度时，除收缩到加热前的尺寸，还要按照1.48×10-6/℃的收缩率进一步收缩，因此利用这种特性达到对钢材或钢构件进行外型矫正的目的。
六、滚圆与煨弯
滚圆是用滚圆机把钢板或型钢变成设计要求的曲线形状或卷成螺旋管。
煨弯是钢材热加工的方式之一，即把钢材加热到900～1000℃（黄赤色），立即进行煨弯，在700～800℃（樱红色）前结束。采用热煨时一定要掌握好钢材的加热温度。
七、零件的制孔
冲孔在冲床上进行，冲孔只能冲较薄的钢板，孔径的大小一般大于钢材的厚度，冲孔的周围会产生冷作硬化。冲孔生产效率较高，但质量较差，只有在不重要的部位才能使用。
钻孔是在钻床上进行，可以钻任何厚度的钢材，孔的质量较好。对于重要结构的节点，先预钻小一级孔眼的尺寸，在装配完成调整好尺寸后，扩成设计孔径，铆钉孔、精制螺栓孔多采用这种方法。一次钻成设计孔径时，为了使孔眼位置有较高的精度，一般均先制成钻模，钻模贴在工件上调好位置，在钻模内钻孔。为提高钻孔效率，可以把零件叠起一次钻几块钢板，或用多头钻进行钻孔。
第二节 钢结构构件组装
组装亦称装配、组拼，是把加工好的零件按照施工图的要求拼装成单个构件。
组装一般要求如下：
(1)钢构件组装应在平台上进行，平台应测平。用于装配的组装架及胎模要牢固的固定在平台上。
(2)组装工作开始前要编制组装顺序表，组拼时严格按照顺序表所规定的顺序进行组拼。
第二节 钢结构构件组装
(3)组装时，要根据零件加工编号，严格检验核对其材质、外形尺寸，毛刺飞边要清除干净，对称零件要注意方向，避免错装。
(4)对于尺寸较大、形状较复杂的构件，应先分成几个部分组装成简单组件，再逐渐拼成整个构件，并注意先组装内部组件，再组装外部组件。
(5)组装好的构件或结构单元，应按图纸的规定对构件进行编号，并标注构件的重量、重心位置、定位中心线、标高基准线等。构件编号位置要在明显易查处，大构件要在三个面上都编号。
一、焊接连接的构件组装
根据图纸尺寸，在平台上画出构件的位置线，焊上组装架及胎模夹具。组装架离平台面不小于50mm，并用卡兰、左右螺旋丝杠或梯形螺纹，作为夹紧调整零件的工具。
每个构件的主要零件位置调整好并检查合格后，把全部零件组装上并进行点焊，使之定形。在零件定位前，要留出焊缝收缩量及变形量。高层建筑钢结构的柱子，两端除增加焊接收缩量的长度之外，还必须增加构件安装后荷载压缩变形量，并留好构件端头和支承点铣平的加工余量。
为了减少焊接变形，应该选择合理的焊接顺序。如对称法、分段逆向焊接法、跳焊法等。在保证焊缝质量的前提下，采用适量的电流，快速施焊，以减小热影响区和温度差，减小焊接变形和焊接应力。
1.焊接方法选择
焊接是钢结构使用最主要的连接方法之一。
焊接的方法很多，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焊条、自动埋弧焊、半自动与自动CO2气体保护焊为主。在某些特殊场合，则必须使用电渣焊。
焊接的类型、特点和适用范围见表9-1。
2.焊接工艺要点
(1)焊接工艺设计 确定焊接方式、焊接参数及焊条、焊丝、焊剂的规格型号等。
(2)焊条烘烤 焊条和粉芯焊丝使用前必须按质量要求进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。
(3)定位点焊 焊接结构在拼接、组装时要确定零件的准确位置，要先进行定位点焊。
(4)焊前预热 预热可降低热影响区冷却速度，防止焊接延迟裂纹的产生。
(5)焊接顺序确定 一般从焊件的中心开始向四周扩展；先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩小的焊缝；尽量对称施焊；焊缝相交时，先焊纵向焊缝，待冷却至常温后，再焊横向焊缝；钢板较厚时分层施焊。
(6)焊后热处理 焊后热处理主要是对焊缝进行脱氢处理，以防止冷裂纹的产生。
3.焊缝质量检查
钢结构焊缝质量应根据不同要求分别采用外观检查、超声波检查、射线探伤检查、浸渗探伤检查、磁粉探伤检查等。
碳素结构钢应在焊缝冷却至环境温度，低合金结构钢应在焊接完成24h以后，进行焊缝探伤检查。
二、紧固件连接工程
钢结构工程中使用的紧固件包括普通螺栓、扭剪型高强度螺栓、高强度大六角头螺栓、钢网架螺栓球节点用高强度螺栓及射钉、自攻钉、拉铆钉等。
1．铆钉连接
铆钉连接是将一端带有预制钉头的铆钉，插入被连接构件的钉孔中，利用铆钉枪或压铆机，将另一端压成封闭钉头，从而使连接件被铆钉卡紧形成牢固的连接。铆钉连接的特点是传力可靠，塑性和韧性较好，质量易于检查和保证，可用于承受动载的重型结构．但其构造复杂，费钢费工，劳动条件差，成本高，目前已很少采用。
2.螺栓连接
普通螺栓分为A、B、C三级。A级和B级为精制螺栓，对成孔质量要求高，受剪性能好，但制作安装复杂，价格较高，已较少在钢结构中采用。C级螺栓加工粗糙，传力性能差，但制造安装方便、价格低，并且能有效传递拉力，可多次重复拆卸使用。
高强度螺栓，材料性能等级为8．8级和10．9级，承载高，但安装要求较高。高强度螺栓连接是目前与焊接并举的钢结构主要连接方法之一。其特点是施工方便、可拆可换、传力均匀、接头刚性好，承载能力大，疲劳强度高，螺母不易松动，结构安全可靠。
高强度螺栓安装工艺：
(1)一个接头上的高强度螺栓连接，应从螺栓群中部开始安装，向四周扩展，逐个拧紧。扭矩型高强度螺栓的初拧、复拧、终拧，每完成一次应涂上相应的颜色或标记，以防漏拧。
(2)接头如有高强度螺栓连接又有焊接连接时，宜按先栓后焊的方式施工，先终拧完高强度螺栓再焊接焊缝。
(3)高强度螺栓应自由穿入螺栓孔内，当板层发生错孔时，允许用铰刀扩孔。扩孔时，铁屑不得掉入板层间。扩孔数量不得超过一个接头螺栓的1/3，扩孔后的孔径不应大于1.2d（d为螺栓直径）。严禁使用气割进行高强度螺栓孔的扩孔。
(4)一个接头多个高强度螺栓穿入方向应一致。垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头和螺母，螺母有圆台的一面应朝向垫圈，螺母和垫圈不应装反。
(5)高强度螺栓连接副在终拧以后，螺栓丝扣外露应为2～3扣，其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣。
三、构件成品的表面处理
钢结构构件在加工验收合格后，应进行防腐涂料涂装。但构件焊缝连接处、高强度螺栓摩擦面处不能作防腐涂装，应在现场安装完后，再补刷防腐涂料。
第三节 钢结构安装
一、安装前的准备工作
钢结构安装工程施工准备工作主要包括技术准备、机械设备准备、材料准备以及作业条件准备等。
1.技术准备工作
(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，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，必须对其修正。
第三节 钢结构安装
(4）将柱子就位轴线弹测在柱基表面，以便钢柱准确就位。
(5）对柱基标高进行找平。
混凝土柱基标高浇筑一般预留50～60mm(与钢柱底设计标高相比)，在安装时用钢垫板或提前采用坐浆承板找平。当采用钢垫板做支承板时，钢垫板的面积应根据基础混凝土抗压强度、柱脚底板下二次灌浆前柱底承受的荷载和地脚螺栓的紧固拉力计算确定。垫板与基础面和柱底面的接触应平整、紧密。采用坐浆承板时应采用无收缩砂浆，柱子吊装前砂浆垫块的强度应高于基础混凝土强度一个等级，且砂浆垫块应有足够的面积以满足承载的要求。
2.机械设备准备
钢结构安装工程的普遍特点是面积大、跨度大，在一般情况下应选择可移动式起重设备，如汽车式起重机、履带式起重机等。对于重型钢结构安装工程一般选用履带式起重机，对于较轻的单层钢结构安装工程可选用汽车式起重机。单层钢结构安装工程其他常用的施工机具有电焊机、栓钉机、卷扬机、空压机、倒链、滑车、千斤顶、高强度螺栓、电动扳手等。
3.构件及材料准备
(1)钢构件
检查: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。
(2)焊接材料
焊接材料检查:品种、规格、性能 ，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。
(3)高强度螺栓
钢结构设计用高强度螺栓连接时，应根据图纸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等，合格后方可施工。
二、单层工业厂房钢结构的安装
单层工业厂房钢结构的安装的安装宜先立柱子，然后将在地面组装好的梁吊起就位，并与柱连接。
安装工艺流程为：钢柱安装→钢柱校正→梁地面拼装→梁安装、临时固定→钢柱重校→高强度螺栓紧固→复校→安装檩条、拉杆→钢结构验收。
1. 钢柱的安装
钢柱的安装顺序是：吊装单根钢柱→柱标高调整→纵横十字线位移→垂直度校正。
刚架柱一般采用一点起吊，吊耳放在柱顶处。为防止钢柱变形，也可两点或三点起吊。对于大跨轻型门式刚架变截面H型钢柱，由于柱根小、柱顶大，头重脚轻，且重心是偏心的，因此安装固定后，为防止倾倒必要时需加临时支撑。
2.钢梁的拼接与安装
梁的特点是跨度大（即构件长）、侧向刚度小，为确保安装质量和安全施工，提高生产效率，减小劳动强度，应根据场地和起重设备条件，最大限度地将扩大拼装工作在地面完成。
梁一般采用立放拼接，拼装程序是：将要拼接的单元放在拼装平台上→找平→拉通线→安装普通螺栓定位→安装高强度螺栓→复核尺寸（图9-1）。
梁的安装顺序是：先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始，安装完毕后将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好，并检查其垂直度；然后以这两榀排架为起点，向建筑物另一端顺序安装。除最初安装的两榀排架外，所有其余排架间的檩条、墙梁和檐檩的螺栓均应在校准后再拧紧。
梁的起吊吊点须经计算确定。梁可选用单机两点或三点、四点起吊，或用铁扁担以减小索具对斜梁产生的压力。对于侧向刚度小、腹板宽厚比大的梁，为防止构件扭曲和损坏，应采取多点起吊及双机抬升。
3.檩条和墙梁的安装
檩条和墙梁，一般采用卷边槽形、Z型冷弯薄壁型钢或高频焊接轻型H型钢。檩条和墙梁通常与焊于梁和柱上的角钢支托连接。檩条和墙梁端部与支托的连接螺栓不应少于两个。
4、彩板围护结构安装
单层工业厂房结构中，目前主要采用彩色钢板夹芯板（亦称彩钢保温板）作围护结构。彩板夹芯板按功能不同分为屋面夹芯板和墙面夹芯板。屋面板和墙面板的边缘部位，要设置彩板配件用来防风雨和装饰建筑外形。屋面配件有屋脊件、封檐件、山墙封边件、高低跨泛水件、天窗泛水件、屋面洞口泛水件等；墙面配件有转角件、板底泛水件、板顶封边件、门窗洞口包边件等。
彩板连接件常用的有自攻螺丝、拉铆钉和开花螺栓（分为大开花螺栓和小开花螺栓）。板材与承重构件的连接，采用自攻螺丝、大开花螺丝等；板与板、板与配件、配件与配件连接，采用铝合金拉铆钉、自攻螺丝和小开花螺丝等。
由于彩板屋面板和墙面板是预制装配结构，故安装前的放线工作对后期安装质量起到保证作用。
屋面施工中，先在檩条上标定出起点，即沿跨度方向在每个檩条上标出排板起点，各个点的连线应与建筑物的纵轴线相垂直，然后在板的宽度方向每隔几块板继续标注一次，以限制和检查板的宽度安装偏差积累。屋面板及墙面板安装完毕后，对配件的安装作二次放线，以保证檐口线、屋脊线、门窗口和转角线等的水平度和垂直度。
板材安装具体过程：
(1)实测安装板材的长度，按实测长度核对对应板号的板材长度，必要时对该板材进行剪裁。
(2)将提升到屋面的板材按排板起始线放置，并使板材的宽度标志线对准起始线；在板长方向两端排出设计要求的构造长度（图9-2）。
(3)用紧固件紧固板材两端，然后安装第二块板。其安装顺序为先自左（右）至右（左），后自上而下。
(4)安装到下一放线标志点处时，复查本标志段内板材安装的偏差，满足要求后进行全面紧固。紧固自攻螺丝时应掌握紧固的程度，过度会使密封垫圈上翻，甚至将板面压的下凹而积水；紧固不够会使密封不到位而出现漏雨。
(5)安装完后的屋面应及时检查有无遗漏紧固点。
(6)屋面板的纵、横向搭接，应按设计要求铺设密封条和密封胶，并在搭接处用自攻螺丝或带密封胶的拉铆钉连接，紧固件应设在密封条处。纵向搭接（板短边之间的搭接）时，可将夹芯板的底板在搭接处切掉搭接长度，并除去盖部分
的芯材。屋面板纵、横向连接节点构造如图9-3、图9-4所示。
(7)墙面板安装 夹芯板用于墙面时多为平板，一般采用横向布置，节点构造如图9-5所示。墙面板底部表面应低于室内地坪30～50mm，且应在底表面抹灰找平后安装，如图9-6所示。
三、多层及高层钢结构工程
1. 钢柱
平运2点起吊，安装1点立吊。立吊时，需在柱子根部垫上垫木，以回转法起吊，严禁根部拖地。吊装H型钢柱、箱形柱时，可利用其接头耳板作吊环，配以相应的吊索、吊架和销钉。钢柱起吊如图9-7所示。
首节钢柱的安装安装前，应对建筑物的定位轴线、首节柱的安装位置、基础的标高和基础混凝土强度进行复检，合格后才能进行安装。根据钢柱实际长度、柱底平整度，利用柱子底板下地脚螺栓上的调整螺母调整柱底标高，以精确控制柱顶标高（图9-8）。
首节钢柱在起重机吊钩不脱钩的情况下，利用制作时在钢柱上划出的中心线与基础顶面十字线对正就位。用两台呈90°的经纬仪投点，采用缆风法校正。在校正过程中不断调整柱底板下螺母，校毕将柱底板上面的2个螺母拧上，缆风松开，使柱身呈自由状态，再用经纬仪复核。如有小偏差，微调下螺母，无误后将上螺母拧紧。柱底板与基础面间预留的空隙，用无收缩砂浆以捻浆法垫实。
上节钢柱安装时，利用柱身中心线就位，为使上下柱不出现错口，尽量做到上、下柱定位轴线重合。上节钢柱就位后，按照先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度的顺序校正。
校正时，可采用缆风法校正法或无缆风校正法。目前多采用无缆风校正法（图9-9），即利用塔吊、钢楔、垫板、撬棍以及千斤顶等工具，在钢柱呈自由状态下进行校正。此法施工简单、校正速度快、易于吊装就位和确保安装精度。为适应无缆风校正法，应特别注意钢柱节点临时连接耳板的构造。上下耳板的间隙宜为15～20mm，以便于插入钢楔。
钢柱一般采用相对标高安装，设计标高复核的方法。钢柱定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上。钢柱轴线偏移时，可在上柱和下柱耳板的不同侧面夹入一定厚度的垫板加以调整，然后微微夹紧柱头临时接头的连接板。用两台经纬仪在相互垂直的位置投点，进行垂直度观测。调整时，在钢柱偏斜方向的同侧锤击钢楔或微微顶升千斤顶，在保证单节柱垂直度符合要求的前提下，将柱顶偏轴线位移校正至零，然后拧紧上下柱临时接头的大六角高强度螺栓至额定扭矩。
注意：为达到调整标高和垂直度的目的，临时接头上的螺栓孔应比螺栓直径大4.0mm。由于钢柱制造允许误差一般为-1～+5mm，螺栓孔扩大后能有足够的余量将钢柱校正准确。
2.钢梁
距梁端500mm处开孔，用特制卡具2点平吊，次梁可三层串吊，如图9-10所示。
(1)钢梁安装时，同一列柱，应先从中间跨开始对称地向两端扩展；同一跨钢梁，应先安上层梁再安中下层梁。
(2)在安装和校正柱与柱之间的主梁时，可先把柱子撑开，跟踪测量、校正，预留接头焊接收缩量，这时柱产生的内力，在焊接完毕焊缝收缩后也就消失了。
(3)一节柱的各层梁安装好后，应先焊上层主梁后焊下层主梁，以使框架稳固，便于施工。一节柱（三层）的竖向焊接顺序是：上层主梁→下层主梁→中层主梁→上柱与下柱焊接。
每天安装的构件，应形成空间稳定体系，确保安装质量和结构安全。
3.楼层压型钢板安装
多高层钢结构楼板，一般多采用压型钢板与混凝土叠合层组合而成（图9-11）。一节柱的各层梁安装校正后，应立即安装本节柱范围内的各层楼梯，并铺好各层楼面的压型钢板，进行叠合楼板施工。
楼层压型钢板安装工艺流程是
弹线→清板→吊运→布板→切割→压合→侧焊→端焊→封堵→验收→栓钉焊接。
（1）压型钢板安装铺设
主梁的中心线是铺设压型钢板固定位置的控制线，并决定压型钢板与钢梁熔透焊接的焊点位置；次梁的中心线决定熔透焊栓钉的焊接位置。因压型钢板铺设后难以观察次梁翼缘的具体位置，故将次梁的中心线及次梁翼缘返弹在主梁的中心线上，固定栓钉时再将其返弹在压型钢板上。压型钢板铺设应平整、顺直、波纹对正，设置位置正确；压型钢板与钢梁的锚固支承长度应符合设计要求，且不应小于50mm。压型钢板与压型钢板侧板间连接采用咬口钳压合，使单片压型钢板间连成整板；然后用点焊将整板侧边及两端头与钢梁固定，最后采用栓钉固定。为了浇筑混凝土时不漏浆，端部肋作封端处理。
（2）栓钉焊接
为使组合楼板与钢梁有效地共同工作，抵抗叠合面间的水平剪力作用，通常采用栓钉穿过压型钢板焊于钢梁上。栓钉焊接的材料与设备有栓钉、焊接瓷环和栓钉焊机。
焊接时，先将焊接用的电源及制动器接上，把栓钉插入焊枪的长口，焊钉下端置入母材上面的瓷环内。按焊枪电钮，栓钉被提升，在瓷环内产生电弧，在电
弧发生后规定的时间内，用适当的速度将栓钉插入母材的融池内。焊完后，立即除去瓷环，并在焊缝的周围去掉卷边，检查焊钉焊接部位。栓钉焊接工序如图9-12所示。
四、钢网架结构安装工程
钢网架结构有高空散装法、分条或分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法、整体顶升法等。应根据网架受力和构造特点，在满足质量、安全、进度和经济效益的要求下，结合企业和施工现场的施工技术条件综合确定
1.高空散装法
将网架的杆件和节点（或小拼单元）直接在高空设计位置总拼成整体的方法称高空散装法。高空散装法分全支架法（即搭设满堂脚手架）和悬挑法两种。全支架法可将杆件和节点件在支架上总拼或以一个网格为小拼单元在高空总拼；悬挑法是为了节省支架，将部分网架悬挑。
高空散装法适用于非焊接连接（螺栓球节点或高强螺栓连接）的各种类型网架安装。在大型的焊接连接网架安装施工中也有采用。
当采用小拼单元或杆件直接在高空拼装时,其顺序应能保证拼装的精度，减少积累误差。悬挑法施工时，应先拼成可承受自重的结构体系，然后逐步扩展。网架在拼装过程中应随时检查基准轴线位置、标高及垂直偏差，并应及时纠正。搭设拼装支架时，支架上支撑点的位置应设在下弦节点处。应验算支架的承载力和稳定性，必要时可进行试压，以确保安全可靠。
支架支柱下应采取措施（如加垫板），防止支座下沉。在拆除支架过程中应防止个别支撑点集中受力，宜根据各支撑点的结构自重挠度值，采用分区分阶段按比例下降或用每步不大于10mm的等步下降法拆除支撑点。
2.分条或分块安装法
将网架分割成若干条状或块状单元，每个条（块）状单元在地面拼装后，再由起重机吊装到设计位置总拼成整体，此法称分条（分块）吊装法。条状单元一般沿长跨方向分割，其宽度约为1～3个网格，其长度为L2或L2/2（L2为短跨跨距）。块状单元一般沿网架平面纵横向分割成矩形或正方形单元。每个单元的重量以现有起重机能胜任为准。由于条（块）状单元是在地面拼装，因而高空作业量较高空散装法大为减少，拼装支架也减少很多，又能充分利用现有起重设备，故较经济。分条或分块安装法适用于网架分割后的条（块）单元刚度较大的各类中小型网架，如两向正交正放四角锥、正放抽空四角锥等网架。
条（块）单元划分
对于正放类网架，分成条（块）状单元后，一般不需要加固。
对于斜放类网架，分成条（块）状单元后，由于上（下）弦为菱形结构可变体系，必须加固后方可吊装（图9-14）。由于斜放类网架加固后增加了施工费用，因此这类网架不宜分割，宜整体安装或高空散装。
3.高空滑移法
将网架条状单元在建筑物上由一端滑移到另一端，就位后总拼成整体的方法称高空滑移法。滑移时滑移单元应保证成为几何不变体系。高空滑移法适用于正放四角锥、正放抽空四角锥、两向正交正放四角锥等网架。
高空滑移法可利用已建结构物作为高空拼装平台。如无建筑物可供利用时，可在滑移开始端设置宽度约大于两个节间的拼装平台。有条件时，可以在地面拼成条或块状单元吊至拼装平台上进行拼装。
(1)工艺特点
1)单条滑移法（图9-15a） 此种方法的特点是摩阻力小，如装上滚轮，当小跨度时可不必用机械牵引，用橇棍即可撬动，但单元之间的连接需要脚手架。
2)逐条积累滑移法（图9-15b） 此种方法的特点是在建筑物一端搭设支架，牵引力逐次加大，要求滑移速度较慢（约为1m／min），一般需要多门滑轮组变速。
(2)滑移装置
1）滑轨
滑移用轨道有各种形式（图9-16），对于中小型网架可用圆钢、扁铁、角钢或小槽钢构成，对于大型网架可用钢轨、工字钢、槽钢等构成。
2）导向轮
导向轮（图9-17）为滑移安全保险装置，一般设在导轨内侧，在正常滑移时导向轮与导轨脱开，其间隙为10～20mm。
4.整体提升及整体顶升法
(1)整体提升法
将网架在地面就位拼成整体，用起重设备垂直地将网架整体提升至设计标高并固定的方法，称整体提升法。
提升时可利用结构柱作为提升网架的临时支承结构，也可另设格构式提升架或钢管支柱。
提升设备可用通用千斤顶或升板机。对于大中型网架，提升点位置宜与网架支座相同或接近，中小型网架则可略变动，数量也可减少，但应进行施工验算。此法适用于周边支承及多点支承网架。
(2)整体顶升法
将网架在地面就位拼成整体，用起重设备垂直地将网架整体顶升至设计标高并固定的方法，称整体顶升法。 施工要点:
1)提（顶）升设备布置及负荷能力 提升设备的布置原则是：网架提（顶）升时的受力情况应尽量与设计的受力情况类似;每个提（顶）升设备所承受的荷载尽可能接。
2)同步控制 因为顶升的升差不仅引起杆力增加，更严重的是会引起网架随机性的偏移，一旦网架偏移较大时，就很难纠偏。因此，顶升时的同步控制主要是为了减少网架的偏移，其次才是为了避免引起过大的附加内力。
3)柱的稳定性 提（顶）升时一般均用结构柱作为提（顶）升时临时支承结构。当原设计为独立柱或提（顶）升期间结构不能形成框架时，则需对柱进行稳定性验算。
5.整体吊装法
将网架在地面总拼成整体后，用起重设备将其吊装至设计位置的方法称为整体吊装法。 整体吊装法大致上可分为桅杆吊装法和多机抬吊法两类。当用桅杆吊装时，由于桅杆机动性差，网架只能就地与柱错位总拼，待网架抬吊至高空后，再进行旋转或平移至设计位置。由于桅杆的起重量大，故大型网架多用此法，但需大量的钢丝绳、大型卷扬机及劳动力，因而成本较高。如用多根中小型钢管桅杆整体吊装网架，则成本较低。此法适用于各种类型的网架。
五、钢结构的防腐与防火技术
钢结构在常温大气环境中安装、使用，易受大气中水分、氧和其它污染物的作用而被腐蚀。钢结构的腐蚀不仅造成经济损失，还直接影响到结构安全。
另外，钢材由于其导热快，比热小，虽是一种不燃烧材料，但极不耐火。未加防火处理的钢结构构件在火灾温度作用下，温度上升很快，只需十几分钟，自身温度就可达540℃以上，此时钢材的力学性能如屈服点、抗拉强度、弹性模量及载荷能力等都将急剧下降；达到600℃时，强度则几乎为零，钢构件不可避免地扭曲变形，最终导致整个结构的垮塌毁坏。
目前国内外主要采用涂料涂装的方法进行钢结构的防腐与防火。
1.钢结构防腐涂装工程
(1)钢材表面除锈等级与除锈方法
钢结构构件制作完毕，经质量检验合格后应进行防腐涂料涂装。涂装前钢材表面应进行除锈处理，以提高底漆的附着力，保证涂层质量。除锈处理后，钢材表面不应有焊渣、焊疤、灰尘、油污、水和毛刺等。
国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923—88）将除锈等级分成喷射或抛射除锈、手工和动力工具除锈、火焰除锈三种类型。
喷射或抛射除锈采用的设备有空气压缩机、喷射或抛射机、油水分离器等，该方法能控制除锈质量、获得不同要求的表面粗糙度，但设备复杂、费用高、污染环境。手工和动力工具除锈采用的工具有砂布、钢丝刷、铲刀、尖锤、平面砂轮机、动力钢丝刷等，该方法工具简单、操作方便、费用低，但劳动强度大、效率低、质量差。
(2)防腐涂装方法
钢结构防腐涂料是一种含油或不含油的胶体溶液，涂敷在钢材表面，结成一层薄膜，使钢材与外界腐蚀介质隔绝。涂料分底漆和面漆两种。
1）刷涂法 应用较广泛，适宜于油性基料刷涂。因为油性基料虽干燥得慢，但渗透性大，流平性好，不论面积大小，刷起来都会平滑流畅。一些形状复杂的构件，使用刷涂法也比较方便。
2）喷涂法 施工工效高，适合于大面积施工，对于快干和挥发性强的涂料尤为适合。喷涂的漆膜较薄，为了达到设计要求的厚度，有时需要增加喷涂的次数。喷涂施工比刷涂施工涂料损耗大，一般要增加20%左右。
2.钢结构防火涂装工程
防火涂料能够起到防火作用的原因：
一是涂层对钢材起屏蔽作用，隔离了火焰，使钢构件不至于直接暴露在火焰或高温之中；
二是涂层吸热后，部分物质分解出水蒸汽或其它不燃气体，起到消耗热量，降低火焰温度和燃烧速度，稀释氧气的作用；
三是涂层本身多孔轻质或受热膨胀后形成炭化泡沫层，热导率均在0.233W/（m·K）以下，阻止了热量迅速向钢材传递，推迟了钢材受热温升到极限温度的时间，从而提高了钢结构的耐火极限。
(1)钢结构防火涂料
钢结构防火涂料按涂层的厚度分为两类：B类又称为钢结构膨胀防火涂料和H类又称为钢结构防火隔热涂料
选用防火涂料时，应注意不应把薄涂型钢结构防火涂料用于保护2h以上的钢结构；不得将室内钢结构防火涂料，未加改进和采取有效的防火措施，直接用于喷涂保护室外的钢结构。
(2)防火涂料涂装的一般规定
1）防火涂料的涂装，应在钢结构安装就位，并经验收合格后进行。
2）钢结构防火涂料涂装前钢材表面表面应除锈，并根据设计要求涂装防腐底漆。防腐底漆与防火涂料不应发生化学反应。
3）防火涂料涂装基层不应有油污、灰尘和泥砂等污垢。钢构件连接处4～12mm宽的缝隙应采用防火涂料或其它防火材料，如硅酸铝纤维棉，防火堵料等填补堵平。
4）对大多数防火涂料而言，施工过程中和涂层干燥固化前，环境温度应宜保持在5～38℃之间，相对湿度不应大于85%，空气应流动。涂装时构件表面不应有结露；涂装后4h内应保护免受雨淋。
本章结束

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