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1、第四章第四章 钢结构高层钢结构高层 建筑施工建筑施工国内较有代表性的钢结构高层建筑国内较有代表性的钢结构高层建筑n第一节第一节 钢结构材料与结构构件钢结构材料与结构构件 n一、钢结构材料一、钢结构材料建筑钢材分为普通碳素钢、优质碳素结普通碳素钢、优质碳素结构钢构钢和普通低合金钢普通低合金钢三类。我国目前在建筑钢结构中应用最普遍的是Q235Q235钢其次是Q345Q345钢钢 。n二、钢结构构件二、钢结构构件1 1、高层钢结构柱、高层钢结构柱v截面：截面：宽翼缘工字形截面；箱形截面；十字形截面。宽翼缘工字形截面宽翼缘工字形截面箱形截面箱形截面十字形截面十字形截面管材型钢截面管材型钢截面2 2、高
2、层钢结构梁、高层钢结构梁v截面：截面：轧制或焊接的H型钢梁；复合截面；焊接箱形截面。高度受限制时高度受限制时，可在最大弯矩区最大弯矩区焊以附加翼缘板焊以附加翼缘板（b），或在上翼缘焊上槽钢（），或在上翼缘焊上槽钢（c）以增加横向刚度等。 适用于：适用于：高层建筑的大梁、悬臂梁，或悬挂结构的悬臂梁。高层建筑的大梁、悬臂梁，或悬挂结构的悬臂梁。 3 3、钢结构构件截面选择、钢结构构件截面选择首先选用轧制的轧制的H H型钢型钢 其次选用焊焊接的接的H H型钢型钢（或焊接箱形截面）。4 4、钢结构构件的连接、钢结构构件的连接v柱与柱的连接：柱与柱的连接：H H型钢柱：型钢柱：高强螺栓连接或混合连接（高
3、强螺栓与焊接共同使用）；箱形截面柱：箱形截面柱：焊接。（a）H型钢柱的型钢柱的高墙螺栓连接；高墙螺栓连接；（b） H型钢柱型钢柱的混合连接；的混合连接；（c）箱型截面柱）箱型截面柱的焊接连接。的焊接连接。v柱与梁的连接：柱与梁的连接：柱与柱与H H型钢梁：型钢梁：高强螺栓连接、焊接或混合连接。（a）、（）、（b） 焊接连接；焊接连接；（c）、（）、（d）高强螺栓连接；）高强螺栓连接；（e）、（）、（f）混合连接。）混合连接。v梁与梁，支撑与梁、柱的连接：梁与梁，支撑与梁、柱的连接：高强螺栓连接或焊接连接。次梁与主梁连接节点次梁与主梁连接节点支撑与梁柱连接节点支撑与梁柱连接节点支撑中间节点构造支
4、撑中间节点构造第二节第二节 高层钢结构安装高层钢结构安装n一、结构安装前准备工作一、结构安装前准备工作1 1、钢构件预检和配套、钢构件预检和配套钢构件出厂前钢构件出厂前：制作厂应将质量检查记录及产品合格证交安装单位。钢构件进场后：钢构件进场后：安装单位对主要构件在安装前进行复查。 v端部进行现场焊接的梁柱，长度尺寸按端部进行现场焊接的梁柱，长度尺寸按下列方法检查：下列方法检查：(1)(1)柱的长度：柱的长度：增加增加柱端焊接产生的收缩变形值收缩变形值和荷载使柱产生的压缩变形值压缩变形值；(2)(2)梁的长度：梁的长度：增加增加梁接头焊接产生的收缩变形值收缩变形值。v中转堆场的主要作用是：中转堆
5、场的主要作用是：(1)储存钢构件；(2)根据安装施工流水顺序进行构件配套，组织供应；(3)对钢构件质量进行检查和修复。v钢构件的配套：钢构件的配套：按安装流水顺序，以一个结构安装流水一个结构安装流水段段为单元进行；配套中应注意附件的配套附件的配套。一般对零星附件用螺栓或钢丝临时捆扎用螺栓或钢丝临时捆扎在安装节点上在安装节点上。n2 2、定位轴线、标高和地脚螺栓检查、定位轴线、标高和地脚螺栓检查框架的定位轴线的控制：框架的定位轴线的控制：v采用在建筑物外部或内部设辅助线的方法。楼层标高控制：楼层标高控制：按相对标高相对标高控制时：建筑物高度的累积偏差不得大于各节柱制作允许偏差的总和；按设计标高设
6、计标高控制时：应以每节柱为单位进行标高调整。 v第一节柱的标高，可利用柱脚底板下地第一节柱的标高，可利用柱脚底板下地脚螺栓上加一螺母进行精确调节。脚螺栓上加一螺母进行精确调节。柱脚节点构造柱脚节点构造采用调整螺母控制标高采用调整螺母控制标高1地角螺栓地角螺栓 2止退螺母止退螺母3紧固螺母紧固螺母 4螺母垫板螺母垫板5柱子底板柱子底板 6调整螺母调整螺母 7钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础柱底板与基础间柱底板与基础间预留的空隙用无预留的空隙用无收缩砂浆用捻浆收缩砂浆用捻浆法填实法填实规范规定的允许偏差为：规范规定的允许偏差为：建筑物定位轴线，L/20000(L为建筑长度或宽度)，且不大于3mm；基础
7、上柱的定位轴线1mm；基础上柱底标高2mm；地脚螺栓(锚栓)位移2mm。n3 3、钢构件现场堆放、钢构件现场堆放尽量堆放到安装机械的回转半径以内。在施工现场矫正构件由运输造成的变形。安装用地面积不小于结构占地面积的1.5倍。n4 4、安装机械的选择、安装机械的选择高层钢结构安装都用塔式起重机塔式起重机。v附着式塔式起重机附着式塔式起重机，应注意锚固点的选择。v内爬式塔式起重机内爬式塔式起重机，应正确确定爬升位置。n5 5、安装流水段划分、安装流水段划分平面流水段划分：平面流水段划分：划分原则：划分原则：保证钢结构安装过程中的整整体稳定性和对称性体稳定性和对称性 ；平面安装顺序：平面安装顺序：一
8、般由中央向四周扩展由中央向四周扩展，以减少焊接误差。 柱子安装顺序图柱子安装顺序图 北京长富宫钢结构安装平面流水段划分北京长富宫钢结构安装平面流水段划分主梁安装顺序图主梁安装顺序图 北京长富宫钢结构安装平面流水段划分北京长富宫钢结构安装平面流水段划分北京京城大厦钢结构安装北京京城大厦钢结构安装平面流水段划分平面流水段划分 立面流水段划分立面流水段划分：以一节钢柱(各节所含层数不一)为单元。每个单元安装所顺序每个单元安装所顺序：首先首先以主梁或钢支撑、带状桁架安装成框架安装成框架；其次其次是次梁、楼板及非结构构件的安装。塔式起重机的提升、顶升与锚固，均应满足组成框架的需要。一个立面流水段内的安装
9、顺序如下：一个立面流水段内的安装顺序如下：n安装顺序表的编制和要求：安装顺序表的编制和要求：1)高层建筑钢结构安装前，应根据安装流水段和构件安装顺序，编制构件安装顺序表。2)表中应注明每一构件的节点型号、连接件的规格数量、高强度螺栓规格数量、栓焊数量及焊接量、焊接形式等。3)构件从成品检验、运输、现场核对、安装、校正到安装后的质量检查，统一使用上述图表。4)在地面进行构件组拼扩大安装单元时，亦按上述图表执行。n 下图为大连云山大厦大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图。立面示意图立面示意图 大连云山大厦大连云山大厦 钢结构安装工程安装顺序图钢结构安装工程安装顺序图 柱子安装顺序图柱子安装顺序图
10、大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图主梁安装顺序图主梁安装顺序图 大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图次梁安装顺序图次梁安装顺序图 大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图大连云山大厦钢结构安装工程安装顺序图n二、钢结构构件安装与校正二、钢结构构件安装与校正高层钢构件的吊装应根据根据事先编制的安安装顺序图表装顺序图表进行。一般钢结构标准单元施工顺序如下图所示。1 1、构件的吊点设置与起吊、构件的吊点设置与起吊v1)1)钢柱。钢柱。平运平运2 2点起吊，安装点起吊，安装1 1点立吊点立吊。立吊时，需在柱子根部垫上垫木，以回转法起
11、吊，严禁根部拖地。1吊耳吊耳 2垫木垫木 吊装吊装H H型钢柱、箱形柱时型钢柱、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。 v2)2)钢梁。钢梁。距梁端500mm处开孔，用特制吊卡2点平吊或串吊。v3)3)组合件。组合件。因组合件形状、尺寸不同，可计算可计算重心确定吊点重心确定吊点，采用2点吊、3点吊或4点吊。凡不易计算重心者，可加设倒链协加设倒链协助找重心助找重心，构件平衡后起吊。v4)4)钢构件的零件及附件应随构件一钢构件的零件及附件应随构件一并起吊。并起吊。尺寸较大、重量较重的节点板，钢柱上的爬梯、大梁上的轻便走道等，应牢固固定在构件上。n2 2、钢柱的安装与校正、钢
12、柱的安装与校正v(1)(1)首节钢柱的安装与校正首节钢柱的安装与校正 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。1)1)纵横十字线对正。纵横十字线对正。首节钢柱安装时，在塔式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就位。2)2)柱顶标高调整。柱顶标高调整。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。采用调整螺母控制标高采用调整螺母控制标高1地角螺栓地角螺栓 2止退螺母止退螺母3紧固螺母紧固螺母 4螺母垫板螺母垫板5柱子底板柱子底板 6调整螺母调整螺母 7钢筋混凝土基础钢筋混凝土基础柱底板与基础
13、间柱底板与基础间预留的空隙用无预留的空隙用无收缩砂浆用捻浆收缩砂浆用捻浆法填实法填实v3)3)垂直度调整。垂直度调整。用两台呈90度的经纬仪投点，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。v(2)(2)上节钢柱安装与校正上节钢柱安装与校正安装上节钢柱时，为使上下柱不出现错口，尽量做到上、下柱定位轴线重合上、下柱定位轴线重合。注意每节柱的定位轴线应从地面控制轴定位轴线应从地面控制轴线直接引上来线直接引上来，不得从下层柱的轴线引出。上节钢柱安装就位后，按照先调整标高，先调
14、整标高，再调整扭转，最后调整垂直度再调整扭转，最后调整垂直度的顺序校正。上节钢柱的安装，可采用缆风校正法缆风校正法或无缆风校正法无缆风校正法。目前多采用无缆风校正法多采用无缆风校正法。 无缆风校正法示意图无缆风校正法示意图无缆风校正法示意图无缆风校正法示意图1)1)标高调整。标高调整。钢柱标高可按相对标高或设计标高相对标高或设计标高进行控制。通常情况下采用相对标高安装、设计标相对标高安装、设计标高复核高复核的方法，将每节柱的标高控制在同一水平面上(在柱顶设置水平仪测控)。2)2)扭转调整。扭转调整。钢柱的扭转偏差是在制造与安装过程中产生的；调整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
15、以调整，然后微微夹紧柱头临时接头的连接板。钢柱的扭转每次只能调整3mm，若偏差过大只能分次调整。3)3)垂直度调整。垂直度调整。钢柱垂直度的校正应选用两台经纬仪，在相互垂直的位置投点。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不超标的前提下，将柱顶偏轴线位移校正至0.000，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。4)4)垂直度监测。垂直度监测。v在安装主梁时安装主梁时，应对柱的垂直度进行监测。v监测内容：监测内容：1）监测一根梁两端柱子的垂直度变化；2）监测相邻各柱因梁连接而产生的垂直度变化。v监测方法：监测方法：v采用4台经纬仪对相应钢柱进行跟踪观
16、测。若钢柱垂直度不超标，只记录下数据；若钢柱垂直度超标，应复核构件制作误差及轴线放样误差，针对不同情况进行处理。v在钢梁安装的过程中不能再次调整钢柱的垂直度。n3 3、钢梁的安装与校正、钢梁的安装与校正1)1)钢梁安装：钢梁安装：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，由于预留主梁接头焊接收缩量，因此柱子被撑开，应跟踪测量、校正，焊接完毕焊缝收缩后柱产生的内力消失、柱子垂直。3)同一根钢梁两端顶面水平度，允许偏差为L1000(L为钢梁净跨长度)，且不应大于10.00mm。水平度超标的主要原因：连接板位置或螺栓位置有误差。处理方法：更换连接板或塞焊原孔重新制孔。4)次梁可三层串吊安装，与主梁表面允许偏差为2mm。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。每一流水段的全部构件安装、焊接、栓接完成并验收合格后，方可进行下一流水段钢结构的安装工作。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。n三、钢结构构件的连接三、钢结构构件的连接(一)钢
