一般来说，材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比，钢结构有如下一些特点。
1.1 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，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。另一方面，由于钢材的强度高，做成的构件截面小而壁薄，受压时需要满足稳定的要求，强度有时不能充分发挥。
1.2 材质均匀，与力学计算的假定比较符合 钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性，而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制，材质波动的范围小。
1.3 钢结构制造简便，施工周期短 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。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。
1.4 钢结构的重量轻 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，钢屋架的重量最多不超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。对于需要远距离运输的结构，如建造在交通不便的山区和边远地区的工程，重量轻也是一个重要的有利条件。
当然任何一种材料都不是十全十美的，钢材的耐腐蚀性和耐火性就较为欠缺，在对结构进行防护时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，锈蚀问题也并不严重。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，并取得了良好的效果。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。钢材不耐火，重要的结构必须注意采取防火措施。例如，利用蛭石板、蛭石喷涂层或石膏板等加以防护。
1.0.1 钢结构住宅的特点
钢结构住宅与传统结构相比，在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势，主要体现在以下方面。
设计制造周期短，设计生产一体化 现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件，使得设计周期大大缩短，设计中的修改和调整非常方便。同时，由于钢结构具有工厂预制、现场安装的特点，可以将前期设计和现业的生产手段相结合，通过网络计算机和数控机床结合，使设计人员在工作室中完成设计后，即由工厂的生产线完成产品制作，具有极高的效率和精确度，可以大大减少项目建设周期。
能够合理布置功能区间 在居住建筑中，建筑师和居民一直希望能够有大跨的无竖向结构的空间，这样，可以根据需求进行灵活隔断，使室内布置呈多样化。传统住宅由于所用材料的性质，限制了空间布置的自由。
承载强度高，抗震性能优越 相同的荷载，钢结构截面最小，相同的截面，钢结构承载力最大。在抗震设防区，钢筋砼结构有许多不足之处，而钢结构重量轻，六层轻钢住宅的重量仅相当于四层砖混结构的重量，因此，本身所受的地震作用小；而且，钢材具有高延性，有较好的耗能能力，因此，抗震性能好，结构安全度高。
施工方面优势突出 现浇砼需要连续施工，在我国北方地区受到施工季节的影响。钢结构的大部分构件在工厂生产，运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装，可全天候作业。施工现场作业量小，减少了施工临时用地，与传统建筑材料相比，对周围环境污染小，提高了施工的机械化水平。
综合造价低 钢结构承载力高，可以实现结构的大开间布置，构件截面小，与砼结构和砖混结构相比，自重比较轻，地基的处理比较容易，可以采用天然基础型式。由于基础在工程造价中占有比重比较大，上部结构重量轻可以降低基础的造价，从而减少整个项目的投资。钢结构施工机械化高的特点，从另一方面减少了人工费用和模板等其它辅助材料费用。
1.0.2 钢结构住宅的设计思路
判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。
结构选型与结构布置 在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。
预估截面 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。
钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估，通常50<λ<150，简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等。
结构分析 目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析，条件允许时考虑P-Δ，p-δ。
新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能，这为更精确的分析结构提供了条件。
构件设计 构件的设计首先是材料的选择。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。经济考虑，也可以选择不同强度钢材的组合截面。构件设计中，现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面，这和结构内力计算的弹性方法并不匹配，当前的结构软件，都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步，一些软件可以将验算时不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级，并自动重新分析验算，直至通过，如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。
节点设计 连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式有充分思考与确定，常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这必须避免. 按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。
图纸编制 钢结构设计出图分设计图和施工详图两阶段，设计图为设计单位提供，施工详图通常由钢结构制造公司根据设计图编制，有时也会由设计单位代为编制。由于近年钢结构项目增多和设计院钢结构工程师缺乏的矛盾，有设计能力的钢结构公司参与设计图编制的情况也很普遍。
设计图及施工详图的内容表达方法及出图深度的控制，目前比较混乱，各个设计单位之间及其与钢结构公司之间不尽相同。初学者可参考他人的优秀设计并参考相关的工具书，并依据规范规定编制。
1.0.3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
1.0.3.1施工准备
1.0.3.2 技术准备
（1）图纸会审：进行图纸会审，与甲方、设计人员、监理充分沟通，了解设计意图。
（2）审核施工图：根据工厂、工地现场的实际起重能力和运输条件，核对施工图中钢
结构的分段是否满足要求；工厂和工地的工艺条件是否能满足设计要求。
（3）详图设计：根据设计文件进行构件详图设计，以便于加工制作和安装。
（4）加工方案及工装设计
1）钢结构的加工工艺方案，由制造单位根据施工图及合同对钢结构质量、工期的要求
编制，并经工厂（公司）总工程师审核，经发包单位代表或监理工程师批准后实施。
2）根据构件特点和工厂实际情况，为保证产品质量和操作方便，应适当设计制作部分
工装夹具。
（5）组织必要的工艺实验，如焊接工艺评定等试验，尤其是对新工艺、新材料，要做
好工艺试验，作为指导生产的依据。
（6）编制材料采购计划。
1.0.3.3材料要求
（1）钢材
制作钢结构的钢材应符合下列规定：
1）承重结构的钢材宜采用Q235 钢、Q345 钢、Q390 钢和Q420 钢，其质量应分别符合
现行国家标准《碳素结构钢》GB／T700 和《低合金高强度结构钢》GB/T1591 的规定。当
采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关规定和要求。
2）高层建筑钢结构的钢材，宜采用Q235 等级B、C、D 的碳素结构钢，以及Q345 等
级B、C、D、E 的低合金高强度结构钢。当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材，但应
符合相应有关规定和要求。
3）下列情况的承重结构和重要结构不应采用Q235 沸腾钢：
A．焊接结构
a．直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构。
b．工作温度低于－20℃时，直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳的结构以及
承受静力荷载的受弯及受拉的重要承重结构。
C．工作温度等于或低于－30℃的所有承重结构。
B．非焊接结构
工作温度等于或低于－20℃直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构。
4）承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对
焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格证。
对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温
度等于或低于0℃但高于－20℃时，Q235 钢和Q345 钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对
Q390 钢和Q420 钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证。当结构温度等于或低于－20℃时，
对Q235 和Q345 钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证；对Q390 钢和Q420 钢应具有－40℃
冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作
温度等于或低于－20℃时，对Q235 钢和Q345 钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390
钢和Q420 钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证。
注：重要的受拉或受弯的焊接构件中，厚度≥16mm 的钢材应具有常温冲击韧性的合格
保证。
5）当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z 向钢时，其材质应符合现行国家标
准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313 的规定。
6）对处于外露环境，且对大气腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和固态介质作用于下
的承重结构，宜采用耐候钢，其质量要求应符合现行国家标准《焊接结构用耐候钢》GB/T 4172
的规定。
7）钢铸件采用的铸钢材质应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳素钢》GB/T 11352
的规定。
8）对属于下列情况之一的钢材，应进行全数抽样复验，其复验结果应符合现行国家产
品标准和设计要求：
A．国外进口钢材；
B．钢材混批；
C．板厚≥40mm，且设计有Z 向要求的厚板；
D．建筑结构安全等级为一级，大跨度钢结构中主要受力构件所采用的钢材；
E．设计有复验要求的钢材；
F．对质量有疑义的钢材。
9）钢板厚度、型钢的规格尺寸及允许偏差应符合其产品标准的要求，每一品种、规格
抽查5 处。
10）钢材的表面外观质量除应符合国家现行有关标准的规定外，尚应符合下列规定：
当钢材的表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负允许偏差值
的1/2；
a．钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
GB 8923 规定的C 级及C 级以上；
b．钢材端边或断口处不应有分层、夹渣等缺陷。上述要求作全数观察检查。
11）钢材应按种类、材质、炉（批）号、规格等分类平整堆放，并作好标记，堆放场地
应有排水设施。
12）钢材入库和发放应有专人负责，并及时记录验收和发放情况。
13）钢结构制作的余料，应按种类、钢号和规格分别堆放，作好标记，记入台账，妥善
保管。
（2）焊接材料
1）焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 117、《低合金钢焊条》GB/T5118。
2）焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957、《气体保护电弧焊用碳钢、
低合金钢焊丝》GB/T8110 及《碳钢药芯焊丝》GB／T 10045、《低合金钢药芯焊丝》GB/T7493
的规定。
3）埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293、
《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470 的规定。
4）气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准《氩气》GB/T 4842 的规定，其纯度不
应低于99.95％。
5）气体保护焊使用的M 氧化碳气体应符合现行国家标准《焊接用二氧化碳》GB/T2537
的规定。大型、重型及特殊钢结构工程中主要构件的重要焊接节点采用的二氧化碳气体质量
应符合该标准中优等品的要求，即其二氧化碳含量（V／V）不得低于99.9％，水蒸气与乙
醇总含量（m／m）不得高于0.005％，并不得检出液态水。
6）大型、重型及特殊钢结构的主要焊缝采用的焊接填充材料应按生产批号进行复验。
复验应由国家技术质量监督部门认可的质量监督检测机构进行。
7）钢结构工程中选用的新钢材必须经过新产品鉴定。钢材应由生产厂家提供焊接性资
料、指导性焊接工艺、热加工和热处工艺参数、相应钢材的焊接接头性能数据等资料；焊接
材料应由生产厂家提供贮存焊前烘焙参数规定、熔敷金属成分、性能鉴定资料及指导性施焊
参数，经专家论证、评审和焊接工艺评定合格后，方可在工程中采用。
8）焊接T 形、十字形、角接接头，当其翼缘板厚度等于或大于40mm 时，设计宜采用
抗层状撕裂的钢板。钢材的厚方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及板厚和受力
状态的不问情况选择。
钢板厚度方向性能级别Z15、Z25、Z35 相应的含硫量、断面收缩率应符合表1.0.4.2 规
定：
（3）紧固件
1）钢结构工程所用的紧固件（普通螺栓、高强度螺栓、焊钉），应有出厂质量证明书，
其质量应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。
2）普通螺栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》GB700 中规定的Q235 钢制成。
3）高强度大六角头螺栓连接副包括一个螺栓，一个螺母和2 个垫圈。对于性能等级为
8.8 级、10.9 级的高强度大六角头螺栓连接副，应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六
角头螺栓》GB/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229。《钢结构用高强度垫圈》
GB/T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231。
4）扭剪型高强度螺栓连接副包括一个螺栓，一个螺母和一个垫圈。对于性能等级为8.8
级、10.9 级的扭剪型高强度螺栓连接副，应符合现行国家标准《钢结构用扭剪型高强度螺栓
连接副》GB／T3632、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T 3633。
5）焊钉应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB 10433。
（4）组合件
1）钢网架节点中采用的焊接球、螺栓球、封板、锥头、套筒等组合件应符合现行产品
标准《钢网架螺栓球节点、焊接球节点》JGJ 75.1。
2）钢结构及其围护体系中用金属压型板应符合现行国家标准《建筑用压型钢板》GB
／T12755、《铝及铝合金压型板》GB 6891。
（5）材料管理
1）钢结构工程所采用的钢材、焊接材料、紧固件、涂装材料等应附有产品的质量合格
证明文件、中文标志及检验报告，各项指标应符合现行国家产品标准和设计要求。
2）进场的原材料，除有出厂质量证明书外，还应按合同要求和有关现行标准在甲方、
监理的见证下，进行现场见证取样。送样、检验和验收，做好记录，并向甲方和监理提供检
验报告。
3）在加工过程中，如发现原材料有缺陷，必须经检查人员。主管技术人员研究处理。
4）材料代用应有制造单位事先提出附有材料质量证明书的申请书（技术核定单），向甲
方和监理单位报审，经设计单位确认后方可代用。
5）严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮结块或已熔烧过的焊剂以及生锈的焊丝。
焊钉表面不得有影响使用的裂纹。条痕、凹痕和毛刺等缺陷。
6）焊接材料和螺栓应集中管理、建立专用仓库，库内要干燥，通风良好。
7) 涂料应符合设计要求，并存放在专用的仓库内，不得使用过期、变质、结块失效的
涂料。
1.0.3.4 作业条件
（1）完成施工详图，并经原设计人员签字认可。
（2）主要材料已经进场。
（3）施工组织设计、施工方案、作业指导书等各种技术准备工作已经准备就绪。
（4）各种工艺评定试验及工艺性能试验完成。
（5）各种机械设备调试验收合格。
（6）所有生产工人都进行了施工前培训，取得相应资格的上岗证书。
1.0.5 材料和质量要点
1.0.5.1 材料的关键要求
（1）钢结构使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证明书，必须符
合设计要求和现行标准的规定。
（2）进场的原材料，除必须有生产厂的出厂质量证明书外，并应按合同要求和有关现
行标准在甲方、监理的见证下，进行现场见证取样、送样、检验和验收，做好检查记录。并
向甲方和监理提供检验报告。
（3）钢结构工程的材料代用，一般是以高强度材料代替低强度材料，以厚代薄。
（4）钢结构工程使用的钢材，必须按要求进行力学性能实验，其检验项目应根据钢材
材质进行确定，对于B、C、D 三级的钢材应按要求进行冲击实验。
（5）高强度螺栓应按要求进行预拉力试验。
1.03.5 技术关键要求
（1）放样、号料应根据加工要求增加加工余量。
（2）制孔应注意控制孔位和垂直度。
（3）装配工序应根据构件特点制定相应的装配工艺及工装胎具。
（4）焊接工序应严格控制焊接变形。
1.0.5.3 质量关键要求
（1）样板、样杆应经质量检验员检验合格后，方可进行下料。
（2）大批量制孔时，应采用钻模制孔。钻模应经质量检验员检查合格后，方可使用。
（3）装配完成的构件应经质量检验员检验合格后，方可进行焊接。
（4）焊接过程中应严格按照焊接工艺要求控制相关焊接参数，并随时检查构件的变形
情况；如出现问题，应及时调整焊接工艺。
1.0.5.4 职业健康安全关键要求
（1）建立各设备及工序的安全操作规程，并配备专职安全检验员，随时检查。发现问
题，及时整改。
（2）定期组织相关部门进行安全大检查。
1.0.3.6 环境关键要求
（1）所有原材料及工程剩余材料应堆放整齐，不得随意乱放。
（2）应划分原材料和成品区域，不得混放。
1.0.3.7制作工艺
（1）放样、号料
1）熟悉施工图，并认真阅读技术要求及设计说明，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向
等。特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否—一对应。发现有疑问之处，应
与有关技术部门联系解决。
2）准备好做样板、样杆的材料，一般可采用薄钢板和小扁钢。
3）放样需用的工具：尺、石笔、粉线、划针、划规、铁皮剪等。尺必须经过计量部门
的校验复核，合格后方可使用。
4）号料前必须了解原材料的材质及规格，检查原材料的质量。不同规格、不同材质的
零件应分别号料。并依据先大后小的原则依次号料。
5）样板、样杆上应用油漆写明加工号、构件编号、规格，同时标注上孔直径、工作线、
弯曲线等各种加工符号。
6）放样和号料应预留收缩量（包括现场焊接收缩量）及切割、铣端等需要的加工余量。
铣端余量：剪切后加工的一般每边加3～4mm，气割后加工的则每边加4～5mm。
切割余量：自动气割割缝宽度为3mm，手工气割割缝宽度为4mm（与钢板厚度有关）。
焊接收缩量根据构件的结构特点由工艺给出。
7）主要受力构件和需要弯曲的构件，在号料时应按工艺规定的方向取料，弯曲件的外
侧不应有样冲点和伤痕缺陷。
8）号料应有利于切割和保证零件质量。
9）本次号料后的剩余材料应进行余料标识，包括余料编号、规格、材质及炉批号等，
以便于余料的再次使用。
（2）切割
1）下料划线以后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。常用的切割方法
有：机械切割：使用剪切机、锯割机、砂轮切割机等机械设备（主要用于型材及薄钢板的切
割）。
气割：利用氧气一乙炔、丙烷、液化石油气等热源进行（主要用于中厚钢板及较大断面
型钢的切割）。
等离子切割：利用等离子弧焰流实现（主要用于不锈钢、铝、铜等金属的切割）。
2）剪切时应注意以下工艺要点：
A．剪刀口必须锋利，剪刀材料应为碳素工具钢和合金工具钢，发现损坏或者迟钝需及
时检修、磨砺或调换。
B．上下刀刃的间隙必须根据板厚调节适当。
C．当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时，应预先安排好合理的剪切
程序后再进行剪切。
D．剪切时，将剪切线对准下刃口，剪切的长度不能超过下刀刃长度。
E．材料剪切后的弯扭变形，必须进行矫正；剪切面粗糙或带有毛刺，必须修磨光洁。
F．剪切过程中，切口附近的金属，因受剪力而发生挤压和弯曲，从而引起硬度提高，
材料变脆的冷作硬化现象，重要的结构件和焊缝的接口位置，一定要用铣、刨或砂轮磨削等
方法将硬化表面加工清除。
3）锯切机械施工中应注意以下施工要点：
A．型钢应经过校直后方可进行锯切。
B．所选用的设备和锯条规格，必须满足构件所要求的加工精度。
C．单件锯切的构件，先划出号料线，然后对线锯切，号料时，需留出锯槽宽度（锯槽
宽度为锯条厚度加0.5～1.0mm）。成批加工的构件，可预先安装定位挡板进行加工。
D．加工精度要求较高的重要构件，应考虑预留适当的加工余量，以供锯切后进行端面
精铣。
E．锯切时，应注意切割断面垂直度的控制。
4）气割操作时应注意以下工艺要点：
A．气割前必须检查确认整个气割系统的设备和工具全部运转正常，并确保安全。在气
割过程中应注意：
a．气压稳定，不漏气。
b．压力表、速度计等正常无损。
C．机体行走平稳，使用轨道时要保持平直和无振动。
d．割嘴气流畅通，无污损。
e．割炬的角度和位置准确。
B．气割时应选择正确的工艺参数（如割嘴型号、气体压力、气割速度和预热火焰能率
等），工艺参数的选择主要是根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度进行确定。
C．切割时应调节好氧气射流（风线）的形状，使其达到并保持轮廓清晰、风线长和射
力高。
D．气割前，应去除钢材表面的污垢、油污及浮锈和其他杂物，并在下面留出一定的空
间，以利于熔渣的吹出。气割时，割炬的移动应保持匀速，割件表面距离焰心尖端以2～5mm
为宜。
E．气割时，必须防止回火。
F．为了防止气割变形，操作中应遵循下列程序：
ａ．大型工件的切割，应先从短边开始。
ｂ．在钢板上切割不同尺寸的工件时，应靠边靠角，合理布置，先割大件，后割小件。
ｃ．在钢板上切割不同形状的工件时，应先割较复杂的，后割较简单的.
ｄ．窄长条形板的切割，采用两长边同时切割的方法，以防止产生旁弯（俗称马刀弯）。
3）矫正和成型
1）碳素结构钢在环境湿度低于－16℃、低合金结构钢在环境湿度低于－12℃时，不应
进行冷矫正和冷弯曲。碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时，加热湿度不应超过900℃。
低合金结构钢在加热矫正后应自然冷却。
2）当零件采用热加工成型时，加热湿度控制在900～1000℃；碳素结构钢和低合金结
构分别下降到700℃和800℃之前，应结束加工。
3）矫正后钢材表面，不应有明显的凹面损伤，划痕深度不得大于0.5mm，且不应大于
该钢材厚度负允许偏差的1/2。
（4）边缘加工
1）气割或机械剪切的零件，需要技能型边缘加工时，其刨削量不应小于2.0mm
2）焊接坡口加工宜采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。
3）边缘加工一般采用铣、刨等方式加工。边缘加工时应注意控制加工面的垂直和表面
粗糙度。
（5）管球加工
1）螺栓球成型后，不应有裂纹、褶皱、过烧。
2）钢板压成半圆球后，表面不应有裂纹、褶皱；焊接球其对接坡口应采用机械加工，
对接焊缝打磨平整。
3）钢管坡口的切割及相贯线的切割，可采用相贯线自动切割机进行加工。
（6）制孔
1）采用钻模制孔和划线制孔两种方法。较多频率的孔组要设计钻模，以保证制孔过程
中的质量要求。制孔前考虑焊接收缩余量及焊接变形的因素，将焊接变形均匀地分布在构件
上。
2）A、B 级螺栓孔（二类孔）应具有H12 的精度，孔壁表面粗糙度Ra 不应大于12.5μ
m。
2.对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组。
3.在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款规定的螺栓孔。
4.受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。
5）螺栓孔孔距的允许偏差超过上表规定的允许偏差时，应采用与母材材质相匹配的焊
条补焊，并经超声波探伤（UT）合格后，重新制孔。
（7）摩擦面加工
1）采用高强度螺栓连接时，应对构件摩擦面进行加工处理。处理后的抗滑移系数应符
合设计要求。
2）高强度螺栓连接摩擦面的加工，可采用喷砂、抛丸和砂轮机打磨等方法（注：砂轮
机打磨方向应与构件受力方向垂直，且打磨范围不得小于螺栓直径的4 倍）。
3）经处理的摩擦面应采取防油污和损伤保护措施。
4）制造厂和安装单位应分别以钢结构制造批进行抗滑移系数试验。制造批可按分部（子
分部）工程划分规定的工程量每2000t 为一批，不足2000t 的可视为一批。选用两种及两种
以上表面处理工艺时，每种处理工艺应单独检验。每批三组试件。
5）抗滑移系数试验用的试件应由制造厂加工，试件与所代表的钢结构构件应为同一材
质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态，并应用同批同一性能等级
的高强度螺栓连接副，在同一环境条件下存放。
6）试件钢板的厚度，应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定。试件板面应平
整，无油污，孔和板的边缘无飞边、毛刺。
7）制作厂应在钢结构制作的同时进行抗滑移系数试验，并出具报告。试验报告应写明
试验方法和结果。
8）应根据国家标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82）的要
求或设计文件的规定，制作材质和处理方法相同的复验抗滑移系数用的试件，并与构件同时
移交。
（8）端部加工
1）构件的端部加工应在矫正合格后进行。
2）应根据构件的形式采取必要的措施，保证铣平端面与轴线垂直。
3）端部铣平的允许偏差，应符合表1.0.6.2－14 的要求。
（9）钢结构构件的组装
1）钢结构构件组装的一般规定：
A．组装前，工作人员必须熟悉构件施工图及有关的技术要求，并根据施工图要求复核
其需组装零件质量。
B．由于原材料的尺寸不够，或技术要求需拼接的零件，一般必须在组装前拼接完成。
C．在采用胎模装配时必须遵循下列规定：
a．选择的场地必须平整，并具有足够的刚度。
b．布置装配胎模时必须根据其钢结构构件特点考虑预放焊接收缩量及其他各种加工余
量。
C．组装出首批构件后，必须由质量检查部门进行全面检查，经检查合格后，方可进行
继续组装。
d．构件在组装过程中必须严格按照工艺规定装配，当有隐蔽焊缝时。必须先行施焊，
并经检验合格后方可覆盖。当有复杂装配部件不易施焊时，亦可采用边装配边施焊的方法来
完成其装配工作。
e．为了减少变形和装配顺序，可采取先组装成部件，然后组装成构件的方法。
2）钢结构构件组装方法的选择，必须根据构件的结构特性和技术要求，结合制造厂的
加工能力、机械设备等情况，选择能有效控制组装质量、生产效率
3）焊接H 形钢施工工艺
a 工艺流程
下料→拼装→焊接→矫正→二次下料→制孔→装焊其它零件→校正→打磨→打砂→
油漆→搬运→贮存→运输→售后服务
b．工艺要求
a）下料
①下料前应将钢板上的铁锈、油污清除干净，以保证切割质量。
②钢板下料宜采用多头切割机几块板同时下料，以防止零件产生马刀弯。
③钢板下料应根据配料单规定的规格尺寸落料，并适当考虑构件加工时的焊接收缩余
量。
④开坡口
采用坡口倒角机或半自动切割机，全熔透焊缝坡口角度如图1.0.6.2.3（左）所示。熔透
焊缝坡口角度如图1.0.6.2－3（右）所示。
图1.0.6.2－3 焊接H 形钢全熔透和半熔透焊接缝坡口角度
⑤ 下料后，将割缝处的流渣清除干净，转入下道工序。
b）装配BH 梁装配在组装平台上进行，平台简如图1.0.6.2－4。
装配前，应先将焊接区域内的氧化皮、铁锈等杂物清除干净；然后用石笔在翼缘板上划
线，标明腹板装配位置，将腹板、翼缘板置于平台上，用楔子、角尺雕BH 梁截面尺寸及垂
直度，装配间隙控制在2～4mm（半熔透焊缝、贴角焊不留间隙），点焊固定翼缘板，再用
角钢点焊固定。点焊焊材材质应与主焊缝材质相同，长度50mm 左右，间距300mm，焊缝
高度不得大于6mm，且不超过设计高度的2／3。
C）焊接
①BH 梁焊接采用CO2 气体保护焊打底，埋弧自动焊填充、盖面，船形焊施焊的方法。
②工艺参数应参照工艺评定确定的数据，不得随意更改。
③焊接顺序：
○ａ打底焊一道；○b 填充焊一道；○c 碳弧气刨清根；○d 反面打底、填充、盖面；○e 正面填
充、盖面焊。
简图如图1.0.6.2－5。
具体施焊时还要根据实际焊缝高度，确定填充焊的次数，构件要勤翻身，防止构件产生
扭曲变形。如果构件长度＞4m，则采用分段施焊的方法。
d）矫正
①BH 梁焊接后容易产生挠曲变形、翼缘板与腹板不垂直、薄板焊接还会产生波浪形等
焊接变形，因此一般采用机械矫正及火焰加热矫正的方法矫正。
②机械矫正
矫正前，应清扫构件上的一切杂物，与压辊接触的焊缝焊点修磨平整。
使用机械矫正（翼缘矫正机）注意事项：构件的规格应在矫正机的矫正范围之内，即：
翼缘板最大厚度≤50mm；翼缘板宽度=180～800mm；腹板厚度≤50mm；腹板高度＞350mm
以上；工件材质：Q235（Q345 时被矫正板厚为Q235 的70％）
工件厚度与宽度须符合表1.0.6.2－15 的对应关系：
表1.0.6.2－15
翼板最大厚度（mm） 10～15 15～25 25～30 30～35 35～40 40～45
翼板宽度（mm） 150～800 200～800 300～800 350～800 400～800 500～800
当翼缘板厚度超过 30mm 时，一般要求往返几次矫正（每次矫正量1～2mm）。
机械矫正时，还可以采用压力机根据构件实际变形情况直接矫正。
③火焰矫正注意事项：○ａ 根据构件的变形情况，确定加热的位置及加热顺序；○b 加热
温度最好控制在600～650℃。
e）二次下料
目的：确定构件基本尺寸及构件截面的垂直度，作为制孔、装焊其他零件的基准。
当BH 梁截面小于750mm×520mm 时，可采用锯切下料，当BH 截面大于750mm×
520mm 时，可采用铣端来确定构件长度。注意：二次下料时根据工艺要求加焊接收缩余量。
f）制孔：
①构件小批量制孔，先在构件上划出孔的中心和直径，在孔的圆周上（90°位置）打四
个冲眼，作钻孔后检查用，中心冲眼应大而深。
②当制孔量比较大时，要先制作钻模，再钻孔；制作钻模的原则：
○ａ 同一类孔超过50 组；
○b 一组孔由8 个以上孔组成；
○c 重要螺栓孔。
③钻孔时，摆放构件的平台要平整，以保证孔的垂直度。
g）装焊其他零件
h）最后校正构件，将构件表面的焊疤、焊瘤、飞溅等杂物清理干净，即可出车间
最后就是定位吊装的过程，本次实习没有涉及到这个过程所以就不再详细讨论。
2010年9月5日星期日