鋼桁架是用鋼材制造的桁架。工業與民用建築的屋蓋結構、吊車梁、橋梁和水工閘門等，常用鋼桁架作為主要承重構件。各式塔架，如桅杆塔、電視塔和輸電線路塔等，常用三面、四面或多面平面桁架組成的空間鋼桁架。桁架在鋼結構中應用很廣，例如在工業與民用建築的屋蓋(屋架等)和吊車梁(即吊車桁架)、橋梁、起重機(其塔架、梁或臂杆等)、水工閘門、海洋采油平台中，常用鋼桁架作為承重結構的主要構件。在大跨度公共建築屋蓋結構中較多采用的各種型式的鋼網架，則屬于空間鋼桁架。

鋼桁架分類

鋼

常按力學簡圖、外形和構造特點進行分類。

①按力學簡圖分為簡支的和連續的;靜定的和超靜定的，平面的和空間的。簡支鋼桁架應用最廣。

②按外形可分為三角形、 梯形、平行弦和多邊形。屋面坡度較陡的屋架常采用三角形鋼桁架，跨度一般在18~24米以下;屋面坡度較平緩的屋架常采用梯形鋼桁架,跨度一般為18~36米，應用較廣。其他各類鋼桁架常采用構造較簡單的平行弦鋼桁架。多邊形鋼桁架受力較好，但制造較複雜，隻在大跨度鋼桁架中有時采用。塔架通常采用直線或折線的外形。

③按杆件内力、杆件截面和節點構造特點分為普通、重型和輕型鋼桁架。普通鋼桁架一般用單腹式杆件，通常是兩個角鋼組成的T形截面,有時也用十字形、槽形或管形等截面，在節點處用一塊節點闆連接,構造簡單,應用最廣。重型鋼桁架杆件用由鋼闆或型鋼組成的工形或箱形截面，節點處用兩塊平行的節點闆連接;常用于跨度和荷載較大的鋼桁架，如橋梁和大跨度屋蓋結構。輕型鋼桁架用小角鋼及圓鋼或薄壁型鋼組成;節點處可用節點闆連接，也可将杆件直接相連;主要用于小跨度輕屋面的屋蓋結構。

鋼桁架焊接要點

1、準備工作

在焊接前應先對接口處10～15mm範圍進行清理，除去鋼材的鏽蝕與表面污迹。正式焊接前，将定位焊起點與收弧處修磨成緩坡狀，确認無未熔合、收縮孔等缺陷。對鋼桁架兩端要預留焊接收縮量，而且由于加工制作時可能産生的誤差及運輸中可能産生的變形，必須在焊接前進行校正。

2、注意事項

首層焊接注意事項焊接前剔除首層凸起部分，檢查坡口邊沿是否存在未熔合及凹陷，若存在則必須除去。修磨起焊點等部位時注意避免觸碰坡口邊沿。立焊時選用大直徑焊條，适中電流，平焊時選用較大電流。面層焊接注意事項焊接面層時應選用較小電流，在坡口邊沿部位應延長熔合時間，更換焊條時應盡量縮短時間，以防焊接中斷。

3、質量控制

（1）焊前對鋼桁架進行預熱，去潮除濕；

（2）控制焊接速度，可适當增加熱輸入量；

（3）控制熔合比，減少母材中有害物質及熔化金屬在焊縫金屬中的比例；

（4）根部焊縫焊材應盡量選擇硫、磷含量低、錳含量高的焊材以增加韌性，提高抗熱裂性能。

4、安全預案

（1）建立安全警戒區在吊裝過程中若操作不當則會造成安全事故的發生，影響工程進行。因此應當設置警戒區，警戒區範圍是起吊工作範圍，設置專人把守警戒區，明确統一建設24h值班制度，在起吊過程當中禁止人員在現場走動。

（2）起吊過程中安排專人檢測千斤頂，使用通訊設備實施報告千斤頂的運行狀況，嚴防千斤頂出現打滑等失效的情況。

（3）安排千斤頂檢測的同時還要安排專人檢測油泵的情況，若出現過熱、漏油及壓力輸出不穩定的情況時也要及時上報，通過總指揮同意後全場停止作業進行檢查維修，嚴禁單方面下達指令。

（4）在起吊過程中須在桁架兩端設置繩索，保證桁架穩定性，防止桁架晃動。

（5）在吊裝到指定位置後進行焊接工作，在焊接時要做防止電弧燒傷，還要對鋼絞線及錨件做好絕緣工作。

（6）為保證起吊工程的順利進行,本着安全第一、預防為主的原則,在起吊前應做好應急防範準備，制訂相應的防範措施。

（7）吊裝人員進入吊裝場地時須佩戴好安全帽，若進行高空作業則必須系好安全帶。專業人員佩戴專職标志，随時注意信号工的指示防止危險發生，信号工要随身攜帶旗子，哨子以及通話裝置。

（8）起重機作業前需了解作業對象重量避免超負荷作業，在構件起吊是在合理位置綁紮溜繩，首先起吊半米高度對其綁紮進行檢查确認其牢固後方可升起。在構件起吊時注意緩慢上升緩慢下落，在構件上嚴禁站人或放置其餘構件，以防發生安全事故。

（9）信号指示人的語言和信号必須和司機保持一緻，指揮人員吐字清晰，避免出現理解誤區，塔吊司機聽從信号工的指揮進行作業，以保證各方協調作業避免失誤。

（10）鋼構件下落時速度放緩，施工人員在構件外側手扶構件，嚴禁将手放到構件底部或構件接縫處。

鋼桁架吊裝原則及質量控制措施

1、吊裝分段原則

吊裝對于雙向桁架而言，施工分段和施工次序應遵循以下原則：

（1）滿足現場吊機性能且便于安裝；

（2）工廠制作分段的合理性和經濟性 ；

（3）單體散件的重量和運輸條件要求 ；

（4）單體散件的重量和運輸條件要求 ；

（5）單體散件的重量和運輸條件要求；

（6）分段時杆件對接位置不宜在同一平面上，而宜錯開不小于500mm的距離。

2、質量控制措施

（1）嚴格按設計要求進行焊縫尺寸控制，不任意加大或減小焊縫的高度和寬度。

（2）采用小熱輸入量，小焊道，多道多層焊接方法以減少收縮量。

（3）拼裝焊接時構件預留收縮餘量，分段（塊）矯正構件，控制好拼裝塊的焊接變形。

（4）拼裝焊接時，實施多人對稱反向焊接，最大限度減少焊接變形。

（5）拼裝焊接時構件預留收縮餘量，分段（塊）矯正構件，控制好拼裝塊的焊接變形。

（6）焊接時應根據杆件的對稱布置的特點，選好自由端，避免由焊接誤差的累積而造成過大的内力。

（7）提高構件制作精度，構件長度按正偏差驗收。

（8）對跨距、中心線及位移、标高、起拱度的測量，利用鋼尺、經緯儀器、水準儀、全站儀進行精确測量，及時發現并糾正可能出現的位置偏差，确保整體拼裝精度。

鋼桁架施工一定要解決的問題

一、鋼桁架安裝前不對支座預埋螺栓進行檢查驗收

鋼桁架安裝前，安裝單位不對土建單位在柱頭支座處預埋的地腳螺栓進行檢查驗收。這樣未經複測，便不知預埋地肢螺栓與設計圖紙和鋼桁架兩端預留安裝孔尺寸是否相符合，待安裝時才發現位置、尺寸、标高有錯誤或存在超差，緻使鋼架安裝不上，需要吊下來，對螺栓或屋架端部預留孔進行修整處理後，才能安裝上，既耽誤工期，又增加施工費用。

預防措施

鋼桁架安裝前，土建、制造、安裝三方要對土建柱頭進行下列檢查驗收：檢查地腳螺栓尺寸、标高、螺距，螺紋露出長度等是否在公差允許範圍内，跨度是否與鋼結構尺寸一緻，與圖紙要求是否相符合。交接驗收合格後，方可進行鋼桁架安裝，以保證安裝位置、标高、跨度等的正确性。

二、鋼桁架跨度尺寸超差，與柱端部節點闆不密合

鋼屋架跨度尺寸超差，即個别屋架的跨度尺寸過大或過小；對與柱側向連接的鋼屋架、端部節點闆間存在間隙。産生原因：前者是鋼屋架制作工藝不合理，取拱度過大或過小（過大産生負偏差，過小易産生正偏差），未矯正正就安裝。後者是鋼柱安裝垂直度超差和屋架制作跨度尺寸超差引起的。由于跨度尺寸超差、與柱端部節點闆不密合，會影響柱的垂直度或平行度，或影響柱與桁架的受力性能。

預防措施

（1）鋼桁架制作應采用同一底樣或模具，并采用擋鐵定位進行拼裝，以保證拱度和跨度尺寸正确。

（2）嵌入式連接的支座，宜在屋架焊接、矯正後按其跨度尺寸位置互相拼裝,以保證跨度、高度正确并便于安裝。為了便于安裝時調整跨度尺寸，對嵌入式連接的支座、制作時可先不與屋架組裝，應用臨時螺栓附在屋架上，以備在現場安裝時按屋架跨度尺寸及其規定的位置進行連接。

（3）吊裝前，應認真檢查屋架，對變形超差部位予以矯正，在保證跨度尺寸後再進行吊裝。

（4）對非嵌入式連接支座，如柱頂闆孔位與屋架支座孔位不一緻時，不宜采用外力強制入位，應利用橢圓孔或擴孔法調整入位，并用厚墊圈覆蓋焊接，将螺栓緊固。不經擴孔調整或用較大的外力進行強制入位，将會使安裝後的屋架跨度産生無窮大的正偏差或負偏差。安裝後的鋼桁架及天窗架垂直度及側向彎曲差超過規範允許值。産生原因有：鋼桁架、天窗架制作中操作方法不當和工藝不合理，如拼裝擋鐵定位不準、拼裝平台水平、兩端支座闆傾斜或吊裝方法不當。或鋼柱、鋼桁架和檩條超差。如鋼柱垂直度超差，柱頭闆的标高（高度尺寸）不統一，平面未達到要求的水平度，相鄰鋼屋架（上弦）間距與對應檩條位置不一緻等。由于垂直度和側向彎曲偏差過大，會使受力不在一個平面内，将會影響屋架、天窗架的受力性能和穩定性。

三、水平支撐安裝質量不符合要求

桁架的水平支撐安裝後産生上拱或下撓，其值超過規範允許值。産生原因有：水平支撐制作尺寸（長度、孔心）不準确，與屋架組合連接時位置不符。或十字支撐本身自重産生撓度。或水平支撐吊裝工藝不合理等。由于質量不符合要求，使支撐受力不在一個平面内，降低承壓時的受力性能，影響屋架的側向穩定性。

預防措施

（1）嚴格控制構件制作、安裝的尺寸偏差。吊裝時，應采用合理的吊裝工藝，如十字水平支撐長度較長，剛度較差，應用圓木杆進行加固，吊點位置應合理，使盡量保持在一個平面内，使其受力重心在平面内均勻受力，以防止産生彎曲、下撓變形。

（2）安裝時應使水平支撐稍作上拱略大于水平狀态與桁架連接，即可消除下撓。如連接位置發生較大偏差不能安裝就位時，不得采用牽拉工具用外力強行入位連接，以免使屋架下弦側向彎曲或使水平支撐出現過大的上拱或下撓，并使連接件存大較大的内應力。水平支撐用臨時螺栓固定、校正好後應立即焊接固定。

四、安裝螺栓孔錯位

構件安裝孔錯位（位移）不重合，螺栓穿不進去産生原因有：螺栓孔号線不準，未設樣闆，投影制作偏差大。或鋼部件小拼裝累積偏差大。或螺栓緊固程度不一，造成螺栓孔位移。從而導緻構件安裝、緊固困難。

預防措施

（1）螺栓孔制孔應設樣闆，保證尺寸位置正确。安裝前應對螺栓孔及安裝面作好修整。注意消除鋼部件小拼裝偏差，防止累積。螺栓緊固程度應保持一緻。

（2）鋼結構構件每端至少應有兩個安裝孔，以減少鋼構件由于本身下撓導緻孔位偏移，一般采用鋼沖子預選使連接件上下孔重合。施擰螺栓合理工藝是：第一個螺栓第一次必須緊，當第二個螺栓擰緊後，再檢查第一個螺栓并繼續擰緊，以保持螺栓緊固程度一緻。

五、鋼支撐與桁架、柱等連接闆漏焊

鋼支撐安裝，為圖快速，常在柱間和屋架間支撐安裝校正後用定位焊臨時固定，接着進行下一節間柱和屋架支撐的安裝。待全部柱和屋架吊裝完成後，再回過頭來進行支撐永久焊縫施焊固定。這樣做的危害是，由于定位焊強度較低，在施工階段遇到外力（刮風、吊裝碰撞、拴繩等）作用，會使支撐定位焊縫開裂而失去作用，造成柱和桁架失穩，嚴重時，使廠房排架倒塌。

預防措施

柱間、桁架間支撐安裝校正、以臨時定位焊固定後，應由另一組焊工立即滿焊進行永久固定，并加強檢查，以防止個别節點漏焊縫長度、高度不夠，當支撐受外力作用後，連接節點焊縫破壞，而使柱和屋架失穩。

六、鋼柱安裝忽視日照、溫差的影響

鋼柱安裝忽視日照、溫差的影響，不作溫差校正在陽光下校正鋼柱，柱向陽面（簡稱陽面）溫度較背陽面（簡稱陰面）溫度高，兩側産生的溫差，會使鋼柱向陰面彎曲，使柱産生一水平位移，随着日照方向的變化，鋼柱彎曲也随之變化。因此，鋼結構安裝中若忽視日照、溫差的影響，将難以确定構件校正的基準狀态，影響安裝精度。同樣，鋼結構安裝如忽視溫差的影響，不作溫差校正，或不采取一定的消除溫差措施，也會影響鋼柱的安裝精度或增加安裝應力。

預防措施

鋼結構安裝校正時，應考日照溫差對構件産生的變形，并采取一定的消除或削減日照影響措施加以控制，一般做法是：

（1）日照對單根鋼柱影響較敏感，因此在鋼柱安裝應位後應及時安裝相連系的其他承重構件，組成相對穩定的空間單元體系，以減少日照對鋼柱柱端産生的位移影響。

（2）鋼柱或柱梁結構節間的複核、最後校正，應安排在日照影響較小的早晨或下午16點以後或陰天進行。

（3）最後校正完畢的鋼結構節間，其節點應及時最後固定。

（4）溫差産生的影響主要是對長度較大的鋼柱，對10m以上柱，施工各階段的長度測量值應進行溫差換算，換算的标準為20℃；對10m以内的鋼柱，一般可不考慮溫差的影響。

七、鋼結構安裝形成空間單元後

鋼結構安裝形成空間單元後，柱底不及時灌漿固定單層鋼結構節間安裝形成空間剛度單元後，不及時對柱底闆和基礎頂面的空隙最後灌漿固定。由于鋼結構節間安裝已形成空間剛度單元後，結構已無再校正的必要，而結構鋼柱底部與基礎頂面間尚未最後灌注細石混凝土固定，尚存在空隙，形成鉸接，一旦受外力作用，将會移動，使結構産生無法校正（矯正）的偏差，甚至會使結構歪斜。

預防措施

鋼結構安裝形成空間剛度單元後，應及時對柱底闆和基礎頂面的空隙灌注細石混凝土最後固定，使柱底端由鉸接變為固接，境強整體的穩定性。

八、鋼構件出現變形和塗層脫落

鋼構件安裝中出現局部變形和油漆塗層脫落、損壞。造成原因有：構件安裝中，運輸、堆放支承點及吊點綁紮位置不當，安裝次序混亂，構件受碰撞或施加外力強制就位等造成構件變形，導緻安裝困難，形成逾限應力、影響結構承載力。或構件吊裝綁紮未設襯墊，或受摩擦、撞擊，或油漆塗刷質量差，造成油漆塗層局部損傷、脫落，從而會影響結構的耐久性。

預防措施

（1）構件運輸，堆放支承點及構件吊裝綁紮點位置應正确，以防構件彎曲變形。安裝應按方案确定的順序進行，起吊應防止碰撞，安裝不上時，不得施加外力強行就位，以免産生逾限應力使構件變形。

（2）構件綁紮時，吊索與構件棱角之間應襯墊麻袋片、廢輪胎等，吊裝時避免構件互相摩擦，撞擊，以防構件磨損，油漆塗層脫落。安裝前對構件塗刷質量要進行檢驗，不符合要求或局部脫落，鏽蝕，應進行補刷。

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