-
钢结构的加工过程
钢结构的制作加工
1
．钢结构构件的制作加工
1
）钢材的储存
（
1
）钢材储存的场地条件
钢材的储存可露天堆放，
也可堆放在有顶棚的仓库里。露天堆放时，
场地要平整，
并应高于
周围地面，
四周
留有排水沟；
堆放时要尽量使钢材截面的背面向上或向外，
以免
积雪、
积水，
两端应有高差，以利排水。堆放在有顶棚的仓库内
时，可直接堆放在地坪上，下垫楞木。
（
2
）钢材堆放要求
钢材的堆放要
尽量减少钢材的变形和锈蚀；钢材堆放时每隔
5~6
层放置楞木
，其间距以不引
起钢材明显的弯曲变形为宜，
楞木要上下对齐，
在同一垂直面内；
考虑材料堆放之间留有一
定宽度的通道以便运输。
（
3<
/p>
）钢材的标识
钢材端部应树立标牌，标
牌要标明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书编号。
钢
材端部根据其钢号涂以不同颜色的油漆。钢材的标牌应定期检查。
（
4
）钢材的检验
钢材在正式入库前必须严格执行检验制度，
经检验合格的钢材方可办理入库手
续。
钢材检验
的主要内容有：
钢材的数
量、
品种与订货合同相符；
钢材的质量保证书与钢材上打印的记
号
符合；核对钢材的规格尺寸；钢材表面质量检验。
2
）
钢结构加工
制作的
准备工作
⑴详图设计和审查图纸
<
/p>
一般设计院提供的设计图，
不能直接用来加工制作钢结构，
而是要考虑加工工艺，
如公差配
合、加工余量
、
焊接控制等因素后，
在原设计图的基础上绘制加工制作图（又
称施工详图）
。
详图设计一般由加工单位负责进行，
应根据建设单位的技术设计图纸以及发包文件中所规定
的规范、
标准和要求进行。
加工制作图是最后沟通设计人员及施工人员意图的详图，
是实际
尺寸、划线、剪切、坡口加工、制孔、弯制、拼装、焊接
、涂装、产品检查、堆放、发送等
各项作业的指示书。
图纸审核的主要内容包括以下项目：①设计文件是否齐全，设计文件包括设计图、施工图、
图纸说明和设计变更通知单等。
②构件的几何尺寸是否标注齐全。<
/p>
③相关构件的尺寸是否正
确。④节点是否清楚，是否符合国家标准
。⑤标题栏内构件的数量是否符合工程和总数量。
⑥构件之间的连接形式是否合理。
⑦加工符号、
焊接符号是否齐全。
⑧结合本
单位的设备和
技术条件考虑，能否满足图纸上的技术要求。⑨图纸的标准化是否符合国家
规定等。
图纸审查后要做技术交底准备，
其内容主要有：
①根据构件尺寸考虑原材料对接方案和接头
在构件中的位置。
②考虑总体的加工工艺方案及重要的工装方案。
③对构件的结构不合理处
或施工有困难的地方，
要与需方或者
设计单位做好变更签证的手续。
④列出图纸中的关键部
位或者有
特殊要求的地方，加以重点说明。
⑵备料和核对
根据图纸材料表计算出
各种材质、
规格、
材料净用量，
再加一
定数量的损耗提出材料预算计
划。工程预算一般可按实际用量所需的数值再增加
10%
进行提料和备料。核对来料的规格、
尺寸
和重量，仔细核对材质；如进行材料代用，必须经过设计部门同意，并进行相应修改。
⑶编制工艺流程
编制工艺流程的原则
是操作能以最快的速度、
最少的劳动量和最低的费用，
可靠地加
工出符
合图纸设计要求的产品。内容包括：
1
< br>）成品技术要求
2
）具体措施：关键零件的加工方法、<
/p>
精度要求、检查方法和检查工具；主要构件的工艺流程、工序质量标准、工艺措施（如组装
次序、焊接方法等）
；采用的加工设备和工艺设备。
编制工艺流程表（或工艺过程卡）基本内容包括零件名称、件号、材料牌
号、规格、件数、
工序名称和内容、
所用设备和工艺装备名称及
编号、
工时定额等。
关键零件还要标注加工尺
< br>寸和公差，重要工序要画出工序图。
⑷组织技术交底
上岗操作人员应进行
培训和考核
,
特殊工种应进行资格确认
,
充分做好各项工序的技术交底
工作。
技术交底按工程的实施阶段可分为两个层次。
第一个层次是开工前的技术交底会，
参
加的人员主要有：
工程图纸的设计单位，<
/p>
工程建设单位，
工程
监理
单位及制作单位的有关部
门和有关人员。技术交底主要内容有：
1
）工程概况；
2
）工程结构
件的类型和数量；
3
）图
纸中关键部位
的说明和要求；
4
）设计图纸的节点情况介绍；
5
）对钢材、辅料的要求和原材
料对接的质量要求；<
/p>
6
）工程验收的技术标准说明；
7
）交货期限、交货方式的说明；
8
）构
件包装和运输要求；
9
）涂层质量要求；
10
）其他需要说明的技术要求。第二个层次是在投
料加工前进行的本工厂施工人员交底会，
参加的人员主要有：
< br>制作单位的技术、
质量负责人，
技术部门和质检部门的技
术人员、
质检人员，
生产部门的负责人、
施工员及相关工序的代表
人员等。此类技术交底主要内容除上述
10
点外，还应增加工艺方案、工艺规程、施工要点、
主要工
序的控制方法、检查方法等与实际施工相关的内容。
⑸钢结构制作的安全工作
钢结构生产
效率很高，
工件在空间大量、
频繁地移动，
各个工序中大量采用的机械设备都须
作必要的防护和保护。因此，生产过程中的安全
措施极为重要，特别是在制作大型、超大型
钢结构时，更必须十分重视安全事故的防范。
进入施工现场的操作者和生产管理人员均应穿戴好劳动防护用
品，按规程要求操作。
对操作人员进行安全学习和安全教育，特殊工种必须持证上岗。
为了便于钢结构的制作和操作者的操作活动，
构件宜在一定高度
上测量。
装配组装胎架、
焊
接胎架、各
种搁置架等，均应与地面离开
0.4~1.2m
。
构件的堆放、搁置应十分稳固，必要时应设置支撑或定位。构件堆垛不得超
过二层。
索具、吊具要定时检查，不得超过额定荷载。正常磨
损的钢丝绳应按规定更换。
所有钢结构制作中各种胎具的制造
和安装，均应进行强度计算，不能仅凭经验估算。
生产过程中
所使用的氧气、乙炔、丙烷、电源等必须有安全防护措施，并定期检测泄漏和接
地情况。
对施工现场的危险源应做出相应的标志、
信号、
警戒等，
操作人员必须严格遵守各岗位的安
全操作规程，以避免意外伤害。
构件起吊应听
从一个人的指挥。构件移动时，移动区域内不得有人滞留和通过。
所有制作场地的安全通道必须畅通。
3
）
钢结构加工
制作的工艺流程
⑴样杆、样板的制作
样板可采用厚度
0.50
～
0.7
5mm
的铁皮或塑料板制作
,
其精度要
求见表
6-2
。样杆一般用铁皮
或扁铁
制作
,
当长度较短时可用木尺杆。样杆、样板应注明工号、图号
、零件号、数量及加
工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚圆半径等。样杆、样
板应妥善保存，直至工
程结束后方可销毁。
⑵号料
核对钢材规格、
材质、
批号，
并应清除钢板表面油污、
泥土及赃物。
号料方法有集中号料法、
套料法、统计
计算法、余料统一号料法四种。
若表面质量满足不了质量要求
,
钢材应进行矫正
,
< br>钢材和零件的矫正应采用平板机或型材矫
直机进行
,
较厚钢板也可用压力机或火焰加热进行
,
逐
渐取消用手工锤击的矫正法。
碳素结构
钢在环境温度低于
-
16℃,低合金结构钢在低于
-
12℃时
,
不应进行冷矫正和冷弯曲。
矫正后的钢材表面，
不应有明显的凹面和损伤<
/p>
,
表面划痕深度不得大于
0.5mm
，
且不应大于该
钢材厚度负允许偏差的
1/2
。
⑶划线
利用加工制作图、
样杆、
样板及钢卷尺进行划线。
目前已有一些先进
的
钢结构加工
厂采用程
控自动划线机<
/p>
,
不仅效率高
,
而且精确、省料。划线的要领有二条：
①划线作业场地要在不
直接受日光及外界气温影响的室内
,
最好是开阔、明亮的场所。
②用划针划线比用墨尺及划线用绳的划线精度高。划针可用砂
轮磨尖
,
粗细度可达
0.3mm
左
右。划线有三种办法：先划线、后划线、一般先划线及他端后划线。
当进行下料部分划线时
要考虑剪切余量、切削余量。
⑷切割
钢材的切割包括气割、等离子
切割类高温热源的方法
,
也有使用剪切、切削、摩擦热等机械<
/p>
力的方法。要考虑切割能力、切割精度、切剖面的质量及经济性。
⑸边缘加工和端部加工
方法主要有：
铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。
铲边：
有手工铲边和机械铲边两种。铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的
ι
< br>/3000
，且不
得大于
2mm
。
刨边：
使
用的设备是刨边机。
刨边加工有刨直边和刨斜边两种。
一般的刨
边加工余量
2
～
4mm
。
铣边：使用的设备是铣边机，工效高，能耗少。
碳弧气刨：使用的设备是气刨枪。效率高，无噪音，灵活方便。
坡口加工：
一般可用气体加工和机械加工
,
在特殊的情况下采用手动气体切割的方法
,
但必须
进行事后处理
,
如打磨
等。
现在坡口加工专用机已开始普及
,
最近又出现了
H
型钢坡口及弧形
坡口的
专用机械
,
效率高、
精度高。
焊接质量与坡口加工的精度有直接关系
,
如果坡
口表面粗
糙有尖锐且深的缺口
,
就容易
在焊接时产生不熔部位
,
将在事后产生焊接裂缝。又如
,
在坡口
表面粘附油污
,
焊接时就会产生气孔和裂缝
,
因此要
重视坡口质量。
⑹制孔
在焊接结构中
,
不可避免地将会产生焊接收缩和变
形
,
因此在制作过程中
,
把握好什么时候开
孔将在很大程度上影响产品精度。
特别是对于柱及梁的工程现场连接部位的孔群的尺寸精度
直接影响钢结构安装的精度
,
因此把握好开孔的时间是十分重要的
,<
/p>
一般有四种情况：
第一种：
在构件加工时顶先划上孔位
,
待拼装、
焊接及变形矫正完成后
,
再划线确认进行打孔
加工。
第二种：
在构件一端先进行打孔加工
,
待拼装、
焊接及变形矫正完成后
,
再对另一端进行打孔
< br>加工。
第三种：
待构件焊接及
变形矫正后
,
对端面进行精加工
,
然后以精加工面为基准
,
划线、
打孔。
第四种：在划线时
,
考虑了焊接收缩量、变形的余量、允许公差等
,
直接进行打孔。
机械打孔有电钻及风钻、立式钻
床、摇臂钻床、桁式摇臂钻床、多轴钻床、
NC
开孔机。
气体开孔
,
最简单
的方法是在气割喷嘴上安装一个简单的附属装置
,
可打出
φ
30
的孔。
钻模和板叠套钻制孔。
这是目前国内尚未流行的一种制孔方法
,
应用夹具固定
,
钻
套应采用碳
素钢或合金钢。如
T8
、<
/p>
GCr13
、
GCr15
等制作
,
热处理后钻套硬度应高于钻头硬度
HRC2
～
3
。
钻模板上下两平面应平行
,
< br>其偏差不得大于
0.2mm,
钻孔套中心与钻模板平面应
保持垂直
,
其
偏差不得大于
0.15mm,
整体钻模制作允许偏差符合有关规定。
数控钻孔
:
近年来数控钻孔的发
展更新了传统的钻孔方法
,
无需在工件上划线
< br>,
打样冲眼
,
整
个加工过程自动进行
,
高速数控定位
< br>,
钻头行程数字控制
,
钻孔效
率高
,
精度高。
制孔后应用磨光机清除孔边毛刺
,
并不得损伤母材。
⑺组装
钢结构组
装的方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎模装配法。
地样法：用
1
：
1
的比例在装配平台上放出构件实样，然后根据零件在实样上的位置，分别组
装起来成为构件。此装配方法适用于桁架、构架等小批量结构的组装。
仿形复制装配法：先用地样法组装成单面（单片）的结构，然后定位点焊牢固，将其翻身，
作为复制胎模，
在其上面装配另一单面结构，
往返
两次组装。
此种装配方法适用于横断面互
为对称的桁架结构。<
/p>
立装法：
根据构件的特点及其零件的稳
定位置，
选择自上而下或自下而上的顺序装配。
此装
配方法适用于放置平稳，高度不大的结构或者大直径的圆筒。
卧装法：将构件放置于卧的位置进行的装配。适用于断面不大，但长度较大的细长构件。< p>
胎模装配法：
将构件的零件用胎模定位在其装配
位置上的组装方法。
此种装配方法适用于制
造构件批量大、精度
高的产品。
拼装必须按工艺要求的次序进行，当有隐蔽焊缝时
，必须先予施焊，经检验合格方可覆盖。
为减少变形，尽量采用小件组焊，经矫正后再大
件组装。
组装的零件、部件应经检查合格
,
零
件、部件连接接触面和沿焊缝边缘约
30
～
50mm
范围内
的铁锈、毛刺、污垢、冰雪、油迹等应清除
干净。
板材、型材的拼接应在组装前进行；构件的组装应在部
件组装、焊接、矫正后进行，以便减
少构件的残余应力，保证产品的制作质量。构件的隐
蔽部位应提前进行涂装。
钢构件组装的允许偏差见《钢结构工
程施工质量验收规范》
GB50205-2001
有关规定。<
/p>
⑻焊接
焊接
是
钢结构加工
制作中的关键步骤。
⑼摩擦面的处理
高强度螺栓摩擦面处
理后的抗滑移系数值应符合设计的要求（一般为
0.45
～
0.55
）
。摩擦面
的处理可采用喷砂、喷丸、酸洗、砂轮打磨等方法，一般应按设计要求进行，设计无要求时
施工单位可采用适当的方法进行施工。采用砂轮打磨处理摩擦面时
,
打磨范围不应小于螺栓
孔径的
4
倍
,
打磨方向宜与构件受力方向垂直。高强度螺栓的摩擦连接
面不得涂装
,
高强度螺
栓安装完后
,
应将连接板周围封闭
,
< br>再进行涂装。
⑽涂装、编号
涂装环境温度应符合涂料产品说明书的规定
,
< br>无规定时
,
环境温度应在
5
～38℃之间
,
相对湿
度不应大于
85%,
构件表面没有结露和油污等
,
涂装后
4h
内应保护免
受淋雨。
钢构件表面的除锈方法和除锈等级应符合规范的规定
,
其质量要求应符合国家标准《涂装前
钢材表面锈蚀等级和除锈等级》
的规定。
构件表面除锈方法和除
锈等级应与设计采用的涂料
相适应。
施工图中注明不涂装的部位和安装焊缝处的
30
～
50mm
宽范围内以及高强度螺栓摩擦连接面
不得涂
装。
涂料、涂装遍数、涂层厚度均应符合设计的要求。
构件涂装后
,
应按设计图纸进行编号
,
编号的位置应符合便于堆放、
便于安装、
便于检查的原
则。对于大型或重要的构件还应标注重量、重心、
吊装位置和定位标记等记号。编号的汇总
资料与运输文件、施工组织设计
的文件、质检文件等统一起来
,
编号可在竣工验收后加以复
涂。
加工制作图的绘制、号料、放线、切
割、坡口加工、开制孔、组装
(
包括矫正
)
、焊接、摩擦
面的处理、涂装与编号是
钢结构加工
制作的主要工艺。
4
）钢结构构件的验收、运输、堆放
⑴钢结构构件的验收
钢构件加工制作
完成后
,
应按照施工图和国标
《钢结构
工程施工及验收规范》
(GB50205-2001)
的规定进
行验收
,
有的还分工厂验收、工地验收
,
因工地验收还增加了运输的因素
,
钢
构件出
厂时
,
应提供下列资料：
①产品合格证及技术文件。
②施工图和设计变更文件。
③制作中技术问题处理的协议文件。
④钢材、连接材料、涂装材料的质量证明或试验报告。
⑤焊接工艺评定报告。
⑥高强度螺栓
摩擦面抗滑移系数试验报告
,
焊缝无损检验报告及涂层检测资料
。
⑦主要构件检验记录。
⑧预拼装记录
,
由于受运输、吊装条件的限制<
/p>
,
另外设计的复杂性
,
< br>有时构件要分二段或若干
段出厂
,
为了保证工地安装的顺利进行
,
在出厂前进行预拼装（需预拼
装时）
。
⑨构件发运和包装清单。
⑵构件的运输
发运的构件
,
单件超过
3t
的
,
宜在易见部位用油漆标上重量及重心位置的标志
,
以免在装、
卸
车和起吊过程中损
坏构件；节点板、高强度螺栓连接面等重要部分要有适当的保护措施
,
< br>零
星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束或包装发运。
大型或重型构件的运输应根据行车路线、
运输车辆的
性能、
码头状况、
运输船只来编制运输
方案。在运输方案中要着重考虑吊装工程的堆放条件、工期要求来编制构件的运输顺序。
运输构件时
,
应根据构件的长度、重量
断面形状选用车辆；构件在运输车辆上的支点、两端
伸长的长度及绑扎方法均应保证构件
不产生永久变形、
不损伤涂层。
构件起吊必须按设计吊
点起吊
,
不得随意。
公路运输装运的高度极限
4.5m,
如
需通过隧道时
,
则高度极限
4m,
构件长出车身不得超过
2m
。
⑶构件的堆放
构件一般
要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。
构件堆放扬地应平整坚实
,
无水坑、
冰层
,
< br>地面平整干燥
,
并应排水通畅
,
有较好的排水设施
,
同时有车辆进出的
回路。
构件应按种类、型号、安装顺序划分区域
,
插竖标志牌。构件底层垫块要有足够的支承面
,<
/p>
不允许垫块有大的沉降量
,
堆放的高度应
有计算依据
,
以最下面的构件不产生永久变形为准
,
不得随意堆高。钢结构产品不得直接置于地上
,<
/p>
要垫高
200mm
。
在堆放中
,
发现有变形不合格的
构件
,
则严格检查
,
< br>进行矫正
,
然后再堆放。
不得把
不合格的变
形构件堆放在合格的构件中
,
否则会大大地影响安装进度。
对于已堆放好的构件
,
要派专人汇总资料
,
建立完善的进出厂的动态管理
,
严禁乱翻、乱移。
同时对已堆放好的构件进行适当保护
,
避免风吹雨打
、日晒夜露。
不同类型的钢构件一般不堆放在一起。
同一工程的钢构件应分类堆放在同一地区，
便于装车
发运。
2
．钢结构构件的焊接
1
）焊接方法
(1)
焊接方法概述
焊接是借助于能源
,
使两个分离的物体产生原子
(
分子
)
间结合而连
接成整体的过程。用焊接
方法不仅可以连接金属材料
,
如钢材、铝、
铜、
钛等
,
还能连接非金属
,
如塑料、
陶瓷
,
甚至还
可以解决
金属和非金属之间的连接
,
我们统称为工程焊接。用焊接方法制
造的结构称为焊接
结构
,
又称工程焊接
结构。
根据对象和用途大致可分为建筑焊接结构、
贮罐和容器焊
接结构、
管道焊接结构、导电性焊接结构四类
,
我们所称的钢结构包含了这四类焊接结构。选用的结
构材料是钢材
,
而且大多为普通碳素钢和低合金结构钢
,
常用的钢号有
Q235
、
16Mn
、
16Mnq
、
15MnV
、
15MnVq
等
,
主要的焊接方法有手工电弧焊、气体保护焊、自保护电弧
焊、埋弧焊、
电渣焊、等离子焊、激光焊、电子束焊、栓焊等。
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电弧焊
、
自动埋弧焊、半自动与自动
CO2
气
体保护焊和自保护电弧焊为主。在某些特殊应用场合，则
必须使用电渣焊和栓焊。
(2)
手工电弧焊
依靠电弧的热量进行焊接的方法称为电弧焊
,
< br>手工电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的一种
电弧焊
,<
/p>
是钢结构焊接中最常用的方法。焊条和焊件就是两个电极
,
产生电弧
,
电弧产生大量
的热量
,
熔化焊条和焊件，焊条端部熔化形成熔滴
,
过渡到熔化的焊件的母材上融合
,
形成熔
池并进行一系列复杂的物理—冶金反应。
随
着电弧的移动
,
液态熔池逐步冷却、
结
晶
,
形成焊
缝。在高温作用下
,
冷敷于电焊条钢芯上的药皮熔融成熔渣
,
覆盖在熔池金属表面
,
它不仅能
保护高温的熔池金属不与空气中有害的氧、氮发生化学反应
,
并且还能参与熔池的化学反应
和渗入合金等
,
在冷却凝固的金属表面
,
形成保护渣壳。
(3)
气体保护电弧焊
又称为熔化极气体电弧焊
,
以焊丝和焊件作为两个极
,
两极之间产生电弧热来溶化焊丝和焊
件母材
,
同时向焊接区域送人保护气体
,
使电弧、
熔化的焊丝、
熔池及附近的
母材与周围的空
气隔开
,
焊丝自动送进
,
在电弧作用下不断熔化
,
与熔化的母材一起融合
,
形成焊缝金属。
这种
焊接法简称
GMAW(Gas Metal
Arc Welding)
由于保护气体的不同
,
又可分为：
CO2
气体保护电
弧焊
,
是目前最广泛使用的焊接法
,
特点是使用大电流和细焊丝
,
焊接速度
快、熔深大、作业
效率高；
M1G(Metal-Inert-
Gas)
电弧焊
,
是将
CO2
气体保护焊的保护气体变成
Ar
或
He
等惰
性气体；
MAG(Metal-Active-Gas)
电弧焊
< br>,
使用
CO2
和
Ar
的混合气体作为保护气体
(80%Ar+20%C
O2),
这种方法既经济又有
MIG
的
好性能。
(4)
自保护电弧焊
自保护电弧焊曾称为无气体保护电弧焊。与气体保护电弧焊相比抗风性好
,
风速达
10m/s
时
仍能得到无气孔而且力学性能优越的焊缝。
由于自动焊接
,<
/p>
因此焊接效率极高。
焊枪轻
,
不用
气瓶
,
因此操作十分
方便
,
但焊丝价格比
CO2
保护焊的要高。在海洋平台、目前美国的超高层
建筑钢结构广泛使用这种方
法。
自保护电弧焊用焊丝是药芯焊丝
,
使用的焊机为比交流电源更稳定焊接的直流平特性电源。
(5)
埋弧焊
埋弧焊是电弧在可熔化的颗粒状焊剂覆盖下燃烧的一种电弧焊。
原理如下：
向熔池连续不断
送进的裸焊丝
,
< br>既是金属电极
,
也是填充材料
,
电弧在焊剂层下燃烧
,
将焊丝、
母材熔化而形成
熔池。
熔融的焊剂成为熔渣<
/p>
,
覆盖在液态金属熔池的表面
,
使高温熔池金属与空气隔开。
焊剂
形成熔渣除了
起保护作用外
,
还与熔化金属参与冶金反应
,
从而影响焊缝金属的化学成分。
2
）焊接变形的种类
焊接变形可分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形等。
线性缩短：是指焊件收缩引起的长度缩短和宽度变窄的变形
,<
/p>
分为纵向缩短和横向缩短。
角变形：是
由于焊缝截面形状在厚度方向上不对称所引起的
,
在厚度方向上
产生的变形。
波浪变形：
大面积薄板
拼焊时
,
在内应力作用下产生失稳而使板面产生翘曲成为波浪形
变形。
扭曲变形：焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同
及构件翼缘与腹板的纵向收缩不一
致，综合而形成的变形形态。扭曲变形一旦产生则难以
矫正。主要由于装配质量不好
,
工件
搁
置不正
,
焊接顺序和方向安排不当造成的
,
在施工中特别要引起注意。
构件
和结构的变形使其外形不符合设计图纸和验收要求不仅影响最后装配工序的正常进行，
而
且还有可能降低结构的承载能力。
如已产生角变形的对接和搭接构件在受拉时将引起附加
弯矩，其附加应力严重时可导致结构的超载破坏。
3
）焊接残余变形量的影响因素
主要影响因素包括：
①焊缝截面积的
影响：焊缝面积越大，冷却时引起的塑性变形量越大。
焊缝面积对纵向、横
向及角变形的影响趋势是一致的，而且起主要的影响。
②焊接热输入的影响：一般情况下，热输入大时，加热的高温区范围大，冷却速度慢，使接
< br>头塑性变形区增大。对纵向、横向及角变形都有变形增大的影响。
③工件的预热、层间温度影响：预热、层间温度越高，相当于热输入增大，使冷却速度慢，
收缩变形增大。
④焊接方法的影响：
各种焊接方法的热输入差别较大，
在其他条件相同情况下，
收缩变形值
不同。
⑤接头形
式的影响：
焊接热输入、焊缝截面积、焊接方法等因素条件相同时，不同的接头形
式对纵向、横向及角变形量有不同的影响。
⑥焊接层数的影响：
横向收缩在对接接头多层焊时，
第一道焊缝
的横向收缩符合对接焊的一
般条件和变形规律，
第一层以后相当
于无间隙对接焊，
接近于盖面焊时已与堆焊的条件和变
形规律相
似，
因此收缩变形相对较小；
纵向变形，
多层焊时的纵向收缩变形比单层焊时小得
多，而且焊的层数越多，纵向变形越小。
4
）焊接的主要缺陷
国标《金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明》
将焊缝缺陷分为六类
< br>,
裂纹、孔穴、
固体夹杂
,
未熔
合和末焊透、形状缺陷和上述以外的其他缺陷。每一缺陷大类用
一个三位阿拉伯数字标记
,
每一缺陷小类用一个四位阿拉伯数字
标记
,
同时采用国际焊接学会(I
Ⅳ)“参考射线底片汇
编”中字母代号来对缺陷进行简化标记。
⑴裂纹缺陷以焊缝冷却结晶时出现裂纹的时间阶段区分有热裂纹（高温裂纹）
、冷裂纹、延
迟裂纹。
①热裂纹
热裂纹是由于焊缝金属结晶
时造成严重偏析
,
存在低熔点杂质
,<
/p>
另外是由于焊接拉伸应力的
作用而产生的。防止措施有：
控制焊缝的化学成分。降低母材及焊接材料中形成低熔点共晶物即易于
偏析的元素，如硫、
磷含量；降低碳含量；提高
Mn
含量，使
Mm/S
比值达到
20
～
60
。
控制焊接工艺参数。控制焊接电流和焊接速度，使各焊道截面上部的宽度和深度比值
达到
1.1
～
1.2,
同时控制焊接熔池形状；
避免坡口和间隙过小使焊缝成形系数太小；
焊前预热可
降低预热裂纹的倾向；
合理的焊接顺序可以使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接，
减小焊缝
收缩时所受拉应力，也可减小热裂纹倾向。
②冷裂纹
冷裂纹发生于焊缝冷却过程
中较低温度时，
或沿晶或穿晶形成，
视焊接接头所受的应力状态
和金相组织而定。冷裂纹也可以在焊后经过一段时间（几小时或几天）
< br>才出现，称之为延迟
裂纹。
防
止的办法是：焊前烘烤
,
彻底清理坡口和焊丝表面的油、水、锈
、污等减少扩散氢含量。
焊前预热、
焊后缓冷
< br>,
进行焊后热处理。采取降低焊接应力的工艺措施，
如：
在实际工作中，
如果施焊条件许可双面焊，
结构承载条件允许部分焊透焊接时，
应尽量采用对称坡口或部分
焊透焊缝作为降低冷裂纹倾向的措施之一。
⑵孔穴缺陷分为气孔和弧坑缩孔两种。气孔造成的主要原因：
焊条、焊剂潮湿
,
药皮剥落；坡口表面
有油、水、锈污等未清理干净；电弧过长
,
熔池面积过
大；保护气体流量小
,
纯度低；焊矩摆动大
,
焊丝搅拌熔池不充分；焊接环境湿度大
,
焊工操
作不熟练。
防止措施：
①不得使用药皮剥落、开
裂、变质、偏心和焊芯锈蚀的焊条
,
对焊条和焊剂要进行烘烤。
②认真处理坡口。
③控制焊接电流和电弧长度。
④提高
操作技术
,
改善焊接环境。
弧坑缩孔是由于焊接电流过大
,
灭弧时间短而造
成的
,
因此要选用合适的焊接参数
,<
/p>
焊接时填
满弧坑或采用电流衰减灭弧。
利
用超声波探伤
,
搞清缺陷的位置后
,<
/p>
用碳弧气刨等完全铲除焊
缝
,
搞成船底形的沟再进行补焊
,
焊后再次检查。
⑶固体夹杂缺陷有夹渣和金属夹杂两种缺陷。
造成夹渣的原因有：
多道焊层清理不
干净；电流过小
,
焊接速度快
,
熔渣来不及浮出；焊条或焊矩角度不当
,
焊工
操作不熟练
,
坡口设计不合理
,
焊条形状不良。
防
止办法是：彻底清理层间焊道；合理选用坡口
,
改善焊层成形<
/p>
,
提高操作技术。
金属夹杂缺陷是由于：氩弧焊采用接触引弧
,
操作不熟练；
钨级与熔池或焊丝短路；焊接电
流过大
,
钨棒严重烧损。
防止办法是：氩弧焊时尽量采用高频引弧<
/p>
,
提高操作技术
,
选用合适的焊接工艺。
⑷未熔合缺陷主要是由于运条速度过
快
,
焊条焊矩角度不对，电弧偏吹；坡口设计不良，电
流过小，电弧过长，坡口或夹层清理不干净造成的。
< br>防止办法是：提高操作技术，选用合适的工艺参数，选用合理的坡口，彻底清理焊件。
未焊透缺陷产生的原因是由于坡口设计不良，间隙过小，操作不熟练等造成的。<
/p>
防止办法是：选用合理的坡口形式，保证组对间隙，选用合适的
规范参数，提高操作技术。
⑸形状缺陷分为咬边、
焊瘤、
下塌、
根部收缩、
错边、
角度偏差、
焊缝超高、
表面不规
则等。
咬边缺陷是由于电流过大或电弧过长，
埋弧焊时电压过低，
焊条和焊丝的角度不合适等原因
造
成的。对咬边部分需用直径
3.2
～
4
.0mm
的焊丝进行修补焊接。
焊瘤
是由于电流偏大或火焰率过大造成的
,
另外焊工技术差也是主要
原因。对于重要的对接
焊部分的焊瘤要用砂轮等除去。
下塌缺陷又称为压坑缺陷
,
是由于焊接电流过
大
,
速度过慢
,
因此熔池金属温度过高而造的。
用碳弧气刨进行铲除
,
然后修补焊接。
根部收缩缺陷主要是焊接电流过大或火焰率过大
,
使熔池体积过
大造成的
,
因此要选合适的
工艺参数。
错边缺陷主要是组对不好
,
因此要求组对时严格要求。
从背面进行补焊
,<
/p>
也可使用背衬焊剂垫
进行底层焊接
,
希望焊成倾斜度为
1/2.5
。
角度偏差缺陷主要由于组对不好
,
焊接变形等造成的
,
因此要求组对好
,
采用控制变形的措施
才能防止发生。
焊缝超高、
焊脚不对称、
焊
缝宽度不齐、
表面不规则等缺陷产生的主要原因是：焊接层次布
置不好
,
焊工技术差
,
护目镜颜色过深
,
影响了观察熔池情况。
⑹其他缺陷
其他缺陷主要有电弧擦伤、飞溅、表面撕裂等。
电弧擦伤是由于焊把与工件无意接触
,
焊接电缆破损
；
未在坡口内引弧
,
而是在母材上任意
引
弧而造成的。因此
,
启动电焊机前<
/p>
,
检查焊接
,
严禁与工件短路；包裹绝缘带
,
必须在坡口内
< br>引弧
,
严肃工艺纪律。
飞溅是由于焊接电流过大
,
或没有采取防护措
施，也有因
CO2
气体保护焊焊接回路电感量不
合适造成的。可采用涂白垩粉调整
CO2
气体保护焊焊
接回路的电感。
5
）焊接的质量检验
焊接质量检验包括焊前检验、焊接生产中检验和成品检验。
(1)
焊前检验
检验技术文件
(
图纸、标准、工艺规程等
< br>)
是否齐备。焊接材料
(
焊条、
焊丝、焊剂、气体等
)
和钢材原材料的质量检验
,
构件装配和焊接件边缘质量检验、
焊接设备
(
焊机和专用胎、
模具
等
)
是否完善。
焊工应经过考试取得合
格证
,
停焊时间达
6
< br>个月及以上
,
必须重新考核方可上岗
操作。
(2)
焊接生产中的检验
主要是对焊接设备运行情况、焊接规范和焊接工艺的执行情况
,
以及多层焊接过程中夹渣、
焊透等缺陷的自检等
,
目的是防止焊接过程中缺陷的形成
,
及
时发现缺陷
,
采取整改措施
,
特
别是为了提高焊工对产品质量的高度责任心和认真执行焊接工艺的严明
的纪律性。
1
）焊接工艺评定
< br>首次使用的钢材应进行工艺评定
,
但当该钢材与已评定过
的钢材具有同一强度等级和类似的
化学成分时
,
可不进行焊接工艺评定。
首次采用的焊接方法
,
采用新的焊接材料施焊
,
< br>首次采用的重要的焊接接头形式
,
需要进行预
热、后热或焊后热处理的构件
,
都应进行工艺评定
。
进行工艺评定用的钢材、焊接材料和焊接方法应与工程所使
用的相同；对于要求熔透的
T
形接头焊接试件
< br>,
应与工程实物相当。焊接工艺评定应由较高技能的焊工施焊。
< br>
2
）焊接工艺
①施焊电源的网路电压波动值应在±5%范围内
,
超
过时应增设专用变压器或稳压装置。
②根据焊接工艺评定编制
工艺指导书
,
焊接过程中应严格执行。
③对接接头、
T
形接头、角接接头、十
字接头等对接焊缝及组合焊缝应在焊缝的两端设置引
弧和引出板；
其材料和坡口形式应与焊件相同。
引弧和引出的焊缝长度：
埋
弧焊应大于
50mm,
手弧焊及气体保护焊应大于
20mm
。焊接完毕应采用气割切除引弧和引出板
,
不得用锤击落
,
并修磨平整。
④角焊缝转角处宜连续绕角施焊
,
起落弧点距焊缝端部宜大于
10mm
；角焊缝端部
不设引弧和
引出板的连续焊缝
,
起落弧
点距焊缝端部宜大于
10mm,
弧坑应填满。
< br>
⑤下雪或下雨时不得露天施焊
,
构件焊区表面潮湿或冰雪没有清除前不得施焊
,
风速超过或<
/p>
等于
8m/s(CO2,
保护焊风速
>2m/s),
应采取挡风措施
,
定位焊工应有焊工合格证。
⑥不得在焊道以外
的母材表面引弧、
熄弧。
在吊车梁、
吊
车桁架及设计上有特殊要求的重要
受力构件其承受拉应力区域内
,
不得焊接临时支架、卡具及吊环等。
⑦多层焊接宜连续施焊
,
每一层焊道焊完后应及时清理并检查
,
如发现焊接缺陷应清除后再
施焊
,
焊道层间接头应平缓过渡并错开。
⑧焊缝同一部位返修次数
,
不宜超过两次<
/p>
,
超过二次时
,
应经焊接技术负责人核准后再进行。
⑨焊缝坡口和间隙超差时
,
不得采用填加金属块或焊条的方法处理。
⑩对接和
T
形接头要求熔透的组
合焊缝
,
当采用手弧焊封底
,
自动焊盖面时
,
反面应进行清
< br>根。
⑾T
形接头要求熔透的组
合焊缝
,
应采用船形埋弧焊或双丝埋弧自动焊
< br>,
宜选用直流电流；
厚
度
t≤8mm
的薄壁构件宜采用二氧化碳气体保护焊。
< br>厚度
t
＞
5mm
板的对接立焊缝宜采用电渣
焊。
⑿栓钉焊接前应用角向磨光机对焊接部位进行打磨
,
焊后<
/p>
,
焊接处未完全冷却之前
,
不得打碎
瓷环。栓钉的穿透焊
,
应使压型钢板与钢梁上翼缘紧密相贴其间隙不得
>1mm
。
⒀轨道间采用手弧焊焊接时应符合下列规定
< br>,
轨道焊接宜采用厚度≥12mm,宽≥100mm
的紫
铜板弯制成与轨道外形相吻合的垫模；焊接的顺序由下向上
,<
/p>
先焊轨底
,
后焊轨腰、轨头
,
最
后修补四周；
施焊轨底
的第一层焊道时电流应稍大些以保证焊透和便于排渣。
每层焊完后要
清理
,
前后两层焊道的施焊方向应相反；
< br>采取预热、
保温和缓冷措施
,
预
热温度为
200
～300℃,
保温可采
用石棉灰等。焊条选用氢型焊条。
⒁当压轨器的轨板与吊车梁
采用焊接时
,
应采用小直径焊条
,
小电流跳焊法施焊。
⒂柱与柱
,
柱与梁的焊接接头
,
当
采用大间隙加垫板的接头形式时
,
第一层焊道应熔透。
⒃焊接前预热及层间温度控制
,
宜采用测温器具测量
(
点温计、热电偶温度计等
)
。预热区在
焊道两侧
,
其宽度应各为焊件厚度的
2
倍以
上
,
且不少于
100mm,
环境温度低于0℃时
,
预
(
后
)
热
温度
应通过工艺试验确定。
⒄焊接
H
型钢
,
其翼缘板和腹板应采用半自动或自动
气割机进行切割
,
翼缘板只允许在长度
方向拼接；
腹板在长度和宽度方向均可拼接
,
< br>拼接缝可为“十”,字形或“T”形
,
翼缘板的拼
接缝与腹板的错开
200mm
以上
,
拼接焊接应在
H
型钢组
装前进行。
⒅对需要进行后热处理的焊缝
,
应焊接后钢材没有完全冷却时立即进行
,
后热温度为
200
～
300℃
,保温时间可按板厚每
30mm 1h
计
,
但不得少于
2h
。
(3)
焊接检验
全部焊接工作结束
,
焊缝清理干净后进行成品检
验。
检验的方法有很多种
,
通常可分为
无损检
验和破坏性检验两大类。
1
）无损检验
可分为外观检查、致密性检验、无损探伤
①外观检查：是一种简单而应用广泛的检查方法
,
焊缝的外
观用肉眼或低倍放大镜进行检查
表面气孔、夹渣、裂纹、弧坑、焊瘤等
< br>,
并用测量工具检查焊缝尺寸是否符合要求。
根据结构件承受荷载的特点
,
产生脆断倾向的大
小及危害性
,
将对接焊缝分为三级，
不
同质量
等级的焊缝，质量要求不一样，规定采用的检验比例、验收标准也不一样。
一级焊缝：重级工作制和起重量
>50t<
/p>
的中级工作制的吊车梁
,
其腹板、翼缘板
、吊车桁架的
上下弦杆的拼接焊缝。
母材板厚
Q235
钢
t>38mm,1
6Mn
钢
t>30mm,16Mnq
、
15Mnq
钢
t>25mm,
且要求熔敷金属在
-
20℃
的冲击功
Akv≥27J,承受动载或静载结构的全焊透对接焊缝。
二级焊缝：除上述之外的其他全焊透对接焊缝及吊车梁腹板和翼缘板间组合焊
缝为二级焊
缝。
三级焊缝：非承载的
不要求焊透或部分焊透的对接焊缝、组合焊缝以及角焊缝为三级焊缝。
②致密性检验
,
主要用水
(<
/p>
气
)
压试验、煤油渗漏、渗氨试验、真空
试验、氦气探漏等方法
,
这些方法对于管道工程、压力容器等是
很重要的方法。
③无损探伤：主要有磁粉探伤、涡流探伤、渗
透探伤、射线探伤、超声波探伤等
,
所谓无损
< br>探伤就是利用放射线、超声波、电磁辐射、磁性、涡流、渗透性等物理现象
,
在不损伤被检
产品的情况下
,
发现和检查内部或表面缺陷的方法。
磁粉探伤
(MT)
：是利用焊件在磁化后
,
在缺陷的上部会产生不规则的磁力线这一现象来判断
焊缝中缺陷位置。可
分为干粉法、湿粉法、萤光法等几种。
涡流探伤
(ET)
：将焊件处于交流磁场的作用下
,
由于电磁感应的结果会在焊件中产生涡流。
涡流产生的磁场将削弱主磁场
,
形成叠加磁场。
焊件中的缺陷会使涡
流发生变化
,
也会使叠加
磁场发生变化
,
探伤仪将通过测量线圈发现缺陷。
渗透探伤
(PT)
：是依靠液体的渗透
性能来检查和发现焊件表面的开口缺陷
,
一般有着色法和
萤光法。
射线探伤
(RT)
：是检验焊缝内部缺陷的准确而可靠的方法。当射线透过焊件时
,
焊缝内的缺
陷对射线的衰减和吸收能力与密实材料不
同
,
使射线作用在胶片上
,
由于射线强度不同
,
胶片
冲洗后深浅影像不同
,
而判断出内部缺陷。
超声波探伤
(UT)
：
是利用频率超过
20kHz
的超声波在渗入金属
材料内部遇到异质界面时会产
生反射的原理来发现缺陷。
2
）破坏性检验
焊接质量的破坏性检验包括焊接接头的机械性能试验、焊缝化学成分分析、金相组织测定、
< br>扩散含量测定、接头的耐腐蚀性能试验等
,
主要用于测定
接头或焊缝性能是否能满足使用要
求。
①机械性能试验：包括测定焊接接头的强度、延伸率、断面收缩率、拉伸试验、冷弯试验、
冲击试验等
,
国标《焊接接头机械性能试验取样方法》
（
GB2649
）规定了取样方法
,
国标《焊
接接头拉伸试验方法》
（
GB2651
）规定了金属材料焊接接头横向拉伸
试验和点焊接头的剪切
试验方法；国标《金属拉伸试验方法》
（
GB228
）和国标《金属高温拉伸试验方法》
（
GB4338
）
规定了拉伸
试验的方法；国标《焊接接头弯曲及压扁试验方法》
（
GB26
53
）规定了焊接接头
正弯及背弯试验
,
横向侧弯试验
,
纵向正弯及背弯试验
,
管材压扁试验等的方法；国标《焊接
接头冲击试验方法》规定了焊接接头的夏比冲击试验方法
,
以测
定试样的冲击吸收功。
②化学成分分析：
是对焊缝的化学成分分析
,
是测定熔敷金属化学成分
,
我国的焊条标准中对
此做出了专门的规定。
③金相组织测定
,
< br>是为了了解焊接接头各区域的组织
,
晶粒度大小和
氧化物夹杂
,
氢白点等缺陷的分布情况
,
通常有宏观和微观方法之分。
④扩散氢测定：国标《电焊条熔敷金属中扩散氢测定方法》
（
GB3965
）适用于手工电弧焊药
皮焊条熔敷金属
中扩散氢含量的测定。
⑤耐腐蚀试验方法：国标《不锈钢耐腐
蚀试验方法》
（
GB4334
）等规定
不同腐蚀试验方法
,
不同的原理和评定判断法。
3
．螺栓连接
螺栓作为钢结构主要连接紧固件，通常用于钢结构中构件间的连接、固定、
定位等，钢结构
中使用的连接螺栓一般分为普通螺栓和高强度螺栓两种。
普通螺栓连接
钢结构普通
螺栓连接即将螺栓、
螺母、
垫圈机械地和连接件连接在一起形成
的一种连接方式。
一般受力较大的结构或承受动荷载的结构，
当
采用普通螺栓连接时，
螺栓应采用精制螺栓以
减小接头的变形量
。
精制螺栓连接是一种紧配合连接，
即螺栓孔径和螺栓直径差一
般在
0.2
～
0.5mm
，有的要求螺栓孔径和螺栓直径相等，施工时需要强行打入。精制螺栓连接加工费用
< br>高、施工难度大，工程上已极少使用，逐渐被高强度螺栓连接所替代。
（
1
）普通螺栓种类
1
）普通螺栓的材性
螺栓按照性能等级分
3.6
、
4.6
、
4.8
、
5.6
、
5.8
、
6.8
、
8.8
、
9.8
、
10.9
、
12.9
十个等级，其
中
< br>8.8
级以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经过热处理
(
淬火、回火
)
，通称为高强度螺<
/p>
栓，
8.8
级以下（不含
8.8
级）通称为普通螺栓。
螺栓性能等级标号由两部分数字组成，
分别表示螺栓的公称抗拉强度和材质的屈强比。
如性
能等级分
4.6
< br>级的螺栓其含义为：第一部分数字（
4.6
中的“4”）
为螺栓材质公称抗拉强度
（
N/mm2
）的
1/100
；第二部分数字（
4
.6
中的“6”）为螺栓材质的屈强比的
10
< br>倍；两部分
数字的乘积（4×6=“24”）为螺栓材质公称屈服点的（
N/mm2
）的
1/10
。
2
）普通螺栓的规格
普通螺栓按照形式可分为六角头螺栓、双头螺栓、沉头螺栓等；按制作精度可分为
A
、
B
、
C
级三个等级，
A
、
B
级为精制螺栓，
C
级为粗制螺栓
，钢结构用连接螺栓，除特殊说明外，一
般即为普通粗制
C
级螺栓。
3
）螺母
钢
结构常用的螺母，
其公称高度
h
大于或
等于
0.8D(D
为与其相匹配的螺栓直径
),
螺母强度
设计应选用与之其相匹配螺栓中最高性能等
级的螺栓强度
,
当螺母拧紧到螺栓保证荷载时
< br>,
必须不发生螺纹脱扣。
螺母
性能等级分
4
、
5
、
6
、
8
、
9
、
10
、
12
等，其中
8
级（含
8
级）以上螺母与高强度螺栓匹配，
< br>8
级以下螺母与高强度螺栓匹配。
螺母的螺纹应和螺栓相一致，一般应为粗牙螺纹（除非特殊说明用细牙螺纹）
，螺母
的机械
性能主要是螺母的保证应力和强度，其值应符合
GB30
98.2
的规定。
4
）垫圈
常
用钢结构连接的垫圈，按形状及其使用功能可以分成以下几类：
圆平垫圈——
一般放置于紧固螺栓头
及螺母的支承面下面，用以增加螺栓头及螺母的支承
面，同时防止被连接件表面损伤；<
/p>
方型垫圈——
一般置于地脚螺栓头及螺母的支承面下，用以增加支承面及遮盖较大螺栓孔
眼；
斜垫圈——主要用于工字钢、
槽钢翼缘倾斜
面的垫平，
使螺母支承面垂直于螺杆，
避免紧固
时造成螺母支承面和被连接的倾斜面局部接触；
弹簧
垫圈——防止螺栓拧紧后在动载作用下的振动和松动，
依靠垫圈的弹性功能及斜口摩擦<
/p>
面防止螺栓的松动，一般用于有动荷载（振动）或经常拆卸的结构连接处。
（
2
）普通螺栓的施工
1
）一般要求
普通螺栓作为永久性连接螺栓时，应符合下列要求：
①对一般的螺栓连接，螺栓头和螺母下面应放置平垫圈，以增大承压面积。
②螺栓头下面放置的垫圈一般不应多于
2
< br>个，螺母头下的垫圈一般应多于
1
个。
< br>
③对于设计有要求放松的螺栓、
锚固螺栓应采用有放松
装置的螺母或弹簧垫圈，
或用人工方
法采取放松措施。
④对于承受动荷载或重要部位的螺栓连接，
应
按设计要求放置弹簧垫圈，
弹簧垫圈必须设置
在螺母一侧。
⑤对于工字钢、槽钢类型钢应尽量使用斜垫圈，使螺母和螺栓头部
的支承面垂直于螺杆。
2
）螺栓直径及长度的选择
螺栓直径：
原则上应由设计人员按等强原则通过计算确定，
但对一个工程来讲，
螺栓直径规
格应尽可能少，有的
还需要适当归类，便于施工和管理。
螺栓长度：通常是指螺栓
螺头内侧面到螺杆端头的长度，一般都是以
5mm
进制；从螺栓
的标
准规格上可以看出，
螺纹的长度基本不变，显而易见，影响
螺栓长度的因素主要有：被连接
件的厚度、螺母高度、垫圈的数量及厚度等，一般可按下
列公式计算：
L=
δ
+ H + nh + C
（
6-1
）
式中
δ
——
被连接件总厚度，
mm
；
H
——螺母高度，
mm
，
一般为
0.8D(D
为与其相匹配的螺栓直径
< br>);
n
——
垫圈个数；
h
——
垫圈
的厚度，
mm
；
C
——螺纹外露部分长度（
mm
）
（
2
～
3
扣为宜，一般为
5mm
）
< br>。
3
）常用螺栓连接形式
常用螺栓连接形式主要有：平接连接、搭接连接、
T
型连接等连接方式。
4
）螺栓的布置
螺栓的连接接头中螺栓的排列布置主要有并列和交错排列两种形式，
螺栓间的间距确
定既要
考虑连接效果（连接强度和变形）
，同时要考虑螺栓的施
工要求。
5
）螺栓孔
对于精制螺栓（
A
、
B
级螺栓）
，螺栓孔必须是Ⅰ类孔，应具有
H12
的精度，孔壁表面粗糙度
Ra
不应大于
12.5
μ
m
，为保
证上述精度要求必须钻孔成型。
对于粗制螺栓（
C
级螺栓）
，螺栓孔为Ⅱ类孔，孔壁表面粗糙度
Ra
不应大于
25
μ
m
，其允许
偏差为：直径——
0
～
+1.0mm
；圆度——
2.0mm
；垂直度——
0.03t
且不大于
2.0mm
（<
/p>
t
为
连接板的厚度）
。
6
）螺栓的紧固及其检验
普通螺栓连接对螺栓紧固轴力没有要求，
因此螺栓的紧固施工以操作者的手
感及连接接头的
外形控制为准，保证被连接接触面能密贴，无明显的间隙。螺栓的紧固次
序应从中间开始，
对称向两边进行；
对大型接头应采用复拧，<
/p>
即两次紧固方法，
保证接头内各个螺栓能均匀受
< br>力。
普通螺栓连接螺栓紧固检验比较简单，即用
3
公斤小锤，一手扶螺栓（或螺母）头，另一手
用锤敲，要求螺栓头（或螺母）不偏移、不颤动、不松动，锤声比较干脆，否则说明螺栓紧
固质量不好，需要重新紧固施工。
高强度螺栓连接
高强度螺栓连接已经
发展成为与焊接并举的钢结构主要连接形式之一，它具有受力性能好、
耐疲劳、抗震性能
好、连接刚度高，
施工简便等优点，被广泛应用在建筑钢结构和桥梁钢结
构的工地连接中，成为钢结构安装的主要手段之一。
高强度螺栓连接按其受力状况，可分为摩擦型连接、摩擦
-
承压
型连接、承压型连接和张拉
型连接等几种类型，其中摩擦型连接是目前广泛采用的基本连
接形式。
(1)
高强度螺栓种类
高强度螺栓从外形上可分为大六角头和扭剪型两种；
按性能等级可分为
8.8
级、
10.9
级、
12.9
级等，目前我国使用的大六角头高强度螺栓有
8.8
级和
10.9
级两种，扭剪型高强度螺栓只有
10.9
级一种。
大六角头高强度螺栓连接副：含一个螺栓、一个螺母、两个垫圈（螺头和
螺母两侧各一个垫
圈）
。螺栓、螺母、垫圈在组成一个连接副时
，其性能等级要匹配。
扭剪型高强度螺栓连接副：含一个螺栓
、一个螺母、一个垫圈。螺栓、螺母、垫圈在组成一
个连接副时，其性能等级要匹配。<
/p>
高强度螺栓连接副实物的机械性能主要包括螺栓的抗拉荷载、<
/p>
螺母的保证荷载、
及实物硬度
等。对于高
强度螺栓连接副，不论是
10.9
级和
8.8
级螺栓，所采用的垫圈是一致的，其硬度
要求都是
HV30 329
～
436
< br>（
HRC35
～
45
）
。
（
2
）高强度螺栓施工
1
）一般规定
①高强度螺栓连接在施工前应对连接副实物和磨擦面进行检验和复验，
合格后才能进入
安装
施工。
②对每一个连接接头，应
先用临时螺栓或冲钉定位，为防止损伤螺纹引起扭矩系数的变化，
严禁把高强度螺栓作为
临时螺栓使用。
对一个接头来说，
临时螺栓和冲钉的数量原则上
应根
据该接头可能承担的荷载计算确定，并应符合下列规定：
不得少于安装螺栓总数的
1/3
；
不得少于两个临时螺栓；
冲钉穿入数量不宜多于临时螺栓的
30%
。
③高强度螺栓的穿入，
应在结构中心位置调整
后进行，
其穿入方向应以施工方便为准，
力求
< br>一致；
安装时要注意垫圈的正反面，
即：
螺母带圆台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧；对
于大六角头高强度螺栓连接副
靠近螺头一侧的垫圈，其有倒角的一侧朝向螺栓头。
④高强度
螺栓的安装应能自由穿入孔，
严禁强行穿入，
如不能自由穿入时
，
该孔应用铰刀进
行修整，
修整后孔的
最大直径应小于
1.2
倍螺栓直径。
修
孔时，
为了防止铁屑落入板迭缝中，
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