正版现货新书 钢结构制作与安装 9787568050364 蔡志伟，陈世宁，徐涛

“以服务为宗旨，以就业为导向”已经成为全社会对高职教育发展的共识，也是创办优质高等职业院校追求的目标，如何提高高职院校服务产业发展的能力，提高职业教育水平，建立适应中国经济社会发展的高职教育模式，已成为当前高职院校改革的重大课题，而高职教育的“五个对接”的改革要求提出了解决这一重大课题的途径。我国高职教育正在创新的路途中，走出一种适应我国经济建设需要的高端应用型技能人才培养模式。
能否培养出适合企业或行业需求的高端型技能人才，专业是否“适销对路”成为关键，而构成专业的课程又是主要要素，因此，课程开发是培养模式的核心内容。课程开发必须围绕职业能力这个核心，以工程项目或任务为导向，以专业技术应用能力和岗位工作技能为主线，对课程进行优化衔接、定向选择、有机整合和合理排序，课程改革必须打破学科界限，本着强化能力、优化知识、合理组合、尊重认知规律、缩减烦琐内容的原则进行。不必过分考虑内容的系统性、完整性，而是突出知识点，重在课程的针对性、实用性、先进性和就业岗位群的适应性。
为了适应上述需求，本书着力针对钢结构行业，满足相关企业对人才培养的需求，从岗位能力要求，到完成工作任务所需要的知识和技能以及素质要求，基于钢结构的工作过程，从钢结构制作加工到安装，从动手制作到工艺的编制及组织实施，集成钢结构生产过程的颗粒化知识，让学生通过学习和训练达到岗位要求。
为了保证本书的编写质量，使之成为“工学结合”的教材，武汉船舶职业技术学院建筑工程与设计学院组织了企业专家、院校的“双师型”骨干教师及部分青年教师等参与编写工作。
本书由武汉船舶职业技术学院蔡志伟、陈世宁，湖北工业职业技术学院徐涛担任主编；由鄂州职业大学张奎，湖南高速铁路职业技术学院李文、肖毅担任副主编；由武汉船舶职业技术学院杨鹄副教授，中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司李国洪高工担任主审。武汉船舶职业技术学院李坚、曾淑君、张海捷、涂琳负责本书的校对工作。其中，徐涛编写了学习情境1，张奎编写了学习情境2，陈世宁编写了学习情境3至学习情境6，李文编写了学习情境7，肖毅编写了学习情境8，蔡志伟编写了绪论、学习情境9至学习情境13。
在本书的编写过程中，听取了中交第二航务工程局有限公司、中建三局集团有限公司、中铁十一局集团有限公司、武昌船舶重工有限责任公司、中铁大桥局集团有限公司、中国长江航运集团宜昌船厂等企业的有关专家和技术人员的意见和建议，部分优秀学生也参加了资料的收集和整理工作，在此一并表示衷心的感谢。
为了方便教学，本书还配有电子课件等教学资源包，任课教师和学生可以登录“我们爱读书”网（www.ibook4us.com）注册并浏览，任课教师还可以发邮件至husttujian@163.com索取。
由于编写时间仓促，加之作者水平有限，书中难免有不当之处，敬请提出宝贵意见。

本书是创办优质高等职业院校教学改革创新教材。教材内容直接体现工作岗位的要求，把相关知识点与生产任务或工程项目衔接起来，充分体现高职教育“五个对接”的改革要求。全书分十三个学习情境，详细论述了钢结构工程的制作与安装工艺，并介绍了典型钢结构工程制作与安装工艺的案例。其主要内容包括绪论、钢结构材料选用、零部件加工制作、钢结构构件装配方法的选用、典型装配式钢构件制作、中大型钢构件组装与拼装、钢结构制作质量检验与质量控制、钢结构安装及其施工前的准备、单层钢结构工业厂房的安装、轻型钢结构工程的安装、高层钢结构工程的安装、网架钢结构工程的安装、大跨度空间钢结构的安装、大型钢结构的整体安装等。每个项目都有学习要求，包括：知识内容与教学要求，技能训练内容与教学要求以及素质要求，还有工程实例和思考讨论题及作业题等。书后还附有参考资料等内容。本书可作为高职高专钢结构类及其他成人高校相应专业的教材，也可作为建筑、机械、修造船行业相关工程技术人员的参考书。为了方便教学，本书还配有电子课件等教学资源包，任课教师和学生可以登录“我们爱读书”网（www.ibook4us.com）注册并浏览，任课教师还可以发邮件至husttujian@163.com索取。

绪论（1）
任务1钢结构的行业概况（1）
任务2钢结构制作与安装的课程设计（5）

学习情境1钢结构材料选用（8）
任务1建筑承重结构用钢材（9）
任务2钢结构连接用焊接材料（21）
任务3钢结构用铸钢件材料（29）
任务4钢结构用连接紧固件（31）

学习情境2零部件加工制作（33）
任务1钢结构放样和下料（33）
任务2钢材切割加工（35）
任务3钢材边缘加工（39）
任务4钢材弯曲成形加工（39）
任务5板材与型钢的辊压成形加工（40）
任务6钢材制孔加工（41）

学习情境3钢结构构件装配方法的选用（43）
任务1钢结构焊接方法的选用（43）
任务2普通螺栓连接（61）
任务3高强度螺栓连接（63）

学习情境4典型装配式钢构件制作（73）
任务1焊接H型钢制作（73）
任务2箱形截面柱制作（78）
任务3十字柱加工（85）
任务4螺栓球和焊接空心球加工（88）
任务5铸钢节点加工（92）
任务6圆管和矩形管相贯线加工（93）
任务7大直径厚壁圆钢管加工（94）

学习情境5中大型钢构件组装与拼装（100）
任务1认识组装与拼装（100）
任务2组装与拼装的方法及要求（101）
任务3典型结构预拼装实例（104）

学习情境6钢结构制作质量检验与质量控制（115）
任务1钢结构件质量检验（115）
任务2钢结构件质量控制基本要求（128）
任务3原材料质量控制（130）
任务4制作质量控制（133）
任务5焊接质量控制（135）
任务6高强度螺栓连接质量控制（138）
任务7涂装质量控制（141）
任务8包装和运输质量控制（145）

学习情境7钢结构安装及其施工前的准备（148）
任务1钢结构安装的基本理论（148）
任务2施工前的准备（150）

学习情境8单层钢结构工业厂房的安装（158）
任务1单层厂房的特点和类型（159）
任务2起重主机的选用（160）
任务3单层工业厂房安装施工技术（162）
任务4钢结构厂房工程材料和质量控制（168）
任务5钢结构厂房工程施工缺陷分析及防治（170）

学习情境9轻型钢结构工程的安装（179）
任务1轻型钢结构概述（179）
任务2轻型钢结构的制造（181）
任务3轻型钢结构成品或半成品保护（182）
任务4轻型钢结构的安装准备（183）
任务5轻型钢结构安装工艺（187）
任务6轻型钢结构围护系统（192）
任务7轻型钢结构的防腐蚀（198）
任务8轻型钢结构安装质量问题及预防措施（200）
任务9轻型钢结构安装安全控制（203）

学习情境10高层钢结构工程的安装（208）
任务1高层钢结构工程概述（208）
任务2高层建筑钢结构的特点（211）
任务3高层建筑的安装条件（212）
任务4高层钢结构吊装工艺方案（214）
任务5高层建筑钢结构施工的安全措施（220）
任务6高层建筑钢结构施工质量控制（223）

学习情境11网架钢结构工程的安装（226）
任务1网架钢结构工程概述（226）
任务2网架钢结构的安装技术（230）
任务3网架钢结构安装的质量与安全控制（246）

学习情境12大跨度空间钢结构的安装（260）
任务1大跨度空间钢结构应用发展的主要特点（260）
任务2大跨度空间钢结构的主要形式（261）
任务3大跨度空间钢结构安装方法（263）
任务4现代大跨度空间钢结构施工技术（267）
任务5大跨度空间钢结构施工技术发展方向（272）

学习情境13大型钢结构的整体安装（281）
任务1大型钢结构整体安装技术概念（281）
任务2大型钢结构整体安装技术（284）
参考文献（298）

本书是创办优质高等职业院校教学改革创新教材。教材内容直接体现工作岗位的要求，把相关知识点与生产任务或工程项目衔接起来，充分体现高职教育“五个对接”的改革要求。全书分十三个学习情境，详细论述了钢结构工程的制作与安装工艺，并介绍了典型钢结构工程制作与安装工艺的案例。其主要内容包括绪论、钢结构材料选用、零部件加工制作、钢结构构件装配方法的选用、典型装配式钢构件制作、中大型钢构件组装与拼装、钢结构制作质量检验与质量控制、钢结构安装及其施工前的准备、单层钢结构工业厂房的安装、轻型钢结构工程的安装、高层钢结构工程的安装、网架钢结构工程的安装、大跨度空间钢结构的安装、大型钢结构的整体安装等。每个项目都有学习要求，包括：知识内容与教学要求，技能训练内容与教学要求以及素质要求，还有工程实例和思考讨论题及作业题等。书后还附有参考资料等内容。本书可作为高职高专钢结构类及其他成人高校相应专业的教材，也可作为建筑、机械、修造船行业相关工程技术人员的参考书。为了方便教学，本书还配有电子课件等教学资源包，任课教师和学生可以登录“我们爱读书”网（www.ibook4us.com）注册并浏览，任课教师还可以发邮件至husttujian@163.com索取。

本书是创办优质高等职业院校教学改革创新教材。教材内容直接体现工作岗位的要求，把相关知识点与生产任务或工程项目衔接起来，充分体现高职教育“五个对接”的改革要求。全书分十三个学习情境，详细论述了钢结构工程的制作与安装工艺，并介绍了典型钢结构工程制作与安装工艺的案例。其主要内容包括绪论、钢结构材料选用、零部件加工制作、钢结构构件装配方法的选用、典型装配式钢构件制作、中大型钢构件组装与拼装、钢结构制作质量检验与质量控制、钢结构安装及其施工前的准备、单层钢结构工业厂房的安装、轻型钢结构工程的安装、高层钢结构工程的安装、网架钢结构工程的安装、大跨度空间钢结构的安装、大型钢结构的整体安装等。每个项目都有学习要求，包括：知识内容与教学要求，技能训练内容与教学要求以及素质要求，还有工程实例和思考讨论题及作业题等。书后还附有参考资料等内容。

任务1钢结构的行业概况

一、钢结构及其行业的特点
钢结构，与钢筋混凝土结构、砌体结构、木结构等同属于建筑结构类型范畴。钢结构与其他结构形式的区别在于它的主要承重构件如梁、柱等，由钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成。与其他结构相比，钢结构具有如下特点。
1） 轻质高强、质地均匀
钢材与混凝土、木材相比，虽然质量密度较大，但其屈服点较混凝土和木材要高得多，其质量密度与屈服点的比值相对较低。在承载力相同的条件下，钢结构与钢筋混凝土结构、木结构相比，构件较小，重量较轻，便于运输和安装。
钢材质地均匀，各向同性，弹性模量大，有良好的塑性和韧性，为理想的弹塑性体，完全符合目前所采用的计算方法和基本理论。
2） 生产、安装工业化程度高，施工周期短
钢结构生产具有成批大件生产和高准确性的特点，可以采用工厂制作、工地安装的施工方法，所以其生产作业面多，可缩短施工周期，进而为降低造价、提高效益创造条件。
3） 密闭性能好
由于焊接结构可以做到完全密封，一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构都采用钢结构。
4） 抗震及抗动力荷载性能好
钢结构因自重轻、质地均匀，具有较好的延性，因而抗震及抗动力荷载性能好。
5） 有利于保护环境、节约资源
采用钢结构可大大减少砂、石、灰的用量，减轻对不可再生资源的破坏。钢结构拆除后可回炉再生循环利用，有的还可以搬迁复用，可大大减少建筑垃圾。
6） 耐热性能好，但耐火性能差
温度在250 ℃以内，钢的性质变化很小，温度达到300 ℃以上，强度逐渐下降，达到450～650 ℃时，强度降为零。因此，钢结构可用于温度不高于250 ℃的场合。在自身有特殊防火要求的建筑中，钢结构必须使用耐火材料予以维护。当防火设计不当或者当防火层处于破坏状况时，有可能会产生灾难性的后果。
7） 钢结构抗腐蚀性较差
钢结构的大缺点是易于锈蚀。新建造的钢结构一般都需要仔细除锈、镀锌或刷涂料。以后每隔一定时间又要重新刷涂料，维护费用较高。目前国内外正在发展不易锈蚀的耐候钢，可大量节省维护费用，但还没有推广使用。
因其具有综合力学性能好、重量轻、便于拆装、生产周期短、易于实现高度现代工业化生产、可回收利用等优点，以及更易实现新颖和灵巧的结构形式，钢结构在当今建筑领域得到了广泛的应用。随着新的结构体系、新的设计计算理论及新的材料、新的制作安装工艺的不断涌现，特别是计算机技术和工程力学理论的飞速发展，钢结构必将得到更大范围的应用和更深层次的发展。
二、我国建筑钢结构建设事业的发展
改革开放以来，我国钢产量迅速增加，从1978年的3178万吨到1996年首次突破亿吨大关并位居世界，2008年已超过5亿吨，2009年再增产13.5%至5.68亿吨，2017年中国钢材产量为10.5亿吨，同比增长0.8%，已保持连续22年稳居世界首位。同时，随着我国高强度钢材生产工艺的不断提高与完善，建筑钢结构使用钢材已发展到Q420、Q460和Q480，2014年我国就生产出抗拉强度达到1000 MPa级高强度结构钢HG980，我国钢材的综合性能有了明显的改善，如屈强比较低、塑性和韧性较高、焊接性能和Z向性能大大改善等。而且还可根据特殊结构的需求，生产耐候性能优良的耐候钢材及特殊用途钢。
钢材产量的迅速增加和质量的不断提高，为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。建筑钢结构的应用领域已有了很大的扩展，从早期仅有的一些国家重点工程和大型/重型厂房采用钢结构，到今天的普通单层（多层）房屋、高层（超高层）建筑、大跨度建筑、塔桅建筑等都大量采用了钢结构。目前，年完成单层钢结构轻型房屋已达数千万平方米以上，已建和在建的高层及超高层钢结构建筑有上千幢。其中，高耸结构有广州新电视塔（高600 m）、上海中心大厦（高632 m）等；大跨度结构有广州国际会展中心（跨度126 m）、国家体育场（鸟巢）（南北向332.3 m，东西向297.3 m）、南京奥林匹克体育中心体育场（主拱跨度360 m）、沈阳奥林匹克体育中心体育场（主拱跨度360 m）等；复杂结构有广东科学中心、大连国际会议中心等；我国幢多面体空间刚架结构为国家游泳中心（水立方），以及弦支穹顶结构的代表作奥运会羽毛球馆等，如图01至图016所示。这些建筑物、构筑物的建成，标志着我国在钢结构设计、制作和安装等方面均已达到国际先进水平或领先水平。
图01上海中心大厦
图02上海金茂大厦
图03上海环球金融中心
图04中央电视台总部大楼
图05广州国际
金融中心
图06广州新电视塔
图07湘西矮寨特大悬索桥
图08广州国际会展中心
图09国家体育场
（鸟巢）
图010南京奥林匹克
体育中心体育场
图011沈阳奥林匹克
体育中心体育场
图012广东科学中心
图013俄罗斯
索契冬奥会场馆
图014上海世博会场馆
图015国家游泳
中心（水立方）
图016奥运会
羽毛球馆
我国建筑钢结构企业在建筑钢结构发展的浪潮中茁壮成长，涌现出了一大批优秀的钢结构制造和安装企业，完成了大量的大型、复杂、新、特、奇的建筑钢结构工程的制作和安装施工，其中许多工程不仅成为当地的标志性建筑物，甚至还登上了世界奇观建筑的排行榜。现在，我国的钢结构制造企业不仅规模大，而且技术先进，自动、半自动生产线以及相配套的数控技术得到了普遍应用，基本实现了专业化、机械化、现代化、工业化、规模化生产。钢结构安装企业也蓬勃发展，各类安装设备齐全，安装、测量技术先进，施工阶段的分析验算、信息化控制等技术得到普遍重视和广泛应用。
当前，我国建筑钢结构正呈现蓬勃发展的态势，主要应用范围包括大跨度结构、高层（超高层）及高耸建筑、受动力荷载作用的结构、重型厂房结构、可拆卸结构、轻型钢结构、特殊构筑物等。钢结构未来的发展方向有以下几个方面。
（1） 高强度钢材研制开发和应用。未来将更多的研制高强度优质钢材，并加以广泛运用。
（2） 加强结构形式的创新和应用。采用新的结构体系，如薄壁型钢结构、悬索结构、悬挂结构、网架结构和预应力钢结构等。
（3） 开发、应用新型材。例如，H型钢、压型钢板、夹芯板、建筑用铝制品及膜材料、彩板瓦、金属拱形屋面板等。钢和混凝土组合构件是一种经济合理的组合结构。目前，压型钢板与混凝土组合板、钢与混凝土组合梁、钢管混凝土柱等形式正在推广应用。
（4） 应用先进的计算机技术与测试技术。这对正确合理的结构设计和结构实际工作状态的测试有重要意义，是改进结构设计的计算方法和结构理论研究的重要手段。
（5） 当前的主要发展趋势：钢结构中以中厚板为主的钢材、H型钢、冷弯型钢、钢管（包括无缝、焊接等）、彩色涂层卷板需求增加；大中规格角钢、热轧工字钢、槽钢用量减少；焊条、焊丝、高强度螺栓等连接材料，其品种和质量正在不断发展。但是，钢材品种、规格、强度级别、设计安全储备等方面与工业发达国家比，还存在一定的差距。
三、我国钢结构的发展态势
以上海科技馆为代表的流线型设计风靡全球，随后国家体育场（鸟巢）的横空出世，让钢结构建筑的魅力为世人所知。而随着国家区域振兴计划的相继推出、“国际会展经济”的推动带来的产业转移机会，以及基础设施投资的增长，钢结构产品的需求将迎来新一轮爆发式增长。 
1） 轻型钢结构前景广阔
目前建筑钢结构项目可分为空间钢结构、重型钢结构和轻型钢结构。一般来说，空间钢结构和重型钢结构较为复杂，施工难度大，对公司的设计能力、工人的现场拼装和焊接能力，以及钢结构配件的制作能力要求都较高。据了解，培养一个熟练的焊工或操作工至少需要5年的时间。由于施工难度大，业主对承建商的过往业绩、资质以及技术的要求均较高，需要公司有较强的技术创新能力和大批熟练的焊接工和装配工；另外，一般空间钢结构和重型钢结构的投资额都比较大，对垫资和履约保证金等的要求也就比较高。总的来说，空间钢结构和重型钢结构由于对技术、资金、资质和业绩等的要求较高导致行业壁垒也较高，因此市场竞争相对缓和；而轻型钢结构则行业壁垒低，市场竞争激烈。
未来几年，我国的钢结构需求应该仍以工业厂房、桥梁、火车站、轨道交通站、机场以及体育场、大剧院等公共建筑为主。轻型钢结构产品受益于近年沿海向内地产业转移的趋势，在工业厂房领域有良好的应用前景。另外，海洋工程钢结构，建筑生态钢结构值得期待。
2） 空间钢结构发挥示范效应
空间钢结构主要应用于大型文体场馆、机场、车站等公共设施。一般来说，跨度超过20 m的钢结构建筑都要用到空间钢结构。有代表性的空间钢结构建筑非国家体育场（鸟巢）莫属。在上海世博会场馆项目建设期间，空间钢结构也获得了大量的应用。上海世博会法国馆的钢结构工程是由长江精工钢结构（集团）股份有限公司上海项目部承建的。
空间钢结构在经历奥运会、世博会的大规模应用之后，是否已经达到需求的高峰，这个问题目前还不好下定论，因为其示范性效应或许能带动更广阔领域的应用。目前，在经济较为发达、金融服务业逐渐成熟的沿海地区，商业地产、办公地产、农业生态园的蓬勃发展等对钢结构产品的需求越来越大。北京副中心和雄安新区以及海南自贸区等国家重大建设决策都会刺激钢结构行业的跨越式发展。
3） 桥梁钢结构产品逐步增加
未来数年，我国的钢结构产业有着巨大的发展空间，钢结构用钢市场前景十分广阔。一是全国的“节能减排”工作的全面推进，节能、环保、绿色的钢结构大有用武之地，拉动绿色钢材的需求。因而具有节能、环保、绿色优势的钢结构被市场看好。二是钢结构应用领域不断扩大，钢结构市场迅速增大，对钢结构用钢的需求日趋增长。目前，我国钢结构市场主要分布在冶金、电力、化工、道桥、海洋工程、房屋建筑、大型场馆、民用住宅、机械装备和家居用品等领域。钢结构产业正在成为国民经济的重要产业。三是建筑业的结构调整和技术进步，是推动钢铁产品升级换代的强大动力，也是支撑钢结构用钢市场趋好的内在动力。四是我国钢结构产业快速发展，促进钢结构用钢市场稳健发展。在我国，钢结构制造业是一个新兴产业。钢结构产业的发展与我国的经济发展水平和发展速度关联度很大，随着我国钢铁产量的迅速增加，以及新技术、新材料的不断出现，为钢结构产业的快速发展奠定了坚实的物质和技术基础。
任务2钢结构制作与安装的课程设计

建筑钢结构工程技术专业是在我国钢结构产业大发展的背景下开设的，课程建设起点高，根据钢结构产业发展的需要，本课程构建了与钢结构行业岗位所需的教学内容，是一门技术应用和技能训练课程，课程采用案例和任务驱动的方式开展教学活动。本课程的技能训练要求学生完成一个相对复杂的钢结构制作与安装工艺的编制及其相关操作训练。
一、教学目标
为了提高学生专业知识的应用能力，本书是根据当前钢结构企业生产一线的需求来编写的，充分体现了以钢结构施工工艺为主线，直接为钢结构产业发展和生产服务的高等职业教育的教学改革方向，通过课堂讲课、案例分析、小组讨论、现场模拟、参观访问、工艺编写、归纳总结等环节提高学生解决实际问题的能力，并把编写钢结构施工工艺的相关知识融于教、学、做之中，从而尽快适应岗位规范的要求。为此，确定以下核心教学目标。
（1） 能力目标：能实施钢结构工程现场施工；能进行钢构件的质量分析与控制；能编写钢结构工艺方案；能提出预防和控制钢结构制作与安装现场安全的措施。
（2） 知识目标：掌握钢结构设计施工图的识读； 掌握编写钢结构工艺方案的技能；掌握钢结构建造的基本方法。
（3） 素质目标：培养求实、严谨的科学态度；培养团队协作精神；使学生的方法能力、专业能力、社会能力适应岗位要求。
二、本课程的教学方