鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與實(shí)訓(xùn)第5章 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

第5章

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

主要內(nèi)容：熟悉鋼結(jié)構(gòu)制作過(guò)程；熟悉鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件放樣下料過(guò)程；掌握鋼結(jié)構(gòu)矯正成型以及邊緣加工過(guò)程；熟悉鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)拼裝施工過(guò)程。學(xué)習(xí)目標(biāo)：通過(guò)理論教學(xué)和實(shí)地觀察鋼結(jié)構(gòu)，熟悉鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件放樣和下料的基本內(nèi)容；掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件矯正成型和鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件邊緣加工過(guò)程，熟悉鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件預(yù)拼裝施工過(guò)程。第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

5.1鋼結(jié)構(gòu)的制作鋼結(jié)構(gòu)制作的特點(diǎn)及流程鋼結(jié)構(gòu)制作的特點(diǎn):件優(yōu)、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)、精度好、效率高。

鋼結(jié)構(gòu)制作的依據(jù):設(shè)計(jì)圖和國(guó)家規(guī)范。鋼結(jié)構(gòu)制作的流程

第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

鋼材的準(zhǔn)備鋼材材質(zhì)的檢驗(yàn)：結(jié)構(gòu)用鋼的力學(xué)性能中屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、延伸率、冷彎試驗(yàn)、低溫沖擊韌性試驗(yàn)值等指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范的要求。鋼材外形的檢驗(yàn)：對(duì)于鋼板、型鋼、圓鋼、鋼管，其外形尺寸與理論尺寸的偏差必須在允許范圍內(nèi)。輔助材料的檢驗(yàn)：鋼結(jié)構(gòu)用輔助材料包括螺栓、電焊條、焊劑、焊絲等，均應(yīng)對(duì)其化學(xué)成分、力學(xué)性能及外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，并應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

堆放：檢驗(yàn)合格的鋼材應(yīng)按品種、牌號(hào)、規(guī)格分類堆放，其底部應(yīng)墊平、墊高，防止積水。鋼材堆放不得造成地基下陷和鋼材永久變形。

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5.2放樣和下料放樣放樣的環(huán)境要求放樣準(zhǔn)備放樣操作樣板標(biāo)注加工余量

:(1)自動(dòng)氣割切斷的加工余量為3mm；手工氣割切斷的加工余量為4mm；氣割后需銑端或刨邊者，其加工余量為4～5mm。

(2)剪切后無(wú)需銑端或刨邊的加工余量為零。

(3)對(duì)焊接結(jié)構(gòu)零件的樣板，除放出上述加工余量外，還須考慮焊接零件的收縮量，一般沿焊縫長(zhǎng)度縱向收縮率為0.03%～0.2%；沿焊縫寬度橫向收縮，每條焊縫第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

順序樣板名稱用途1平面樣板在板料及型鋼平面進(jìn)行劃下料2弧形樣板檢查各種圓弧及圓的曲率大小3切口樣板各種角鋼、槽鋼切口彎曲的劃線標(biāo)準(zhǔn)4展開(kāi)樣板各種板料及型材展開(kāi)零件的實(shí)際長(zhǎng)及形狀5覆蓋樣板按照放樣圖上(或?qū)嵨锷?圖形用覆蓋方法所放出的實(shí)樣(用于連接構(gòu)件)6號(hào)孔樣板以此為依據(jù)決定零件的孔心位置7彎曲樣板各種壓型件及制作胎模零件的檢查標(biāo)準(zhǔn)第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

為：～；加強(qiáng)肋的焊縫引起的構(gòu)件縱向收縮，每肋每條焊縫為。覆蓋和過(guò)樣

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項(xiàng)目容許偏差樣板長(zhǎng)度0－0.5寬度5.0－0.5兩對(duì)角線長(zhǎng)度差1.0樣桿長(zhǎng)度1.0兩最外排孔中心線距離1.0同組內(nèi)相鄰兩孔中心線距離0.5相鄰兩組端孔間中心線距離1.0加工樣板的角度20′表5.3樣板、樣桿制作尺寸的允許偏差(單位：mm)下料下料準(zhǔn)備：下料加工符號(hào)。下料常用的下料符號(hào)見(jiàn)表。第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

序號(hào)名稱符號(hào)序號(hào)名稱符號(hào)1板縫線5余料切線2中心線6彎曲線3R曲線7結(jié)構(gòu)線4切斷線8刨邊符號(hào)5.3切割一般規(guī)定

切割第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

加工余量鋸切剪切手工切割半自動(dòng)切割精密切割切割縫14～53～42～3刨邊2～32～33～411銑平3～42～34～52～32～3各種切削方法分類比較

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類別使用設(shè)備特點(diǎn)及適用范圍機(jī)械切割剪板機(jī)型鋼沖剪機(jī)切割速度快、切口整齊、效率高，適用薄鋼板，壓型鋼板、冷彎鋼管的切削無(wú)齒鋸切割速度快，可切割不同形狀、不同對(duì)的各類型鋼、鋼管和鋼板，切口不光潔，噪聲大，適于鋸切精度要求較低的構(gòu)件或下料留有余量最后尚需精加工的構(gòu)件砂輪鋸切口光滑、生刺較薄易清除、噪聲大，粉塵多，適于切割薄壁型鋼及小型鋼管，切割材料的厚度不宜超過(guò)4mm鋸床功割精度高，適于切割各類型鋼及粱、柱等型鋼構(gòu)件

圖5.3切割面平面度示意圖第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

圖5.4切割面割紋深度示意圖

圖5.5機(jī)械剪切面的邊緣缺棱示意圖

圖5.6剪切面的垂直度示意

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剪切下料

(1)在斜口剪床上剪切

(2)在龍門(mén)剪床上剪切(3)在圓盤(pán)管剪切機(jī)上剪切

(4)剪切對(duì)鋼材質(zhì)量的影響第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

表5.10斜口剪床上、下刀片之間的間隙(單位：mm)鋼板厚度<56～1415～3030～40刀片間隙0.08～0.090.1～0.30.4～0.50.5～0.6沖裁下料圖5.9沖裁1—凸模；2—板料；3—凹模；4—沖床工作臺(tái)(a)(b)

(a)傾斜式；(b)非傾斜式圖5.8兩種不同圓盤(pán)剪切的裝置第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

氣割下料(1)氣割條件(2)手工氣割操作要點(diǎn)

1)氣割前的準(zhǔn)備

2)氣割操作

(a)預(yù)熱(b)上提(c)吹渣(d)切割圖5.11手工氣割第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

5.4矯正和成型1.型鋼機(jī)械矯正(a)撐直機(jī)矯直角鋼；(b)撐直機(jī)（或壓力機(jī)）矯直工字鋼圖5.13機(jī)械矯正型鋼1、2—支承；3—推撐；4—型鋼；5—平臺(tái)(a)(b)(a)扳彎器矯直工字鋼(b)手扳壓力機(jī)示意圖圖5.14手動(dòng)機(jī)械矯直型鋼(a)(b)第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

2.型鋼半自動(dòng)機(jī)械矯正扳彎器矯正型鋼手扳壓力機(jī)械矯正型鋼千斤頂矯正型鋼3.型鋼手工矯正(a)大小面上下彎曲的矯正；(b)大小面?zhèn)认驈澢C正圖5.15千斤頂矯正槽鋼(a)大于90°的矯正(b)小于90°的矯正圖5.16手工矯正角鋼角度變形4.型鋼火焰矯正法圖5.21火焰加熱的點(diǎn)狀加熱方式(a)點(diǎn)狀加熱布局；(b)用點(diǎn)狀加熱矯正吊車(chē)梁腹板變形1—點(diǎn)狀加熱點(diǎn)；2—梅花形布局第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

圖5.22火焰加熱的線狀加熱方式(a)線狀加熱方式；(b)用線狀加熱矯正板變形；(c)用單加熱帶矯正H型鋼梁翼緣角變形；(d)用雙加熱帶矯正H型鋼梁翼緣角變形；t—板材厚度圖5.23火焰加熱的三角形加熱方式(a)(b)角鋼鋼板的三角形加熱方式；(c)(d)用三角形加熱矯正H型梁拱變形和旁彎曲變形第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

5.5邊緣加工和制孔邊緣加工

邊緣加工方法有：采用刨邊機(jī)(或刨床)刨邊、端面銑床銑邊、電弧氣刨刨邊、型鋼切割機(jī)切邊、半自動(dòng)機(jī)自動(dòng)氣割機(jī)切邊、等離子弧糾割邊、砂輪機(jī)磨邊以及風(fēng)鏟鏟邊等焊接坡口加工形式和尺寸應(yīng)根據(jù)圖樣和構(gòu)件的焊接工藝進(jìn)行。

除機(jī)械加工方法外，對(duì)要求不高的坡口亦可采用氣割或等離子弧切割方法。用自動(dòng)或半自動(dòng)氣割機(jī)切割。對(duì)于允許以碳弧氣刨方法加工焊接坡口或焊縫背面清根時(shí)，在保證氣刨槽平直深度均勻的前提下可采用半自動(dòng)碳弧氣刨。第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

項(xiàng)目允許偏差項(xiàng)目允許偏差零件寬度、長(zhǎng)度±1.0加工面垂直度0.025t，且不應(yīng)大于0.5加工邊直線度

l/3000

，且不應(yīng)大于2.0加工面表面粗糙度相鄰兩邊夾角±6′注：t構(gòu)件厚度表5.13邊緣加工的允許偏差(單位：mm)第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

制孔1.鉆孔2.沖孔3.擴(kuò)孔4.锪孔5.制孔精度6.孔距要求螺栓孔距范圍≤500501～12001201～3000＞3000同一組內(nèi)任意兩孔間距離±1.0±1.5——相鄰兩組的端孔間距離±1.5±2.0±2.5±3.05.6鋼構(gòu)件預(yù)拼裝鋼構(gòu)件預(yù)拼裝1.預(yù)拼裝要求2.預(yù)拼裝方法

(1)平裝法

(2)立拼拼裝法

(3)利用模具拼裝法第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

預(yù)拼裝施工1.修孔2.工字鋼梁、槽鋼梁拼裝3.箱形梁拼裝4.鋼柱拼裝5.鋼屋架拼裝圖5.27箱形梁拼裝

(a)箱形梁的底板；(b)裝定向隔板；(c)加側(cè)立板；(d)裝好的箱形梁圖5.26工字鋼梁、槽鋼梁組合拼裝(a)工字鋼梁；(b)槽鋼梁1—撬杠；2—面板；3—工字鋼；4—槽鋼；5—龍門(mén)架；6—壓緊工具圖5.28鋼柱的拼裝(a)平拼拼裝點(diǎn)；(b)立拼拼裝法

1—拼接點(diǎn)；2—枕木圖5.29鋼柱拼裝示意圖

1—定位角鋼；2—柱底板；

3—柱身；4—水平墊基第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

圖5.30屋架拼裝示意圖(a)拼裝底樣；(b)屋架拼裝H—起拱抬高位置1—上弦；2—下弦；3—立撐；4—斜撐第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

6.梁的拼接7.框架橫梁與柱的連接

圖5.35框架角的螺栓連接(a)柱到頂與梁連接；(b)梁延伸與柱連接；(c)梁柱的角中線連接第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

圖5.36框架角的工地焊縫連接(a)柱到頂與梁連接；(b)梁延伸與柱連接；(c)梁柱的角中線連接第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

圖5.37框架頂?shù)墓さ仄囱b(a)焊接連接；(b)螺栓連接第5章鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作與預(yù)拼裝

預(yù)拼裝檢查

構(gòu)件類型項(xiàng)目允許偏差檢驗(yàn)方法多節(jié)柱預(yù)拼裝單元總長(zhǎng)±5.0用鋼尺檢查預(yù)拼裝單元彎曲矢高l/1500，且應(yīng)不大于10.0用拉線和鋼尺檢查接口錯(cuò)邊2.0用焊縫量規(guī)檢查預(yù)拼裝單元柱身扭曲h/200，且應(yīng)不大于5.0用拉線、吊線和鋼尺檢查頂緊面至任一牛腿距離±2.0用鋼尺檢查梁、桁架跨度最外兩端安裝孔或兩端支承面外側(cè)距離＋5.0－10.0接口截面錯(cuò)位2.0用焊縫量規(guī)檢查拱度設(shè)計(jì)要求起拱±l/5000用拉線和鋼尺檢查設(shè)計(jì)未要求起拱±l/20000節(jié)點(diǎn)處桿件軸線錯(cuò)位4.0劃線后用鋼尺檢查管構(gòu)件預(yù)拼裝單元總長(zhǎng)±5.0用鋼尺檢查預(yù)拼裝單元彎曲矢高l/1500，且應(yīng)不大于10.0用拉線和鋼尺檢查對(duì)口錯(cuò)邊t/10，且應(yīng)不大于3.0用焊縫量規(guī)檢查坡口間隙＋2.0－1.0構(gòu)件平面總體預(yù)拼裝各樓層柱距±4.0用鋼尺檢查相鄰樓層梁與梁之間±3.0各層間框架