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1、,钢结构制作,钢结构工程是用钢板、型钢和圆钢等通过焊接、铆接、螺栓连接等方式组装而成的结构。与其他结构比较，钢结构具有强度高，塑性比较好；结构的重量轻；焊接构造简单,加工方便；施工周期短和精度高等特点，因而在建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。,第一节 钢结构加工制作工艺,一、钢结构加工制作 （一）加工制作前的准备工作 1加工制作图 设计院提供的设计图是不能直接用来加工制作钢结构。 在原设计图的基础上绘制加工制作图。加工制作图要经过原设计人员同意。 它起到制作加工的作用，有实际尺寸，经过划线、剪切、坡口加工、打孔、拼装、焊接等各项作业的指导书。,2加工制作前施工条件的分析 绘制加工制作图应根据施
2、工条件和加工难易程度，在狭窄处能否保持焊条的焊接角度等。 3钢卷尺 在钢结构工程中，主要使用钢卷尺，最好使用卷尺和现场用卷尺属同一类产品，也就是各工种之间使用“同一把尺”。 如果有困难，则10m之间的相互差值控制在0.5mm之内。 4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。,（二）钢结构加工制作的工艺程序 1放样 放样是根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，按照1：1的比例把产品的零、部件的实形画在放样台或平板上，求取实长并制成样板的过程。放样的步骤如下：,（1）仔细阅读图纸，并对图纸进行核对。 （2）准备放样需要的工具，包括：钢尺、石笔
3、、划针、圆规等。 （3）准备好做样板的材料,一般采用薄铁片和小扁钢。可先刷上防锈油漆。 （4）放样以1：1的比例在样板台上弹出大样。当大样尺寸过大时，可分段弹出，尺寸划法应避免偏差累积。 （5）先以构件某一水平线和垂直线为基准，弹出十字线；然后据此逐一划出其他各个点和线，并标注尺寸。 （6）放样结束后，应对照图纸进行自查；最后应根据样板编号编写构件号料表。,2号料 号料就是根据样板在钢材上画出构件的实样，并打上各种加工记号，为钢材的切割下料作准备。号料的步骤： （1）根据料单检查清点样板和样杆，点清号料数量。号料应使用经过检查合格的样板与样杆，不得直接使用钢尺。 （2）准备号料的工具，包括石笔
4、、圆规、划针、等。 （3）检查号料的钢材规格和质量。 （4）不同规格、不同钢号的零件应分别号料，并依据先大后小的原则依次号料。,（5）号料时，同时划出检查线、中心线、弯曲线，并注明接头处的字母。 （6）号孔应使用圆规，便于钻孔后检查孔位是否正确。 （7）在号料过程中，应随时在样板、样杆上记录下已号料的数量，号料完毕，则应在样板、样杆上注明并记下实际数量。,3切割下料 切割的目的就是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有：气割、机械切割等方法。 （1）气割法：是利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰加热金属表面达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热促使下层金属也自
5、行燃烧，通过高压氧气射流，将氧化物吹除而引起一条狭小而整齐的割缝。 随着割缝的移动，使切割过程连续切割出所需的形状。气割前，应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后，应清除熔渣。,（2）机械切割法：可利用上、下两剪刀的相对运动来切断钢材，利用锯片的切削运动把钢材分离。常用的切割机械有剪板机、砂轮切割机等。,4坡口加工 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。坡口加工一般可用气体加工和机械加工，但必须进行事后处理，如打磨等。,5开孔 柱及梁的工程现场连接部位
6、的孔群的尺寸精度直接影响钢结构安装的精度，因此把握好开孔的精度十分重要的，一般有四种情况：,（1）在构件加工时预先划上孔位，待拼装矫正完成后，再划线确认进行打孔加工。 （2）在构件一端先进行打孔加工，待拼装矫正完成后，再对另一端进行打孔加工。 （3）待构件焊矫正后，进行精加工，然后以精加工面为准线，划线、打孔。 （4）常用的机械打孔有电钻开孔机，打孔后应用磨光机清除孔边毛刺。,6组装 （1）组装的零件、部件应经检查合格，连接件和沿焊缝边缘约50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢、油迹等应清除干净。 （2）钢材的拼接应在组装前进行。构件的组装应在部件组装、部件焊接、部件矫正后进行。,（3）组装的质量要
7、求：除工艺要求外零件组装的间隙不得大于1.0mm。,二、钢结构构件的验收、运输、堆放 （一）钢结构构件的验收 钢构件加工制作完成后，应按照施工图和钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）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。 （2）施工图的设计变更文件。 （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）高强度螺栓试验报告。 （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，有时构件要分二段或若干段出厂
8、，为了保证工地安装的顺利进行，在出厂前进行预拼装。 （9）构件发运和包装清单。,（二）构件的运输 （1）发运的构件，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，零星的部件等都要按同一类别用螺栓和铁丝紧固成束包装发运。 （2）大型或重型构件的运输应根据行车路线、运输车辆的性能来编制运输方案。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。 （3）运输构件时，应根据构件的长度、重量和断面形状选用车辆；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。
9、,（三）构件的堆放 （1）构件一般要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。构件堆放场地应平整坚实，无水坑、冰层，并应排水通畅，有较好的排水设施，同时有车辆进出的回路。 （2）构件应按种类、型号、安装顺序划分区域，插立标志牌。构件底层垫块要有足够的支承面，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。,（3）在堆放中，发现有变形不合格的构件，不得把不合格的变形构件堆放在合格的构件中，否则会影响安装进度。 （4）对于已堆放好的构件，要派专人汇总资料。建立完善的构件进出厂管理制度，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。,（
10、一）手工电弧焊 依靠电弧的热量进行焊接的方法称为电弧焊，手工电弧焊是用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊，是钢结构焊接中最常用的方法。 手工电弧焊的原理，如图71所示，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溶渣，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。,三、焊接的质
11、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。 （一）焊前检验 检验技术文件（图纸、标准、工艺规程等）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，焊接设备焊机是否完善。焊工应经过考试取得合格证，停焊时间达6个月及以上，应重新考核，才能上岗。,（二）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，焊接过程中夹渣、未焊透等缺陷的自检等，目的是防止焊接过程中缺陷形成，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。 。,第三节 紧固件连接工程,钢结构工程中螺栓连接 钢结构螺栓连接即
12、将螺栓、螺母、垫圈连接件连接在一起形成的一种连接形式。,（一）螺栓种类 1螺栓规格 普通螺栓大部分是六角头螺栓；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，除特殊注明外，一般即为普通粗制C级螺栓。 2螺母 钢结构常用的螺母，螺母的螺纹应和螺栓相一致，一般应为粗牙螺纹，螺母的机械性能主要是螺母的保证硬度。,3垫圈 常用钢结构螺栓连接的垫圈，按形状及其使用功能可以分成以下几类： （1）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，同时放上可避免连接件表面损伤。 （2）方形垫圈。一般置于地脚螺栓头及螺母支承面下，有以增加
13、支承面及遮盖较大螺栓孔眼。 （3）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。,（二）普通螺栓施工 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个，螺母头下的垫圈一般不应多于1个。,第四节 单层钢结构安装工程,单层钢结构工程是以单层工业厂房结构安装最为典型。钢结构单层工业厂房一般由柱、柱间支撑、屋架、天窗架、上下弦支撑、檩条及墙体骨架等构件组成。柱基通常采用钢筋混凝土阶梯或独立基础
14、。,一、安装前的准备工作 1钢结构安装前，应按构件明细表核对进场的构件，核查质量证明书，设计变更文件、加工制作图、设计文件、构件交工时所提交的技术资料。 2落实和深化施工组织设计，对起吊设备、安装工艺，对稳定性较差的构件，起吊前应进行稳定性验算，必要时应进行临时加固。大型构件和细长构件的吊点位置和吊环构造应符合设计或施工组织设计的要求，对大型或特殊的构件吊装前应进行试吊，确认无误后方可正式起吊。确定现场焊接的保护措施。 3应掌握安装前后外界环境，如风力、温度、风雪、日照等资料，做到胸中有数。,4钢结构安装前，应对下列图纸进行自审和会审：钢结构设计图；钢结构加工制作图；基础图；其他必要的图纸和技
15、术文件。 5基础验收 （1）基础混凝土强度达到设计强度的75%以上。 （2）基础周围回填完毕，具有较好的密实性，吊车行走不会塌陷。,（3）基础的轴线、标高、编号等都以设计图标注在基础面上。 （4）基础顶面平整，如不平，要事先修补，预留孔应清洁，地脚螺栓应完好，二次浇灌处的基础表面应凿毛。基础顶面标高应低于柱底面安装标高4060mm。 （5）锚栓、地脚螺栓预留孔的允许偏差应符有关要求。,6垫板的设置 钢结构吊装中垫板的设置是一项很重要的工作，必须十分重视，垫板设置如图74所示。其原则为： （1）垫板要进行加工，有一定的精度。 （2）垫板应设置在靠近地脚螺栓（锚栓）的柱脚底板加劲板或柱肢下，每根地
16、脚螺栓（锚栓）侧应设12组垫板。 （3）垫板与基础面接触应平整、紧密。二次浇灌混凝土前垫板之间应点焊固定。 （4）每组垫板板叠不宜超过5块，同时宜外露出柱底板1030mm。,（5）垫板与基础面应紧贴、平稳，其面积大小应根据基础的抗压强度和柱脚底板二次浇灌前，柱抵承受的荷载及地脚螺栓（锚栓）的紧固手拉力计算确定。 （6）每块垫板间应贴合紧密，每组垫板都应承受压力，使用成对斜垫板时，两块垫板斜度应相同，且重合长度不应少于垫板长度的2/3。 （7）灌筑的砂浆应采用无收缩的微膨胀砂浆，一定要作砂浆试块，强度应高于基础混凝土强度一个等级。,二、钢柱子安装 1柱子安装前应设置标高观测点和中心线标志，并且与土建工程相一致。标高观测点的设置应与牛腿（肩梁）支承面为基准，设在柱的便于观测处，无牛腿（肩梁）柱，应以柱顶端与桁架连接的最后一个安装孔中心为基准。 2中心线标志的设置应符合下列规定： （1）在柱底板的上表面行线方向设一个中心标志，列线方向两侧各设一个中心标志。 （2）在柱身表面的行线和列线方向各设一个中心线，每条中心线在柱
