钢结构构件制作与预拼装讲解
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顺序
样板名称
用途
1
2
平面样板
弧形样板
在板料及型钢平面进行划下料
检查各种圆弧及圆的曲率大小
3
4 5 6 7
切口样板
展开样板 覆盖样板 号孔样板 弯曲样板
各种角钢、槽钢切口弯曲的划线标准
各种板料及型材展开零件的实际长及形状 按照放样图上(或实物上)图形用覆盖方法所放出的实样(用于连接构件) 以此为依据决定零件的孔心位置 各种压型件及制作胎模零件的检查标准
(2)组装是把零件或半成品按施工图的要 求装配成为独立的成品构件。 (3)预总装是根据施工总图把相关的两个 以上成品构件,在工厂制作场地上,按其各 构件空间位置总装起来。其目的是直观地反 映出各构件装配节点,保证构件安装质量。 目前已广泛使用在采用高强度螺栓连接的钢 结构构件制造中。
二、组装要求
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1、组装前,工作人员必须熟悉构件施工图 及有关的技术要求,并根据施工图要求复核 其需组装零件质量。 2、由于原材料的尺寸不够,或技术要求需 拼接的零件,一般必须在组装前拼接完成。
3、在采用胎模装配时必须遵循下列规定: (1)选择的场地必须平整,并具有足够的强度。 (2)布置装配胎模时必须根据其钢结构构件特点 考虑预放焊接收缩量及其它各种加工余量。 (3)组装出首批构件后,必须由质量检查部门进 行全面检查,经检查合格后,方可进行继续组装。 (4)构件在组装过程中必须严格按照工艺规定装 配,当有隐蔽焊缝时,必须先行施焊,并经检验合 格后方可覆盖。当有复杂装配部件不易施焊时,亦 可采用边装配边施焊的方法来完成其装配工作。 (5)为了减少变形和装配顺序,可采取先组装成 部件,然后组装成构件的方法。
1.型钢机械矫正
(a)
(b)
(a)
(b)
(a)撑直机矫直角钢; (b) 撑直机(或压力机)矫直工字钢 机械矫正型钢 1、2—支承;3—推撑;4—型钢;5—平台 (a) 扳弯器矫直工字钢 (b) 手扳压力机示意图
手动机械矫直型钢
2.型钢半自动机械矫正
扳弯器矫正型钢 手扳压力机械矫正型钢
千斤顶矫正型钢 3.型钢手工矫正
4、钢结构构件组装方法的选择,必须根据 构件的结构特性和技术要求,结合制造厂的 加工能力、机械设备等情况,选择能有效控 制组装的质量、生产效率高的方法进行。 5、高层建筑钢结构和框架钢结构构件必须 在工厂进行预拼装。
三、组装用典型胎膜
1、H型钢结构组装水平胎膜 组成:①下部工字钢组成横梁平台;②侧向翼板定 位靠板;③翼缘板搁置牛腿;④纵向腹板定位工字 梁;⑤翼缘板夹紧工具。 工作原理:利用翼缘板与腹板本身重力,使各零件 分别放置在其工作位置上,然后用夹具夹紧一块翼 缘板作为定位基准面,从另一个方向增加一个水平 推力至翼缘板和腹板三板紧密接触,最后用电焊定 位三板翼缘点牢, H型钢结构即组装完成。
加工面表面粗糙 度 注: t构件厚度
0.025t,且不应 大于0.5
加工边直线度 相邻两边夹角
l/3000 ,且
不应大于2.0 ±6′
制孔
1.钻孔 2.冲孔 3.扩孔 4.锪孔
5.制孔精度
6.孔距要求
螺栓孔距范围
同一组内任意两孔间距离 相邻两组的端孔间距离
≤500
±1.0 ±1.5
501~1200
在施工过程中,错孔的现象时有发生,如错孔在 3.0mm以内时,一般都用绞刀铣或锉刀锉孔,其孔 径扩大不超过原孔径的1.2倍;如错孔超过3.0mm, 一般用焊条焊补堵孔或更换零件,不得采用钢块填 塞。 预拼装检查合格后,对上、下定位中心线、标高基 准线、交线中心点等应标注清楚、准确;对管结构、 工地焊接连接处,除应标注上述标记外,还应焊接 一定数量的卡具、角钢或钢板定位器等,以便按预 拼装结果进行安装。
放样和下料
加工余量 : (1)自动气割切断的加工余量为3mm;手工气割切断的加工余量 为4mm;气割后需铣端或刨边者,其加工余量为4~5mm。 (2)剪切后无需铣端或刨边的加工余量为零。 (3)对焊接结构零件的样板,除放出上述加工余量外,还须考虑 焊接零件的收缩量,一般沿焊缝长度纵向收缩率为0.03%~0.2%; 沿焊缝宽度横向收缩,每条焊缝为:0.03~0.75mm;加强肋的 焊缝引起的构件纵向收缩,每肋每条焊缝为0.25mm。
1)预拼装数按设计要求和技术文件规定。 2)预拼装组合部位的选择原则:尽可能选用主要 受力框架、节点连接结构复杂,构件允差接近极限 且有代表性的组合构件。 3)预拼装应在坚实、稳固的平台式胎架上进行。 其支承点水平度: A≤300~1000m2 允差≤2mm A≤1000~5000m2 允差<3mm
除机械加工方法外,对要求不高的坡口亦可采用气 割或等离子弧切割方法。用自动或半自动气割机切割。 对于允许以碳弧气刨方法加工焊接坡口或焊缝背面清 根时,在保证气刨槽平直深度均匀的前提下可采用半 自动碳弧气刨。
边缘加工的允许偏差
项目 零件宽度、长度 允许偏差 ±1.0
(单位:mm)
项目
允许偏差
加工面垂直度
(a) 线状加热方式; (b) 用线状加热矫正板变形; (a)(b)角钢钢板的三角形加热方式; (c)(d) 用 (c)用单加热带矫正H型钢梁翼缘角变形; 三角形加热矫正H型梁拱变形和旁弯曲变形 (d) 用双加热带矫正H型钢梁翼缘角变形; t—板材厚度
边缘加工和制孔
边缘加工
边缘加工方法有:采用刨边机 (或刨床 )刨边、端面 铣床铣边、电弧气刨刨边、型钢切割机切边、半自动 机自动气割机切边、等离子弧纠割边、砂轮机磨边以 及风铲铲边等焊接坡口加工形式和尺寸应根据图样和 构件的焊接工艺进行。
(4)在胎架上预拼全过程中,不得对构件 动用火焰或机械等方式进行修正、切割,或 使用重物压载、冲撞、锤击。 (5)大型框架露天预拼装的检测时间,建 议在日出前,日落后定时进行。所使用卷尺 精度,应与安装单位相一致。
4)高强度螺栓连接件预拼装时,可采用冲 钉定位和临时螺栓紧固。试装螺栓在一组孔 内不得少于螺栓孔的30%,且不少于2只。 冲钉数不得多于临时螺栓的1/3。 5)预装后应用试孔器检查,当用比孔公称 直径小1.0mm的试孔器检查时,每组孔的通 过率不小于85%;当用比螺栓公称直径大 0.3mm的试孔器检查时,通过率为100%, 试孔器必须垂直自由穿落。
(1)焊接H型钢施工工艺 工艺流程 下料→拼装→焊接→校正→二次下料→制孔 →装焊其它零件→校正打磨 (2)组装方法
实腹式H结构组装,用水平组装。
组立机
预拼装要求
由于受运输、吊装等条件的限制,有时构件 要分成两段或若干段出厂,为了保证安装的 顺利进行,应根据构件或结构的复杂程序和 设计要求,在出厂前进行预拼装;除管结构 为立体预拼装,并可设卡、夹具外,其他结 构一般均为平面拼装,且构件应处于自由状 态,不得强行固定。预拼装的允许偏差应符 合表8-12的规定。
钢结构构件制作与预拼装
主要内容: 熟悉钢结构制作过程;熟悉钢结构构件放样 下料过程; 掌握钢结构矫正成型以及边缘加工过程; 熟悉钢结构构件预拼装施工过程。 学习目标: 通过理论教学,熟悉钢结构构件放样和下料的 基本内容;掌握钢结构构件矫正成型和钢结构 构件边缘加工过程,熟悉钢结构构件预拼装施 工过程。
钢板厚度
刀片间隙 0.08~0.09
冲裁下料
(a)倾斜式;
(b)非倾斜式
(a)
冲裁
(b)
两种不同圆盘剪切的装置
1—凸模;2—板料;3—凹模;4—冲床工作台
气割下料
(1)气割条件
(2)手工气割操作要点
1)气割前的准备
2)气割操作
(a)预热
(b)上提 (c)吹渣 图 手工气割
(d)切割
矫正和成型
钢结构的制作
钢结构制作的特点
钢结构制作的特点:件优、标准严、精度好、效 率高。 钢结构制作的依据:设计图和国家规范 。
钢材的准备
钢材材质的检验 :结构用钢的力学性能中屈服点、抗拉强 度、延伸率、冷弯试验、低温冲击韧性试验值等指标应符合 规范的要求 。 钢材外形的检验 :对于钢板、型钢、圆钢、钢管,其外形 尺寸与理论尺寸的偏差必须在允许范围内。 辅助材料的检验:钢结构用辅助材料包括螺栓、电焊条、焊 剂、焊丝等,均应对其化学成分、力学性能及外观进行检验, 并应符合国家有关标准。 堆放:检验合格的钢材应按品种、牌号、规格分类堆放,其 底部应垫平、垫高,防止积水。钢材堆放不得造成地基下陷 和钢材永久变形。
加工余量 切割缝 刨边 2~3 锯切 剪切 1 2~3 手工切割 4~5 3~4 半自动切 割 3~4 1 精密切割 2~3 1
铣平
3~4
2~3
4~5
2~3
2~3
各种切削方法分类比较
类别 使用设备 剪板机 型钢冲剪机 特点及适用范围 切割速度快、切口整齐、效率高,适用薄钢板,压型钢板、冷弯钢管的切 削 切割速度快,可切割不同形状、不同对的各类型钢、钢管和钢板,切口不 光洁,噪声大,适于锯切精度要求较低的构件或下料留有余量最后尚需精 加工的构件 切口光滑、生刺较薄易清除、噪声大,粉尘多,适于切割薄壁型钢及小型 钢管,切割材料的厚度不宜超过4mm 功割精度高,适于切割各类型钢及粱、柱等型钢构件
无齿锯 机械切割 砂轮锯
锯床
切割面平面度示意图
切割面割纹深度示意图
机械剪切面的边缘缺棱示意图
剪切面的垂直度示意
剪切下料
(1)在斜口剪床上剪切 (2)在龙门剪床上剪切 (3)在圆盘管剪切机上剪切 (4)剪切对钢材质量的影响
斜口剪床上、下刀片之间的间隙 <5 6~14 0.1~0.3 (单位:mm) 15~30 0.4~0.5 30~40 0.5~0.6
(a)大小面上下弯曲的矫正;(b)大小面侧向弯曲矫正 千斤顶矫正槽钢
(a)大于90°的矫正 (b) 小于90°的矫正 手工矫正角钢角度变形
4.型钢火焰矫正法
火焰加热的点状加热方式 (a)点状加热布局;(b)用点状加热矫正吊车梁腹板变形 1—点状加热点;2—梅花形布局
火焰加热的线状加热方式
火焰加热的三角形加热方式
2、H型钢结构竖向组装胎膜 组成:①工字钢平台横梁;②胎膜角钢立柱; ③腹板定位靠模;④上翼缘板定位限位;⑤ 顶紧用千斤顶。 工作原理:利用各定位限值使H型钢结构翼 缘板、腹板初步到位,然后用千斤顶产生向 上顶力使翼缘板和腹板顶紧,最后用电焊定 位组装H型钢结构
组焊一体机
四、典型结构组装
(1)预拼装中所有构件应按施工图控制尺寸,各 杆件的重心线应交汇于节点中心,并完全处于自由 状态,不允许有外力强制固定。单构件支承点不论 柱、粱、支撑,应不少于两个支承点。 (2)预拼装构件控制基准,中心线应明确标示, 并与平台基线和地面基线相对一致。控制基准应按 设计要求基准一致,如需变换预拼装基准位置,应 得到工艺设计认可。 (3)所有需进行预拼装的构件,制作完毕必须经 专检员验收并符合质量标准的单构件。相同单构件, 宜能互换,而不影响整体几何尺寸。
北京电视台桁架整体预拼装现场图
预拼装施工
1.修孔 2.工字钢梁、槽钢梁拼装 3.箱形梁拼装 4.钢柱拼装 5.钢屋架拼装
工字钢梁、槽钢梁组合拼装 (a)工字钢梁; (b)槽钢梁 1—撬杠;2—面板;3—工字钢; 4—槽钢;5—龙门架;6—压紧工具
±1.5 ±2.0
1201~3000
— ±2.5
>3000
— ±3.0
钢构件预拼装
钢构件预拼装
1. 预拼装要求
2.预拼装方法 (1)平装法 (2)立拼拼装法 (3)利用模具拼装法
一、组装内容 钢结构构件的组装是遵照施工图的要求,把已加工 完成的各零件或半成品构件,用装配的手段组合成 为独立的成品,这种装配的方法通常称为组装。组 装根据装构件的特性及组装程度,可分为部件组装、 组装、预总装。 (1)部件组装是装配的最小单元的组合,它由两 个或两个以上零件按施工图的要求装配成为半成品 的结构部件。
覆盖和过样
样板、样杆制作尺寸的允许偏差
项 目
长度
(单位:mm)
容许偏差
0 -0.5 5.0-0.5
1.0 1.0 1.0 0.5 1.0
样板
宽度 两对角线长度差 长度
样杆 两最外排孔中心线距离 同组内相邻两孔中心线距离 相邻两组端孔间中心线距离 加工样板的角度
20′
切割
切割
一般规定