钢结构施工技术

钢结构施工技术

一、钢结构材料

1、钢结构工程中，常用钢材有普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢等三种。

2、钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。进口钢材产品的质量应符合设计和合同规定标准的要求。

3、钢材进场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。

4、钢材的堆放要便于搬运，要尽量减少钢材的变形和锈蚀，钢材端部应树立标牌，标牌应标明钢材规格、钢号、数量和材质验收证明书。

二、钢结构构件的制作加工

（一）准备工作

钢结构构件加工前，应先进行详图设计、审查图纸、提料、备料、工艺试验和工艺规程的编制、技术交底等工作。

（二）钢结构构件生产的工艺流程和加工

1、放样：包括核对图纸的安装尺寸和孔距，以1:1大样放出节点，核对各部分的尺寸，制作样板和样标作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。

2、号料：包括检查核对材料，在材料上画出切割、铣、刨、制孔等加工位置，打冲孔，标出零件编号等。号料应注意以下问题：（1）根据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料。（2）应有利于切割和保证零件质量。（3）当工艺有规定时，应按规定取料。

3、切割下料：包括氧割（气割）、等离子切割等高温热源的方法和使用机切、冲模落料和锯切等机械力的方法。

4、平直矫正：包括型钢矫正机的机械矫正和火焰矫正等。

5、边缘及端部加工：方法有铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、半自动和自动气割机、坡口机加工等。

6、滚圆：可选用对称三轴滚圆机，不对称三轴滚圆机和四轴滚圆机等机械进行加工。

7、煨弯：根据不同规格材料可选用型钢滚圆机、弯管机、折弯压力机等机械进行加工。当采用热加工成型时，一定要控制好温度，满足规定要求。

8、制孔：包括铆钉孔、普通螺栓连接孔、高强螺栓连接孔、地脚螺栓孔等。制孔通常采用钻孔的方法，有时在较薄的不重要的节点板、垫板、加强板等制孔时也可采用冲孔。钻孔通常在钻床上进行，不便用钻床时，可用电钻、风钻和磁座钻加工。

9、钢结构组装：方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、胎模装配法等。

10、焊接：是钢结构加工制作中的关键步骤，要选择合理的焊接工艺和方法，严格按要求操作。

11、摩擦面的处理：可选用喷丸、喷砂、酸洗、打磨等方法，严格按设计要求和有关规定进行施工。

12、涂装：严格按设计要求和有关规定进行施工。

三、钢结构构件的连接

钢结构的连接方法有焊接、普通螺栓连接、高强螺栓连接和铆接。

（一）焊接

1、建中工程中钢结构常用的焊接方法：按焊接的自动化程度一般分为手工焊接、半自动焊接和自动化焊接三种。

2、钢材的可焊性：是指在适当的设计和工作条件下，材料易于焊接和满足结构性能的程度。可焊性常常

受钢材的化学成分、轧制方法和板厚等因素影响。为了评价化学成分对可焊性的影响，一般用碳当量（C eq）

表示，C eq 越小，钢材的淬硬倾向越小，可焊性就越好；反之，碳当量越大，钢材的淬硬倾向越大，可焊性就越差。

3、根据焊接接头的连接部位，可以将融化焊接头分为：对接接头、角接接头、T形接头和十字接头、搭接接头和塞焊接头等。

4、焊接是一种局部加热的工艺过程。被焊构件将不可避免的产生焊接应力和焊接变形，将不同程度的影响焊接结构的性能。因此在焊接时应合理选择焊接方法、条件、顺序和预热等工艺措施，尽可能把焊接应力和焊接变形控制到最小。必要时应采取合理措施，消减焊接残余应力和变形。

5、根据设计要求、接头形式、钢材牌号和等级等合理选择、使用和包管号焊接材料和焊剂、焊接气体。

6、对于全熔透焊接接头中的T形、十字形、角接接头，全焊透结构应特别注意Z向撕裂问题，尤其在板厚较大的情况下，为了防止Z向层状撕裂，必须对接头处的焊缝进行补强角焊，补强焊脚尺寸一般应大于t/4（t为较厚钢板的厚度）和小于10mm。当其翼缘板厚度等于或大于40mm时，设计宜采用抗层状撕裂的钢板，钢板的厚底方向性能级别应根据工程的结构类型、节点形式及板厚和受力状态等具体情况选择。

7、焊接缺陷通常分为6类：裂纹、孔穴、固体夹渣、未熔合、未焊透、形状缺陷和其他缺陷。缺陷产生的原因和处理方法为：

裂纹：通常有热裂纹和冷裂纹之分。产生热裂纹的原因是母材抗裂性能差、焊接材料质量不好、焊接工艺参数选择不当、焊接内应力过大等；产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理，如焊前未预热、焊后冷却快等。处理方法是在裂纹两端钻止裂孔或铲除裂纹处的焊缝金属，进行补焊。

孔穴：通常分为气孔和弧坑缩孔两种。产生气孔的主要原因是焊条药皮损坏严重、焊条和焊剂未烘烤、母材有油污或锈和氧化物、焊接电流过小、弧长过长，焊接速度太快等，其处理方法是铲去气孔处的焊缝金属，然后补焊。产生弧坑缩孔的主要原因是焊接电流太大且焊接速度太快、息弧太快，未反复向息弧处补充填充金属等，处理方法是在弧坑处补焊。

固体夹杂：有夹渣和夹钨两种缺陷。产生夹渣的主要原因是焊接材料质量不好、焊接电流太小、焊接速度太快、熔渣密度太大、阻碍熔渣上浮、多层焊时熔渣未清除干净等，其处理方法是铲除夹渣处的焊缝金属，然后补焊。产生夹钨的主要原因是氩弧焊时钨极与熔池金属接触，其处理方法是挖去夹钨处缺陷金属，重新补焊。

未熔合、未焊透：产生的主要原因是焊接电流太小、焊接速度太快、坡口角度间隙太小、操作技术不佳等。对于未熔合的处理方法是铲除未熔合处的焊缝金属后补焊。对于未熔透的处理方法是对开敞性好的结构的单面未焊透，可在焊缝背面直接补焊。对于不能直接焊补的重要焊件，应铲去未焊透的焊缝金属，重新焊接。

形状缺陷：包括咬边、焊瘤、下塌、根部收缩、错边、角度偏差、焊缝超高、表面不规则等。

产生咬边的主要原因是焊接工艺参数选择不当，如电流过大、电弧过长等；操作技术不正确，如焊枪角度不对，运条不当等；焊条药皮端部的电弧偏吹；焊接零件的位置安放不当等。其处理方法是轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉，使其平滑过度；严重的、深的咬边应进行补焊。

产生焊瘤的主要原因是焊接工艺参数选择不正确、操作技术不佳、焊件位置安放不当等。其处理方法是用铲、锉、磨等手工或机械方法除去多余的堆积金属。