钢结构知识培训.pptx
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1、钢结构工程施工技术钢结构工程施工技术李保民李保民2014.2建筑工程结构形式建筑工程结构形式1、砌体结构、砌体结构2、混凝土结构、混凝土结构3、钢结构、钢结构4、木结构、木结构5、混合结构、混合结构1、钢桁架、钢桁架2、网架结构、网架结构3、索膜结构、索膜结构4、管桁架、管桁架5型钢结构钢结构工程施工特点钢结构工程施工特点1、设计图纸需深化设计(节点、设计图纸需深化设计(节点部位)部位)2、工厂加工,现场安装、工厂加工,现场安装3、运输(三维)、运输(三维)4、吊装作业、吊装作业5、加工设备功能要求较高、加工设备功能要求较高钢结构发展历程第 9 页13550-60年代2000万吨60-70年代
2、1亿吨80-90年代5亿吨2000至今 初盛阶段初盛阶段低潮阶段发展阶段强盛时期调结构、稳增长、促改革、惠民生二、钢构加工工艺二、钢构加工工艺一、钢构加工流程一、钢构加工流程钢构加工工艺流程 施工详图无损检验 放样、切割 组装不合格 焊接 制作工艺 外形尺寸检验 材料检验 零件矫正 制孔 清理、编号 喷砂、油漆 报告 报告 报告 报告 验收不合格钢构监造手册士鼎布置图设备开口机士鼎布置图设备电眼切割机士鼎布置图设备钢板矫正机士鼎布置图设备钢板矫正机士鼎布置图设备剪床士鼎布置图设备矫直机士鼎布置图设备切断机士鼎布置图设备潜弧焊机士鼎布置图设备开槽机士鼎布置图设备抛光士鼎布置图设备火焰切割机士鼎布
3、置图设备组立机士鼎布置图设备型钢三轴钻孔机士鼎布置图设备数控钻床钢构加工工艺材料进场构件组装除锈、涂装构件焊接钢构监造手册零、部件加工编号、储运材料进场钢材涂料钢构加工工艺焊接材料钢材1、所使用的钢材必须具有生产厂商出具的相关质保资料,各项性能指标均 应符合相关国家标准和设计规定的要求;材料进场下页钢材2、属于下列情况之一的钢材,应进行抽样复验,复验不合格者不能用于生 产:1)合同或设计规定要求进行材料复验的工程项目;2)国外进口的钢材;3)发生混批或有质疑的钢材;4)板厚等于或大于40mm,且设计有Z向性能要求的厚板;5)建筑结构安全等级为一级,大跨度钢结构中主要受力构件所采用 的钢材;材料
4、进场下页尺寸尺寸重量及偏差重量及偏差外外观3、进场材料检查内容内容内容 裂纹、结疤、折叠、麻纹、气泡和夹杂深度不得大于钢材厚度负允许偏差值的1/2不允许有分层或夹渣1234、外观检查要求钢材5、若需要使用卷筒板和开平板时,承制厂必须具备能有效矫平和消除轧制 应力的矫平设备,卷芯部分不允许存在小波折弯曲,并不准用于加工构件的腹板或翼缘板零件。材料进场上页国家标准目录材料进场钢材标准焊材标准碳素结构钢GB700-88碳钢焊条GB/T5117-1995优质碳素结构钢GB/T699-1999低合金焊条 GB/T5118-1995低合金高强度结构钢GB/T1591-94熔化焊用钢丝 GB/T14957-
5、94碳素结构钢和低合金结构钢热扎薄钢 板及带钢GB912-89气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T8110-1995国家标准目录材料进场碳素结构钢和低合金结构钢热扎厚钢板及带钢GB3277-88碳钢药芯焊丝 GB/T10045-88花纹钢板GB3277-82低合金钢药芯焊丝 GB/T17493-98圆柱头焊钉GB10433-89埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T5293-85结构用高频焊接薄壁H型钢 JG/T137-2001低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T12470-90氩气GB/T4842-84焊接用二氧化碳HG/T2537表1-1-1材料进场型钢尺寸允许偏差表序号项目允许偏差摘要1边长
6、A或B50501001002002001.52.03.04.02高度(H)1001002002004004001.52.03.04.0表1-1-1材料进场型钢尺寸允许偏差表序号项目允许偏差摘要3厚度(tA,t1,t2,tw)边A(就是T字钢而言是B)高度1306.36.3101016160.60.70.81.0边A(就是T字钢而言是B)高度1307m长度每增加1m,或其零数时,要在上面正允许偏差上加5mm.5直角度(T)工字钢和T型钢边B的2.0%除工字钢和T形钢以外的型钢边B的2.0%表1-1-1材料进场型钢尺寸允许偏差表序号项目允许偏差摘要6弯曲工字钢和T型钢边B的2.0%除工字钢和T型钢
7、外的型钢边B的3.0%7中心偏移边B 300T字钢0.3表1-1-3材料进场钢板镰刀弯允许偏差表(mm)宽度长度25063063010001000250054325004000865400063001210863001000020161210000102010161012表1-1-3材料进场钢板镰刀弯镰刀弯就是中间凹的意思,也就是马鞍形 表1-1-4材料进场钢板翘曲值允许偏差表(mm)宽度长度125012501600160020002000300030001.618201.63.151618203.154.00164.006.001424256.0010.0132122表1-1-4材料进场钢板
8、翘曲值允许偏差表(mm)宽度长度1250125016001600200020003000300010.025.012161725.040.09131440.063.08111163.02007101020030020表1-1-4材料进场钢板翘曲值允许偏差表(mm)注:1、上表适用于:长度4000mm时,任意长度中每4000mm长翘曲;长度小于4000mm时,适用于全长。2、翘曲值是从变形的最大值减去钢板厚度所得的差,适用于钢板的上表面。3、翘曲值的测定,原则上,在平台上进行。4、该表不适用于未切边的扎制状态的钢板。表1-1-材料进场钢板厚度允许偏差(mm)公称厚度负偏差100012001200
9、150015001700170018001800200020002300230025002500260026002800280030003000320032003400340036003600380013250.80.20.20.30.40.60.80.81.01.11.225300.90.20.20.30.40.60.80.91.01.11.230341.00.20.30.30.40.60.80.91.01.11.234401.10.30.40.50.60.70.91.01.11.31.4表1-1-材料进场钢板厚度允许偏差(mm)公称厚度负偏差100012001200150015001700
10、170018001800200020002300230025002500260026002800280030003000320032003400340036003600380040501.20.40.50.60.70.81.01.11.21.41.550601.30.60.70.80.91.01.11.11.21.31.560801.81.01.01.01.01.11.21.31.31.31.31.41.4801002.01.21.21.21.21.31.31.31.41.41.41.41.41001502.21.31.31.31.41.51.51.61.61.61.61.61.6150200
11、2.61.51.51.51.61.71.71.71.81.81.81.81.8表1-1-6材料进场钢板长度允许偏差表(mm)长度 允许偏差(按普通方法剪切)12mm)及较大断面型钢的切割。等离子切割等离子切割;利用等离子弧焰流实现主要用于不锈钢、铝、铜等金属的切割。切 割切割工艺要点剪切锯切气割切 割允许偏差剪切工艺要点1、剪刀口必须锋利,剪刀材料应为碳素工具钢和合金工具钢,发现损坏或者迟钝需及时检修、磨砺或调换。2、上下刀刃的间隙必须根据板厚调节适当。切割工艺要点剪切工艺要点3、当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时,应预先安排好合理的剪切程序后再进行剪切。切割工艺要点剪切工艺要点
12、4、剪切时,将剪切线对准下刃口,剪切的长度不能超过下刀刃长度。5、材料剪切后的弯扭变形,必须进行矫正;剪切面粗糙或带毛刺,必须修磨光洁。切割工艺要点剪切工艺要点6、剪切过程中,切口附近的金属,因受到剪力而发生挤压和弯曲,从而引起硬度提高,材料变脆的冷作硬化现象,重要的结构件和焊缝的接口位置,一定要用铣、刨或砂轮磨削等方法将硬化表面加工清除。切割工艺要点锯切工艺要点 1、型钢必须校直后可进行锯切;2、所选用的锯条规格必须满足构件所要求的加工精度;切割工艺要点锯切工艺要点3、加工精度要求较高的重要构件,应考虑预留适当的加工余量,以供锯切后进行端面精铣;4、锯切时,应注意切割断面垂直度的控制。切割工
13、艺要点气割工艺要点切割工艺要点1、气割时应选择正确的工艺参数(如割嘴型号、气体压力、气割速度和预热火焰能率等),工艺参数的选择主要是根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度进行确定。下页气割工艺要点切割工艺要点2、切割时应调节好氧气射流(风线)的形状,使其达到并保持轮廓清晰、风线长和射力高。下页气割工艺要点切割工艺要点3、气割前,应去除钢材表面的污垢、油污及浮锈和其他杂物,并在下面留出一定的空间,以利于熔渣的吹出。下页气割工艺要点切割工艺要点4、气割时,割炬的移动应保持均速,割件表面距离焰心尖端以25mm为宜。5、等截面的零件在开条切割时,应留足切割余量,并使割缝均匀加热,以利于减小零件的弯曲变形
14、。下页气割工艺要点切割工艺要点6、薄板切割时可将割嘴前倾15左右,以利于减少挂渣和割后的边缘清渣。7、零配件的切割面应无裂纹、夹渣和分层,缺口、残留毛刺和熔 渣均应给予焊补和打磨光顺后,才允许流入下道工序。气割工艺要点切割工艺要点8、为防止气割变形,操作中应遵循下列程序:a.大型工件的切割,应先从短边开始;b.在钢板上切割不同尺寸的工件时,应靠边靠角,合理布置,先割大件,后割小件;c.在钢板上切割不同形状的工件时,应先割较复杂的,后割较简单的;d.窄长条形的切割,采用两边同时切割的方法,以防止产生旁弯。允许偏差机械切割气割切割工艺要点表-2-允许偏差机械切割的允许偏差项目允许偏差零件宽度、长度
15、.mm边缘缺菱.mm型钢端部垂直度.mm表-2-允许偏差气割的允许偏差项目允许偏差零件的宽度、长度.mm切割面平面度.t,且.mm割纹深度.mm局部缺口深度.mm矫正、成型零、部件组装1、当钢材或构件出现超过允许偏差的变形时,可使用平板矫正机、油压机、翼缘矫正机和旁弯矫正机等进行机械矫正。2、机械矫正时,应对工件表面进行有效的保护,经矫正后的工件不允许存在严重的压痕、拉伤和角裂等表面损伤,划痕深度不得大于.mm,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的。矫正、成型零、部件组装3、在H钢翼缘矫正时,应认真调节好矫正轮和导向锟柱的位置、间隙和输送速度,要防止矫轮对腹板的过度挤压造成压痕和拉伤。、冷矫正和冷
16、弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合表-的要求 矫正、成型零、部件组装 表-矫正、成型冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高表-矫正、成型钢材矫正后的允许偏差边缘加工零、部件组装1、气割或机械剪切的零件,需要进行边缘加工时,其刨削量不应小于2.0mm。2、焊接坡口加工宜采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边等方法进行。边缘加工零、部件组装3、边缘加工一般采用铣、刨等方式加工,边缘加工时应注意控制加工面的垂直度和表面粗糙度。、边缘加工偏差应符合表-的要求。边缘加工零、部件组装 表-边缘加工边缘加工允许偏差项目允许偏差零件宽度、长度.mm加工边直线度L3000,但不应大于2.0mm相邻两边夹
17、角6加工面垂直度0.025t,且不应大于0.5mm加工面粗糙度()50制孔零、部件组装1、采用钻模制孔和划线制孔两种方法。较多频率的孔组要设计钻模,以保证制孔过程中的质量要求。制孔前考虑焊接收缩余量及焊接变形的因素,将焊接变形均匀地分布在构件上。制孔零、部件组装2、A、B级螺栓孔(I类孔)应具有H12的精度,孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5um。其孔径的允许偏差应符合表2-4-1的要求。3、C级螺栓孔(类孔),孔壁表面粗糙度Ra不应大于25um,其允许偏差应符合表2-4-2的规定。制孔零、部件组装4、螺栓孔孔距的允许偏差超过表2-4-3规定的允许偏差时,应采用与母材质相匹配的焊条补焊,并经过
18、超声波探伤(UT)合格后,重新制孔。5、边缘加工一般采用铣、刨等方式加工,边缘加工时应注意控制加工面的垂直度和表面粗糙度。制孔零、部件组装1、普通螺栓又分A级、B级(精制螺栓)和C级(粗制螺栓)两种2、A、B级螺栓采用5.6级和8.8级钢材,C级螺栓采用4.6级和4.8级钢材。高强度螺栓采用8.8级和10.9级钢材。10.9级中10表示钢材抗拉极限强度为fu=1000Nmm2,0.9表示钢材屈服强度fy=0.9fu,其他型号以此类推。锚栓采用Q235或Q345钢材。制孔零、部件组装3、A级、B级螺栓(精制螺栓)由毛坯经轧制而成,螺栓杆表面光滑,尺寸较准确,螺孔需用钻模钻成。4、C级螺栓(粗制螺
19、栓)用圆钢辊压而成,表面较粗糙,尺寸不很精确。5、C级螺栓亦可用于承受静力荷载或间接动力荷载的次要连接中作为受剪连接。表-4-制 孔A、B级螺栓孔孔径的允许偏差(mm)序号螺栓公称直径、螺栓孔直径螺栓公称直径允许偏差螺栓孔直径允许偏差110180.00-0.21+0.180.00218300.00-0.21+0.210.00330500.00-0.25+0.250.00表-4-2制 孔C级螺栓孔(类孔)孔壁表面粗糙度允许偏差(mm)项目允许偏差直径+1.00.0圆度2.0垂直度0.03t,且不应大于2.0表-4-3制 孔螺栓孔孔距的允许偏差(mm)螺栓孔范围500501120012013000
20、3000同一组内任意两孔间距离1.01.5相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.0注:1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组;2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;3、在相邻节点或接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款规定的螺栓孔;4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组。构件组装钢构加工工艺对接H钢组装端板组装允许偏差一般要求一般要求构件组装1、构件在组装前,应检查零件的编号、规格、数量、表面质量和安装方向后才可进行施工。2、构件在组装时必须清除被焊部位3050mm范围内的黄锈、熔渣、油漆、污垢和水份等,重要构件(如吊车梁)的焊缝部位的清理,应使用动力砂
21、轮打磨直至呈现金属光泽。一般要求构件组装3、焊逢的装配间隙和坡口尺寸,均应控制在允许偏差范围之内,凡超差部分应给予修正。4、定位焊可采用气体保护焊或使用E5015、E5016焊条手工电弧焊。定位焊逢的质量必须完好,定位焊逢后应清除焊渣和大粒飞溅,定位焊逢尺寸和间距的推荐尺寸列于表2-5-1中。但当H钢的角焊逢将覆盖定位焊逢时,定位焊尺寸可不受此限。一般要求构件组装5、对接接头和角接接头组对后必须在接头的两端安装引出板,引出板的尺寸应不小于8080mm,厚度应与工件相近,坡口允许用碳刨加工。(有对接,角接,搭接等等。除留坡口外,还要留有2-3mm的间隙。)一般要求构件组装表-5-1一般要求定位焊
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