钢结构施工技术与实训第5章--钢结构构件制作与预拼装.ppt

第第5 5章章 钢结构构件制作钢结构构件制作与预拼装与预拼装主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：熟悉钢结构制作过程；熟悉钢结构构件放样熟悉钢结构制作过程；熟悉钢结构构件放样下料过程；下料过程；掌握钢结构矫正成型以及边缘加工过程；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。熟悉钢结构构件预拼装施工过程。学习目标学习目标学习目标学习目标：通通过过理理论论教教学学和和实实地地观观察察钢钢结结构构，熟熟悉悉钢钢结结构构构构件件放放样样和和下下料料的的基基本本内内容容；掌掌握握钢钢结结构构构构件件矫矫正正成成型型和和钢钢结结构构构构件件边边缘缘加加工工过过程程，熟熟悉悉钢钢结构构件预拼装施工过程。结构构件预拼装施工过程。第5章 钢结构构件制作与预拼装5.1 钢结构的制作钢结构的制作5.1.1钢结构制作的特点及流程钢结构制作的特点及流程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。件优、标准严、精度好、效率高。钢结构制作的依据钢结构制作的依据:设计图和国家规范设计图和国家规范。钢结构制作的流程钢结构制作的流程 第5章 钢结构构件制作与预拼装5.1.2钢材的准备钢材的准备钢材材质的检验钢材材质的检验 ：结构用钢的力学性能中屈服点、抗：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指标应符合规范的要求 。钢材外形的检验钢材外形的检验 ：对于钢板、型钢、圆钢、钢管，其：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。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。外观进行检验，并应符合国家有关标准。堆放：堆放：检验合格的钢材应按品种、牌号、规格分类堆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。造成地基下陷和钢材永久变形。第5章 钢结构构件制作与预拼装5.2 放样和下料放样和下料5.2.1放样放样放样的环境要求放样的环境要求放样准备放样准备 放样操作放样操作 样板标注样板标注 加工余量加工余量:(1)自动气割切断的加工余量为自动气割切断的加工余量为3mm；手工气割切断的；手工气割切断的加工余量为加工余量为4mm；气割后需铣端或刨边者，其加工余；气割后需铣端或刨边者，其加工余量为量为45mm。(2)剪切后无需铣端或刨边的加工余量为零。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，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缩率为0.03%0.2%；沿焊缝宽度横向收缩，每条焊；沿焊缝宽度横向收缩，每条焊缝缝第5章 钢结构构件制作与预拼装顺序样板名称用 途1平面样板在板料及型钢平面进行划下料 2弧形样板检查各种圆弧及圆的曲率大小3切口样板各种角钢、槽钢切口弯曲的划线标准4展开样板各种板料及型材展开零件的实际长及形状5覆盖样板按照放样图上(或实物上)图形用覆盖方法所放出的实样(用于连接构件)6号孔样板以此为依据决定零件的孔心位置7弯曲样板各种压型件及制作胎模零件的检查标准第5章 钢结构构件制作与预拼装为：0.030.75mm；加强肋的焊缝引起的构件纵向收缩，每肋每条焊缝为0.25mm。覆盖和过样覆盖和过样 第5章 钢结构构件制作与预拼装 项 目容许偏差样 板长 度0 0.5宽 度5.00.5两对角线长度差1.0样 杆长 度1.0两最外排孔中心线距离1.0同组内相邻两孔中心线距离0.5相邻两组端孔间中心线距离 1.0加工样板的角度 20表表5.3 样板、样杆制作尺寸的允许偏差样板、样杆制作尺寸的允许偏差 (单位：单位：mm)5.2.2下料下料下料准备下料准备：下料加工符号。下料常用的下料符号见表下料加工符号。下料常用的下料符号见表5.4。第5章 钢结构构件制作与预拼装序 号名 称符 号序 号名 称符 号1板缝线5余料切线2中心线6弯曲线3R曲线7结构线4切断线8刨边符号5.3 切割切割一般规定一般规定 5.3.1切割切割第5章 钢结构构件制作与预拼装加工余量锯切剪切手工切割半自动切割精密切割切割缝1453423刨 边23233411铣 平3423452323各种切削方法分类比较各种切削方法分类比较 第5章 钢结构构件制作与预拼装类 别使用设备特点及适用范围机械切割剪板机型钢冲剪机切割速度快、切口整齐、效率高，适用薄钢板，压型钢板、冷弯钢管的切削无齿锯切割速度快，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砂轮锯切口光滑、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锯 床功割精度高，适于切割各类型钢及粱、柱等型钢构件 图图5.3 切割面平面度示意图切割面平面度示意图第5章 钢结构构件制作与预拼装图图5.4 切割面割纹深度示意图切割面割纹深度示意图 图图5.5 机械剪切面的边缘缺棱示意图机械剪切面的边缘缺棱示意图 图图5.6 剪切面的垂直度示意剪切面的垂直度示意 第5章 钢结构构件制作与预拼装剪切下料剪切下料(1)在斜口剪床上剪切在斜口剪床上剪切(2)在龙门剪床上剪切在龙门剪床上剪切(3)在圆盘管剪切机上剪切在圆盘管剪切机上剪切(4)剪切对钢材质量的影响剪切对钢材质量的影响 第5章 钢结构构件制作与预拼装表 5.10 斜口剪床上、下刀片之间的间隙 (单位：mm)钢板厚度561415303040刀片间隙0.080.090.10.30.40.50.50.6冲裁下料冲裁下料图5.9 冲裁1凸模；2板料；3凹模；4冲床工作台(a)(b)(a)倾斜式；(b)非倾斜式 图5.8 两种不同圆盘剪切的装置第5章 钢结构构件制作与预拼装 气割下料气割下料(1)气割条件气割条件(2)手工气割操作要点手工气割操作要点 1)气割前的准备气割前的准备 2)气割操作气割操作(a)预热 (b)上提 (c)吹渣 (d)切割图5.11 手工气割第5章 钢结构构件制作与预拼装5.4 矫正和成型矫正和成型1.型钢机械矫正型钢机械矫正(a)撑直机矫直角钢；(b)撑直机（或压力机）矫直工字钢图5.13机械矫正型钢1、2支承；3推撑；4型钢；5平台(a)(b)(a)扳弯器矫直工字钢 (b)手扳压力机示意图图5.14 手动机械矫直型钢(a)(b)第5章 钢结构构件制作与预拼装2.型钢半自动机械矫正型钢半自动机械矫正(1)(1)扳弯器矫正型钢扳弯器矫正型钢 (2)(2)手扳压力机械矫正型钢手扳压力机械矫正型钢 (3)(3)千斤顶矫正型钢千斤顶矫正型钢 3.型钢手工矫正型钢手工矫正(a)大小面上下弯曲的矫正；(b)大小面侧向弯曲矫正图5.15 千斤顶矫正槽钢(a)大于90的矫正 (b)小于90的矫正图5.16 手工矫正角钢角度变形4.型钢火焰矫正法型钢火焰矫正法 图5.21 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梅花形布局第5章 钢结构构件制作与预拼装图5.22 火焰加热的线状加热方式(a)线状加热方式；(b)用线状加热矫正板变形；(c)用单加热带矫正H型钢梁翼缘角变形；(d)用双加热带矫正H型钢梁翼缘角变形；t板材厚度图5.23 火焰加热的三角形加热方式(a)(b)角钢钢板的三角形加热方式；(c)(d)用三角形加热矫正H型梁拱变形和旁弯曲变形第5章 钢结构构件制作与预拼装5.5 边缘加工和制孔边缘加工和制孔5.5.1边缘加工边缘加工 边边缘缘加加工工方方法法有有：采采用用刨刨边边机机(或或刨刨床床)刨刨边边、端端面面铣铣床床铣铣边边、电电弧弧气气刨刨刨刨边边、型型钢钢切切割割机机切切边边、半半自自动动机机自自动动气气割割机机切切边边、等等离离子子弧弧纠纠割割边边、砂砂轮轮机机磨磨边边以以及及风风铲铲铲铲边边等等焊焊接接坡坡口口加加工工形形式式和和尺尺寸寸应应根根据图样和构件的焊接工艺进行。据图样和构件的焊接工艺进行。除除机机械械加加工工方方法法外外，对对要要求求不不高高的的坡坡口口亦亦可可采采用用气气割割或或等等离离子子弧弧切切割割方方法法。用用自自动动或或半半自自动动气气割割机机切切割割。对对于于允允许许以以碳碳弧弧气气刨刨方方法法加加工工焊焊接接坡坡口口或或焊焊缝缝背背面面清清根根时时，在在保保证证气气刨刨槽槽平平直直深深度度均均匀匀的的前前提提下可采用半自动碳弧气刨。下可采用半自动碳弧气刨。第5章 钢结构构件制作与预拼装项目允许偏差项目允许偏差零件宽度、长度1.0加工面垂直度0.025t，且不应大于0.5加工边直线度 l/3000 ，且不应大于2.0加工面表面粗糙度相邻两边夹角6注：t构件厚度表表5.13 边缘加工的允许偏差边缘加工的允许偏差 (单位：单位：mm)第5章 钢结构构件制作与预拼装5.5.2制孔制孔1.钻孔钻孔 2.冲孔冲孔3.扩孔扩孔4.锪孔锪孔5.制孔精度制孔精度6.孔距要求孔距要求螺栓孔距范围5005011200120130003000同一组内任意两孔间距离1.01.5相邻两组的端孔间距离1.52.02.53.05.6 钢构件预拼装钢构件预拼装5.6.1钢构件预拼装钢构件预拼装1.预拼装要求预拼装要求 2.预拼装方法预拼装方法 (1)平装法平装法 (2)立拼拼装法立拼拼装法 (3)利用模具拼装法利用模具拼装法 第5章 钢结构构件制作与预拼装5.6.2预拼装施工预拼装施工1.修孔修孔2.工字钢梁、槽钢梁拼装工字钢梁、槽钢梁拼装 3.箱形梁拼装箱形梁拼装 4.钢柱拼装钢柱拼装 5.钢屋架拼装钢屋架拼装 图5.27箱形梁拼装(a)箱形梁的底板；(b)装定向隔板；(c)加侧立板；(d)装好的箱形梁图5.26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压紧工具图5.28钢柱的拼装(a)平拼拼装点；(b)立拼拼装法 1拼接点；2枕木图5.29钢柱拼装示意图 1定位角钢；2柱底板；3柱身；4水平垫基第5章 钢结构构件制作与预拼装图5.30 屋架拼装示意图(a)拼装底样；(b)屋架拼装H起拱抬高位置1上弦；2下弦；3立撑；4斜撑第5章 钢结构构件制作与预拼装6.梁的拼接梁的拼接 7.框架横梁与柱的连接框架横梁与柱的连接 图5.35框架角的螺栓连接(a)柱到顶与梁连接；(b)梁延伸与柱连接；(c)梁柱的角中线连接第5章 钢结构构件制作与预拼装图5.36框架角的工地焊缝连接(a)柱到顶与梁连接；(b)梁延伸与柱连接；(c)梁柱的角中线连接第5章 钢结构构件制作与预拼装图5.37框架顶的工地拼装(a)焊接连接；(b)螺栓连接第5章 钢结构构件制作与预拼装5.6.3预拼装检查预拼装检查 构件类型项 目允许偏差检验方法多节柱预拼装单元总长5.0用钢尺检查预拼装单元弯曲矢高l/1500，且应不大于10.0用拉线和钢尺检查接口错边2.0用焊缝量规检查预拼装单元柱身扭曲h/200，且应不大于5.0用拉线、吊线和钢尺检查顶紧面至任一牛腿距离2.0用钢尺检查梁、桁架跨度最外两端安装孔或两端支承面外侧距离5.0 10.0接口截面错位2.0用焊缝量规检查拱度设计要求起拱l/5000用拉线和钢尺检查设计未要求起拱l/2000 0节点处杆件轴线错位4.0划线后用钢尺检查管构件预拼装单元总长5.0用钢尺检查预拼装单元弯曲矢高l/1500，且应不大于10.0用拉线和钢尺检查对口错边t/10，且应不大于3.0用焊缝量规检查坡口间隙2.0 1.0构件平面总体预拼装各楼层柱距4.0用钢尺检查相邻楼层梁与梁之间3.0各层间框架两对角线之差H/2000，且应不大于5.0任意两对角线之差H/2000，且应不大于8.0复习思考题1.钢结构的放样是否完全按照设计图的尺寸进行?2.什么叫做放样？放样的环境有哪些要求？3.切割有哪些方法？各自的特点和适用范围是什么？4.矫正和成型的方法有哪些？5.制孔有哪些方式？这些方式的特点是什么？6.预拼装方法有哪些？7.构件预拼装的检验标准是什么？8.根据学院和本地的实际情况，选择性的完成下篇第13.5节的实训项目。第5章 钢结构构件制作与预拼装