钢结构设计-06钢结构的制作、安装与防护ppt课件

1、钢构造的制造、安装与防护钢构造的制造、安装与防护- -钢构造构件制造钢构造构件制造金属构造制造厂；金属构造制造厂；- -钢构造制造主要工序钢构造制造主要工序消费预备、零件加工、装配消费预备、零件加工、装配和油漆装运等；和油漆装运等；- -金属构造制造厂金属构造制造厂由钢材仓库、预备车间、放样间、由钢材仓库、预备车间、放样间、零件加工间、半废品仓库、装配车间和油漆装运车零件加工间、半废品仓库、装配车间和油漆装运车间等组成；间等组成；u 引言引言钢构造大流水作业消费的普通工艺流程钢构造大流水作业消费的普通工艺流程 - -钢构造应按照相应施工图进展制造安装；并应符合现行钢构造应按照相应施工图进展制造

2、安装；并应符合现行 GB50205-2001)GB50205-2001)规定。规定。- -施工图应按设计单位提供的设计图及技术要求编制；施工图应按设计单位提供的设计图及技术要求编制；- -制造和安装单位在施工前，应按设计文件和施工图要求编制制造和安装单位在施工前，应按设计文件和施工图要求编制工艺流程和安装的施工方案；工艺流程和安装的施工方案；u 6.1.1 普通要求普通要求- -在制造安装过程中，应严厉按工序检验合格后，方能进入下在制造安装过程中，应严厉按工序检验合格后，方能进入下道工序；道工序；- -钢材应附有质量保证书，并符合设计文件要求；钢材应附有质量保证书，并符合设计文件要求；- -钢

3、材外表锈蚀、麻点或刻痕的深度不得大于该钢材厚度负钢材外表锈蚀、麻点或刻痕的深度不得大于该钢材厚度负偏向值的一半，断口处如有分层缺陷，应会同有关部门研偏向值的一半，断口处如有分层缺陷，应会同有关部门研讨处置；讨处置；- -衔接资料和涂料应附有质量保证书，并符合设计文件要求衔接资料和涂料应附有质量保证书，并符合设计文件要求和国家规范的规定；和国家规范的规定；- -严禁运用药皮零落或焊芯生锈的焊条，受潮结块或已熔烧严禁运用药皮零落或焊芯生锈的焊条，受潮结块或已熔烧过的焊剂及锈蚀、碰伤或混批的高强度螺栓。过的焊剂及锈蚀、碰伤或混批的高强度螺栓。- -钢材矫正钢材矫正u 6.1.2 钢构造制造的主要工序

4、钢构造制造的主要工序- -矫正的主要方式有矫直、矫平及矫形矫直。矫正是利用钢材矫正的主要方式有矫直、矫平及矫形矫直。矫正是利用钢材的塑性、热胀冷缩的特性，以外力或内应力作用迫使钢材反的塑性、热胀冷缩的特性，以外力或内应力作用迫使钢材反变形，消除钢材的弯曲、翘曲、凹凸不平等缺陷。变形，消除钢材的弯曲、翘曲、凹凸不平等缺陷。- -矫正按加工工序分有原资料矫正、成型矫正、焊后矫正等。矫正按加工工序分有原资料矫正、成型矫正、焊后矫正等。矫正可采用机械矫正、火焰矫正、手工矫正等。根据矫正时矫正可采用机械矫正、火焰矫正、手工矫正等。根据矫正时的温度分有冷矫正、热矫正。的温度分有冷矫正、热矫正。- -放样放

5、样- -放样是钢构造制造工艺中的第一道工序，其任务的准确与放样是钢构造制造工艺中的第一道工序，其任务的准确与否将直接影响到整个产品的质量，至关重要。为了提高放否将直接影响到整个产品的质量，至关重要。为了提高放样和号料的精度和效率，有条件时，应采用计算机辅助设样和号料的精度和效率，有条件时，应采用计算机辅助设计。计。- -放样任务包括如下内容：核对图纸的安装尺寸和孔距；以放样任务包括如下内容：核对图纸的安装尺寸和孔距；以1:11:1的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制造样板和样杆的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制造样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的根据。作为下料、弯制、铣、刨、制孔

6、等加工的根据。- -号料号料- -号料也称划线，即利用样板、样杆或根据图纸，在板料及号料也称划线，即利用样板、样杆或根据图纸，在板料及型钢上画出孔的位置和零件外形的加工界限。号料的普通任务型钢上画出孔的位置和零件外形的加工界限。号料的普通任务内容包括：检查核对资料；在资料上划出切割、铣、刨、弯曲、内容包括：检查核对资料；在资料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打冲孔，标注出零件的编号等。钻孔等加工位置，打冲孔，标注出零件的编号等。- -号料普通先根据料单检查清点样板和样杆、点清号料数量、预号料普通先根据料单检查清点样板和样杆、点清号料数量、预备号料的工具、检查号料的钢材规格和质量，然后

7、根据先大后备号料的工具、检查号料的钢材规格和质量，然后根据先大后小的原那么依次号料，并注明接头处的字母、焊缝代号。号料小的原那么依次号料，并注明接头处的字母、焊缝代号。号料终了，应在样板、样杆上注明并记下实践数量。终了，应在样板、样杆上注明并记下实践数量。- -切割切割- -切割的目的就是将放样和号料的零件外形从原资料上进展下切割的目的就是将放样和号料的零件外形从原资料上进展下料分别。钢材的切割可以经过切削、冲剪、摩擦机械力和热料分别。钢材的切割可以经过切削、冲剪、摩擦机械力和热切割来实现。常用的切割方法有：机械剪切、气割和等离子切割来实现。常用的切割方法有：机械剪切、气割和等离子切割三种方法

8、。切割三种方法。- -在钢构造制孔中包括铆钉孔、普通螺栓衔接孔、高强度螺栓在钢构造制孔中包括铆钉孔、普通螺栓衔接孔、高强度螺栓孔、地脚螺栓孔等，制孔方法通常有冲孔和钻孔两种。孔、地脚螺栓孔等，制孔方法通常有冲孔和钻孔两种。- -制孔制孔- -钻孔是钢构造制造中普遍采用的方法，能用于几乎任何规格钻孔是钢构造制造中普遍采用的方法，能用于几乎任何规格的钢板、型钢的孔加工。的钢板、型钢的孔加工。- -钻孔的加工方法分为划线钻孔、钻模钻孔和数控钻孔。钻孔的加工方法分为划线钻孔、钻模钻孔和数控钻孔。 a a钻模；钻模； b b钻套钻套-当钻孔批量大、孔距精度要求较高时，应采用钻模钻孔。钻模有通用型、当钻孔

9、批量大、孔距精度要求较高时，应采用钻模钻孔。钻模有通用型、组合式和公用钻模，图示是一种节点板的钻模表示图。组合式和公用钻模，图示是一种节点板的钻模表示图。-划线钻孔在钻孔前先在构件上划出孔的中心和直径，并在孔中心打样冲眼，划线钻孔在钻孔前先在构件上划出孔的中心和直径，并在孔中心打样冲眼，作为钻孔时钻头定心用；在孔的圆周上作为钻孔时钻头定心用；在孔的圆周上90位置打四只冲眼，作钻孔后位置打四只冲眼，作钻孔后检查用。划线工具普通用划针和钢尺。检查用。划线工具普通用划针和钢尺。-冲孔是在冲孔机冲床上进展，普通适用于非圆孔。也可冲孔是在冲孔机冲床上进展，普通适用于非圆孔。也可用于较薄的钢板和型钢上冲孔

10、，单孔径普通不小于钢材的厚度，用于较薄的钢板和型钢上冲孔，单孔径普通不小于钢材的厚度，此外，还可用于不重要的节点板、垫板和角钢拉撑等小件加工。此外，还可用于不重要的节点板、垫板和角钢拉撑等小件加工。冲孔消费效率较高，但由于孔的周围产生冷作硬化，孔壁质量冲孔消费效率较高，但由于孔的周围产生冷作硬化，孔壁质量较差，有孔口下塌、孔的下方增大的倾向，所以，普通用于对较差，有孔口下塌、孔的下方增大的倾向，所以，普通用于对质量要求不高的孔以及预制孔非废品孔，在钢构造主构件质量要求不高的孔以及预制孔非废品孔，在钢构造主构件中较少直接采用。中较少直接采用。-数控钻孔是近年来开展的新技术，它无需在工件上划线，打

11、数控钻孔是近年来开展的新技术，它无需在工件上划线，打样冲眼。加工过程自动化，高速数控定位、钻头行程数字控制。样冲眼。加工过程自动化，高速数控定位、钻头行程数字控制。钻孔效率高、精度高，它是今后钢构造加工的开展方向。钻孔效率高、精度高，它是今后钢构造加工的开展方向。- -边缘加工边缘加工- -在钢构造加工中普通需求边缘加工，除图纸要求外，在梁翼在钢构造加工中普通需求边缘加工，除图纸要求外，在梁翼缘板、支座支承面、焊接坡口及尺寸要求严厉的加劲板、隔缘板、支座支承面、焊接坡口及尺寸要求严厉的加劲板、隔板、腹板和有孔眼的节点板等部位应进展边缘加工。常用的板、腹板和有孔眼的节点板等部位应进展边缘加工。常

12、用的边缘加工方法主要有：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割边缘加工方法主要有：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。和坡口机加工等。- -在钢构造制造中，弯制成型的加工主要是卷板滚圆、弯在钢构造制造中，弯制成型的加工主要是卷板滚圆、弯曲煨弯、折边和模具压制等几种加工方法。弯制成型的曲煨弯、折边和模具压制等几种加工方法。弯制成型的加工工序是由热加工或冷加工来完成的。加工工序是由热加工或冷加工来完成的。 - -冷弯和热弯冷弯和热弯- -把钢材加热到一定温度后进展的加工方法，通称热加工。热加工把钢材加热到一定温度后进展的加工方法，通称热加工。热加工常用的有两种加热方法，一种是利用乙炔火焰进展

13、部分加热；这种常用的有两种加热方法，一种是利用乙炔火焰进展部分加热；这种方法简便，但是加热面积较小。另一种是放在工业炉内加热，其加方法简便，但是加热面积较小。另一种是放在工业炉内加热，其加热面积很大。热面积很大。- -钢材在常温下进展加工制造，通称冷加工。冷加工绝大多数是利钢材在常温下进展加工制造，通称冷加工。冷加工绝大多数是利用机械设备和公用工具进展的。应留意低温时不宜进展冷加工。低用机械设备和公用工具进展的。应留意低温时不宜进展冷加工。低温中的钢材，其韧性和延伸性均相应减小，极限强度和脆性相应添温中的钢材，其韧性和延伸性均相应减小，极限强度和脆性相应添加，假设此时进展冷加工受力，易使钢材产

14、生裂纹。加，假设此时进展冷加工受力，易使钢材产生裂纹。- -与热加工相比，冷加工具有如下优点：与热加工相比，冷加工具有如下优点： 运用的设备简单，操作运用的设备简单，操作方便；方便； 节约资料和燃料；节约资料和燃料； 钢材的机械性能改动较小，资料的钢材的机械性能改动较小，资料的减薄量甚少。减薄量甚少。 - -在常温形状下进展滚圆钢板的方法有：机械滚圆、胎模压制和手在常温形状下进展滚圆钢板的方法有：机械滚圆、胎模压制和手工制造三种加工方法。机械滚圆是在卷板机又叫滚板机、轧圆机工制造三种加工方法。机械滚圆是在卷板机又叫滚板机、轧圆机上进展的。上进展的。a对称式三辊卷板机；对称式三辊卷板机； b不对

15、称式三辊卷板机；不对称式三辊卷板机； c四辊卷板机四辊卷板机滚圆机原理滚圆机原理-弯曲按加热程度分为冷弯和热弯。冷弯是在常温下进展弯制加工，此法适弯曲按加热程度分为冷弯和热弯。冷弯是在常温下进展弯制加工，此法适用于普通薄板、型钢等的加工；热弯是将钢材加热至用于普通薄板、型钢等的加工；热弯是将钢材加热至9501100，在模具，在模具上进展弯制加工，它适用于厚板及较复杂外形构件、型钢等的加工。上进展弯制加工，它适用于厚板及较复杂外形构件、型钢等的加工。 - -弯曲加工设备有型钢滚圆机、液压弯管机及压力机床等弯曲加工设备有型钢滚圆机、液压弯管机及压力机床等-装配是把加工好的零件按照施工图纸拼装成构件

16、，并点焊固定成形装配是把加工好的零件按照施工图纸拼装成构件，并点焊固定成形预备焊接。在构件最后装配前，必需再次检查各组装构件的外形尺寸、预备焊接。在构件最后装配前，必需再次检查各组装构件的外形尺寸、孔位、垂直度、平整度，弯曲构件的曲率等，符合要求后应将零件上孔位、垂直度、平整度，弯曲构件的曲率等，符合要求后应将零件上的铁锈、毛刺和油污等消除干净。的铁锈、毛刺和油污等消除干净。- -装配装配- -焊接焊接-焊缝衔接是现代钢构造最主要的衔接方式，它适用任何外形的焊缝衔接是现代钢构造最主要的衔接方式，它适用任何外形的构造，衔接构造简单，省钢省工，能实现自动化操作，焊接质构造，衔接构造简单，省钢省工，

17、能实现自动化操作，焊接质量受资料、操作影响较大。因此，建筑钢构造焊接时应思索以量受资料、操作影响较大。因此，建筑钢构造焊接时应思索以下问题：下问题： 焊接方法的选择应思索焊接构件的材质和厚度、接焊接方法的选择应思索焊接构件的材质和厚度、接头的方式和焊接设备；头的方式和焊接设备；焊接工艺及作业程序；焊接工艺及作业程序；焊接质量检验。焊接质量检验。- 焊缝衔接常用的有三种方式：电弧焊、电阻焊及气焊。电弧焊焊缝衔接常用的有三种方式：电弧焊、电阻焊及气焊。电弧焊是工程中运用最普遍的焊接方式。是工程中运用最普遍的焊接方式。-首先进展焊前预备任务，焊前预备包括坡口制备、预焊部位清首先进展焊前预备任务，焊前

18、预备包括坡口制备、预焊部位清理、焊条烘干、预热、预变形及高强度钢切割外表探伤等。理、焊条烘干、预热、预变形及高强度钢切割外表探伤等。-焊接施工包括以下几个步骤：焊接施工包括以下几个步骤： 1引弧与熄弧引弧与熄弧 引弧有碰击法和划擦法两种。碰击法是将焊条垂引弧有碰击法和划擦法两种。碰击法是将焊条垂直于工件进展碰击，然后迅速坚持一定间隔；划擦法是将焊条端直于工件进展碰击，然后迅速坚持一定间隔；划擦法是将焊条端头悄然划过工件，然后坚持一定间隔。施工中，严禁在焊缝区以头悄然划过工件，然后坚持一定间隔。施工中，严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。在坡口内引弧的部分面积应熔焊一次，不外的母材上打火引弧。在坡

19、口内引弧的部分面积应熔焊一次，不得留下弧坑。得留下弧坑。 3完工后的处置完工后的处置 焊接终了后的焊缝及两侧，应彻底去除飞溅物、焊接终了后的焊缝及两侧，应彻底去除飞溅物、焊渣和焊瘤等。无特殊要求时，应根据焊接接头的剩余应力、组织焊渣和焊瘤等。无特殊要求时，应根据焊接接头的剩余应力、组织形状、熔敷金属含氢量和力学性能决议能否需求焊后热处置。形状、熔敷金属含氢量和力学性能决议能否需求焊后热处置。2运条方法运条方法 电弧点燃之后，就进入正常的焊接过程。焊接过程中电弧点燃之后，就进入正常的焊接过程。焊接过程中焊条同时有三个方向的运动：沿其中心线向下送进；沿焊缝方向焊条同时有三个方向的运动：沿其中心线向

20、下送进；沿焊缝方向挪动；横向摆动。由于焊条被电弧熔化逐渐变短，为坚持一定的弧挪动；横向摆动。由于焊条被电弧熔化逐渐变短，为坚持一定的弧长，就必需使焊条沿其中心线向下送进，否那么会发生断弧。焊条沿长，就必需使焊条沿其中心线向下送进，否那么会发生断弧。焊条沿焊缝方向挪动速度的快慢要根据焊条直径、焊接电流、工件厚度和接焊缝方向挪动速度的快慢要根据焊条直径、焊接电流、工件厚度和接缝装配情况及所在位置而定。挪动速度太快，焊缝熔深太小，易呵斥缝装配情况及所在位置而定。挪动速度太快，焊缝熔深太小，易呵斥未透焊：挪动速度太慢，焊缝过高，工件过热，会引起变形添加或烧未透焊：挪动速度太慢，焊缝过高，工件过热，会引

21、起变形添加或烧穿。为了获得一定宽度的焊缝，焊条必需横向摆动。在做横向摆动时，穿。为了获得一定宽度的焊缝，焊条必需横向摆动。在做横向摆动时，焊缝的宽度普通是焊条直径的焊缝的宽度普通是焊条直径的1.5倍左右。以上三个方向的动作亲密倍左右。以上三个方向的动作亲密配合，根据不同的接缝位置、接头方式、焊条直径和性能、焊接电流、配合，根据不同的接缝位置、接头方式、焊条直径和性能、焊接电流、工件厚度等情况，采用适宜的运条方式表工件厚度等情况，采用适宜的运条方式表6-4，就可以在各种焊，就可以在各种焊接位置得到优质的焊缝。接位置得到优质的焊缝。 - -铣端、钻安装孔及总检查铣端、钻安装孔及总检查-对于需求靠端

22、面承压传力的构件的传力端应进展铣端对于需求靠端面承压传力的构件的传力端应进展铣端-钻安装孔普通在构件焊好之后进展，以保证它有较高的准确钻安装孔普通在构件焊好之后进展，以保证它有较高的准确度，为便于安装时的调整，安装孔径可比螺杆直径大度，为便于安装时的调整，安装孔径可比螺杆直径大12mm。-制安装孔有两种方法：一是在构件的相应零件上先冲成或钻制安装孔有两种方法：一是在构件的相应零件上先冲成或钻成比设计孔径小成比设计孔径小3mm的孔，待各构件出厂前进展整个构造的的孔，待各构件出厂前进展整个构造的预总装时，再扩钻到设计孔径；二是利用钻模再各构件上钻安预总装时，再扩钻到设计孔径；二是利用钻模再各构件上

23、钻安装孔，这样就可免去预总装工序，比较简便。装孔，这样就可免去预总装工序，比较简便。-最后进展总检查，进展油漆，装运上车，发运到安装工地。最后进展总检查，进展油漆，装运上车，发运到安装工地。- -为了保证钢构造质量，金属制造厂、建立、设计等单位应按为了保证钢构造质量，金属制造厂、建立、设计等单位应按照各自的要求任务，设计单位必需思索制造、运输和安装等照各自的要求任务，设计单位必需思索制造、运输和安装等条件对设计的要求；条件对设计的要求；- -构件型式、截面组合及衔接方式都要有利于构件的制造和安构件型式、截面组合及衔接方式都要有利于构件的制造和安装，在保证构造平安和运用的前提下，减少制造任务量，

24、减装，在保证构造平安和运用的前提下，减少制造任务量，减少构件类型和防止热加工；少构件类型和防止热加工；- -尽能够减少节点和构件的类型；尽能够减少节点和构件的类型；u 6.1.3 钢构造制造对设计的要求钢构造制造对设计的要求- -在划分构造和运输单元时，要思索便于安装，符合工厂和工在划分构造和运输单元时，要思索便于安装，符合工厂和工地安装起吊和当地交通运输条件；地安装起吊和当地交通运输条件；- -尽量减少焊缝的总长度，除非必要，不宜添加焊脚的尺寸；尽量减少焊缝的总长度，除非必要，不宜添加焊脚的尺寸；- -在同一运输单元中，最好用一种直径的螺栓，在整个构造中在同一运输单元中，最好用一种直径的螺栓

25、，在整个构造中也不宜多于也不宜多于2 23 3种直径；种直径；- -尽量采用工厂制造，减少工地焊接，防止焊缝应力集中，防尽量采用工厂制造，减少工地焊接，防止焊缝应力集中，防止仰焊或凹弧焊；止仰焊或凹弧焊；- -尽量减轻构造自重，利于节约钢材，提高抗震性能。尽量减轻构造自重，利于节约钢材，提高抗震性能。-化学腐蚀化学腐蚀u 6.2.1 锈蚀的类型及机理锈蚀的类型及机理-电化学腐蚀电化学腐蚀u 6.2.2 防腐的方法防腐的方法-制成合金钢制成合金钢-金属镀层维护金属镀层维护-非金属涂层维护非金属涂层维护-阴极维护阴极维护-构造维护构造维护u 6.2.3 环境分类环境分类-GB50046-95中将钢

26、构中将钢构造腐蚀等级按所处环境的腐蚀介质含量和空气中的相对造腐蚀等级按所处环境的腐蚀介质含量和空气中的相对湿度分为无、弱、中和强四类。湿度分为无、弱、中和强四类。-防腐涂料普通由底漆和面漆组成；防腐涂料普通由底漆和面漆组成；-底漆中含粉料多，基料少，成膜粗糙，与钢材外表的粘底漆中含粉料多，基料少，成膜粗糙，与钢材外表的粘结附着力强，并与面漆结合好，主要功能是防锈，故称结附着力强，并与面漆结合好，主要功能是防锈，故称防锈底漆；防锈底漆；u 6.2.4 防腐涂料防腐涂料-面漆那么粉料少，基料多，成膜后有光泽，主要功能是面漆那么粉料少，基料多，成膜后有光泽，主要功能是维护下层底漆，对大气和湿气有高度的不浸透性，具有维护下层底漆，对大气和湿气有高度的不浸透性，具有防锈性能，因漆膜光泽，能加强建筑的美观；防锈性能，因漆膜光泽，能加强建筑的美观；选用原那么选用原那么-良好的耐腐蚀性；良好的耐腐蚀性；-耐候性；耐候性；-良好的附着性；良好的附着性；-易于施工；易于施工；-良好的色泽；良好的色泽；-底漆、中间漆和面漆应配套；底漆、中间漆和面漆应配套；u 6.2.5 钢基