T钢结构的制作、安装与防护

第六章钢结构的制作、安装与防护11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系内容提要6.1钢结构制作的主要工序6.2钢结构防腐蚀6.3钢结构的防火6.4钢结构安装6.5钢结构验收11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系第六章钢结构制作安装与防护6.1钢结构制作的主要工序11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的主要工序…1-钢结构构件制造—金属结构制造厂；-钢结构制作主要工序—生产准备、零件加工、装配和油漆装运等；-金属结构制造厂—由钢材仓库、准备车间、放样间、零件加工间、半成品仓库、装配车间和油漆装运车间等组成；引言11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系钢结构大流水作业生产的一般工艺流程6.1钢结构制作的主要工序…211/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的主要工序…3-钢结构应依照相应施工图进行制作安装；并应符合现行《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001)规定。-施工图应按设计单位提供的设计图及技术要求编制；-制作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；6.1.1一般要求-在制作安装过程中，应严格按工序检验合格后，方能进入下道工序；11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的主要工序…4-钢材应附有质量保证书，并符合设计文件要求；-钢材表面锈蚀、麻点或刻痕的深度不得大于该钢材厚度负偏差值的一半，断口处如有分层缺陷，应会同有关部门研究处理；-连接材料和涂料应附有质量保证书，并符合设计文件要求和国家标准的规定；-严禁使用药皮脱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。11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的主要工序…5-钢材矫正6.1.2钢结构制作的主要工序-矫正的主要形式有矫直、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材料矫正、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。根据矫正时的温度分有冷矫正、热矫正。11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的主要工序…6-放样-放样是钢结构制作工艺中的第一道工序，其工作的准确与否将直接影响到整个产品的质量，至关重要。为了提高放样和号料的精度和效率，有条件时，应采用计算机辅助设计。-放样工作包括如下内容：核对图纸的安装尺寸和孔距；以1:1的大样放出节点；核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的主要工序…7-号料-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形状的加工界线。号料的一般工作内容包括：检查核对材料；在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打冲孔，标注出零件的编号等。-号料一般先根据料单检查清点样板和样杆、点清号料数量、准备号料的工具、检查号料的钢材规格和质量，然后依据先大后小的原则依次号料，并注明接头处的字母、焊缝代号。号料完毕，应在样板、样杆上注明并记下实际数量。11/27/2022昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作的的主要工序…8-切割-切割的目的就就是将放样和和号料的零件件形状从原材材料上进行下下料分离。钢钢材的切割可可以通过切削削、冲剪、摩摩擦机械力和和热切割来实实现。常用的的切割方法有有：机械剪切切、气割和等等离子切割三三种方法。-在钢结构制孔孔中包括铆钉钉孔、普通螺螺栓连接孔、、高强度螺栓栓孔、地脚螺螺栓孔等，制制孔方法通常常有冲孔和钻钻孔两种。-制孔-钻孔是钢结构构制造中普遍遍采用的方法法，能用于几几乎任何规格格的钢板、型型钢的孔加工工。11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…9-钻孔的加工方法分分为划线钻孔、钻钻模钻孔和数数控钻孔。a）钻模；b）钻套-当钻孔批量大大、孔距精度度要求较高时时，应采用钻模钻孔。钻模有通用用型、组合式式和专用钻模模，图示是一一种节点板的的钻模示意图图。-划线钻孔在钻孔前先在在构件上划出出孔的中心和和直径，并在在孔中心打样样冲眼，作为为钻孔时钻头头定心用；在在孔的圆周上上（90°位置）打四只只冲眼，作钻钻孔后检查用用。划线工具具一般用划针针和钢尺。11/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系6.1钢结构构制作作的主主要工工序…10-冲孔是在冲冲孔机机（冲冲床））上进进行，，一般般适用用于非非圆孔孔。也也可用用于较较薄的的钢板板和型型钢上上冲孔孔，单单孔径径一般般不小小于钢钢材的的厚度度，此此外，，还可可用于于不重重要的的节点点板、、垫板板和角角钢拉拉撑等等小件件加工工。冲冲孔生生产效效率较较高，，但由由于孔孔的周周围产产生冷冷作硬硬化，，孔壁壁质量量较差差，有有孔口口下塌塌、孔孔的下下方增增大的的倾向向，所所以，，一般般用于于对质质量要要求不不高的的孔以以及预预制孔孔（非非成品品孔）），在在钢结结构主主构件件中较较少直直接采采用。。-数控钻钻孔是近年年来发发展的的新技技术，，它无无需在在工件件上划划线，，打样样冲眼眼。加加工过过程自自动化化，高高速数数控定定位、、钻头头行程程数字字控制制。钻钻孔效效率高高、精精度高高，它它是今今后钢钢结构构加工工的发发展方方向。。11/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系6.1钢结构构制作作的主主要工工序…11-边缘加加工-在钢结结构加加工中中一般般需要要边缘缘加工工，除除图纸纸要求求外，，在梁梁翼缘缘板、、支座座支承承面、、焊接接坡口口及尺尺寸要要求严严格的的加劲劲板、、隔板板、腹腹板和和有孔孔眼的的节点点板等等部位位应进进行边边缘加加工。。常用用的边边缘加加工方方法主主要有有：铲边、、刨边边、铣铣边、、碳弧弧气刨刨、气气割和和坡口口机加加工等。-在钢结结构制制作中中，弯弯制成成型的的加工工主要要是卷卷板（（滚圆圆）、、弯曲曲（煨煨弯））、折折边和和模具具压制制等几几种加加工方方法。。弯制制成型型的加加工工工序是是由热热加工工或冷冷加工工来完完成的的。-冷弯和和热弯弯11/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系6.1钢结构构制作作的主主要工工序…12-把钢材材加热热到一一定温温度后后进行行的加加工方方法，，通称称热加工工。热加加工常常用的的有两两种加加热方方法，，一种种是利利用乙乙炔火火焰进进行局局部加加热；；这种种方法法简便便，但但是加加热面面积较较小。。另一一种是是放在在工业业炉内内加热热，其其加热热面积积很大大。-钢材在在常温温下进进行加加工制制作，，通称称冷加工工。冷加加工绝绝大多多数是是利用用机械械设备备和专专用工工具进进行的的。应应注意意低温温时不不宜进进行冷冷加工工。低低温中中的钢钢材，，其韧韧性和和延伸伸性均均相应应减小小，极极限强强度和和脆性性相应应增加加，若若此时时进行行冷加加工受受力，，易使使钢材材产生生裂纹纹。-与热加加工相相比，，冷加加工具具有如如下优优点：①使用的的设备备简单单，操操作方方便；；②节约材材料和和燃料料；③钢材的的机械械性能能改变变较小小，材材料的的减薄薄量甚甚少。。11/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系6.1钢结结构构制制作作的的主主要要工工序序…13-在常温状状态下进进行滚圆圆钢板的的方法有有：机械械滚圆、、胎模压压制和手手工制作作三种加加工方法法。机械械滚圆是是在卷板板机（又又叫滚板板机、轧轧圆机））上进行行的。a）对称式式三辊卷卷板机；；b）不对称称式三辊辊卷板机机；c）四辊卷卷板机滚滚圆机机原理-弯曲按加加热程度度分为冷冷弯和热热弯。冷冷弯是在在常温下下进行弯弯制加工工，此法法适用于于一般薄薄板、型型钢等的的加工；；热弯是是将钢材材加热至至950~1100℃，在模具具上进行行弯制加加工，它它适用于于厚板及及较复杂杂形状构构件、型型钢等的的加工。。11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…14-弯曲加工设备备有型钢滚圆圆机、液压弯弯管机及压力力机床等-装配是把加工工好的零件按按照施工图纸纸拼装成构件件，并点焊固固定成形准备备焊接。在构构件最后装配配前，必须再再次检查各组组装构件的外外形尺寸、孔孔位、垂直度度、平整度，，弯曲构件的的曲率等，符符合要求后应应将零件上的的铁锈、毛刺刺和油污等消消除干净。-装配-焊接-焊缝连接是现现代钢结构最最主要的连接接方式，它适适用任何形状状的结构，连连接构造简单单，省钢省工工，能实现自自动化操作，，焊接质量受受材料、操作作影响较大。。因此，建筑筑钢结构焊接接时应考虑以以下问题：11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…15①焊接方法的选选择应考虑焊焊接构件的材材质和厚度、、接头的形式式和焊接设备备；②焊接工艺及作作业程序；③焊接质量检验验。-焊缝连接常用用的有三种形形式：电弧焊焊、电阻焊及及气焊。电弧弧焊是工程中中应用最普遍遍的焊接形式式。-首先进行焊前前准备工作，，焊前准备包包括坡口制备备、预焊部位位清理、焊条条烘干、预热热、预变形及及高强度钢切切割表面探伤伤等。-焊接施工包括括以下几个步步骤：1．引弧与熄弧弧

引弧有碰击法和划擦法两种。碰击法是将焊条垂直直于工件进行行碰击，然后后迅速保持一一定距离；划擦法是将焊条端头头轻轻划过工工件，然后保保持一定距离离。施工中，，严禁在焊缝缝区以外的母母材上打火引引弧。在坡口口内引弧的局局部面积应熔熔焊一次，不不得留下弧坑坑。11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…163．完工后的处理理焊接结束后的的焊缝及两侧侧，应彻底清清除飞溅物、、焊渣和焊瘤瘤等。无特殊殊要求时，应应根据焊接接接头的残余应应力、组织状状态、熔敷金金属含氢量和和力学性能决决定是否需要要焊后热处理理。2．运条方法电弧点燃之后后，就进入正正常的焊接过过程。焊接过过程中焊条同同时有三个方方向的运动：：①沿其中心线向向下送进；②沿焊缝方向移移动；③横向摆动。由由于焊条被电电弧熔化逐渐渐变短，为保保持一定的弧弧长，就必须须使焊条沿其其中心线向下下送进，否则则会发生断弧弧。焊条沿焊焊缝方向移动动速度的快慢慢要根据焊条条直径、焊接接电流、工件件厚度和接缝缝装配情况及及所在位置而而定。移动速速度太快，焊焊缝熔深太小小，易造成未未透焊：移动动速度太慢，，焊缝过高，，工件过热，，会引起变形形增加或烧穿穿。为了获得得一定宽度的的焊缝，焊条条必须横向摆摆动。在做横横向摆动时，，焊缝的宽度度一般是焊条条直径的1.5倍左右。以上上三个方向的的动作密切配配合，根据不不同的接缝位位置、接头形形式、焊条直直径和性能、、焊接电流、、工件厚度等等情况，采用用合适的运条条方式（表6-4），就可以在在各种焊接位位置得到优质质的焊缝。11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…17-铣端、钻安装装孔及总检查查-对于需要靠端端面承压传力力的构件的传传力端应进行行铣端-钻安装孔一般般在构件焊好好之后进行，，以保证它有有较高的精确确度，为便于于安装时的调调整，安装孔孔径可比螺杆杆直径大1～2mm。-制安装孔有两两种方法：一一是在构件的的相应零件上上先冲成或钻钻成比设计孔孔径小3mm的孔，待各构构件出厂前进进行整个结构构的预总装时时，再扩钻到到设计孔径；；二是利用钻钻模再各构件件上钻安装孔孔，这样就可可免去预总装装工序，比较较简便。-最后进行总检检查，进行油油漆，装运上上车，发运到到安装工地。。11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…18-为了保证钢结结构质量，金金属制造厂、、建设、设计计等单位应按按照各自的要要求工作，设计单位必须考虑制作作、运输和安安装等条件对对设计的要求求；-构件型式、截截面组合及连连接形式都要要有利于构件件的制造和安安装，在保证证结构安全和和使用的前提提下，减少制制作工作量，，减少构件类类型和避免热热加工；-尽可能减少节节点和构件的的类型；6.1.3钢结构制作对对设计的要求求-在划分结构和和运输单元时时，要考虑便便于安装，符符合工厂和工工地安装起吊吊和当地交通通运输条件；；11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构制作的的主要工序…19-尽量减少焊缝缝的总长度，，除非必要，，不宜增加焊焊脚的尺寸；；-在同一运输单单元中，最好好用一种直径径的螺栓，在在整个结构中中也不宜多于于2～3种直径；-尽量采用工厂厂制作，减少少工地焊接，，避免焊缝应应力集中，避避免仰焊或凹凹弧焊；-尽量减轻结构构自重，利于于节约钢材，，提高抗震性性能。11/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第六章钢钢结构制作安安装与防护6.2钢结构防腐蚀蚀11/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系6.2钢结构防腐腐蚀…1-化学腐蚀6.2.1锈蚀的类型型及机理-电化学腐蚀蚀6.2.2防腐的方法法-制成合金钢钢-金属镀层保保护-非金属涂层层保护-阴极保护11/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系6.2钢结结构构防防腐腐蚀蚀…2-构造造保保护护6.2.3环境境分分类类-《《工业业建建筑筑防防腐腐蚀蚀设设计计规规范范》（GB50046-95）中中将将钢钢结结构构腐腐蚀蚀等等级级按按所所处处环环境境的的腐腐蚀蚀介介质质含含量量和和空空气气中中的的相相对对湿湿度度分分为为无无、、弱弱、、中中和和强强四四类类。。-防腐腐涂涂料料一一般般由由底底漆漆和和面面漆漆组组成成；；-底漆漆中中含含粉粉料料多多，，基基料料少少，，成成膜膜粗粗糙糙，，与与钢钢材材表表面面的的粘粘结结附附着着力力强强，，并并与与面面漆漆结结合合好好，，主主要要功功能能是是防防锈锈，，故故称称防防锈锈底底漆漆；；6.2.4防腐腐涂涂料料11/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系6.2钢结结构构防防腐腐蚀蚀…3-面漆漆则则粉粉料料少少，，基基料料多多，，成成膜膜后后有有光光泽泽，，主主要要功功能能是是保保护护下下层层底底漆漆，，对对大大气气和和湿湿气气有有高高度度的的不不渗渗透透性性，，具具有有防防锈锈性性能能，，因因漆漆膜膜光光泽泽，，能能增增强强建建筑筑的的美美观观；；选用用原原则则-良好好的的耐耐腐腐蚀蚀性性；；-耐候候性性；；-良好好的的附附着着性性；；-易于于施施工工；；-良好好的的色色泽泽；；-底漆漆、、中中间间漆漆和和面面漆漆应应配配套套；；11/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系6.2钢结结构构防防腐腐蚀蚀…46.2.5钢基材处处理-钢基材处处理直接接关系到到防腐涂涂层寿命命的长短短，故而而提出钢钢基材表表面处理理质量等等级，具具体参照照《涂装前钢钢材表面面锈蚀等等级和除除锈等级级》和《钢结构工工程施工工质量验验收规范范》（GB50205-2001）的相应应规定。。-防腐涂料料一般由由底漆和和面漆组组成；-底漆中含含粉料多多，基料料少，成成膜粗糙糙，与钢钢材表面面的粘结结附着力力强，并并与面漆漆结合好好，主要要功能是是防锈，，故称防防锈底漆漆；6.2.6涂料施工工11/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系6.2钢结构防防腐蚀…56.2.7钢结构设设计与防防腐蚀工工艺的相相关问题题-钢基材处处理直接接关系到到防腐涂涂层寿命命的长短短，故而而提出钢钢基材表表面处理理质量等等级，具具体参照照《涂装前钢钢材表面面锈蚀等等级和除除锈等级级》和《钢结构工工程施工工质量验验收规范范》（GB50205-2001）的相应应规定。。11/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系第六章钢钢结构制制作安装与与防护6.3钢结构的防防火11/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系6.3钢结构的防防火…16.3.1火灾对钢结结构的危害害6.3.2钢结构在高高温下的性性能－失效效分析11/25/2022昆明理工大大学建建工学院