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3/17/2023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3/17/2023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3/17/2023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3/17/2023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…23/17/2023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；3/17/2023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。3/17/2023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。3/17/2023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。3/17/2023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。3/17/2023昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制制作的主主要工序序…8-切割-切割的目目的就是是将放样样和号料料的零件件形状从从原材料料上进行行下料分分离。钢钢材的切切割可以以通过切切削、冲冲剪、摩摩擦机械械力和热热切割来来实现。。常用的的切割方方法有：：机械剪剪切、气气割和等等离子切切割三种种方法。。-在钢结构构制孔中中包括铆铆钉孔、、普通螺螺栓连接接孔、高高强度螺螺栓孔、、地脚螺螺栓孔等等，制孔孔方法通通常有冲冲孔和钻钻孔两种种。-制孔-钻孔是钢钢结构制制造中普普遍采用用的方法法，能用用于几乎乎任何规规格的钢钢板、型型钢的孔孔加工。。3/7/2023昆明理工工大学建建工工学院土土木木系6.1钢结构制制作的主主要工序序…9-钻孔的加工方方法分为为划线钻孔孔、钻模模钻孔和和数控钻钻孔。a）钻模模；b）钻套套-当钻孔批批量大、、孔距精精度要求求较高时时，应采采用钻模钻孔孔。钻模有有通用型型、组合合式和专专用钻模模，图示示是一种种节点板板的钻模模示意图图。-划线钻孔孔在钻孔前前先在构构件上划划出孔的的中心和和直径，，并在孔孔中心打打样冲眼眼，作为为钻孔时时钻头定定心用；；在孔的的圆周上上（90°位置）打打四只冲冲眼，作作钻孔后后检查用用。划线线工具一一般用划划针和钢钢尺。3/7/2023昆明理工工大学建建工工学院土土木木系6.1钢结构制制作的主主要工序序…10-冲孔是在冲孔孔机（冲冲床）上上进行，，一般适适用于非非圆孔。。也可用用于较薄薄的钢板板和型钢钢上冲孔孔，单孔孔径一般般不小于于钢材的的厚度，，此外，，还可用用于不重重要的节节点板、、垫板和和角钢拉拉撑等小小件加工工。冲孔孔生产效效率较高高，但由由于孔的的周围产产生冷作作硬化，，孔壁质质量较差差，有孔孔口下塌塌、孔的的下方增增大的倾倾向，所所以，一一般用于于对质量量要求不不高的孔孔以及预预制孔（（非成品品孔），，在钢结结构主构构件中较较少直接接采用。。-数控钻孔是近年来发展展的新技术，，它无需在工工件上划线，，打样冲眼。。加工过程自自动化，高速速数控定位、、钻头行程数数字控制。钻钻孔效率高、、精度高，它它是今后钢结结构加工的发发展方向。3/7/2023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…11-边缘加工-在钢结构加工工中一般需要要边缘加工，，除图纸要求求外，在梁翼翼缘板、支座座支承面、焊焊接坡口及尺尺寸要求严格格的加劲板、、隔板、腹板板和有孔眼的的节点板等部部位应进行边边缘加工。常常用的边缘加加工方法主要要有：铲边、刨边、、铣边、碳弧弧气刨、气割割和坡口机加加工等。-在钢结构制作作中，弯制成成型的加工主主要是卷板（（滚圆）、弯弯曲（煨弯））、折边和模模具压制等几几种加工方法法。弯制成型型的加工工序序是由热加工工或冷加工来来完成的。-冷弯和热弯3/7/2023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…12-把钢材加热到到一定温度后后进行的加工工方法，通称称热加工。热加工常用用的有两种加加热方法，一一种是利用乙乙炔火焰进行行局部加热；；这种方法简简便，但是加加热面积较小小。另一种是是放在工业炉炉内加热，其其加热面积很很大。-钢材在常温下下进行加工制制作，通称冷加工。冷加工绝大大多数是利用用机械设备和和专用工具进进行的。应注注意低温时不不宜进行冷加加工。低温中中的钢材，其其韧性和延伸伸性均相应减减小，极限强强度和脆性相相应增加，若若此时进行冷冷加工受力，，易使钢材产产生裂纹。-与热加工相比比，冷加工具具有如下优点点：①使用的设备简简单，操作方方便；②节约材料和燃燃料；③钢材的机械性性能改变较小小，材料的减减薄量甚少。。3/7/2023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…13-在常温状态下下进行滚圆钢钢板的方法有有：机械滚圆圆、胎模压制制和手工制作作三种加工方方法。机械滚滚圆是在卷板板机（又叫滚滚板机、轧圆圆机）上进行行的。a）对称式三辊辊卷板机；b）不对称式三三辊卷板机；；c）四辊卷板机机

滚圆机原原理-弯曲按加热程程度分为冷弯弯和热弯。冷冷弯是在常温温下进行弯制制加工，此法法适用于一般般薄板、型钢钢等的加工；；热弯是将钢钢材加热至950~1100℃，在模具上进进行弯制加工工，它适用于于厚板及较复复杂形状构件件、型钢等的的加工。3/7/2023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：3/7/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制作的主要要工序…15①焊接方法的选择应应考虑焊接构件的的材质和厚度、接接头的形式和焊接接设备；②焊接工艺及作业程程序；③焊接质量检验。-焊缝连接常用的有有三种形式：电弧弧焊、电阻焊及气气焊。电弧焊是工工程中应用最普遍遍的焊接形式。-首先进行焊前准备备工作，焊前准备备包括坡口制备、、预焊部位清理、、焊条烘干、预热热、预变形及高强强度钢切割表面探探伤等。-焊接施工包括以下下几个步骤：1．引弧与熄弧引引弧有碰击法和划擦法两种。碰击法是将焊条垂直于于工件进行碰击击，然后迅速保保持一定距离；；划擦法是将焊条端头轻轻轻划过工件，，然后保持一定定距离。施工中中，严禁在焊缝缝区以外的母材材上打火引弧。。在坡口内引弧弧的局部面积应应熔焊一次，不不得留下弧坑。。3/7/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制作的主主要工序…163．完工后的处理焊接结束后的焊焊缝及两侧，应应彻底清除飞溅溅物、焊渣和焊焊瘤等。无特殊殊要求时，应根根据焊接接头的的残余应力、组组织状态、熔敷敷金属含氢量和和力学性能决定定是否需要焊后后热处理。2．运条方法电弧点燃之后，，就进入正常的的焊接过程。焊焊接过程中焊条条同时有三个方方向的运动：①沿其中心线向下下送进；②沿焊缝方向移动动；③横向摆动。由于于焊条被电弧熔熔化逐渐变短，，为保持一定的的弧长，就必须须使焊条沿其中中心线向下送进进，否则会发生生断弧。焊条沿沿焊缝方向移动动速度的快慢要要根据焊条直径径、焊接电流、、工件厚度和接接缝装配情况及及所在位置而定定。移动速度太太快，焊缝熔深深太小，易造成成未透焊：移动动速度太慢，焊焊缝过高，工件件过热，会引起起变形增加或烧烧穿。为了获得得一定宽度的焊焊缝，焊条必须须横向摆动。在在做横向摆动时时，焊缝的宽度度一般是焊条直直径的1.5倍左右。以上三三个方向的动作作密切配合，根根据不同的接缝缝位置、接头形形式、焊条直径径和性能、焊接接电流、工件厚厚度等情况，采采用合适的运条条方式（表6-4），就可以在各各种焊接位置得得到优质的焊缝缝。3/7/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制作的主主要工序…17-铣端、钻安装孔孔及总检查-对于需要靠端面面承压传力的构构件的传力端应应进行铣端-钻安装孔一般在在构件焊好之后后进行，以保证证它有较高的精精确度，为便于于安装时的调整整，安装孔径可可比螺杆直径大大1～2mm。-制安装孔有两种种方法：一是在在构件的相应零零件上先冲成或或钻成比设计孔孔径小3mm的孔，待各构件件出厂前进行整整个结构的预总总装时，再扩钻钻到设计孔径；；二是利用钻模模再各构件上钻钻安装孔，这样样就可免去预总总装工序，比较较简便。-最后进进行总总检查查，进进行油油漆，，装运运上车车，发发运到到安装装工地地。3/7/2023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…18-为了保保证钢钢结构构质量量，金金属制制造厂厂、建建设、、设计计等单单位应应按照照各自自的要要求工工作，，设计单单位必须考考虑制制作、、运输输和安安装等等条件件对设设计的的要求求；-构件型型式、、截面面组合合及连连接形形式都都要有有利于于构件件的制制造和和安装装，在在保证证结构构安全全和使使用的的前提提下，，减少少制作作工作作量，，减少少构件件类型型和避避免热热加工工；-尽可能能减少少节点点和构构件的的类型型；6.1.3钢结构构制作作对设设计的的要求求-在划分分结构构和运运输单单元时时，要要考虑虑便于于安装装，符符合工工厂和和工地地安装装起吊吊和当当地交交通运运输条条件；；3/7/2023昆明理工大大学建建工学院土土木系系6.1钢结构制作作的主要工工序…19-尽量减少焊焊缝的总长长度，除非非必要，不不宜增加焊焊脚的尺寸寸；-在同一运输输单元中，，最好用一一种直径的的螺栓，在在整个结构构中也不宜宜多于2～3种直径；-尽量采用工工厂制作，，减少工地地焊接，避避免焊缝应应力集中，，避免仰焊焊或凹弧焊焊；-尽量减轻结结构自重，，利于节约约钢材，提提高抗震性性能。3/7/2023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6.2钢结构防腐腐蚀3/7/2023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3/7/2023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…2-构造保护6.2.3环境分类-《工业建筑防防腐蚀设计计规范》（GB50046-95）中将钢结结构腐蚀等等级按所处处环境的腐腐蚀介质含含量和空气气中的相对对湿度分为为无、弱、、中和强四四类。-防腐涂料一一般由底漆漆和面漆组组成；-底漆中含粉粉料多，基基料少，成成膜粗糙，，与钢材表表面的粘结结附着力强强，并与面面漆结合好好，主要功功能是防锈锈，故称防防锈底漆；；6.2.4防腐涂料3/7/2023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…3-面漆则粉料料少，基料料多，成膜膜后有光泽泽，主要功功能是保护护下层底漆漆，对大气气和湿气有有高度的不不渗透性，，具有防锈锈性能，因因漆膜光泽泽，能增强强建筑的美美观；选用原则-良好的耐腐腐蚀性；-耐候性；-良好的附着着性；-易于施工；；-良好的色泽泽；-底漆、中间间漆和面漆漆应配套；；3/7/2023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…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3/7/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.2钢结构防腐蚀…56.2.7钢结构设计与防防腐蚀工艺的相相关问题-钢基材处理直接接关系到防腐涂涂层寿命的长短短，故而提出钢钢基材表