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3/23/2023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3/23/2023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3/23/2023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3/23/2023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…23/23/2023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；3/23/2023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。3/23/2023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。3/23/2023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。3/23/2023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。3/23/2023昆明理工大学建工学院土木系6.1钢结构制作作的主要工序…8-切割-切割的目的就是是将放样和号料的的零件形状从原材材料上进行下料分分离。钢材的切割割可以通过切削、、冲剪、摩擦机械械力和热切割来实实现。常用的切割割方法有：机械剪剪切、气割和等离离子切割三种方法法。-在钢结构制孔中中包括铆钉孔、普普通螺栓连接孔、、高强度螺栓孔、、地脚螺栓孔等，，制孔方法通常有有冲孔和钻孔两种种。-制孔-钻孔是钢结构制制造中普遍采用的的方法，能用于几几乎任何规格的钢钢板、型钢的孔加加工。3/16/2023昆明理工大大学建建工学院土土木系系6.1钢结结构制作的的主要工序序…9-钻孔的加工方法法分为划线钻孔、、钻模钻孔孔和数控钻钻孔。a）钻模；；b）钻钻套-当钻孔批批量大、孔孔距精度要要求较高时时，应采用用钻模钻孔。钻模有通通用型、组组合式和专专用钻模，，图示是一一种节点板板的钻模示示意图。-划线钻孔在钻孔前先先在构件上上划出孔的的中心和直直径，并在在孔中心打打样冲眼，，作为钻孔孔时钻头定定心用；在在孔的圆周周上（90°位置））打四只冲冲眼，作钻钻孔后检查查用。划线线工具一般般用划针和和钢尺。3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制制作的主要工序序…10-冲孔是在冲孔机（冲冲床）上进行，，一般适用于非非圆孔。也可用用于较薄的钢板板和型钢上冲孔孔，单孔径一般般不小于钢材的的厚度，此外，，还可用于不重重要的节点板、、垫板和角钢拉拉撑等小件加工工。冲孔生产效效率较高，但由由于孔的周围产产生冷作硬化，，孔壁质量较差差，有孔口下塌塌、孔的下方增增大的倾向，所所以，一般用于于对质量要求不不高的孔以及预预制孔（非成品品孔），在钢结结构主构件中较较少直接采用。。-数控钻孔是近年来发展的的新技术，它无无需在工件上划划线，打样冲眼眼。加工过程自自动化，高速数数控定位、钻头头行程数字控制制。钻孔效率高高、精度高，它它是今后钢结构构加工的发展方方向。3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制制作的主要工序序…11-边缘加工-在钢结构加工工中一般需要边边缘加工，除图图纸要求外，在在梁翼缘板、支支座支承面、焊焊接坡口及尺寸寸要求严格的加加劲板、隔板、、腹板和有孔眼眼的节点板等部部位应进行边缘缘加工。常用的的边缘加工方法法主要有：铲边、刨边、铣铣边、碳弧气刨刨、气割和坡口口机加工等。-在钢结构制作中中，弯制成型的的加工主要是卷卷板（滚圆）、、弯曲（煨弯））、折边和模具具压制等几种加加工方法。弯制制成型的加工工工序是由热加工工或冷加工来完完成的。-冷弯和热弯3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制制作的主要工序序…12-把钢材加热到到一定温度后进进行的加工方法法，通称热加工。热加工常用的的有两种加热方方法，一种是利利用乙炔火焰进进行局部加热；；这种方法简便便，但是加热面面积较小。另一一种是放在工业业炉内加热，其其加热面积很大大。-钢材在常温下进进行加工制作，，通称冷加工。冷加工绝大多多数是利用机械械设备和专用工工具进行的。应应注意低温时不不宜进行冷加工工。低温中的钢钢材，其韧性和和延伸性均相应应减小，极限强强度和脆性相应应增加，若此时时进行冷加工受受力，易使钢材材产生裂纹。-与热加工相比，，冷加工具有如如下优点：①使用的设设备简单，操作作方便；②节节约材料和燃料料；③钢材的的机械性能改变变较小，材料的的减薄量甚少。。3/16/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构构制作的主要要工序…13-在常温状态态下进行滚圆圆钢板的方法法有：机械滚滚圆、胎模压压制和手工制制作三种加工工方法。机械械滚圆是在卷卷板机（又叫叫滚板机、轧轧圆机）上进进行的。a）对称式三三辊卷板机；；b）不对对称式三辊卷卷板机；c）四辊卷板板机

滚圆机机原理-弯曲按加热热程度分为冷冷弯和热弯。。冷弯是在常常温下进行弯弯制加工，此此法适用于一一般薄板、型型钢等的加工工；热弯是将将钢材加热至至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。3/16/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系6.1钢结构构制作的主要要工序…14-弯曲加工设设备有型钢滚滚圆机、液压压弯管机及压压力机床等-装配是把加加工好的零件件按照施工图图纸拼装成构构件，并点焊焊固定成形准准备焊接。在在构件最后装装配前，必须须再次检查各各组装构件的的外形尺寸、、孔位、垂直直度、平整度度，弯曲构件件的曲率等，，符合要求后后应将零件上上的铁锈、毛毛刺和油污等等消除干净。。-装配-焊接-焊缝连接是是现代钢结构构最主要的连连接方式，它它适用任何形形状的结构，，连接构造简简单，省钢省省工，能实现现自动化操作作，焊接质量量受材料、操操作影响较大大。因此，建建筑钢结构焊焊接时应考虑虑以下问题：：3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制作作的主要工序…15①焊接方法的选择择应考虑焊接构件件的材质和厚度、、接头的形式和焊焊接设备；②焊接工艺及作业业程序；③焊接质量检验。。-焊缝连接常用用的有三种形式：：电弧焊、电阻焊焊及气焊。电弧焊焊是工程中应用最最普遍的焊接形式式。-首先进行焊前准准备工作，焊前准准备包括坡口制备备、预焊部位清理理、焊条烘干、预预热、预变形及高高强度钢切割表面面探伤等。-焊接施工包括以以下几个步骤：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工工件进行碰击，然然后迅速保持一定定距离；划擦法是将焊条端头轻轻轻划过工件，然后后保持一定距离。。施工中，严禁在在焊缝区以外的母母材上打火引弧。。在坡口内引弧的的局部面积应熔焊焊一次，不得留下下弧坑。3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制作作的主要工序…163．完工后的处理焊接结束后的焊缝缝及两侧，应彻底底清除飞溅物、焊焊渣和焊瘤等。无无特殊要求时，应应根据焊接接头的的残余应力、组织织状态、熔敷金属属含氢量和力学性性能决定是否需要要焊后热处理。2．运条方法电弧点燃之后，就就进入正常的焊接接过程。焊接过程程中焊条同时有三三个方向的运动：：①沿其中心线向向下送进；②沿焊焊缝方向移动；③③横向摆动。由于于焊条被电弧熔化化逐渐变短，为保保持一定的弧长，，就必须使焊条沿沿其中心线向下送送进，否则会发生生断弧。焊条沿焊焊缝方向移动速度度的快慢要根据焊焊条直径、焊接电电流、工件厚度和和接缝装配情况及及所在位置而定。。移动速度太快，，焊缝熔深太小，，易造成未透焊：：移动速度太慢，，焊缝过高，工件件过热，会引起变变形增加或烧穿。。为了获得一定宽宽度的焊缝，焊条条必须横向摆动。。在做横向摆动时时，焊缝的宽度一一般是焊条直径的的1.5倍左右。。以上三个方向的的动作密切配合，，根据不同的接缝缝位置、接头形式式、焊条直径和性性能、焊接电流、、工件厚度等情况况，采用合适的运运条方式（表6-4），就可以在在各种焊接位置得得到优质的焊缝。。3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制制作的主要工序序…17-铣端、钻安装装孔及总检查-对于需要靠端端面承压传力的的构件的传力端端应进行铣端-钻安装孔一般般在构件焊好之之后进行，以保保证它有较高的的精确度，为便便于安装时的调调整，安装孔径径可比螺杆直径径大1～2mm。-制安装孔有两两种方法：一是是在构件的相应应零件上先冲成成或钻成比设计计孔径小3mm的孔，待各构构件出厂前进行行整个结构的预预总装时，再扩扩钻到设计孔径径；二是利用钻钻模再各构件上上钻安装孔，这这样就可免去预预总装工序，比比较简便。-最后进行总检检查，进行油漆漆，装运上车，，发运到安装工工地。3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制制作的主要工序序…18-为了保证钢结结构质量，金属属制造厂、建设设、设计等单位位应按照各自的的要求工作，设计单位必须考虑制作、、运输和安装等等条件对设计的的要求；-构件型式、截截面组合及连接接形式都要有利利于构件的制造造和安装，在保保证结构安全和和使用的前提下下，减少制作工工作量，减少构构件类型和避免免热加工；-尽可能减少节节点和构件的类类型；6.1.3钢结构制作对设设计的要求-在划分结构和和运输单元时，，要考虑便于安安装，符合工厂厂和工地安装起起吊和当地交通通运输条件；3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.1钢结构制制作的主要工序序…19-尽量减少焊缝缝的总长度，除除非必要，不宜宜增加焊脚的尺尺寸；-在同一运输单单元中，最好用用一种直径的螺螺栓，在整个结结构中也不宜多多于2～3种直直径；-尽量采用工厂厂制作，减少工工地焊接，避免免焊缝应力集中中，避免仰焊或或凹弧焊；-尽量减轻结构构自重，利于节节约钢材，提高高抗震性能。3/16/2023昆明理工工大学建建工工学院土土木木系第六章钢钢结结构制作作安装与与防护6.2钢钢结结构防腐腐蚀3/16/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系6.2钢结构构防腐蚀…1-化学腐蚀6.2.1锈蚀的类型及及机理-电化学腐蚀蚀6.2.2防腐的方法-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3/16/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系6.2钢结构构防腐蚀…2-构造保护6.2.3环境分类-《工业建筑筑防腐蚀设计计规范》（GB50046-95））中将钢结构构腐蚀等级按按所处环境的的腐蚀介质含含量和空气中中的相对湿度度分为无、弱弱、中和强四四类。-防腐涂料料一般由底底漆和面漆漆组成；-底漆中含含粉料多，，基料少，，成膜粗糙糙，与钢材材表面的粘粘结附着力力强，并与与面漆结合合好，主要要功能是防防锈，故称称防锈底漆漆；6.2.4防腐涂料3/16/2023昆明理工大大学建建工学院土土木系系6.2钢结结构防腐蚀蚀…3-面漆则粉粉料少，基基料多，成成膜后有光光泽，主要要功能是保保护下层底底漆，对大大气和湿气气有高度的的不渗透性性，具有防防锈性能，，因漆膜光光泽，能增增强建筑的的美观；选用原则-良好的耐耐腐蚀性；；-耐候性；；-良好的附附着性；-易于施工工；-良好的色色泽；-底漆、中中间漆和面面漆应配套套；3/16/2023昆明理工大大学建建工学院土土木系系6.2钢结结构防腐蚀蚀…46.2.5钢基材处理理-钢基材处处理直接关关系到防腐腐涂层寿命命的长短，，故而提出出钢基材表表面处理质质量等级，，具体参照照《涂装前前钢材表面面锈蚀等级级和除锈等等级》和《《钢结构工工程施工质质量验收规规范》（GB50205-2001））的相应规规定。-防腐涂料料一般由底底漆和面漆漆组成；-底漆中含含粉料多，，基料少，，成膜粗糙糙，与钢材材表面的粘粘结附着力力强，并与与面漆结合合好，主要要功能是防防锈，故称称防锈底漆漆；6.2.6涂料施工3/16/2023昆明理工大学建建工学院土土木系6.2钢结构防防腐蚀…56.2.7钢结构设计与防防腐蚀工艺的相相关问题-钢基材处理直直接关系到防腐腐涂层寿命的长长短，故而提出出钢基材表面处处理质量等级，，具体参照《涂涂装前钢材表面面锈蚀等级和除除锈等级》和《《钢结构工程施施工质量验收规规范》（GB50205-2001）的相相应规定。3/16/2023