哈工大-輕型鋼結(jié)構(gòu)講義6

第六章輕型鋼結(jié)構(gòu)的制造(zhìzào)、安裝1共十七頁§6-1鋼構(gòu)件(gòujiàn)加工輕型鋼結(jié)構(gòu)的制作與安裝單位，須經(jīng)有關(guān)部門審查核準(zhǔn)，具有足夠的工程技術(shù)人員、合格工人，以及必要的技術(shù)裝備；制作和安裝必須嚴(yán)格按施工圖進(jìn)行，施工前，制作和安裝單位應(yīng)按施工圖的要求，編制制作工藝和安裝施工組織設(shè)計，并在施工過程中認(rèn)真執(zhí)行，嚴(yán)格實施；制作輕型鋼結(jié)構(gòu)的鋼材、連接材料及防腐、涂裝材料的材質(zhì)、規(guī)格均應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，各種材料除須有出廠合格證外，尚應(yīng)進(jìn)行必要的檢驗，以確認(rèn)其材質(zhì)符合要求。另外制作和安裝應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等相應(yīng)規(guī)范的要求。

輕型鋼結(jié)構(gòu)的制造工藝與普通鋼結(jié)構(gòu)并無很大的差別。

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輕鋼結(jié)構(gòu)的材料規(guī)格小，桿件細(xì)而薄，而且材料的調(diào)直、下料、彎曲成型、加工拼裝、構(gòu)件的翻身搬運都較容易，不需大型的專業(yè)設(shè)備，故特別適宜在中、小型工廠加工制造。但在加工過程中也容易造成桿件彎曲和損傷等情況，這種彎曲和損傷對結(jié)構(gòu)承載力的影響(yǐngxiǎng)較大，加工制造時應(yīng)加以注意。6-1.1放樣、號料和切割放樣和號料應(yīng)根據(jù)工藝要求預(yù)留制作和安裝時的焊接收縮余量及切割、刨邊和銑平等加工余量，避免構(gòu)件劃傷。制作輕型鋼結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）時，首先按施工圖放1:1的大樣，有起拱要求的應(yīng)按規(guī)定值起拱，然后求出各型材和板件的尺寸，制作樣桿和樣板。

3共十七頁號料時應(yīng)根據(jù)焊接變形和加工需要留有余量，號料余量可按下列規(guī)定采用：有較長焊縫的構(gòu)件，焊接后會產(chǎn)生收縮(shōusuō)變形，對接焊縫沿焊縫長度方向預(yù)留0.7mm/m；垂直于焊縫長度方向的對接焊縫每個對口預(yù)留1mm；格構(gòu)式結(jié)構(gòu)的角焊縫預(yù)留0.5mm/m。加工余量按工藝要求確定時，通?？扇?～5mm。切割輕型鋼或鋼板，可采用機(jī)械切割或氣割。應(yīng)保證切割部位準(zhǔn)確、切口整齊，切割面應(yīng)垂直于軸線，切割線與號料線的偏差不得大于2mm，端部的斜度不得大于2°。切割前應(yīng)將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈。切割后應(yīng)采用砂輪機(jī)清除毛刺、熔渣和飛濺物。切割方法可根據(jù)具體要求和實際情況，參照下表選用。4共十七頁輕型鋼切割方法分類比較表類別使用設(shè)備特點及適用范圍機(jī)械切割剪板機(jī)型鋼剪斷機(jī)切割速度快，切口整齊，切割成本低；設(shè)備投資高，切割型材時，要根據(jù)截面形狀、尺寸的不同更換剪刀。適用于制造廠。砂輪鋸，無齒鋸（摩擦鋸）切割速度快，切口整齊（但易于出毛刺），切割成本低，設(shè)備投資較低，可切割不同形狀、不同尺寸的型材，但噪聲高、灰塵大、適用于制造廠小批量生產(chǎn)。鋸床切口整齊，效率低，速度慢；設(shè)備投資較低。氣割自動切割床利用氧氣或等離子流，按仿形或數(shù)控進(jìn)行切割；切口整齊，速度快，但成本較高，設(shè)備投資較高。適用于鋼板切割。手工切割方法簡單，操作方便，成本低；但切口精度較差。適用于施工現(xiàn)場。5共十七頁6-1.2鋼材和構(gòu)件的矯正、成型。

鋼材的機(jī)械矯正，應(yīng)在常溫下用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行。碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－16℃，低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－12℃，不得進(jìn)行冷矯正和冷彎曲，是為了保證鋼材在低溫情況下受到外力時不致產(chǎn)生冷脆斷裂；碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼，加熱溫度應(yīng)根據(jù)鋼材性能選定，但不得超過900?C。低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正后，應(yīng)在自然狀態(tài)下緩慢冷卻，是為了防止加熱區(qū)脆化。型鋼通常宜采用型鋼撐直機(jī)或手錘矯直，因其壁厚較薄，矯直時須加設(shè)墊塊。構(gòu)件矯正后，撓度矢高不應(yīng)(bùyīnɡ)超過構(gòu)件長度的1/1000，且不得大于10mm；型鋼截面肢的垂直度不得大于肢寬的1/100。6共十七頁

型鋼彎曲加工時易發(fā)生截面形狀畸變，故設(shè)計時宜盡量避免采用需大角度彎曲加工型鋼的結(jié)構(gòu)形式。時，宜切斷翼緣和卷邊后再彎曲，成型后將切斷的部位重新焊接，必要時尚需加連接(liánjiē)板對切口補強。如圖所示，冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的主要受壓構(gòu)件當(dāng)采用方管時，其局部變形的縱向量測值應(yīng)符合下列要求：δ≤0.01b式中δ：局部變形的縱向量測值；b：局部變形的量測標(biāo)距，取變形所在面的寬度。6-1.3制孔高強度螺栓孔應(yīng)采取鉆成孔。C級螺栓可采用沖孔或不用鉆模鉆成的孔，栓孔的允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：孔徑：0～1.0mm；圓度：2.0mm；中心線垂直度：0.03t（板厚），且≤2.0mm。δbb確需采用(cǎiyòng)7共十七頁

板疊上所有的孔，均應(yīng)采用試孔器檢查，如用小于孔徑1.0mm的試孔器檢查，通過率應(yīng)≥85％；如用大于螺栓公稱直徑0.3mm的試孔器檢查，通過率應(yīng)為100％。螺栓孔周邊應(yīng)無毛刺、破裂、喇叭口和凹凸的痕跡，切屑(qiēxiè)應(yīng)清除干凈。螺栓孔孔距的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定。螺栓孔孔距允許偏差（mm）螺栓孔孔距范圍≤500501～12001201～3000>3000同組內(nèi)任意兩孔間距離±1.0±1.5－－相鄰兩組的端孔間距離±2.0±2.5±3.0注：1.在節(jié)點中連接板與一根桿件相連的所有螺栓孔為一組；2.對接接頭在拼接板一側(cè)的螺栓孔為一組；3.在相鄰節(jié)點或接頭間的栓孔為一組，但不包括上述兩款內(nèi)容4.受彎構(gòu)件翼緣上的連接螺栓孔，每米長度范圍內(nèi)的螺栓孔為一組。8共十七頁

6-1.4高強度螺栓連接的摩擦面處理高強度螺栓摩擦型連接構(gòu)件接觸面（摩擦面）的處理方法及質(zhì)量直接影響抗滑移系數(shù)的取值乃至整個連接的承載力，故必須按設(shè)計要求處理被連接構(gòu)件的接觸面。通?？梢圆捎脟娚?、機(jī)動鋼絲刷及手工除銹等方法進(jìn)行處理。磨擦面應(yīng)平整，周邊及孔邊不得有毛刺，應(yīng)保證兩構(gòu)件接觸面緊密貼合。

為保證摩擦面的抗滑移系數(shù)不低于設(shè)計值，對加工好的摩擦面應(yīng)妥善保護(hù)以防沾污。摩擦面抗滑移系數(shù)的試驗方法可參照(cānzhào)《鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接的設(shè)計施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定。抗滑移系數(shù)的試驗最低值不得小于設(shè)計值。9共十七頁§6-2鋼結(jié)構(gòu)的安裝6-2.1組裝與拼裝組裝前應(yīng)認(rèn)真制訂組裝工藝，各部件應(yīng)經(jīng)檢查合格，連接的接觸面及沿焊縫兩側(cè)30～50mm范圍(fànwéi)內(nèi)的鐵銹、毛刺、污垢等均需清除干凈。組織工作需以設(shè)計圖為依據(jù)，嚴(yán)格按工藝要求實施。

構(gòu)件組裝應(yīng)在合適的工作平臺及裝配胎模上進(jìn)行，工作平臺及胎模應(yīng)測平，并加以固定，使構(gòu)件重心線在同一水平面上，其誤差不得大于3mm；應(yīng)按施工圖嚴(yán)格控制幾何尺寸，結(jié)構(gòu)的工作線與桿件的重心線應(yīng)交匯于節(jié)點中心，兩者誤差不得大于3mm；各桿件重心軸線交點的偏差不得大于4mm；防止彎扭，拼裝時表面中心線的偏差不得大于3mm；構(gòu)件之間連接孔中心線位置的誤差不得大于2mm；10共十七頁

組裝焊接構(gòu)件時，構(gòu)件的幾何尺寸應(yīng)依據(jù)焊接收縮變形情況，在放組裝大樣或制作組裝胎模時預(yù)放收縮余量；對有起拱要求的構(gòu)件，組裝前按規(guī)定的起拱量做好起拱，起拱偏差應(yīng)不大于構(gòu)件長度的1/1000且不大于6mm；桿件搭接和對接時錯縫或錯位不得大于0.5mm；構(gòu)件的定位焊（臨時點焊）位置應(yīng)在正式焊縫部位內(nèi)，因構(gòu)件的定位焊是正式焊縫的一部分，因此定位焊不允許存在最終熔入正式焊縫的缺陷，定位焊采用的焊接材料型號應(yīng)與正式焊接用的相同，且不得將鋼材(gāngcái)燒穿。拼裝時，有襯墊的接口，襯墊應(yīng)與母材密貼，無襯墊的接口，應(yīng)按設(shè)計要求留出接口間隙，以保證焊透。6-2.2焊接由于輕鋼構(gòu)件的壁厚較薄、寬厚比較大，焊接時宜燒傷母材，產(chǎn)生咬邊、燒穿等缺陷，易發(fā)生焊接變形，使構(gòu)件彎曲或扭曲；11共十七頁焊接輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件時須嚴(yán)格控制輸熱量，正確使用焊接夾具，采用正確的焊接程序，選用合適的焊接設(shè)備，以保證焊縫質(zhì)量。輕型鋼結(jié)構(gòu)的焊接應(yīng)符合下述要求：焊接前應(yīng)熟悉輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點和焊接工藝所規(guī)定的焊接方法、焊接程序和技術(shù)措施，根據(jù)試驗確定具體(jùtǐ)焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量。焊接前應(yīng)把焊接部位的鐵銹、污垢、積水等清除干凈，焊條、焊劑應(yīng)進(jìn)行烘干處理，低氫型焊條宜在400℃左右的溫度下恒溫2小時，然后轉(zhuǎn)于100℃～150℃的溫度下保存，酸性焊條可在150℃～250℃的烘箱內(nèi)恒溫1～2小時，帶到施工現(xiàn)場的焊條，應(yīng)裝在焊條烘筒內(nèi)，隨時取用，以免焊條受潮和遭污染；

構(gòu)件在焊接前應(yīng)采取減少焊接變形的措施。12共十七頁

型鋼(xínggāng)對接焊接或沿截面圍焊時，不得在同一位置起弧、滅弧，而應(yīng)蓋過起弧處一段距離后方能滅弧，不得在母材的非焊接部位和焊縫端部起弧或滅弧，即應(yīng)設(shè)引弧板；焊接完畢，應(yīng)清除焊接表面的熔渣及兩側(cè)飛濺物，并檢查焊縫外觀質(zhì)量。對接焊縫施焊時，應(yīng)據(jù)具體情況采用適宜的焊接措施（如預(yù)留空隙、墊襯板單面焊及雙面焊等）以保證焊透。電阻點焊的接頭熱影響區(qū)較小，焊接變形很小甚至不變形。電阻點焊的各項工藝參數(shù)（如通電時間、電流、電極壓力等）的選擇應(yīng)保證焊點抗剪強度試驗合格，在施焊過程中，各項參數(shù)均應(yīng)保持相對穩(wěn)定，焊接接觸面應(yīng)緊密貼合。一般若設(shè)備條件許可，宜采用大電流、大壓力、短時間的配套參數(shù)，以獲得高效優(yōu)質(zhì)的焊點。13共十七頁6-2.3安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件(gòujiàn)堆放場地應(yīng)平整，無水坑、無水層。

桁架類構(gòu)件宜垂直放置，可以防止構(gòu)件扭曲變形；平放、疊放的構(gòu)件應(yīng)按規(guī)定設(shè)置墊塊，以使構(gòu)件不與地面接觸，避免構(gòu)件變形和損壞。結(jié)構(gòu)安裝前應(yīng)對構(gòu)件的質(zhì)量進(jìn)行檢查，構(gòu)件的變形、缺陷超出允許偏差時應(yīng)進(jìn)行處理，符合施工圖和相應(yīng)規(guī)范要求后方可安裝。冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)在涂層干燥后進(jìn)行包裝，包裝應(yīng)保護(hù)構(gòu)件涂層不受損失，且應(yīng)保證構(gòu)件在運輸、裝卸、堆放過程中不變形、不損傷、不散失。安裝時應(yīng)根據(jù)場地和起重設(shè)備條件，最大限度地將擴(kuò)大單元在地面完成，根據(jù)計算選擇好吊點。14共十七頁

吊裝時應(yīng)采取適當(dāng)措施，防止產(chǎn)生永久性變形，并應(yīng)墊好繩扣與構(gòu)件的接觸部位，對于剛度小，腹板寬厚比較大的構(gòu)件，應(yīng)采取防止構(gòu)件扭曲和損壞的措施。不得利用已安裝就位的構(gòu)件起吊其他重物，不得在主要受力部位加焊其他物件；在安裝過程中，在結(jié)構(gòu)尚未形成穩(wěn)定體系前，應(yīng)采取臨時支撐措施，臨時支撐應(yīng)有必要的強度和剛度。安裝檁條(lǐntiáo)和墻梁時，應(yīng)采取措施保證拉條拉緊和檁條(lǐntiáo)的位置正確，但不應(yīng)將檁條和墻梁拉彎；安裝壓型鋼板屋面時，應(yīng)采取有效措施將施工荷載分布至較大面積上，防止因施工集中荷載造成構(gòu)件局部壓屈。當(dāng)噴涂防火涂料時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料通用技術(shù)條件》GB14907的規(guī)定。15共十七頁輕型鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝質(zhì)量除應(yīng)符合以上(yǐshàng)規(guī)定外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《