哈工大-輕型鋼結構講義6

第六章輕型鋼結構的制造(zhìzào)、安裝1共十七頁§6-1鋼構件(gòujiàn)加工輕型鋼結構的制作與安裝單位，須經有關部門審查核準，具有足夠的工程技術人員、合格工人，以及必要的技術裝備；制作和安裝必須嚴格按施工圖進行，施工前，制作和安裝單位應按施工圖的要求，編制制作工藝和安裝施工組織設計，并在施工過程中認真執(zhí)行，嚴格實施；制作輕型鋼結構的鋼材、連接材料及防腐、涂裝材料的材質、規(guī)格均應符合設計規(guī)定，各種材料除須有出廠合格證外，尚應進行必要的檢驗，以確認其材質符合要求。另外制作和安裝應符合國家現行標準《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》等相應規(guī)范的要求。

輕型鋼結構的制造工藝與普通鋼結構并無很大的差別。

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輕鋼結構的材料規(guī)格小，桿件細而薄，而且材料的調直、下料、彎曲成型、加工拼裝、構件的翻身搬運都較容易，不需大型的專業(yè)設備，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構承載力的影響(yǐngxiǎng)較大，加工制造時應加以注意。6-1.1放樣、號料和切割放樣和號料應根據工藝要求預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，避免構件劃傷。制作輕型鋼結構（構件）時，首先按施工圖放1:1的大樣，有起拱要求的應按規(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共十七頁號料時應根據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：有較長焊縫的構件，焊接后會產生收縮(shōusuō)變形，對接焊縫沿焊縫長度方向預留0.7mm/m；垂直于焊縫長度方向的對接焊縫每個對口預留1mm；格構式結構的角焊縫預留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，可采用機械切割或氣割。應保證切割部位準確、切口整齊，切割面應垂直于軸線，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°。切割前應將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈。切割后應采用砂輪機清除毛刺、熔渣和飛濺物。切割方法可根據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備特點及適用范圍機械切割剪板機型鋼剪斷機切割速度快，切口整齊，切割成本低；設備投資高，切割型材時，要根據截面形狀、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。鋸床切口整齊，效率低，速度慢；設備投資較低。氣割自動切割床利用氧氣或等離子流，按仿形或數控進行切割；切口整齊，速度快，但成本較高，設備投資較高。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。適用于施工現場。5共十七頁6-1.2鋼材和構件的矯正、成型。

鋼材的機械矯正，應在常溫下用機械設備進行。碳素結構鋼在環(huán)境溫度低于－16℃，低合金結構鋼在環(huán)境溫度低于－12℃，不得進行冷矯正和冷彎曲，是為了保證鋼材在低溫情況下受到外力時不致產生冷脆斷裂；碳素結構鋼和低合金結構鋼，加熱溫度應根據鋼材性能選定，但不得超過900?C。低合金結構鋼在加熱矯正后，應在自然狀態(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或手錘矯直，因其壁厚較薄，矯直時須加設墊塊。構件矯正后，撓度矢高不應(bùyīnɡ)超過構件長度的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，故設計時宜盡量避免采用需大角度彎曲加工型鋼的結構形式。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，冷彎薄壁型鋼結構的主要受壓構件當采用方管時，其局部變形的縱向量測值應符合下列要求：δ≤0.01b式中δ：局部變形的縱向量測值；b：局部變形的量測標距，取變形所在面的寬度。6-1.3制孔高強度螺栓孔應采取鉆成孔。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≥85％；如用大于螺栓公稱直徑0.3mm的試孔器檢查，通過率應為100％。螺栓孔周邊應無毛刺、破裂、喇叭口和凹凸的痕跡，切屑(qiēxiè)應清除干凈。螺栓孔孔距的允許偏差應符合下表的規(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容4.受彎構件翼緣上的連接螺栓孔，每米長度范圍內的螺栓孔為一組。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件接觸面（摩擦面）的處理方法及質量直接影響抗滑移系數的取值乃至整個連接的承載力，故必須按設計要求處理被連接構件的接觸面。通?？梢圆捎脟娚?、機動鋼絲刷及手工除銹等方法進行處理。磨擦面應平整，周邊及孔邊不得有毛刺，應保證兩構件接觸面緊密貼合。

為保證摩擦面的抗滑移系數不低于設計值，對加工好的摩擦面應妥善保護以防沾污。摩擦面抗滑移系數的試驗方法可參照(cānzhào)《鋼結構高強度螺栓連接的設計施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定?？够葡禂档脑囼炞畹椭挡坏眯∮谠O計值。9共十七頁§6-2鋼結構的安裝6-2.1組裝與拼裝組裝前應認真制訂組裝工藝，各部件應經檢查合格，連接的接觸面及沿焊縫兩側30～50mm范圍(fànwéi)內的鐵銹、毛刺、污垢等均需清除干凈。組織工作需以設計圖為依據，嚴格按工藝要求實施。

構件組裝應在合適的工作平臺及裝配胎模上進行，工作平臺及胎模應測平，并加以固定，使構件重心線在同一水平面上，其誤差不得大于3mm；應按施工圖嚴格控制幾何尺寸，結構的工作線與桿件的重心線應交匯于節(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

組裝焊接構件時，構件的幾何尺寸應依據焊接收縮變形情況，在放組裝大樣或制作組裝胎模時預放收縮余量；對有起拱要求的構件，組裝前按規(guī)定的起拱量做好起拱，起拱偏差應不大于構件長度的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；構件的定位焊（臨時點焊）位置應在正式焊縫部位內，因構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，襯墊應與母材密貼，無襯墊的接口，應按設計要求留出接口間隙，以保證焊透。6-2.2焊接由于輕鋼構件的壁厚較薄、寬厚比較大，焊接時宜燒傷母材，產生咬邊、燒穿等缺陷，易發(fā)生焊接變形，使構件彎曲或扭曲；11共十七頁焊接輕型鋼結構構件時須嚴格控制輸熱量，正確使用焊接夾具，采用正確的焊接程序，選用合適的焊接設備，以保證焊縫質量。輕型鋼結構的焊接應符合下述要求：焊接前應熟悉輕型鋼結構的特點和焊接工藝所規(guī)定的焊接方法、焊接程序和技術措施，根據試驗確定具體(jùtǐ)焊接參數，保證焊接質量。焊接前應把焊接部位的鐵銹、污垢、積水等清除干凈，焊條、焊劑應進行烘干處理，低氫型焊條宜在400℃左右的溫度下恒溫2小時，然后轉于100℃～150℃的溫度下保存，酸性焊條可在150℃～250℃的烘箱內恒溫1～2小時，帶到施工現場的焊條，應裝在焊條烘筒內，隨時取用，以免焊條受潮和遭污染；

構件在焊接前應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，即應設引弧板；焊接完畢，應清除焊接表面的熔渣及兩側飛濺物，并檢查焊縫外觀質量。對接焊縫施焊時，應據具體情況采用適宜的焊接措施（如預留空隙、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（如通電時間、電流、電極壓力等）的選擇應保證焊點抗剪強度試驗合格，在施焊過程中，各項參數均應保持相對穩(wěn)定，焊接接觸面應緊密貼合。一般若設備條件許可，宜采用大電流、大壓力、短時間的配套參數，以獲得高效優(yōu)質的焊點。13共十七頁6-2.3安裝結構構件(gòujiàn)堆放場地應平整，無水坑、無水層。

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

吊裝時應采取適當措施，防止產生永久性變形，并應墊好繩扣與構件的接觸部位，對于剛度小，腹板寬厚比較大的構件，應采取防止構件扭曲和損壞的措施。不得利用已安裝就位的構件起吊其他重物，不得在主要受力部位加焊其他物件；在安裝過程中，在結構尚未形成穩(wěn)定體系前，應采取臨時支撐措施，臨時支撐應有必要的強度和剛度。安裝檁條(lǐntiáo)和墻梁時，應采取措施保證拉條拉緊和檁條(lǐntiáo)的位置正確，但不應將檁條和墻梁拉彎；安裝壓型鋼板屋面時，應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件局部壓屈。當噴涂防火涂料時，應符合現行國家標準《鋼結構防火涂料通用技術條件》GB14907的規(guī)定。15共十七頁輕型鋼結構制作和安裝質量除應符合以上(yǐshàng)規(guī)定外，尚應符合現行國家標準《