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1、 5.1钢结构加工机具的使用钢结构加工机具的使用 5.2钢结构的制作工艺钢结构的制作工艺 5.3钢结构连接施工工艺钢结构连接施工工艺 5.4钢结构涂装施工钢结构涂装施工 钢结构是指以钢铁为基材，经机械加工组装而成的结构。建筑钢结构钢结构是指以钢铁为基材，经机械加工组装而成的结构。建筑钢结构仅限于工业厂房、高层建筑、塔桅结构、桥梁等。仅限于工业厂房、高层建筑、塔桅结构、桥梁等。 钢结构具有钢结构具有强度高、结构轻、施工周期短强度高、结构轻、施工周期短和和精度高精度高等特点，在建筑、等特点，在建筑、桥梁等土木工程中被广泛采用。桥梁等土木工程中被广泛采用。单层厂房钢结构体系单层厂房钢结构体系 “ “
2、鸟巢鸟巢”的钢结构造型的钢结构造型 用作钢结构的钢材有钢板、钢带、型钢(工字钢、槽钢、角钢)、钢管和钢铸件等。钢钢 带带 工字钢工字钢钢钢 板板 槽钢及角钢槽钢及角钢 钢钢 管管 钢结构构件制作一般在工厂进行，包括放样、号料、切割下料、边缘加工、弯卷成型、折边、矫正和防腐与涂饰等工艺过程。箱型柱箱型柱 吊车梁吊车梁钢管柱钢管柱 钢桁架钢桁架 格构式管柱格构式管柱 H H型钢型钢C C型钢型钢Z Z型钢型钢蜂窝梁蜂窝梁钢楼承板钢楼承板彩色压型钢板彩色压型钢板自然通风器自然通风器预埋锚栓预埋锚栓5.1.15.1.1测测 量、量、画画线线工工具具 （1 1）钢卷尺钢卷尺（6 6）样冲）样冲 （5 5
3、） 划规与地规划规与地规（3 3）卡钳卡钳（4 4）划针划针（2 2）直角尺直角尺5.1.15.1.1测测 量、量、画画线线工工具具卡卡 钳钳5.1.15.1.1测测 量、量、画画线线工工具具划针示意图划针示意图5.1.15.1.1测测 量、量、画画线线工工具具划规示意图划规示意图11弧片；弧片；2 2制动螺栓；制动螺栓；3 3淬火处淬火处 5.1.15.1.1测测 量、量、画画线线工工具具样冲样冲5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（1 1）半自动切割机）半自动切割机半自动切割机半自动切割机11气割小车；气割小车；2 2轨道；轨道；3 3切割嘴切割嘴5.1.25.1.2切切割、割
4、、切切削削机机具具（2 2）风动砂轮机）风动砂轮机风动砂轮机风动砂轮机5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（3 3）电动砂轮机）电动砂轮机手提式电动砂轮机手提式电动砂轮机 11罩壳；罩壳；22砂轮；砂轮；33长端盖；长端盖；44电动机；电动机；55开关；开关；66手把手把5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（4 4）风铲）风铲风铲风铲5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（5 5）砂轮锯）砂轮锯砂轮锯砂轮锯 11切割动力头；切割动力头；22中心调整机构；中心调整机构；33底座；底座；44可转夹钳可转夹钳5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（6 6）
5、龙门剪板机）龙门剪板机龙门剪板机龙门剪板机5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（7 7）联合冲剪机）联合冲剪机QA34-25QA34-25型联合冲剪机型联合冲剪机5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（8 8）锉刀）锉刀锉刀种类锉刀种类5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（9 9）凿子）凿子凿子（单位：凿子（单位：mmmm） 11切削刃；切削刃；22切削部分；切削部分；33斜面；斜面；44柄；柄；55头头5.1.25.1.2切切割、割、切切削削机机具具（1010）型锤）型锤几种常见型锤几种常见型锤5.1.35.1.3其其他他机机具具 其他机具主要包括钢其他机具
6、主要包括钢尺、游标卡尺、手锯、锤、尺、游标卡尺、手锯、锤、自动气体切割机、等离子切自动气体切割机、等离子切割机、铣边机、矫正机、割机、铣边机、矫正机、 数据冲床、冲剪机等数据冲床、冲剪机等。 根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，根据产品施工详图或零、部件图样要求的形状和尺寸，按按1:11:1的比的比例例把产品或零、部件的实体把产品或零、部件的实体画在放样台或平板上，求取实长并制成样画在放样台或平板上，求取实长并制成样板板的过程。的过程。放样放样 对复杂的壳体零、部件，还需作图展开。有条件时应采用计算机辅对复杂的壳体零、部件，还需作图展开。有条件时应采用计算机辅助设计。助设计。号料号
7、料 根据样板在根据样板在钢材上画出构件的实样，钢材上画出构件的实样，并并打上各种加工记号打上各种加工记号，为钢材的切割下料作，为钢材的切割下料作准备。准备。工人在号料工人在号料1.1.放样、好料放样、好料5.2.15.2.1放放样样和和号号料料样板号料样板号料 11样杆；样杆；2 2角钢；角钢；3 3划针；划针；4 4样板样板 切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有：气割、机械剪切和等离子切割三种方法。1 1 气割下料气割下料 利用氧气与可燃气体混合产生的预热火焰加热金属表面达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化，放出大量的热促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射
8、流，将氧化物吹除而形成一条狭小而整齐的割缝。 气割法有手动气割、半自动气割和自动气割。手动气割割缝宽度为4mm，自动气割割缝宽度为3mm。1.1.切割切割 气割法设备灵活、费用低廉、精度高，能切割各种厚度的钢材，尤其是带曲线的零件或厚钢板，是目前使用最广泛的切割方法。气割下料气割下料 CNCCNC电脑切割生产线电脑切割生产线直线气割机直线气割机2 2 机械剪切下料机械剪切下料 通过冲剪、切削、磨擦等机械来实现。 冲剪切割：当钢板厚度12cm时，采用剪板机、联合冲剪机切割钢材，速度快、效率高，但切口略粗糙。 切削切割：采用弓锯床、带锯机等切削钢材，精度较好。 磨擦切割：采用磨擦锯床、砂轮切割机等
9、切割钢材，速度快、但切口不够光洁、噪声大。液压联合冲剪机液压联合冲剪机 锯锯 床床 利用高温高速的等离子焰流将切口处金属及其氧化物熔化并吹掉来完成切割，能切割任何金属，特别是熔点较高的不锈钢及有色金属铝、铜等。3 3 等离子切割下料等离子切割下料等离子切割机等离子切割机 数控等离子切割机数控等离子切割机 3.矫正 钢材在存放、运输、吊运和加工成型过程中会变形,必须对不符合技术标准的钢材、构件进行矫正。钢结构的矫正，是通过外力或加热作用迫使钢材反变形，使钢材或构件达到技术标准要求的平直或几何形状。 矫正的方法：火焰矫正(亦称热矫正)、机械矫正和手工矫正(亦称冷矫正) 。板材矫正机 H型钢翼缘矫正
10、机 钢管矫直机 利用火焰对钢材进行局部加热，被加热处理的金属由于膨胀受阻而产生压缩塑性变形，使较长的金属 纤维冷却后缩短而完成的。1 1、火焰矫正、火焰矫正 影响矫正效果的因素：火焰加热位置、加热的形式、加热的温度。 火焰矫正加热的温度：对于低碳钢和普通低合金钢为6008000C。火焰矫正 是通过专用矫正机使弯曲的钢材在外力作用下产生过量的塑性变形，以达到平直的目的。2 2、机械矫正、机械矫正 拉伸机矫正：用于薄板扭曲、型钢扭曲、钢管、带钢、线材等的矫正。 压力机矫正：用于板材、钢管和型钢的矫正。 多辊矫正机：用于型材、板材等的矫正。 液压矫正机 多辊矫正机矫正板材 采用锤击的方法进行，操作简
11、单灵活。由于矫正力小、劳动强度大、效率低而用于矫正尺寸较小的钢材，或矫正设备不便于使用时采用。3 3、手工矫正、手工矫正锤击法-钢板焊接应力变形校正 对于尺寸精度要求高的腹板、翼缘板、加劲板、支座支撑面和有技术要求的焊接坡口，需要对剪切或气割过的钢板边缘进行加工。（1）边缘加工 边缘加工方法有：铲边、刨边、铣边和碳弧气刨边。钢板铣边机 端面铣 滚剪倒角(坡口)机4.构件加工（2 2）弯卷成型）弯卷成型 钢板卷曲是通过旋转辊轴对板料进行连续三点弯曲所形成的。钢板卷曲包括预弯、对中和卷曲三个过程。、钢板卷曲 预弯：钢板在卷板机上卷曲时，两端边缘总有卷不到的部份，即剩余直边。通过预弯消除剩余直边。
12、对中：为防止钢板在卷板机上卷曲时发生歪扭，应将钢板对中，使钢板的纵向中心线与滚筒轴线保 持严格的平行。 卷曲：对中后，利用调节辊筒的位置使钢板发生初步的弯曲，然后来回滚动而卷曲。钢板卷曲 型钢弯曲：型钢弯曲时断面会发生畸变，弯曲半径越小，则畸变越大。应控制型钢的最小弯曲半径。 构件的曲率半径较大，宜采用冷弯； 构件的曲率半径较小，宜采用热弯。、型材弯曲 钢管弯曲：在自由状态下弯曲时截面会变形，外侧管壁会减薄，内侧管壁会增厚。 弯制方法：管中加入填充物(砂)或穿入芯棒进行弯曲；或用滚轮和滑槽在管外进行弯曲。 弯曲半径：管径的3.5倍(热弯) 到4倍(冷弯)。型材弯曲机全自动弯管机 把构件的边缘压
13、弯成倾角或一定形状的操作过程称为折边。折边可提高构件的强度和刚度。 弯曲折边利用折边机进行。、折边 包括铆钉孔、螺栓孔，可钻可冲。钻孔用钻孔机进行，能用于钢板、型钢的孔加工；冲孔用冲孔机进行，一般只能在较薄的钢板、型钢上冲孔，且孔径一般钢材的厚度。施工现场的制孔可用电钻、风钻等加工。 、制孔液压板料折弯机数控三维钻孔机（1 1）钢材的除锈）钢材的除锈 钢结构的防腐与涂饰包括普通涂料涂装和防火涂料涂装。涂装前，钢材表面应除锈。 钢材除锈方法有：喷砂、抛丸、酸洗以及钢丝刷人工除锈、现场砂轮打磨等。抛丸除锈是最理想的除锈方式。喷砂除锈抛丸机除锈5.除锈、防腐与涂饰（2 2）防腐与涂饰）防腐与涂饰 施
14、涂的方法有刷涂法(油性基料的涂料)和喷涂法(快干性和挥发性强的涂料) 普通涂料的涂装遍数、涂层厚度应符合设计要求，钢材表面不应误涂、漏涂，涂层应均匀，无明显皱皮、流坠、针眼、气泡及脱皮和返锈等。防火涂料的涂层厚度应符合耐火极限的设计要求。喷涂法进行涂装 钢构件的连接方法有焊接、紧固件连接(螺栓连接、射钉、自攻钉、拉铆钉)及铆接三种。广州电视塔外筒广州电视塔外筒 南京大胜关长江大桥南京大胜关长江大桥钢结构焊接施工钢结构焊接施工 高强螺栓连接施工高强螺栓连接施工 铆接连接铆接连接拉铆钉拉铆钉拉铆钉枪拉铆钉枪5.3.15.3.1焊焊接接施施工工1.1.焊接方法选择焊接方法选择钢结构焊接的类型、特点和
15、适用范围钢结构焊接的类型、特点和适用范围1 1、手工电弧焊、手工电弧焊 焊条：焊条供手工电弧焊用，由焊芯和药皮组成。焊条的表示方法(如E4303、E5015)： “E”代表焊条，前两位“43”、“50”表示焊缝金属的抗拉强度等级(430、500N/mm2)，第三位数字代表焊接的位置，最后一位数表示适用电源种类及药皮类型。 又称焊条电弧焊：是最普遍的熔化焊焊接方法，它是利用电弧产生的高温、高热量进行焊接的。 电焊机：主要有交流弧焊机、直流弧焊机 。交流弧焊机交流弧焊机直流弧焊机直流弧焊机 焊焊 条条 焊接接头与坡口 为确保焊件能焊透，必须开一定形状的坡口。 焊接前根据焊接部位的形状、尺寸、受力的
16、不同，选择合适的接头类型。常见的接头型式有对接、搭接、丁字接和角接等。 常见的接头型式常见的接头型式对接接头的坡口型式对接接头的坡口型式 焊接工艺参数的选择焊接工艺参数的选择 手工电弧焊的焊接工艺参数有：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。 焊条直径根据焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次来选择。 焊接电流根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑。其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。 电弧电压根据电源特性，由焊接电流决定相应的电弧电压。此外电弧电压还与电弧长有关。 焊接层数视焊件的厚度而定。除薄板外，一般都采用多层焊。每层焊缝的厚度过大，对焊缝 金属的塑性有不利影响，施工中每层 焊缝的厚度不应大于45mm。多层焊的焊缝和焊接顺序多层焊的焊缝和焊接顺序 有平焊、立焊、横焊和仰焊四种。平焊易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量易 保证。立焊、横 焊和仰焊时施焊 困难，应尽量避 免。 焊缝的空间位置焊缝的空间位置焊缝的空间位置焊缝的空间位置 焊接准备焊接准备 碰击法将焊条垂直于焊件进行碰击，然后迅速保持一定距离； 划擦法将焊条端头轻轻划过焊
