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1、第第9 9章章 钢构制作安装钢构制作安装工艺工艺摘要本章主要介绍钢结构制造的各个工艺流程，其中包括本章主要介绍钢结构制造的各个工艺流程，其中包括详图绘制、备料、加工准备及放样、矫正、切割、详图绘制、备料、加工准备及放样、矫正、切割、制孔弯形、端部及剖口加工、装配、焊接等各道制孔弯形、端部及剖口加工、装配、焊接等各道 加加工工序，和涂装、运输等环节。工工序，和涂装、运输等环节。最后简要介绍钢结构安装和设计中应注意的一些问题最后简要介绍钢结构安装和设计中应注意的一些问题钢结构是钢结构是由多种规格尺寸的钢板、型钢等钢材，由多种规格尺寸的钢板、型钢等钢材，按设计按设计要求要求栽剪加工栽剪加工成众多的成
2、众多的零件零件，经过，经过组装、连接、校正、涂组装、连接、校正、涂漆等工序后制成成品漆等工序后制成成品，然后再运到，然后再运到施工现场安装施工现场安装建成的，建成的，随着科技进步和工业发展，制造工艺和加工设备也不断改随着科技进步和工业发展，制造工艺和加工设备也不断改进、更新。进、更新。1 概述概述一、钢结构的发展历程一、钢结构的发展历程随着科技进步和工业发展制造工艺和加工设备也不断改随着科技进步和工业发展制造工艺和加工设备也不断改进、更新，主要包括以下几个方面：进、更新，主要包括以下几个方面：（一）连接方法（一）连接方法它经历了销接、栓接、铆接、焊接和栓接与焊接联合使它经历了销接、栓接、铆接、
3、焊接和栓接与焊接联合使用的几个历程。用的几个历程。目前国内外绝大多数连接方法采用目前国内外绝大多数连接方法采用焊接焊接和和栓接与焊接联栓接与焊接联合合使用两种。使用两种。后者是在工厂制造结构杆件或单元采用焊接，而在工地后者是在工厂制造结构杆件或单元采用焊接，而在工地进行整体拼装的节点连接采用高强螺栓。加工工艺及质量进行整体拼装的节点连接采用高强螺栓。加工工艺及质量保证中采用了高新技术，在各工序中采用了程控自动机具，保证中采用了高新技术，在各工序中采用了程控自动机具，大大加速了制造过程，保证了产品质量及提高了生产效率。大大加速了制造过程，保证了产品质量及提高了生产效率。（二）从生产结构的类型来看
4、（二）从生产结构的类型来看从中小跨度的平面结构发展到大跨空间结构及超高层钢从中小跨度的平面结构发展到大跨空间结构及超高层钢结构等。结构等。（三）从加工材料来看（三）从加工材料来看由角钢、槽钢、工字钢等品种扩展到圆钢管、方钢管、宽由角钢、槽钢、工字钢等品种扩展到圆钢管、方钢管、宽翼缘翼缘H型钢、型钢、T型钢及冷轧薄壁型钢等多种类型。型钢及冷轧薄壁型钢等多种类型。因此，对制造工艺的加工方法、精度和加工能力等都不断因此，对制造工艺的加工方法、精度和加工能力等都不断提出新的要求。提出新的要求。二、钢结构生产部门的组成二、钢结构生产部门的组成由于钢结构生产过程中所加工对象的材质、自重、精度由于钢结构生产
5、过程中所加工对象的材质、自重、精度、质量等特点，其原材料、零部件、半成品以及成品的加、质量等特点，其原材料、零部件、半成品以及成品的加工、组拼、移位和运送等工序全需凭借专用的机具及设备工、组拼、移位和运送等工序全需凭借专用的机具及设备来完成，所以要设立专业化的钢结构制造工厂进行工业化来完成，所以要设立专业化的钢结构制造工厂进行工业化生产。工厂的生产部门由：生产。工厂的生产部门由：1、原料库；、原料库；2、放样车间；、放样车间；3、机加工车间；、机加工车间；4、焊接车间；、焊接车间；5、喷涂车间；、喷涂车间；6、成品库；、成品库；7、设计及质量检查部门。、设计及质量检查部门。目前我国大型钢结构制
6、造厂的生产工艺已基本实现了目前我国大型钢结构制造厂的生产工艺已基本实现了机械化，有些工序正向半自动化和全自动化过渡。新技术、机械化，有些工序正向半自动化和全自动化过渡。新技术、新工艺、新材料、新结构的不断开发和应用将使钢结构制新工艺、新材料、新结构的不断开发和应用将使钢结构制造工厂向全自动化和工业化批量生产的方向发展。造工厂向全自动化和工业化批量生产的方向发展。2 图纸深化图纸深化详图绘制详图绘制一、什么叫图纸深化一、什么叫图纸深化（或图纸转化设计、钢结构二次设计、钢结构转化设计（或图纸转化设计、钢结构二次设计、钢结构转化设计）这是经过初步设计、技术设计（由设计部门的施工图）这是经过初步设计、
7、技术设计（由设计部门的施工图）以后，将以后，将结构物转化为用详图表达的工序结构物转化为用详图表达的工序，一般详图是由，一般详图是由钢结构加工厂负责绘制的（而不是由设计单位）。钢结构加工厂负责绘制的（而不是由设计单位）。二、为什么图纸转化设计要由钢结构加工厂负责完成？二、为什么图纸转化设计要由钢结构加工厂负责完成？其原因主要是其原因主要是绘图工作量大绘图工作量大，又必须，又必须结合工厂的具体加结合工厂的具体加工条件和操作惯例工条件和操作惯例进行，从而达到较好的进行，从而达到较好的工艺可行性工艺可行性，便，便于采用先进技术，提高经济效益。于采用先进技术，提高经济效益。三、图纸转化设计的依据三、图纸
8、转化设计的依据详图的绘制必须依据详图的绘制必须依据1、由设计部门完成的设计图（技术设计）；由设计部门完成的设计图（技术设计）；2、设计图所规定的技术条件；、设计图所规定的技术条件；3、相关的、相关的规范规范、标准标准；4、详图必须经过原设计单位审批通过之后才能施工。、详图必须经过原设计单位审批通过之后才能施工。四、图纸转化设计的内容四、图纸转化设计的内容详图内容包括：目录、说明书、构件明细表、钢材表、详图内容包括：目录、说明书、构件明细表、钢材表、螺栓表、布置图、立面图、剖面图、节点大样、构件详图螺栓表、布置图、立面图、剖面图、节点大样、构件详图等。等。为了满足市场快速多变的要求，使用计算辅助
9、设计绘为了满足市场快速多变的要求，使用计算辅助设计绘制详图已成为发展的必然趋势（强调制详图已成为发展的必然趋势（强调CAD的能力，未来的能力，未来就为岗位）。就为岗位）。一、采购的内容一、采购的内容包括钢材（型钢、钢板等）、焊接材料、螺栓（普通螺包括钢材（型钢、钢板等）、焊接材料、螺栓（普通螺栓、高强螺栓）等。栓、高强螺栓）等。二、钢材的采购要求二、钢材的采购要求（一）钢材的采购必须遵照合同上技术条件的规定，按（一）钢材的采购必须遵照合同上技术条件的规定，按材料规格型号、牌号及附加条件进行选购。材料规格型号、牌号及附加条件进行选购。主要材料必须具有合格证书和试验报告，必要时还应进主要材料必须具
10、有合格证书和试验报告，必要时还应进行复验。行复验。（二）为了减少钢材的损耗，应根据用料尺寸选取配（二）为了减少钢材的损耗，应根据用料尺寸选取配适用的材料订货尺寸。适用的材料订货尺寸。3 材料采购和管理材料采购和管理三、钢材的管理三、钢材的管理（一）钢材必须通过检验符合要求后才能办理入库手续（一）钢材必须通过检验符合要求后才能办理入库手续。钢材的存放和管理必须科学化，防止错用、变形、非正。钢材的存放和管理必须科学化，防止错用、变形、非正常的锈蚀和污染，堆放时间应符合安全要求。常的锈蚀和污染，堆放时间应符合安全要求。（二）焊接材料也应按照技术条件的规定进行准备，（二）焊接材料也应按照技术条件的规定
11、进行准备，并根据工艺确定的数量采购。焊接材料必须有合格证书，并根据工艺确定的数量采购。焊接材料必须有合格证书，包装无破损，未超使用期限方能验收入库。焊接材料应堆包装无破损，未超使用期限方能验收入库。焊接材料应堆放在相对湿度不超过放在相对湿度不超过60%的通风干燥的库房中。的通风干燥的库房中。（三）高强螺栓必须按照技术条件和等级条购。按照包（三）高强螺栓必须按照技术条件和等级条购。按照包装上的等级、批号、合格证验收，并按建筑高强度螺栓规装上的等级、批号、合格证验收，并按建筑高强度螺栓规程和要求进行复验。高强度螺栓在保管期间不得打开包装程和要求进行复验。高强度螺栓在保管期间不得打开包装，更不得污染
12、。，更不得污染。每个制造厂都应结合本厂加工设备条件、工艺流程特点每个制造厂都应结合本厂加工设备条件、工艺流程特点、技术力量情况对加工任务进行周密的技术准备工作，形、技术力量情况对加工任务进行周密的技术准备工作，形成本企业的技术文件，作为加工制造过程中的统一依据。成本企业的技术文件，作为加工制造过程中的统一依据。一般情况下，对每项重大加工任务企业都应编制下列技术一般情况下，对每项重大加工任务企业都应编制下列技术文件：文件：一、加工制造手册（或称制作要领书），其主要内容一、加工制造手册（或称制作要领书），其主要内容有：有：1、工程概况；、工程概况；2、遵循的规范和标准；、遵循的规范和标准；3、施工
13、组织、人员结构和质量保证体系；、施工组织、人员结构和质量保证体系；4、主要设备和工艺装备及其布置；、主要设备和工艺装备及其布置；5、材料和连接材料；、材料和连接材料；6、工艺流程；、工艺流程；4 技术准备工作技术准备工作7、主要工艺措施和公差要求；、主要工艺措施和公差要求；8、焊接工艺及工艺评定计划；、焊接工艺及工艺评定计划；9、检查表格等。、检查表格等。二、成品质量保证手册（或称质量保证大纲）二、成品质量保证手册（或称质量保证大纲）1、质量保证体系；、质量保证体系；2、质量要素及控制点，运用的资源；、质量要素及控制点，运用的资源；3、质量保证和质量控制的措施；、质量保证和质量控制的措施；4、
14、检查标准和方法；、检查标准和方法；5、质量表格等。、质量表格等。一、放样一、放样根据施工图构件和相关节点将根据施工图构件和相关节点将1：1的足尺大样放在平台的足尺大样放在平台上，核对各部分的尺寸并按此制作下料、制孔、弯形、组上，核对各部分的尺寸并按此制作下料、制孔、弯形、组装、检查等各工序所需用的装、检查等各工序所需用的样板和样杆样板和样杆。计算机的运用已取代了手工足尺放样的过程。使用计计算机的运用已取代了手工足尺放样的过程。使用计算机放样，可直接输入切割、制孔等工序，免除了样板的算机放样，可直接输入切割、制孔等工序，免除了样板的传统制作程序，从而提高了生产效率和制作精度。传统制作程序，从而提
15、高了生产效率和制作精度。二、矫正二、矫正（一）原因（一）原因1、钢厂提供的材料的尺寸精度和形位公差以及出厂的钢厂提供的材料的尺寸精度和形位公差以及出厂的技术条件等一般不能满足结构加工制造的精度要求。技术条件等一般不能满足结构加工制造的精度要求。2、运输、保管时会造成材料的变形，在加工制作过程、运输、保管时会造成材料的变形，在加工制作过程中，尤其是切割和焊接工序不可避免地会使构件产生变形中，尤其是切割和焊接工序不可避免地会使构件产生变形，因此常需要对零件或组件进行矫正。，因此常需要对零件或组件进行矫正。5 加工工序加工工序1 1、热矫正、热矫正选用钢材受热后冷却过程中产生的收缩而达到矫正的目选用
16、钢材受热后冷却过程中产生的收缩而达到矫正的目的；的；2 2、冷矫正、冷矫正利用机械力使材料产生永久变形而进行矫正；利用机械力使材料产生永久变形而进行矫正；3 3、混合矫正、混合矫正或是利用加热后强度降低，易于在定向力作用下产生永或是利用加热后强度降低，易于在定向力作用下产生永久变形，或是在受力情况下加热使收缩量增大而完成矫正久变形，或是在受力情况下加热使收缩量增大而完成矫正的目的。的目的。（二）矫正方法（二）矫正方法（三）（三）注意事项注意事项（1 1）加热源：氧）加热源：氧乙炔（或氧乙炔（或氧丙烷）；丙烷）；（2 2）矫正外力：来自矫直机、矫正顶直机、翼缘矫平）矫正外力：来自矫直机、矫正顶直机、翼缘矫平机、压力机、千斤顶以及各种专用胎架；机、压力机、千斤顶以及各种专用胎架；（3 3）热矫正时，温度不得高于）热矫正时，温度不得高于900900度，强度为度，强度为500N/mm500N/mm2 2的低合金结构钢只能进行自然冷却（退火）以保证原有金的低合金结构钢只能进行自然冷却（退火）以保证原有金属材料的力学性能。属材料的力学性能。（4 4）碳素结构钢在环境温度低于）碳素结构钢在环境温度低
