钢结构加工技术文档格式.docx
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钢结构制作时会产生噪音、粉尘、油漆细雾、污水和污物，应对环境进行保护和治理。
（四）原材料准备
⑴建筑结构钢的材质要求
建筑结构钢是指用于建筑工程金属结构的钢材，必须有强度、良好的塑性、韧性、耐疲劳性和优良的焊接性能，且易于冷热加工成型、耐腐蚀性好、成本低廉。
《钢结构设计规范》（GBJ17-88）指出了承重结构的钢材应满足屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯实验指标和控制硫、磷含量的保证要求。
除了力学性能满足设计规范要求《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ50205-95），还要求所有钢材有牌号，钢材主要在Q235，Q345（16Mn），采用其他钢种和钢号时，除应符合相应技术标准的要求外，尚需进行必要的工艺性能试验，有符合设计文件要求的质量证明书。
表面质量平直度满足要求。
⑵钢材的缺陷、检查方法与判断
①裂缝：
钢板表面在纵横方向上成断断续续不同形状的裂纹。
纵轧钢板的缺陷出现在两侧的边缘部位；
横轧钢板缺陷出现在钢板表面两端的边缘部位，成鱼鳞状的裂纹。
经宏观检查发现，用深度千分表测量，用砂轮清除。
②结疤（重皮）：
钢材表面呈现局部薄皮状重叠。
结疤容易脱落，形成表面的凹坑。
用砂轮或扁铲清理，用工具测量，按标准判断。
③夹杂：
钢板内部有非金属掺入。
在切割断面上纵边平放方向的裂缝留露，一般呈灰白色或灰黑色的粉状物。
宏观法与机械法相结合检查，必须切掉。
④分层：
在钢板的断面上出现离层。
横轧钢板出现在纵断面上，纵轧钢板出现在钢板的横断面上。
出现必须切掉。
⑤发纹（重皮）：
在钢板纵断面上呈现断断续续发状的缺陷。
宏观检查发现后，按有关标准判断做出结论。
⑥气泡：
在钢板表面上局部呈沙丘状凸包。
钢板表面呈现无规律的突起，其外缘比较光滑，大部分是鼓起的，在钢板断面处呈突起式的空窝。
检查用手锤敲打鉴别，有空响便是气泡。
必须切掉。
⑦铁皮：
钢材表面粘附着以铁为主的金属氧化物，呈鱼鳞状、条状或快状。
⑧麻点：
钢板表面无规则分布的凹坑，形成表面粗糙。
原因是将未除净的氧化铁皮压入钢板表面，一旦脱落即麻点。
⑨压痕：
轧辊表面局部不平，或因有非轧件落入而经轧制后呈现在钢板上的印迹。
⑩刮伤（划痕）：
钢板表面有低于轧制面的沟状缺陷为刮伤；
钢板两侧边因钢绳吊运产生的永久变形为勒伤。
宏观检查，按标准要求判断。
⑶钢材在下料加工前，应进行预处理，方法一般为手工除锈或喷砂、喷丸除锈，然后涂上防锈底漆。
（五）钢材的检验和堆放
⑴钢材的检验
钢材的数量和品种是否与定货单符合；
钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号符合；
每批钢材必须具备生产厂提供的材质证明书，写明钢材的炉号、钢号、化学成分和机构性能；
对钢材的各项指标可根据国标（GB700-79）和（YB13-69）的规定进行核验；
核对钢材的规格尺寸；
钢材表面质量检验；
不论扁钢、钢板和型钢，表面均不允许有疤、裂纹、折叠和分层等缺陷；
钢材表面的锈蚀深度不得超过其厚度公差。
⑵钢材的堆放
①钢材堆放要减少钢材的变形和锈蚀，节约用地，也要使钢材提取方便。
②露天堆放时，堆放场地要高爽，四周有排水沟，雪后易于清扫。
堆放时尽量使钢材截面的背面向上或向外，以免积雪、积水。
③堆与堆之间留出通道。
每隔5～6层放置楞木，其间距以不引起钢材明显的弯曲变形为宜。
楞木要上下对齐，在同一垂直平面内。
④为增加堆放钢材的稳定性，可使钢材互相勾连，或采用其他措施，这样钢材的堆放高度可为堆料宽度的两倍，否则钢材堆放的高度不应大于宽度。
一堆上下相邻的钢材须前后错开堆放。
⑤每堆钢材要在其端部固定标牌和编号。
（六）钢构件生产大流水作业工艺流程（附图）
钢结构生产大流水工艺流程图
1.放样和号料
⑴概述
放样和号料是整个钢结构制作工艺的第一道工序。
放样即是按照施工详图，以1:
1的比例在样板台上弹出实样，求取实长制成样板。
号料是以样板为依据，在原材料上划出实样，并打上各种加工记号。
⑵放样
放样工作主要包括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、制孔等加工的依据四部分内容。
放样从熟悉图纸开始，首先应仔细阅读技术要求和说明，并逐个核对图纸之间的尺寸和方向等。
特别应注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。
准备好做样板、样杆的材料，一般可采用薄铁皮和小扁钢。
可现刷上防锈油漆后再使用。
放样所需的工具要经过计量部门的检验和校核。
放样以1:
1的比例在样板台上弹出大样。
大样尺寸过大时可分段弹出。
一般先以构件的某一水平线或垂直线为基准，弹出十字线，二线必须垂直。
然后依据此十字线逐一划出各点及线，并在节点旁注上尺寸，以备复查和自检。
交接点处应钉上薄铁皮，用划针划上连接线并用尖锐的样冲或划针轻轻的将点敲出，加以保护。
放样结束，应对照图纸进行自检。
⑶划线（号料）
划线和号料前首先根据料单清点样板和样杆。
按号料要求整理好样板。
准备并检查各种使用工具。
号料的钢材必须放平稳，不得弯曲。
大型型钢号料，应根据划线的方便来摊料，两根型钢之间要留出10mm以上的间隙以利划线。
不同规格、不同钢号的零件应分别号料，并依据先大后小的原则依次号料。
数量较多的型钢和板材，一般采用定位锯切或剪切以提高构件的正确度。
需要拼接的同一构件必须同时号料，以利拼接。
成对的构件划线时必须把材料摆放成对后进行划线。
钢板的剪切线、气割线必须弹直，当钢板有起伏呈波浪时应特别注意。
弹线时要注意风的影响，弹好的线可用样板进行复量。
不得使一次剪切的宽度超过剪板机的宽度。
剪切长度超过剪板机宽度的料要放加工余量，在剪切后进行刨边或用自动割刀加工。
各种切割线必须打上凿子印；
加工线：
如弯曲线、中线等应打上样冲印。
用颜色粉或油漆标写好加工符号，写上构件的编号，必要时可用凿子敲出构件的编号。
号料的允许偏差（㎜）
项目
允许偏差
零件外形尺寸
±
1.0
孔距
0.5
⑷样板、样杆的制作
样板按其用途可分为号料样板、划线加孔样板、弯曲样板及检查样板等。
用于制作样板的材料必须平整，制作样杆的小扁钢必须先行矫直敲平。
制成的样板、样杆要做上记号，做到又细又清楚。
样板应用剪刀或切割机切边，务使边缘整齐。
样板、样杆应用油漆写明工作令号，构件编号，大小规格数量，同时标注上眼孔直径、工作线、弯曲线等各种加工符号。
特殊的材料还应注明钢号，所有的字母、数字及符号应整洁清楚。
号料后应进行刨或铣边加工的零件，应在样板上放出加工余量，剪切后加工的一般放3－4mm，气割后加工的则需放4－5mm。
焊接结构的杆件，在做样板时应考虑预放焊接收缩量。
样板、样杆完成后要验收合格才能使用。
放样和样板（样杆）的允许偏差
平行线距离和分段尺寸
0.5㎜
对角线差
1.0㎜
宽度、长度
加工样板的角度
20′
2.切割
下料划线后的钢材，必须按其所需的形状和尺寸进行下料切割。
常用的切割方法有：
机械切割，使用切割机、锯割机、砂轮切割机等机械设备；
气割，利用氧－乙炔、丙烷、液化石油气等热能；
等离子切割，利用等离子弧线焰流实现。
⑵剪切
一般情况下，钢板厚度在12－16mm以下用剪切。
剪切机有机械传动和液压传动两种。
按工作性质分有剪板机、型钢冲切机以及既能剪切钢板，又能剪切型钢和进行冲孔的联合冲剪机。
工艺要点：
①剪刀刃口锋利，剪刀的材料应为碳素工具钢和合金工具钢，发现损坏或起钝需及时检修、磨砺或调换。
②上下刀刃的间隙必须调节适当，间隙过大，剪切时材料容易翻翘，并造成切口断面粗糙和产生毛刺，因此应该根据板厚进行调正。
③剪切角钢的刀片内圆弧应根据角钢的半径变化而改变。
当一张钢板上排列许多个零件并有几条相交的剪切线时，为不造成剪切的困难，应预先安排好合理的剪切程序后再进行剪切。
④剪切时，将剪切线对准下刃口。
在普通剪板机上剪切时，初剪的长度不宜过大，第一刀约3－5mm，以后，每一刀约20－30mm，当剪开200mm左右，剪缝能足以卡住上下剪刀时，就可进行剪切。
机械剪切的允许偏差（㎜）
零件的宽度、长度
3.0
边缘缺棱
型钢段部垂直度
2.0
⑶锯割
常用的锯割机械有：
弓形锯、带锯、圆盘锯、摩擦锯和砂轮锯，主要用于切割各类型钢。
锯割中要注意：
型钢应预先矫直；
所选用的设备和锯片规格，必须满足构件所要求的加工精度；
单件锯切的构件，先划出号料线，然后对线锯切，号料时要留出锯槽宽度，成批加工可预先安装定位挡板进行加工。
加工精度要求较高的构件，应考虑留放适当的加工余量，以供锯割后进行端面精铣。
⑷气割
气割是以氧气和可燃气体的混合燃烧时产生的高温来熔化钢材，并以高压氧气流予以氧化和吹除，引起割缝而达到切割的目的。
切割操作时的工艺要点是：
必须首先检查整个气割系统的设备和工具是否全部运转正常，并确保安全条件下才能进行，而且在气割过程中保持气压、气流稳定，割炬的角度和位置准确。
其次，气割要选择准确的参数，参数的选择主要依据气割机械的类型和可切割的钢板厚度。
然后，切割中的火焰选择和气流大小要适当。
此外，切割前，要对材料上的油垢等清理。
气割余量表
切割方式
材料厚度（㎜）
割缝宽度留量（㎜）
气割下料
≤10
1～2
10～20
2.5
20～40
40以上
4.0
气割的允许偏差（㎜）
切割面平面度
0.05t，且不大于2.0
割纹深度
0.3
局部缺口深度
3.成形加工
⑴成形加工主要包括弯曲、卷板或滚圆、边缘加工、拆边和模具压制。
弯曲加工是根据构件形状的需要，利用加工设备和一定的模具，把板材或型钢弯成一定形状的工艺方法。
按加工方法分为压弯、滚弯和拉弯。
压弯是用压力机压弯钢板，使用于一般直角弯曲，双直角弯曲，以及其他适宜弯曲的构件。
滚弯为用滚圆机滚弯钢板，适用于滚制圆筒形的构件及其他弧形构件。
拉弯是拉弯机拉弯钢板，主要用于将长条板材拉制成不同曲率的弧形构件。
弯曲操作的注意事项
①根据工件所需的弯曲力，选择好适当的压力设备。
首先固定好上模，是模具的重心和压力头的中心在一条直线上，再固定下模，上下模平面必须吻合紧密，间隙均匀，并检查上模有足够行程。
②开动压力机试压，检查油路是否正常，润滑是否良好。
难于从模中取出的工件，可适当加些润滑剂。
③正式压弯前，必须再次检查工件的编号、尺寸是否与图纸符合，料坯是否有影响压制质量的毛刺，还要加装用于调整偏差的定位挡块。
④弯曲后，必须对首次压出的工件进行检查，合格后，再进行连续压制。
⑵卷板或滚圆：
是滚圆钢板的制作，实际上就是在外力的作用下，使钢板的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生弯曲变形。
当圆筒半径较大时，可在常温状态下卷圆，如半径较小和钢板较厚时，应将钢板加热后卷圆。
⑶边缘加工：
在钢结构制造中，经过剪切或气割过的钢板边缘，其内部结构会硬化，所以须将下料的边缘刨去2~4mm，以保证质量。
此外，为了保证焊缝质量和工艺性焊透以及装配的准确性，前者要将钢板边缘刨成或铲成坡口，后者要将边缘刨直或铲平。
一般需要作边缘加工的部位：
①吊车梁翼缘板，支座支撑面等具有工艺性要求的加面。
②设计图纸中有技术要求的焊接坡口。
③尺寸精度要求严格，加劲板、隔板、腹板及有孔眼的节点板等常用的边缘加工主要方法有：
铲边、刨边、铣边和碳弧气刨边。
边缘加工的允许偏差
零件宽度、长度
加工边直线度
l/3000，且不大于2.0㎜
相邻两边夹角
6′
加工面垂直度
0.025t，且不大于0.5㎜
加工面表面粗糙度
50
A、对加工质量要求不高，并且工作量不大的边缘加工可以采用铲边，其铲线尺寸与施工图纸尺寸要求不得相差1㎜，铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的1/3000，且不得大于2㎜。
B、刨边使用的设备是刨边机，将需削切的板材固定在作业台上，由安装在移动刀架上的刨刀来切削板材的边缘。
C、铣边机利用滚铣切削原理，对钢板焊前的坡口、斜边、直边、U形边能同时一次铣削成形，比刨边机提高工效1.5倍，且能耗少，操作维修方便，加工质量高。
段部铣平的允许偏差
允许偏差（㎜）
两端铣平时构件长度
两端铣平时零件长度
铣平面的平面度
铣平面对轴线的垂直度
l/1500
刨边与铣边质量标准（允许偏差）对比
加工方法
直线度
坡度
对角差
（四边加工）
刨边
l/3000,且不得大于2.0㎜
2.5°
2㎜
铣边
0.30㎜
1㎜
⑷折边：
在钢结构制造中，把构件的边缘压弯成倾角或一定形状的操作称为折边。
主要用于薄板构件，有较长的弯曲线和很小的弯曲半径。
薄板经折边后可以大大提高结构的强度和刚度。
4.制孔
孔加工在钢结构制造中占着一定的比重，包括铆钉空、高墙螺栓空等，尤其是高墙螺栓的采用，更加突出了孔加工的地位。
制孔通常有钻孔和冲孔两种。
钻孔的原理是切削，孔壁损伤较小，孔的精度高。
钻孔在钻床口进行，对于构件因受场地限制，加工部位特殊，不便用钻床加工，则可用电钻、风钻和磁座钻（吸铁钻）。
冲孔在冲床上进行，一般只能在较薄的钢板和型钢上冲孔，且孔径一般不小于钢材的厚度，可用于不重要的节点板、垫板、加强板、角钢拉撑等小件孔加工，冲孔生产效率高，但由于孔的周围产生冷作硬化，孔壁质量差，有孔口下塌，孔的下方增大倾向，所以孔的质量不高，在钢结构制造中较少采用。
钻孔的加工方法有划线钻孔、钻模板钻孔和钻模钻孔。
选择何种钻孔方法，应根据图纸的精度要求，结构特点以及加工费用等因素综合考虑。
一般普通厂房结构和一般对孔距要求不高的构件，采用划线钻孔。
这种方法成本较低，加工方便，但精度差。
A、B级螺栓孔径的允许偏差（㎜）
螺栓公称直径、螺栓孔
直径
螺栓公称直径
螺栓孔直径
10～18
0.00
-0.21
+0.18
18～30
+0.21
30～50
-0.25
+0.25
C级螺栓孔的允许偏差（㎜）
+1.0
圆度
垂直度
0.03t，且不应大于2.0
螺栓孔孔距允许偏差（㎜）
螺栓孔孔距范围
≤500
501～1200
1201～3000
＞3000
同一组内任意两孔间距离
1.5
-
相邻两组的端孔间距离
注：
1、在节点中连接板与一根杆件相连的所有螺栓孔为一组；
2、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组；
3、在两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组，但不包括上述两款所规定的螺栓孔；
4、受弯构件翼缘上的连接螺栓孔，每米长度范围内的螺栓孔为一组。
5.组装
⑴钢结构构件的组装是遵照施工图的要求，把已加工完成的各零件或半成品构件，用装配的手段组合成为独立的成品，这种的方法通常称为组装。
组装根据装构件的特性以及组装程度，分为部件组装、组装、预总装等。
组装的通常使用方法
钢构件组装方法
名称
装配方法
适用范围
地样法
用比例1：
1在装配平台上放有构件实样上的位置，分别组装起来成为构件
桁架等少批量结构组装
仿形复制装配法
先用地样法组装成单面（单片）的结构，并且必须定位点焊，然后翻身作为复制胎模，在上装配另一单面的结构，往返2次组装。
横断面互为对称的桁架结构
立装
根据构件的特点，及其零件的稳定位置，选择自上而下或自下而上地装配。
用于放置平稳高度不大的构件或大直径圆筒。
卧装
构件放置卧的位置的装配
用于断面不大但长度较大的细长构件
胎模装配法
把构件的零件用胎模定位在其装配上的组装。
用于制造构件批量
大精度高的产品
⑵组装
组装前的准备
①零件复核：
按施工图要求复核其前道加工质量，并按要求归类堆放。
②以基准面的选择，来作为装配的定位基准。
③构件的外形有平面也有曲面时，应以平面作为装配基准面。
④在零件上有若干个平面的情况下，应选择较大的平面作为装配基准面。
⑤根据构件的用途，选择最重要的面作为装配基准面。
⑥选择的装配基准面要使装配过程中最便于对零件定位和加紧。
典型结构组装
①实腹式H结构是由上、下翼缘板与中腹板组成H形焊接结构。
②组装前翼缘板与腹板等零件的复验，主要使具平直度及弯曲
③保证小于1/1000的公差且不大于5mm的公差内，方可进行下道组装准备阶段。
⑶组装前准备工作
翼、腹板装配区域用砂轮打磨去除其氧化层，区域范围是装配接缝两侧30~50mm内。
H胎模调整，根据H断面尺寸分别调整其纵向腹板定位工字钢水平高差，使其符合施工图要求尺寸。
在翼缘板上分别标志出腹板定位基准线，便于组装时核查。
6.矫正
在钢结构制作全过程中，由于材料、设备、工艺运输等质量影响，引起钢材的变形:
气割、剪切变形、钢结构成型后焊接变形、运输变形等。
为保证钢结构制作及安装质量，必须对不符合技术标准的材料、构件进行矫正。
矫正的主要形式有：
矫直以消除材料和构件的弯曲；
矫平以消除材料或构件的翘曲或凹凸不平；
矫形以对结构的一定几何形状进行整形。
钢结构的矫正就是通过外力或加热的作用，使钢材较短的部分的纤维伸长，或使较长的纤维缩短，最后迫使钢材反变形，以使材料或构件达到平直及一定几何形状要求并符合技术标准工艺方法。
⑵矫正分类
根据钢结构加工工序的前后分为原材料矫正、成型矫正、焊后矫正等；
根据外力的来源分为机械矫正、火焰矫正、高频热点矫正、手工矫正、热矫正等；
根据钢材矫正的温度分为冷矫正和热矫正。
⑶机械矫正
机械矫正就是通过一定的矫正机械设备对矫正件进行矫正。
机械矫正一般是用于批量较大、形状比较一致，有一定规格的钢材及构件。
机械矫正由于利用机械动力产生外力大因而能矫正其他矫正方法所不能达到所要求技术标准范围的刚性大的矫正件。
机械矫正生产率高、质量好，且能降低工人的体力消耗，因此是矫正工作走向机械化、自动化的有效途径。
钢板矫平机常用有型钢矫正机、撑直机。
通用矫正机械有卷板机、压力机。
⑷火焰矫正
火焰矫正是利用火焰所产生的高温对矫正件变形的局部进行加热，是加热部位的钢材热膨胀受阻，冷却时收缩，从而使被矫正部位纤维收缩，以使矫正件达到平直获一定几何形状并符合计书范围的工艺方法。
火焰矫正原理
当火焰对矫正件变形部位加热时，其加热部位和附近钢材随温度升高而膨胀，但周围大部分钢材处于常温下并不膨胀，相当于刚性固定，阻碍和压抑了受热部位钢材的膨胀，是加热区的钢材遇到径向反作用力，在相当温度时超过金属屈服点而产生挤压形成压缩塑性变形。
停止加热后，随着温度降低，高温下产生的局部压缩变形量仍然保留并由于冷却收缩产生巨大的收缩应力，使加热区金属纤维收缩而变短，从而达到矫正目的。
火焰矫正加热方法有：
点状加热，即加热区域为一个或多个一定直径的圆点称为点状加热。
根据矫正点的分布情况有：
一点状、多点直线形、多点展开形及一点为中心多点梅花形等。
点状加热一般用于矫正中板、薄板的中间组织疏松（凸变形）或管子、圆钢的弯曲变形。
线状加热是呈带状形，其特点是宽度方向收缩量大，长度方向收缩量小。
主要用于矫正中厚板的圆弧弯曲及构件角变形等。
线状加热时焊嘴的走向形式有直线形、摆动曲线形、环形等。
三角加热是其加热区域在工件边缘，一般呈等腰三角形，其收缩区的收缩量由三角形顶点逐渐向底边增大。
加热区的三角形面积越大，收缩量也越大，加热区等腰三角形大小其边长一般为材料厚度的2倍以上，其顶点一般在中心线以上。
三角形加热法常用于刚性较大的型钢、钢结构弯曲变形的矫正。
常见型钢弯曲矫正加热位置见附图。
钢板弯曲火焰校正示意图
钢梁火焰校正示意图
⑸手工矫正
采用锤、板头或自制简单工具等利用人力进行矫正称为手工矫正。
手工矫正具有灵活简便、成本低的特点,一般在下列情况下使用：
缺乏或不便使用矫正设备；
矫正件变形不大或刚性较小；
采用其他矫正方法反而麻烦等。
⑹喷砂矫正
喷砂矫正是利用铁丸、砂粒对钢材的巨大冲击力进行矫正。
其适用于平整度要求不高的薄板结构件、薄板铸件或细长件等。
内凹薄板件可用砂粒直接打在凹处反面使其逐渐外凸。
⑺热处理件矫正
热处理件在产生应力（热应力、组织应力以及组织不均匀而引起应力）后，当应力超过钢的
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