装配式钢结构施工操作

1.钢结构的放样与号料

（1）钢结构放样。

样板标注要求：

① 放样工作人员应熟悉整个钢结构加工工艺，了解工艺流程及加工过程，以及需要的机械设备性能及规格。

② 放样应从熟悉图纸开始，首先看清施工技术要求，逐个核对图纸之间的尺寸和相互关系，并校对图样各部尺寸。

③ 放样时，以1 ∶1 的比例在样板台上弹出大样。

④ 用作计量长度依据的钢盘尺，应经授权的计量单位计量，且附有偏差卡片。

⑤ 放样结束，应进行自检，如表3-1 所示。

加工余量：

① 自动气割切断的加工余量为3 mm；手工气割切断的加工余量为4 mm；气割后需铣端或刨边者，其加工余量为4～5 mm。

② 剪切后无须铣端或刨边的加工余量为零。

③ 对焊接结构零件的样板，除放出上述加工余量外，还须考虑焊接零件的收缩量，一般沿焊缝长度纵向收缩率为0.03%～0.2%；沿焊缝宽度横向收缩，每条焊缝为0.03～0.75 mm；加强肋的焊缝引起的构件纵向收缩，每肋每条焊缝为0.25 mm。

样板、样杆制作尺寸的允许偏差如表3-1 所示。

表3-1　样板、样杆制作尺寸的允许偏差（单位：mm）

（2）钢材号料。

根据施工图样的几何尺寸、形状制成样板，利用样板或计算出的下料尺寸，直接在板料或型钢表面上画出构件形状的加工界线。

内容包括：检查核对材料，在材料上划出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打钻孔，标出构件的编号，等。

钢材号料的允许偏差如表3-2 所示：

表3-2　钢材号料的允许偏差（单位：mm）

2.钢材的切割方法

（1）机械剪切。

机械剪切主要仪器：剪板机、无齿锯、砂轮锯、锯床。机械剪切要求：

① 切割前，将钢板表面清理干净。

② 切割时，应有专人指挥、控制操纵机构。

③ 切口附近区域的钢材发生硬化，在制造重要构件时，需将硬化区的宽度刨削除掉或者进行热处理。

④ 采用机械剪切时，允许偏差如表3-3、表3-4 所示。

表3-3　机械剪切允许偏差（单位：mm）

表3-4　各种切削方法分类比较

（2）气割。

气割分为自动切割、手动切割两类。

气割操作要求：

① 钢材气割时，应先点燃割炬，即调整火焰。

② 当预热钢板的边缘略呈红色时，将火焰局部移出边缘线以外，同时慢慢打开切割氧气阀门。

③ 若遇切割必须从钢板中间开始，应在钢板上先割出孔，再按切割线进行切割。

④ 发生回火现象时，应迅速关闭预热氧气和切割锯。

⑤ 切割临近终点时，嘴头应略向切割前进的反方向倾斜。

⑥ 钢材气割质量允许偏差应如表3-5 所示。

表3-5　钢材气割质量允许偏差（单位：mm）

注：t 为切割面厚度。

（3）等离子切割。

等离子切割的切割温度高、冲刷力大，切割边质量好，变形小，可以切割任何高熔点金属，特别是不锈钢、铝、铜及其合金等。

其常用方法包括一般等离子切割和空气等离子切割。

① 一般切割。

一般的等离子切割不用保护气，工作气体和切割气体从同一喷嘴内喷出。引弧时，喷出小气流离子气体作为电离介质；切割时，则同时喷出大气流气体以排除熔化金属。

② 空气切割。

空气等离子切割一般使用压缩空气作为离子气，这种方法切割成本低，气源来源方便。压缩空气在电弧中加热、分解和电离，生成的氧气切割金属产生化学放热反应，可加快切割速度。充分电离了的空气等离子体的热焓值高，因而电弧的能量大，切割速度快。

3.钢构件模具压制与制孔

（1）模具压制。

钢构件模具压制是在压力设备上利用模具使钢材成型的一种工艺方法。

模具安装：

上模：由螺栓固定在压力机压柱上的固定横梁上。

下模：由螺栓固定在压力机的工作台上。

模具加工：

冲裁模：使板料或型材分离。

弯曲模：使板料或型材弯曲。

拉深模：使板料轴对称、非对称或半敞变形拉深。

压延模：对钢材进行冷挤压或温柔挤压。(https://www.xing528.com)

其他成形模：对板料半成品进行再成形。

（2）钢构件制孔。

① 制孔方法：

钻孔：用于任何规格的钢板、型钢的孔加工。

冲孔：只在较薄的钢板或型钢上冲孔。

铰孔：对已经粗加工的孔进行细加工，提高光洁度和精度。

扩孔：将已有孔眼扩大到需要的直径。

制孔质量检验：

a.螺栓孔周边应无毛刺、破裂、喇叭口和凹凸的痕迹，切屑应清除干净。

b.高强度螺栓应采用钻孔。

c.A、B 级螺栓孔应具有H12 的精度，孔壁表面粗糙度不应大于12.5 µm，螺栓孔的直径应与螺栓公称直径相等。C 级螺栓孔壁表面粗糙度不应大于25 µm。

②孔距要求：

孔距要求如表3-6 所示。

表3-6　孔距要求（单位：mm）

4.钢构件边缘加工

（1）加工部位。

① 起重机梁翼缘板、支座支承面等具有工艺性要求的加工面。

② 设计图样中有技术要求的焊接坡口。

③ 尺寸精度要求严格的加劲板、隔板、腹板及有孔眼的节点板等。

（2）加工方法。

① 铲边：加工质量要求不高、工作量不大的边缘加工。

② 刨边：直边和斜边。

③ 铣边：端面加工，保持精度。

（3）边缘加工质量。

边缘加工的允许偏差如表3-7 所示。

表3-7　边缘加工的允许偏差（单位：mm）

注：t 为构件厚度。

5.钢构件弯曲成型

（1）弯曲分类。

① 按钢构件的加工方法分类：

压弯：直角弯曲、双直角弯曲以及适宜弯曲的构件。

辊弯：适宜辊制圆筒形构件及其他弧形构件。

拉弯：将长条板材拉制成不同曲率的弧形构件。

② 按构件的加热程度分类：

冷弯：常温下进行弯制加工，适用于薄板、型钢等的加工。

热弯：将钢材加热至950～1 100 °C，适用于厚板及较规则形状构件、型钢等的加工。

（2）弯曲加工工艺。

弯曲半径：弯曲件的圆角半径不宜过大，也不宜过小。

弯曲角度：

① 当弯曲线和材料纤维方向垂直时，材料具有较大的抗拉强度，不易发生裂纹。

② 当材料纤维方向和弯曲线平行时，材料的抗拉强度较差，容易发生裂纹，甚至断裂。

③ 在双向弯曲时，弯曲线应与材料纤维方向成一定的夹角。

④ 弯曲角度缩小时，应考虑将弯曲半径适当增大。

6.钢构件矫正

钢构件矫正是通过外力或加热作用制造新的变形，去抵消已经发生的变形，使材料或构件平直或达到一定几何形状要求，从而符合技术准备的一种工艺方法。

其中：矫直是指消除材料或构件的弯曲；矫平是指消除材料或构件的翘曲或凹凸不平；矫形是指对构件的一定几何形状进行整形。

（1）矫正方法。

常用的矫正方法包括以下几类：

① 手工矫正：工具为人力大锤，适用于小规格型钢，如图3-5 所示。

图3-5　手工矫正

② 机械矫正：工具为矫正机，如图3-6 所示。

图3-6　型钢矫直机

③ 火焰矫正：利用氧气-乙炔焰进行。

④ 混合矫正：对型材、钢构件、工字梁、起重机梁、构架或结构进行局部或整体变形矫正。

（2）钢材矫正允许偏差如表3-8 所示。

表3-8　钢材矫正允许偏差（单位：mm）