本工艺适用于管桁架结构高层施工钢结构工程的制作。
本工艺不详或不足之处将在制作过程中根据实际情况另行补充和修改。
2、编制依据
《钢结构设计规范》 GB50017-2003
《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001
《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99-98
《建筑钢结构焊接规程》 JGJ81-2002
《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-1994
《碳素结构钢》 GB/T700-88
《厚度方向性能钢板》 GB/T5313
《建筑结构用钢板》 GB/T19879-2005
钢结构深化设计总说明及相关要求
施工详图
3、工程概况
本节柱都为组合柱的形式,本次组合柱比较复杂,为钢管组合。钢板采用厚板为主,最厚钢板厚度为40mm,材质为Q345GJC-Z15、Q345GJC,钢板厚度大于或等于40mm时并具有Z向性能。
钢管柱单柱高度10米,重量约10吨左右。
4、主要加工机械设备
制作主要机械设备表
制作机械 | |||||
序号 | 设备名称 | 数量(台) | 品牌 | 型号 | |
1 | 数控切割机 | GSII-8500D | |||
2 | 数控多头切割机 | CNC-CG-C | |||
3 | 剪板机 | QC12Y | |||
4 | 七辊板材矫正机 | WC43-80x2200 | |||
5 | 机械刨边机 | B81120A | |||
6 | 板边预弯机 | ||||
7 | 钢管压制成型机 | ||||
8 | 预焊机 | ||||
9 | 内焊机 | NOREAST | |||
10 | 外焊机 | PAW2000 | |||
11 | 钢管矫直机 | YGH-150 | |||
12 13 | 相贯线切割机 | HID-600EH | |||
13 | 三轴辊圆机 | WZ-50*3600 | |||
14 | 自调式滚轮架 | HGZ-10型 | |||
15 | 管子坡口机 | GW520 | |||
16 | 圆管对接机 | YDJ2500 | |||
17 | 数控三维钻床 | CNC-SWZ1000 | |||
18 | 平面数控钻床 | CNC-PZ32 |
19 | 横臂钻床 | Z3050×16/1 | |||
20 | 铣边机 | XBJ-14 | |||
21 | 端面铣床 | X912 | |||
22 | H型钢带锯床 | GX4060 | |||
23 | 抛丸机 | P98-SW | |||
24 | 喷砂车间 | 3750㎡ | |||
25 | 无气喷涂机 | GPQ9C | |||
焊接设备 | |||||
序号 | 设备名称 | 数量(台) | 品牌 | 型号 | |
1 | 普通焊机 | 20 | BX3-500 | ||
2 | CO2气保焊机 | 30 | NB-500 | ||
3 | 栓钉焊机 | 2 | 6000/101 | ||
4 | 龙门自动埋弧焊机 | 3 | |||
检测设备 | |||||
序号 | 设备名称 | 规格型号 | 产地 | 性能 | 数量 |
1 | 笔记本式数字探伤仪 | CTS-2000 | 中国 | 3 | |
2 | 普通探伤仪 | CTS-22B | 中国 | 5 |
6、钢管柱的基本结构
钢管柱的三维轴测图
钢管柱分解图:钢管1、钢管2、板3、板4、主体钢管5。
7、允许偏差
对要进行加工的钢材,应在加工前检查其有无对制作有害的变形(如局部下绕,弯曲等)。如存在此类变形,将采用加热(线加热,点加热)矫正,采用热矫正时,应注意其热校正加热温度不超过820℃,矫正过程中严禁用水冷却。
矫正后的钢材表面,不应有明显的凹面或损伤,划痕深度不得大于0.5mm,且不应大于该钢材厚度负允许偏差的1/2。
钢材矫正后的允许偏差下表规定:
钢材矫正后的允许偏差(mm) | |||
项 目 | 允许偏差 | 图 例 | |
钢板的局 部平面度 | t ≤14 | 1.5 | |
t>14 | 1.0 |
8、下料
①钢板下料前应将切割区域表面的铁锈、污物等清除干净。
②放样、号料应根据工艺要求预留制作和安装的焊接收缩量;制作时的切割、刨边和铣平等加工余量。
③下料后,将割缝处的流渣清除干净,切割质量应符合如下技术标准。
构件下料允许偏差
项 目 | 允许偏差 | 备 注 |
零件宽度,长度 | ±2.0 | 手工、半自动、直条 |
±1.0 | 数控切割 | |
切割面平面度 | 0.05T,且不大于1.5 | |
割纹深度 | 0.2 | |
局部缺口深度 | 1.0 | |
与板面垂直度 | 不大于0.025T | |
条料旁弯 | 不大于3mm |
①为保证施工质量,进行刨、铣加工,其加工余量不应小于2.0mm。
②组装前,应先检验合格,所有焊接面需按要求打磨,打磨范围焊缝边缘每边30-50mm,并不得有大于1mm的局部缺口。
2) 钢管卷制
钢管卷制前要用预弯机将钢板两边进行预弯。在卷板过程中,应注意保证管端平面与管轴线严格垂直,卷压钢板时,考虑到一次变形量不能太大,应及时调整上滚间隙,钢管卷制后应在管端打上十字轴线并作标记。
3) 钢管焊接
施焊前应清除焊丝上的油污和铁锈,对焊剂进行烘焙至350℃~400℃,保温2h。焊缝两端设置引弧板和引出板。焊接完毕后,应采用气割切除引弧和引出板,并修磨平整,不得用锤击落。
钢管柱制作焊接纵、环焊缝均采用CO2气体保护焊打底,清根后自动埋弧焊焊接。以下是全自动焊接中心操作示意流程图。
4) 矫正
钢管焊接成型后,为消除焊接变形,应采用机械校正,直至达到尺寸精度要求。机械校正无法完成的可用热加工来校正。
5) 钢管加工
1切割下料
切割下料前首先要求先将需要加工的相贯线根据电脑放样进行编程,然后转换成加工
设备的程序,直接进行数控切割。
2矫正
对于下料后的钢管在组立前出现变形时需要对钢管进行矫正,矫正可以采用设备矫正和火焰加热对其进行调整。
9、零部件组装
钢管柱在预设胎架上组装。胎架须调整水平,其纵向中心线须在一条直线上,各胎架横向中心线应相互平行,每个筒体设置三个胎架。
因为钢管直径为900mm、700mm工人无法进入管体内部安装加劲板,需要割开管体进行安装,在管身上作出两端十字准线,内壁同样做出,在每处节点两块加劲板安装位置处割开,以便安装加劲板,以十字准线的横向线为水平线,确定加劲板焊接位置及角度,腹板安装后焊接管体。需注意加劲板的角度,安装完后,加劲板上离管体一端最远及最近点应该正好在所作横向线上。
安装管体牛腿,先安装与横向水准线同一水平的牛腿2,根据相贯线最上端、最下端、最前端及最后端的点在管体5上的位置确定安装,另一端根据牛腿1中线与主管体1横向水准线的夹角角度以及上列点定位。安装此牛腿需要注意控制牛腿端中心点到主管体中线的距离,牛腿外端到主管体的垂线,以控制构件的精度。
最后安装连接板,与安装牛腿同样,先安装在横向水准线同一水平的连接板,用同样的最近点、最远点定位,与横向水准线有角度的也用上列安装牛腿的方法定位。