钢结构工程培训课件
序号
名称
1
对焊接头
2
角焊接头
3
T形接头
4
搭接接头
图示
接头形式
特点
不开坡口 V,X,U形坡口
不开坡口 V,K形坡口
卷边 不开坡口
V,K形坡口
不开坡口 塞焊
应力集中较小,有较高的承载力
适用厚度在8mm以下 适用厚度在8mm以下 适用厚度在2mm以下 适用厚度在30mm以下的不受力构件 适用厚度在30mm以上的只承受较小剪 应力构件 适用厚度在12mm以下的钢板 适用双层钢板的焊接
钢结构制造的工艺流程一般包括的顺序如下图:
二、零件加工 零件加工主要包括以下各工序:
1、原材料矫正 矫正方法有机械矫正和火焰矫正。
2、放样和号料 放样和号料是整个钢结构制作工艺中的第一道
工序,其工作的准确与否将直接影响到整个产品的 质量,至关重要。为了提高放样和号料的精度和效 率,有条件时,应采用计算机辅助设计。
1)材质证明书不能满足设计要求时,应进行补充实 验,合格后才能应用。
2)应保证钢材代用的安全性和合理性,不能任意以 优代劣。
3)钢材的牌号和材料性能都与设计要求不符时,应 进行结构和构件计算,并根据计算结果改变结构 的截面,焊缝尺寸及结点构造。
5、钢材的验收和堆放
二、连接材料 钢结构的连接是通过一定方式将各个杆件连成整体。 钢结构的连接方法分为铆接、焊接、普通螺栓连接和高
①指针式扭矩扳手 在头部设一个指示盘配合套筒头 紧固六角螺栓,当给扭矩扳手预加扭矩施拧时,指示 盘即示出扭矩值。
运条方法 直线形
图例
适用范围
要求焊肉很小的 薄小构件
运条方法 下斜线形
图例
适用范围 一般用于横焊
带火形
要求焊肉很小的 薄小构件
椭圆形
一般用于横焊
折线形 正半月形 反半月形 斜折线形
普通焊缝 普通焊缝
三角形 圆圈形
普通焊缝
一般用于边缘堆 焊
一字形
常用于加强焊缝 的中心加热
角焊或平焊的堆 焊
角焊或平焊的堆 焊
③为了获得一定宽度的焊缝,焊条必须横向摆动。
在做横向摆动时,焊缝的宽度一般是焊条直径的 1.5倍左右。以上三个方向的动作密切配合,根据
不同的接缝位置、接头形式、焊条直径和性能、焊
接电流、工件厚度等情况,采用合适的运条方式 (见表6-3),就可以在各种焊接位置得到优质的焊缝。
表6-3 常用运条方法及适用范围
第八章 钢结构工程
钢结构特点: 1、钢材重量轻而强度高,是一种轻质高强的材料。 2、钢材的韧性和塑性好。 3、钢材更接近于匀质等向体。 4、钢材具有可焊性。 5、钢结构制造简便,施工方便,具有良好的装配性。 6、钢材易于锈蚀,应采取防护措施。 7、钢结构的耐热性好,但防火性差。
第一节 建筑钢结构材料
弯制方法有冷弯和热弯。不同的钢材使用不同 的弯制方法。薄钢板和弯曲的曲率半径较大时,可 采用冷弯,在专门的辊弯机上进行。对于厚钢板和 型钢,当弯曲角度过大或曲率半径较小时,一般需 要热弯。热弯需要控制好温度和时间。
7、钢球的制作
采用热压成型方法制成半球,然后采用焊接方 法制成钢球。为保证球型节点的强度,必须保证两 个半球的焊接质量。除外观检查以外,还应用超声 波探伤对焊缝内部进行检查。
等离子切割法是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, 所以能切割任何金属,特别是熔点较高的不锈钢 及有色金属铝、铜等。
数控等离子气割机下料精准,可按需求自动切割各种形状。切 割边缘整齐光滑,对孔
在钢结构制孔中包括铆钉孔、普通螺栓连接孔、高强 度螺栓孔、地脚螺栓孔等,制孔通常有冲孔和钻孔两种。
全自动数控三维钻床对构配件钻孔,准确、安全、高效。
5、边缘加工
在钢结构制造中,经过剪切或气割过的钢板边 缘,其内部结构会发生硬化和变态。为了保证桥梁 或重型吊车梁等重型构件的质量,需要对边缘进行 加工,其刨切量不应小于2.0mm。此外,为了保证 焊缝质量,考虑到装配的准确性,要将钢板边缘刨 成或铲成坡口,往往还要将边缘刨直或铣平。
一般需要作边缘加工的部位包括:吊车梁翼缘 板、支座支撑面等具有工艺性要求的加工面;设计 图纸中有技术要求的焊接坡口;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。常用 的边缘加工方法有铲边、刨边、铣边和碳弧电气刨 边四种。
6、弯制
当钢板或型钢需要弯成某一角度或弯成某一圆 弧时,就需要弯制工艺。
1、焊接连接 (1)、建筑钢结构焊接时一般应考虑以下问题:
①焊接方法的选择应考虑焊接构件的材质和厚度、接头的 形式和焊接设备;
②焊接的效率和经济性;
③焊接质量的稳定性。
重型H 型钢焊接生产
电弧焊是工程中应用最普遍的焊接形式 ,电弧 焊中,熔化接头根据焊件的厚度、使用条件、结构 形状的不同又分为对接接头、角接接头、T形接头 和搭表6-2接焊接接接头形头式 等形式。在各种形式的接头中,为了提 高焊接质量,较厚的构件往往要开坡口。开坡口的 目的是保证电弧能深入焊缝的根部,使根部能焊透, 以便清除熔渣,获得较好的焊缝形态。焊接接头形 式见下表所示。
(2)、焊缝形式: ①按施焊的空间位置分,焊缝形式可分为平焊缝、 横焊缝、立焊缝及仰焊缝四种(图6-5)。平焊的熔滴 靠自重过渡,操作简单,质量稳定(图6-5a);横焊 时,由于重力熔化金属容易下淌,而使焊缝上侧产 生咬边,下侧产生焊瘤或未焊透等缺陷(图6-5b); 立焊焊缝成形更加困难,易产生咬边、焊瘤、夹渣、 表面不平等缺陷(图6-5c);仰焊时,必须保持最短 的弧长,因此常出现未焊透、凹陷等质量问题(图65d)。
三棍卷板机
三、构件工厂拼装和连接
(一)拼装
拼装是钢构件生产流水段中质量保证的关键环节,将 加工好的零部件按照图纸的要求拼装成单个构件。
钢构件拼装时,一般采用平面拼装,拼装平台上制作 的拼装胎模应稳定可靠。构件应处于自由状态,不得强行 固定。预拼装的允许偏差应符合有关规范的规定 。
(二)连接
钢结构的连接方法分为焊接、铆接、普通螺栓连接和 高强螺栓连接。
图6-6 焊缝形式
(3)焊接前的准备 焊前准备包括坡口制备、预焊部位清理、焊条烘干、预热、
预变形及高强度钢切割表面探伤等。
(4)引弧与熄弧 引弧有碰击法和划擦法两种。碰击法是将焊条垂直于工件
进行碰击,然后迅速保持一定距离;划擦法是将焊条端头轻轻 划过工件,然后保持一定距离。施工中,严禁在焊缝区以外的 母材上打火引弧。在坡口内引弧的局部面积应熔焊一次,不得 留下弧坑。
(6)焊接完工后的处理 焊接结束后的焊缝及两侧,应彻底清除飞溅物、
焊渣和焊瘤等。无特殊要求时,应根据焊接接头的 残余应力、组织状态、熔敷金属含氢量和力学性能 以决定是否需要焊后热处理。
2、螺栓和铆钉连接 安装永久螺栓时,应检查构件各部分的位置是
否正确,精度是否满足要求,尺寸有误差时应予以 调整,但不得采用气割扩孔。
安装高强螺栓时应先试验摩擦面的抗滑移系数, 是否符合设计要求及规范的规定;高强螺栓连接的 板叠接触面应平整,摩擦面应保持干燥,整洁,不 得在雨中作业;高强螺栓的安装应按一定的顺序施 拧,由螺柱群中央顺序对称向外拧紧。
3、高强度螺栓施工的机器具
(1)手动扭矩扳手 各种高强度螺栓在施工中以手动紧 固时,都要使用有示明扭矩值的扳手施拧,使达到高 强度螺栓连接副规定的扭矩和剪力值。一般常用的手 动扭矩扳手有指针式、音响式和扭剪型三种(见图6-7)。
(5)运条方法 电弧点燃之后,就进正常的焊接过程,这时,焊条有三种
方向的运动
①焊条被电弧熔化变短,为保持一定的弧长,就必须使焊条沿 其中心线向下送进,否则会发生断弧。
②为了形成线形焊缝,焊条要沿焊缝方向移动,移动速度的快 慢要根据焊条直径、焊接电流、工件厚度和接缝装配情况及所 在位置而定。移动速度太快,焊缝熔深太小,易造成未透焊: 移动速度太慢,焊缝过高,工件过热,会引起变形增加或烧穿。
机械切割法可利用上、下两剪刀的相对运动
来切断钢材,或利用锯片的切削运动把钢材分离, 或利用锯片与工件间的摩擦发热使金属熔化而被 切断。常用的切割机械有剪板机、联合冲剪机、 弓锯床、砂轮切割机等。其中剪切法速度快、效 率高,但切口略粗糙;锯割可以切割角钢、圆钢 和各类型钢,切割速度和精度都较好。机械剪切 的零件,其钢板厚度不宜大于12mm,剪切面应平 整。
放样是根据产品施工详图或零、部件图样要求 的形状和尺寸,按照1:1的比例把产品或零、部件 的实形画在放样台或平板上,求取实长并制成样板 的过程。
号料就是根据样板在钢材上画出构件的实样, 并打上各种加工记号,为钢材的切割下料作准备。
3、切割下料
切割的目的就是将放样和号料的零件形状从原 材料上进行下料分离。钢材的切割可以通过切削、 冲剪、摩擦机械力和热切割来实现。常用的切割方 法有:机械剪切、气割和等离子切割三种方法。
一、钢材
我国建筑钢结构采用的主要钢材是碳素结构钢 和低合金高强度结构钢
1、普通碳素结构钢 碳素结构钢是建筑钢结构中应用最广泛的钢种。
在国家标准《碳素结构钢》(GB70088)中, 根据钢材中碳、锰含量及屈服点的大小,按由低到 高的次序排列,将碳素结构钢分为5种牌号,大部分 牌号中还分有质量等级。每种牌号都规定有脱氧方 法。碳素结构钢的牌号和化学成分,拉伸试验和冲 击试验,冷弯试验应符合国家标准规定。
进行拉伸试验和冷弯试验时,钢板和钢带应取 横向试样,伸长率允许比标准降低1%。型钢取纵向 试样。
2、优质碳素结构钢
优质碳素结构钢按国家标准GB699—88的规定, 根据其含锰量的不同分为两组:普通含锰量的钢, 其含锰量小于0.8%;较高含锰量的钢,其含锰量 为0.7%—1.2%。优质碳素钢含杂质较少,其钢号 的写法是用其平均含碳量的表示。
强度螺栓连接。,依据连接方法不同,连接材料分为以下 几种: (一)铆钉 (二)普通螺栓 (三)高强螺栓 (四)焊接材料 1、电焊条 (1)碳钢焊条 (2)低合金钢焊条 2、焊丝 3、焊剂 三、防锈及防火涂料