3、十字柱制作工艺3.1、概述钢结构以其重量轻，抗震性能好，占地面积小，具有良好的空间感，而且具有它特有的环保优势而备受青睐，因此目前越来越多的高层采用钢结构作为其主体结构，而十字柱在高层建筑中相当普遍，主要是由于它构造简单，且刚性强。

3.2、工艺特点3.2.1、十字柱由于其主材均为厚板，因此在主材的拼板和构件的组装焊接前要注意预热，以防止出现焊接缺陷。

3.2.2、构件熔透量大，因此焊接变形较大。

3.2.3、翼板宽度较窄，翼板变形校正较为困难。

3.2.4、十字型构件组装时H型钢与T型钢的装配精度要求较大。

3.2.5、十字柱型构件焊接时整体收缩应力所造成的焊接变形较大，且变形的矫正比较困难。

3.3、材料选用和管理3.3.1、钢材的选用按图纸和设计要求选用和购买合适的钢材。

3.3.2、焊接材料的准备3.3.2.1、根据图纸说明及工艺要求选择与主材相匹配的焊丝焊剂，焊材有合格证书，并保证在有效期限内使用，常用的钢材与焊材的匹配关系。

（见表1）表13.3.2.2、在施工以前焊材必须已经经过烘烤，工厂常用焊材烘焙温度。

（见表2、表3）表2表33.3.3、钢材在进料时应核对材料质量证明书，并对材料的牌号、规格、数量、外观质量等物进行检验。

不同规格的材料单独堆放。

加工所剩余料，应标明材质、规格后退库并登记。

3.3.4、焊材到厂时由材料管理员依购料清单对材质、规格、数量、炉批号逐一核对，并对所有焊材进行登记。

所有焊材必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书及复检合格报告。

3.3.5、焊材应由专人发放，并作好发放记录；焊工应按工程要求从仓库领取合格的焊材，领取的焊条必须置于保温筒中，随用随取。

3.3.6、焊条、焊剂要按规定烘烤。

烘干焊条时，应防止将焊条突然放进高温炉内，或从高温中突然取出冷却，以防止焊条因骤冷骤热而产生药皮开裂脱皮现象；焊条烘烤次数不得超过三次。

3.3.7、螺栓、小零件及加工完成配件，应集中管理，并于适当处所标示工程类别、材质规格等。

钢板、型钢等材料需作工程、材质、规格等标示。

3.3.8、材料应有序堆放。

为防止变形，材料应平整地放在胎架上。

3.3.9、焊材应置于干燥、通风处进行保存；表面生锈的焊丝不得使用。

3.3.10、焊接材料按使用说明书或下表要求烘干保温，并有烘焙记录备查。

3.3.11、油漆应放在通风良好的仓库里进行保存。

3.4、十字柱加工工艺3.4.1、十字柱加工流程（见图1）：图1十字柱加工流程3.4.2、原材料检验和验收3.4.2.1、Q345B钢：应符合《低碳钢高强度结构钢》GB/T1591的要求，Q235B钢：应符合《碳素结构钢》GB/T700的要求。

3.4.2.2、所有原材料（包括钢材及焊材）必须附有原制造厂家提供的质量合格证明书及复检合格报告。

3.4.2.3、钢材表面不允许有裂纹、结疤、折叠、麻纹、气泡和夹杂；钢材表面的锈蚀、麻点、划伤和压痕，其深度不得大于该钢板厚度负允许偏差值的1/2。

3.4.2.4、钢材表面的锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的C级及C级以上。

3.4.2.5、钢材端面或断口处不应有分层、夹杂等缺陷。

3.4.3、排版3.4.3.1、排版时应标明所用钢板的炉批号或自编号，主材尽量减少拼接。

3.4.3.2、上、下翼缘板和腹板的拼接缝应相互错开200mm以上，且所有拼接缝与加劲板的角焊缝之间也应相互错开200mm以上。

3.4.3.3、上、下翼缘板和腹板排版下料时要考虑刨边余量和焊接收缩余量：翼缘板长度方向根据不同的板厚确定焊接收缩余量；腹板宽度方向放2mm 焊接收缩余量，长度方向的焊接收缩余量也根据不同板厚而定，若端头出现主材板厚不等厚对接，余量放在厚板一端。

3.4.3.4、制品工序卡中应详细注明零件切角尺寸、坡口型式、工艺要求。

3.4.4、放样、号料3.4.4.1、钢卷尺必须经计量部门进行校核，并标贴修正值后才能使用，标准尺测定拉力为L≤30m时5kg，以确保划线、制作和现场安装用尺的一致性3.4.4.2、号料前应先确认材质并熟悉工艺要求，然后根据排版图、下料加工单、零件草图和电脑实样图进行号料。

3.4.4.3、放样前，放样人员在熟悉施工图和工艺要求后，核对构件及构件相互连接的几何尺寸有否不当之处。

如发现施工图有遗漏和错误以及其他原因需要更改施工图时，应取得原设计单位的同意，不得擅自修改。

3.4.4.4、号料的母材须平直无损伤及其他缺陷，否则应先矫正或剔除。

3.4.4.5、划线后应标明基准线、中心线和检验控制点，作记号时不得使用凿子一类的工具，样冲标记其深度应不大于0.5mm，钢板上不应留下任何永久性的划线痕迹。

3.4.4.6、钢板下料应严格按排版单中指定的钢板号进行下料。

H型钢的主板及零件板下料完毕应在端头标明材质、构件号、零件编号及尺寸规格，同一整体构件的零部件宜摆放在一起，以便后续装配。

3.4.4.7、放样和样板的允许偏差。

（见表4）表43.4.4.8、号料时应复核使用材料的规格、检查材料的外观，凡发现材料规格或材质外观不符合要求的，须及时报相关部门处理。

3.4.4.9、母材须平整无损伤及其他缺陷，否则应矫正或剔除。

若发现钢板平面度超差，下料前必须用采用机械或火焰进行矫正。

火焰矫正的温度应控制在900℃以下；未降至室温，不得锤击钢板。

3.4.4.10、十字柱的四大片下料采用数控或多头切割下料,下料前要先确定翼缘板、腹板的余量。

余量包括宽度和长度方向的，翼板宽度加余量2mm,腹板宽度加余量2mm,长度均加余量50mm.3.4.4.11、下料工序完成以后，要根据设计要求开坡口，根据是否熔透和腹板厚度确定坡口的大小和形式。

（见图2）部分熔透的坡口形式全熔透的坡口形式图23.4.5、切割3.4.5.1、BH 钢三大片的下料采用多头或数控下料，零件板用数控切割机、半自动切割机或剪板机下料。

切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气；切割后气割表面应光滑无裂纹，熔渣和飞溅物应除去；H 型钢组装前必须将待焊部位金属表面的轧制铁鳞用砂轮机打磨干净，且须去除施焊部位及其附近50mm ～80mm 范围内的氧化皮、渣皮、水分、油污、铁锈和毛刺等影响焊缝质量的杂质，显露出金属光泽。

严禁随意手工切割。

3.4.5.2、钢材的下料切割方法通常可根据具体要求和实际条件，切割方法的选用参照表5。

（见表5）表53.4.5.3、自动、半自动气割工艺参数参照表6的规定。

（见表6）表63.4.5.4、气割精度要求参照表7的规定。

（见表7）表73.4.5.5、切割后须矫正板材由于切割所引起的变形，然后按要求标上零件所属的炉批号、零件号，才能进行下一道工序。

3.4.6、矫正和成型3.4.6.1、钢材的初步矫正，只对影响号料质量的钢材进行矫正，其余矫正在各工序加工完毕后再矫正或成型。

3.4.6.2、钢材的机械矫正，一般应再常温下用机械设备进行，矫正后的钢材，再表面上不应有凹陷、凹痕及其它损伤。

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。

3.4.6.3、碳素结构钢和低合金高强度结构钢允许加热矫正，其加热温度严禁超过正火温度（900℃），低合金钢严禁用水激冷。

3.4.7、边缘加工3.4.7.1、气割的零件，当需要消除影响区进行边缘加工时，最少加工余量为2.0mm。

3.4.7.2、机械加工边缘的深度，应能保证把表面的缺陷清除掉，但不能小于2.0mm，加工后表面不应有损伤和裂缝，在进行砂轮加工时，磨削的痕迹应当顺着边缘。

3.4.7.3、焊接坡口加工尺寸的允许偏差应符合国家《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》和《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》中的有关规定或按工艺要求。

3.4.8、制孔及允许误差范围3.4.8.1、高强螺栓孔优先采用数控钻床，也可采用划线钻孔的方法，划线钻孔时，孔中心应打出冲印，以利钻孔和检验。

3.4.8.2、螺栓孔孔径和孔距的允许偏差和检验方法应符合有关标准的规定。

a. A、B级螺栓孔（Ⅰ类孔），应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5μm。

其孔径的允许偏差应符合表8的规定。

（见表8）表8注：①．Ａ、Ｂ级螺栓孔、Ｈ１２精度，是根据现行国家标准《紧固件公差螺栓、螺钉和螺母》和《公差与配合》的分级规定确定的；②.Ra是根据现行国家标准《表面粗糙度参数及其数值》确定的。

b. Ｃ级螺栓孔（Ⅱ类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25um，允许偏差应符合表9的规定。

（见表9）3.4.8.3、螺栓孔孔距允许偏差见表10。

（见表10）表103.4.8.4、对于同一类型的零件进行批量加工时，应对首制件的孔径、孔位和孔壁质量进行检查，只有在首制件检验合格后，才能投入批量生产。

所有零件板的制孔，应在矫平后才能进行划线和钻孔；3.4.9、端部铣平3.4.9.1、端部铣平的允许偏差应符合表11的规定。

（见表11）表113.4.9.2、外露铣平面应涂防锈油保护。

3.4.10、组装3.4.10.1、组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求，确认后才能进行装配。

先制作两根H型钢见图3。

（见图3）H型钢①T型钢的H型钢②图3其中用于加工T型钢的H型钢腹板在切割时每1000㎜留50㎜的未切割段，如图 4。

（见图4）图43.4.10.2、将用于制作T型钢的（腹板开缝的）H型钢沿缝割开，打磨，开坡口。

（见图5）图53.4.10.3、将制成的一个H型钢和两个T型钢拼装。

（见图6）图63.4.10.4将两对称T字钢腹板间隔1000mm点焊200mm组装成整板,点焊要有足够的强度。

（见图7）图73.4.10.5、拼装后按焊接工艺要领进行焊接和矫正。

3.4.10.6、构件组装完毕后应进行自检和互检，准确无误后再提交专检人员验收，若在检验中发现问题，应及时进行修理和矫正。

构件均应打上钢印并编号，钢印处要预打磨，钢印必须清晰。

3.4.11、型钢矫正在H型钢、T型钢焊好以后，十字组立以前必须先对H型钢和T型钢矫正。

T型钢在未剖开以前要先矫正H型钢。

矫正H型钢、T型钢可以使用H型钢矫正机，翼板板厚超过40mm的采用火焰矫正。

3.4.12、十字形组立3.4.12.1、十字形组立是制作十字柱的关键工序。

如果十字柱内有加劲板，应先装配加劲板，再组立十字。

十字定位必须以型钢腹板中心线为基准，十字柱定位焊采用CO2气体保护焊，定位焊脚高度不得大于设计焊缝焊脚高度的2/3；定位焊缝长度为50mm，焊道间距为250mm。

点固定位焊不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。

组立时可制作简易胎架，胎架示意图8所示：（见图8）图83.4.12.2、十字柱组立允许偏差（mm）。

（见表12）表123.4.13、十字柱的焊接3.4.13.1、焊接人员必须经过考试合格并取得合格证书，且持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。