裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)-裝配式建筑鋼構(gòu)件生產(chǎn)

裝配式建筑構(gòu)件生產(chǎn)

;6.2裝配式建筑鋼構(gòu)件生產(chǎn)

1．放樣放樣是鋼結(jié)構(gòu)制作工藝中的第一道工序，其工作的準(zhǔn)確與否將直接影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，至關(guān)重要。為了提高放樣和號(hào)料的精度和效率，有條件時(shí)，應(yīng)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。放樣工作包括：核對(duì)圖紙的安裝尺寸和孔距；以1:1的大樣放出節(jié)點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定各構(gòu)件的實(shí)際尺寸，放樣工作完成后，對(duì)所放大樣和樣板進(jìn)行檢驗(yàn)；制作樣板和樣桿作為下料、彎制、銑、刨、制孔等加工的依據(jù)。放樣時(shí)，銑、刨的工件要所有加工邊均考慮加工余量，焊接構(gòu)件要按工藝要求放出焊接收縮量。2.號(hào)料號(hào)料（也稱劃線），即利用樣板、樣桿或根據(jù)圖紙，在板料及型鋼上畫出孔的位置和零件形狀的加工界線。號(hào)料的一般工作內(nèi)容包括：檢查核對(duì)材料；在材料上劃出切割、銑、刨、彎曲、鉆孔等加工位置，打沖孔，標(biāo)注出零件的編號(hào)等，如圖6-17所示。6.2

裝配式建筑鋼構(gòu)件生產(chǎn)

6.2.1

放樣、號(hào)料圖6-17號(hào)料示意圖切割下料的目的就是將放樣和號(hào)料的零件形狀從原材料上進(jìn)行下料分離。鋼材的切割可以通過切削、沖剪、摩擦機(jī)械力和熱切割來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用的切割方法有：機(jī)械切割、氣割和等離子切割三種方法。1.機(jī)械切割法機(jī)械切割法可利用上、下兩剪刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)切斷鋼材，或利用鋸片的切削運(yùn)動(dòng)把鋼材分離，或利用鋸片與工件間的摩擦發(fā)熱使金屬熔化而被切斷。常用的切割機(jī)械有剪板機(jī)、聯(lián)合沖剪機(jī)、弓鋸床、砂輪切割機(jī)等。其中剪切法速度快、效率高，但切口略粗糙；鋸割可以切割角鋼、圓鋼和各類型鋼，切割速度和精度都較好。機(jī)械剪切的零件，其鋼板厚度不宜大于12mm，剪切面應(yīng)平整，如圖6-18所示。6.2.2

切割圖6-18機(jī)械切割示意圖氣割法是利用氧氣與可燃?xì)怏w混合產(chǎn)生的預(yù)熱火焰加熱金屬表面達(dá)到燃燒溫度并使金屬發(fā)生劇烈的氧化，放出大量的熱促使下層金屬也自行燃燒，同時(shí)通以高壓氧氣射流，將氧化物吹除而引起一條狹小而整齊的割縫。隨著割縫的移動(dòng)，使切割過程連續(xù)切割出所需的形狀。除手工切割外常用的機(jī)械有火車式半自動(dòng)氣割機(jī)、特型氣割機(jī)等。這種切割方法設(shè)備靈活、費(fèi)用低廉、精度高，是目前使用最廣泛的切割方法，能夠切割各種厚度的鋼材，特別是帶曲線的零件或厚鋼板。氣割前，應(yīng)將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈，氣割后，應(yīng)清除熔渣和飛濺物，如圖6-19所示。2.氣割法圖6-19氣割示意圖等離子切割法是利用高溫高速的等離子焰流將切口處金屬及其氧化物熔化并吹掉來(lái)完成切割，所以能切割任何金屬，特別是熔點(diǎn)較高的不銹鋼及有色金屬鋁、銅等，如圖6-20所示。3.等離子切割法圖6-20等離子切割示意圖1.碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－16℃、低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－12℃時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行冷矯正和冷彎曲。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正時(shí)，加熱溫度不應(yīng)超過900℃。低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正后應(yīng)自然冷卻。

2.當(dāng)零件采用熱加工成型時(shí)，加熱溫度應(yīng)控制在900～1000℃；碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼分別下降到700～800℃之前，應(yīng)結(jié)束加工。

3.矯正后的鋼材表面，不應(yīng)有明顯的凹面或損傷、劃痕深度不得大于0.5，且不應(yīng)大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差的1/2。6.2.3矯正、成型一、邊緣加工在鋼結(jié)構(gòu)加工中一般需要邊緣加工，除圖紙要求外，在梁翼緣板、支座支承面、焊接坡口及尺寸要求嚴(yán)格的加勁板、隔板、腹板和有孔眼的節(jié)點(diǎn)板等部位應(yīng)進(jìn)行邊緣加工。常用的邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機(jī)加工等。在焊接工件中，為了保證焊接度，普通情況下用機(jī)加工方法加工出的型面稱為坡口，要求不高時(shí)也可以氣割（如果是一類焊縫，需超聲波探傷的，則只能用機(jī)加工方法），但需清除氧化渣，根據(jù)需要，有K型坡口，V型坡口，U型坡口等（如圖6-21所示），但大多要求保留一定的鈍邊。6.2.4

邊緣加工、制孔二、制孔在鋼結(jié)構(gòu)制孔中包括鉚釘孔、普通螺栓連接孔、高強(qiáng)度螺栓孔、地腳螺栓孔等，制孔方法通常有沖孔和鉆孔兩種。1.鉆孔

鉆孔是鋼結(jié)構(gòu)制造中普遍采用的方法，能用于幾乎任何規(guī)格的鋼板、型鋼的孔加工，如圖6-22所示。鉆孔的加工方法分為劃線鉆孔、鉆模鉆孔和數(shù)控鉆孔。劃線鉆孔在鉆孔前先在構(gòu)件上劃出孔的中心和直徑，并在孔中心打樣沖眼，作為鉆孔時(shí)鉆頭定心用；在孔的圓周上（90°位置）打四只沖眼，作鉆孔后檢查用。劃線工具一般用劃針和鋼尺。當(dāng)鉆孔批量大、孔距精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用鉆模鉆孔。鉆模有通用型、組合式和專用鉆模。數(shù)控鉆孔是近年來(lái)發(fā)展的新技術(shù)，它無(wú)需在工件上劃線，打樣沖眼。加工過程自動(dòng)化，高速數(shù)控定位、鉆頭行程數(shù)字控制。鉆孔效率高、精度高，它是今后鋼結(jié)構(gòu)加工的發(fā)展方向。圖6-22鉆孔示意圖沖孔是在沖孔機(jī)（沖床）上進(jìn)行，一般適用于非圓孔，如圖6-23所示。也可用于較薄的鋼板和型鋼上沖孔，單孔徑一般不小于鋼材的厚度，此外，還可用于不重要的節(jié)點(diǎn)板、墊板和角鋼拉撐等小件加工。沖孔生產(chǎn)效率較高，但由于孔的周圍產(chǎn)生冷作硬化，孔壁質(zhì)量較差，有孔口下塌、孔的下方增大的傾向，所以，一般用于對(duì)質(zhì)量要求不高的孔以及預(yù)制孔（非成品孔），在鋼結(jié)構(gòu)主構(gòu)件中較少直接采用，如圖6-23所示。2.沖孔圖6-23沖孔示意圖鋼結(jié)構(gòu)組裝的方法包括地樣法、仿形復(fù)制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。1.地樣法：用1：1的比例在裝配平臺(tái)上放出構(gòu)件實(shí)樣，然后根據(jù)零件在實(shí)樣上的位置，分別組裝起來(lái)成為構(gòu)件。此裝配方法適用于桁架、構(gòu)架等小批量結(jié)構(gòu)的組裝。2.仿形復(fù)制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結(jié)構(gòu)，然后定位點(diǎn)焊牢固，將其翻身，作為復(fù)制胎模，在其上面裝配另一單面結(jié)構(gòu)，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對(duì)稱的桁架結(jié)構(gòu)。3.立裝法：根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)及其零件的穩(wěn)定位置，選擇自上而下或自下而上的順序裝配。此裝配方法適用于放置平穩(wěn)，高度不大的結(jié)構(gòu)或者大直徑的圓筒。4.臥裝法：將構(gòu)件放置于臥的位置進(jìn)行的裝配。適用于斷面不大，但長(zhǎng)度較大的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。5.胎模裝配法：將構(gòu)件的零件用胎模定位在其裝配位置上的組裝方法。此種裝配方法適用于制造構(gòu)件批量大、精度高的產(chǎn)品。拼裝必須按工藝要求的次序進(jìn)行，當(dāng)有隱蔽焊縫時(shí)，必須先予施焊，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可覆蓋。為減少變形，盡量采用小件組焊，經(jīng)矯正后再大件組裝。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件組裝的允許偏差應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2017）中的有關(guān)規(guī)定。

6.2.5

組裝一、焊接方法焊接方法種類很多，按其工藝過程的特點(diǎn)分為熔焊（包括電弧焊、氣焊、電渣焊、鋁熱焊、激光焊和電子束焊）、壓焊（包括鍛焊、摩擦焊、電阻焊、超聲波焊、擴(kuò)散焊、高頻焊、氣壓焊、冷壓焊、和爆炸焊）及釬焊（火焰釬焊、烙鐵釬焊、感應(yīng)釬焊、電阻釬焊、鹽浴釬焊、爐中釬焊）三大類。用于鋼結(jié)構(gòu)連接的焊接方法主要有手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊。6.2.6

焊接、摩擦面處理手工電弧焊示意圖圖6-25埋弧焊示意圖圖6-26氣體保護(hù)焊示意圖4.電阻焊是利用電流通過焊件接觸點(diǎn)表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來(lái)熔化金屬，再通過壓力使其焊合。適用于板疊厚度不大于12mm的焊接。對(duì)冷彎薄壁型鋼的焊接，常用電阻點(diǎn)焊（如圖6-27所示），電阻焊可用來(lái)綴合壁厚不超過3．5mm的構(gòu)件，如將兩個(gè)冷彎槽鋼或C型鋼組合成I型截面構(gòu)件等，焊點(diǎn)應(yīng)主要承受剪力，其抗拉(撕裂)能力較差。圖6-27電阻點(diǎn)焊當(dāng)采用高強(qiáng)度螺栓連接時(shí)，應(yīng)對(duì)構(gòu)件摩擦面進(jìn)行加工處理。處理后的抗滑移系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。高強(qiáng)度螺栓連接摩擦面的加工，可采用噴砂（丸）法、砂輪機(jī)打磨法和人工除銹等方法，經(jīng)處理的摩擦面應(yīng)采取防油污和損傷保護(hù)措施。1.噴砂（丸）法利用壓縮空氣為動(dòng)力，將砂（丸）直接噴射到鋼材表面，使鋼材表面達(dá)到一定的粗糙度，鐵銹除掉，經(jīng)噴砂（丸）后的鋼材表面呈鐵灰色。2.砂輪打磨法對(duì)于小型工程或已有建筑物加固改造工程，常常采用手工方法進(jìn)行摩擦面處理，砂輪打磨是最直接，最簡(jiǎn)便的方法。在用砂輪機(jī)打磨鋼材表面時(shí)，砂輪打磨方向垂直于受力方向，打磨范圍應(yīng)為4倍螺栓直徑。打磨時(shí)應(yīng)注意鋼材表面不能有明顯的打磨凹坑。4.鋼絲刷人工除銹用鋼絲刷將摩擦面處的鐵磷、浮銹、塵埃、油污等污物刷掉，使鋼材表面露出金屬光澤，保留原軋制表面，此方法一般用在不重要的結(jié)構(gòu)或受力不大的連接處。二、摩擦面處理一、除銹鋼結(jié)構(gòu)工程的油漆涂裝應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu)制作安裝驗(yàn)收合格后進(jìn)行。油漆涂刷前，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆椒▽⑿枰垦b部位的鐵銹、焊縫藥皮、焊接飛濺物、油污、塵土等雜物清理干凈。二、涂裝合理的施工方法，對(duì)保證涂裝質(zhì)量、施工進(jìn)度、節(jié)約材料和降低成本有很大的作用。常用的涂料施工方法有刷涂法、手工滾涂法、浸涂法、空氣噴涂法、霧氣噴涂法，如圖6-29所示。6.2.7除銹、涂裝和編號(hào)

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;6.2裝配式建筑鋼構(gòu)件生產(chǎn)

1．放樣放樣是鋼結(jié)構(gòu)制作工藝中的第一道工序，其工作的準(zhǔn)確與否將直接影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，至關(guān)重要。為了提高放樣和號(hào)料的精度和效率，有條件時(shí)，應(yīng)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。放樣工作包括：核對(duì)圖紙的安裝尺寸和孔距；以1:1的大樣放出節(jié)點(diǎn)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖確定各構(gòu)件的實(shí)際尺寸，放樣工作完成后，對(duì)所放大樣和樣板進(jìn)行檢驗(yàn)；制作樣板和樣桿作為下料、彎制、銑、刨、制孔等加工的依據(jù)。放樣時(shí)，銑、刨的工件要所有加工邊均考慮加工余量，焊接構(gòu)件要按工藝要求放出焊接收縮量。2.號(hào)料號(hào)料（也稱劃線），即利用樣板、樣桿或根據(jù)圖紙，在板料及型鋼上畫出孔的位置和零件形狀的加工界線。號(hào)料的一般工作內(nèi)容包括：檢查核對(duì)材料；在材料上劃出切割、銑、刨、彎曲、鉆孔等加工位置，打沖孔，標(biāo)注出零件的編號(hào)等，如圖6-17所示。6.2

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6.2.1

放樣、號(hào)料圖6-17號(hào)料示意圖切割下料的目的就是將放樣和號(hào)料的零件形狀從原材料上進(jìn)行下料分離。鋼材的切割可以通過切削、沖剪、摩擦機(jī)械力和熱切割來(lái)實(shí)現(xiàn)。常用的切割方法有：機(jī)械切割、氣割和等離子切割三種方法。1.機(jī)械切割法機(jī)械切割法可利用上、下兩剪刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)切斷鋼材，或利用鋸片的切削運(yùn)動(dòng)把鋼材分離，或利用鋸片與工件間的摩擦發(fā)熱使金屬熔化而被切斷。常用的切割機(jī)械有剪板機(jī)、聯(lián)合沖剪機(jī)、弓鋸床、砂輪切割機(jī)等。其中剪切法速度快、效率高，但切口略粗糙；鋸割可以切割角鋼、圓鋼和各類型鋼，切割速度和精度都較好。機(jī)械剪切的零件，其鋼板厚度不宜大于12mm，剪切面應(yīng)平整，如圖6-18所示。6.2.2

切割圖6-18機(jī)械切割示意圖氣割法是利用氧氣與可燃?xì)怏w混合產(chǎn)生的預(yù)熱火焰加熱金屬表面達(dá)到燃燒溫度并使金屬發(fā)生劇烈的氧化，放出大量的熱促使下層金屬也自行燃燒，同時(shí)通以高壓氧氣射流，將氧化物吹除而引起一條狹小而整齊的割縫。隨著割縫的移動(dòng)，使切割過程連續(xù)切割出所需的形狀。除手工切割外常用的機(jī)械有火車式半自動(dòng)氣割機(jī)、特型氣割機(jī)等。這種切割方法設(shè)備靈活、費(fèi)用低廉、精度高，是目前使用最廣泛的切割方法，能夠切割各種厚度的鋼材，特別是帶曲線的零件或厚鋼板。氣割前，應(yīng)將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈，氣割后，應(yīng)清除熔渣和飛濺物，如圖6-19所示。2.氣割法圖6-19氣割示意圖等離子切割法是利用高溫高速的等離子焰流將切口處金屬及其氧化物熔化并吹掉來(lái)完成切割，所以能切割任何金屬，特別是熔點(diǎn)較高的不銹鋼及有色金屬鋁、銅等，如圖6-20所示。3.等離子切割法圖6-20等離子切割示意圖1.碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－16℃、低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于－12℃時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行冷矯正和冷彎曲。碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正時(shí)，加熱溫度不應(yīng)超過900℃。低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯正后應(yīng)自然冷卻。

2.當(dāng)零件采用熱加工成型時(shí)，加熱溫度應(yīng)控制在900～1000℃；碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼分別下降到700～800℃之前，應(yīng)結(jié)束加工。

3.矯正后的鋼材表面，不應(yīng)有明顯的凹面或損傷、劃痕深度不得大于0.5，且不應(yīng)大于該鋼材厚度負(fù)允許偏差的1/2。6.2.3矯正、成型一、邊緣加工在鋼結(jié)構(gòu)加工中一般需要邊緣加工，除圖紙要求外，在梁翼緣板、支座支承面、焊接坡口及尺寸要求嚴(yán)格的加勁板、隔板、腹板和有孔眼的節(jié)點(diǎn)板等部位應(yīng)進(jìn)行邊緣加工。常用的邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機(jī)加工等。在焊接工件中，為了保證焊接度，普通情況下用機(jī)加工方法加工出的型面稱為坡口，要求不高時(shí)也可以氣割（如果是一類焊縫，需超聲波探傷的，則只能用機(jī)加工方法），但需清除氧化渣，根據(jù)需要，有K型坡口，V型坡口，U型坡口等（如圖6-21所示），但大多要求保留一定的鈍邊。6.2.4

邊緣加工、制孔二、制孔在鋼結(jié)構(gòu)制孔中包括鉚釘孔、普通螺栓連接孔、高強(qiáng)度螺栓孔、地腳螺栓孔等，制孔方法通常有沖孔和鉆孔兩種。1.鉆孔

鉆孔是鋼結(jié)構(gòu)制造中普遍采用的方法，能用于幾乎任何規(guī)格的鋼板、型鋼的孔加工，如圖6-22所示。鉆孔的加工方法分為劃線鉆孔、鉆模鉆孔和數(shù)控鉆孔。劃線鉆孔在鉆孔前先在構(gòu)件上劃出孔的中心和直徑，并在孔中心打樣沖眼，作為鉆孔時(shí)鉆頭定心用；在孔的圓周上（90°位置）打四只沖眼，作鉆孔后檢查用。劃線工具一般用劃針和鋼尺。當(dāng)鉆孔批量大、孔距精度要求較高時(shí)，應(yīng)采用鉆模鉆孔。鉆模有通用型、組合式和專用鉆模。數(shù)控鉆孔是近年來(lái)發(fā)展的新技術(shù)，它無(wú)需在工件上劃線，打樣沖眼。加工過程自動(dòng)化，高速數(shù)控定位、鉆頭行程數(shù)字控制。鉆孔效率高、精度高，它是今后鋼結(jié)構(gòu)加工的發(fā)展方向。圖6-22鉆孔示意圖沖孔是在沖孔機(jī)（沖床）上進(jìn)行，一般適用于非圓孔，如圖6-23所示。也可用于較薄的鋼板和型鋼上沖孔，單孔徑一般不小于鋼材的厚度，此外，還可用于不重要的節(jié)點(diǎn)板、墊板和角鋼拉撐等小件加工。沖孔生產(chǎn)效率較高，但由于孔的周圍產(chǎn)生冷作硬化，孔壁質(zhì)量較差，有孔口下塌、孔的下方增大的傾向，所以，一般用于對(duì)質(zhì)量要求不高的孔以及預(yù)制孔（非成品孔），在鋼結(jié)構(gòu)主構(gòu)件中較少直接采用，如圖6-23所示。2.沖孔圖6-23沖孔示意圖鋼結(jié)構(gòu)組裝的方法包括地樣法、仿形復(fù)制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。1.地樣法：用1：1的比例在裝配平臺(tái)上放出構(gòu)件實(shí)樣，然后根據(jù)零件在實(shí)樣上的位置，分別組裝起來(lái)成為構(gòu)件。此裝配方法適用于桁架、構(gòu)架等小批量結(jié)構(gòu)的組裝。2.仿形復(fù)制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結(jié)構(gòu)，然后定位點(diǎn)焊牢固，將其翻身，作為復(fù)制胎模，在其上面裝配另一單面結(jié)構(gòu)，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對(duì)稱的桁架結(jié)構(gòu)。3.立裝法：根據(jù)構(gòu)件的特點(diǎn)及其零件的穩(wěn)定位置，選擇自上而下或自下而上的順序裝配。此裝配方法適用于放置平穩(wěn)，高度不大的結(jié)構(gòu)或者大直徑的圓筒。4.臥裝法：將構(gòu)件放置于臥的位置進(jìn)行的裝配。適用于斷面不大，但長(zhǎng)度較大的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件。5.胎模裝配法：將構(gòu)件的零件用胎模定位在其裝配位置上的組裝方法。此種裝配方法適用于制造構(gòu)件批量大、精度高的產(chǎn)品。拼裝必須按工藝要求的次序進(jìn)行，當(dāng)有隱蔽焊縫時(shí)，必須先予施焊，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可覆蓋。為減少變形，盡量采用小件組焊，經(jīng)矯正后再大件組裝。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件組裝的允許偏差應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2017）中的有關(guān)規(guī)定。

6.2.5

組裝一、焊接方法焊接方法種類很多，按其工藝過程的特點(diǎn)分為熔焊（包括電弧焊、氣焊、電渣焊、鋁熱焊、激光焊和電子束焊）、壓焊（包括鍛焊、摩擦焊、電阻焊、超聲波焊、擴(kuò)散焊、高頻焊、氣壓焊、冷壓焊、和爆炸焊）及釬焊（火焰釬焊、烙鐵釬焊、感應(yīng)釬焊、電阻釬焊、鹽浴釬焊、爐中釬焊）三大類。用于鋼結(jié)構(gòu)連接的焊接方法主要有手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)埋弧焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊。6.2.6

焊接、摩擦面處理手工電弧焊示意圖圖6-25埋弧焊示意圖圖6-26氣體保護(hù)焊示意圖4.電阻焊是利用電流通過