裝配式建筑構件生產(chǎn)-裝配式建筑鋼構件生產(chǎn)

裝配式建筑構件生產(chǎn)

;6.2裝配式建筑鋼構件生產(chǎn)

1．放樣放樣是鋼結構制作工藝中的第一道工序，其工作的準確與否將直接影響到整個產(chǎn)品的質量，至關重要。為了提高放樣和號料的精度和效率，有條件時，應采用計算機輔助設計。放樣工作包括：核對圖紙的安裝尺寸和孔距；以1:1的大樣放出節(jié)點，根據(jù)設計圖確定各構件的實際尺寸，放樣工作完成后，對所放大樣和樣板進行檢驗；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，銑、刨的工件要所有加工邊均考慮加工余量，焊接構件要按工藝要求放出焊接收縮量。2.號料號料（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。號料的一般工作內容包括：檢查核對材料；在材料上劃出切割、銑、刨、彎曲、鉆孔等加工位置，打沖孔，標注出零件的編號等，如圖6-17所示。6.2

裝配式建筑鋼構件生產(chǎn)

6.2.1

放樣、號料圖6-17號料示意圖切割下料的目的就是將放樣和號料的零件形狀從原材料上進行下料分離。鋼材的切割可以通過切削、沖剪、摩擦機械力和熱切割來實現(xiàn)。常用的切割方法有：機械切割、氣割和等離子切割三種方法。1.機械切割法機械切割法可利用上、下兩剪刀的相對運動來切斷鋼材，或利用鋸片的切削運動把鋼材分離，或利用鋸片與工件間的摩擦發(fā)熱使金屬熔化而被切斷。常用的切割機械有剪板機、聯(lián)合沖剪機、弓鋸床、砂輪切割機等。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。機械剪切的零件，其鋼板厚度不宜大于12mm，剪切面應平整，如圖6-18所示。6.2.2

切割圖6-18機械切割示意圖氣割法是利用氧氣與可燃氣體混合產(chǎn)生的預熱火焰加熱金屬表面達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，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械有火車式半自動氣割機、特型氣割機等。這種切割方法設備靈活、費用低廉、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，應將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈，氣割后，應清除熔渣和飛濺物，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完成切割，所以能切割任何金屬，特別是熔點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.碳素結構鋼在環(huán)境溫度低于－16℃、低合金結構鋼在環(huán)境溫度低于－12℃時，不應進行冷矯正和冷彎曲。碳素結構鋼和低合金結構鋼在加熱矯正時，加熱溫度不應超過900℃。低合金結構鋼在加熱矯正后應自然冷卻。

2.當零件采用熱加工成型時，加熱溫度應控制在900～1000℃；碳素結構鋼和低合金結構鋼分別下降到700～800℃之前，應結束加工。

3.矯正后的鋼材表面，不應有明顯的凹面或損傷、劃痕深度不得大于0.5，且不應大于該鋼材厚度負允許偏差的1/2。6.2.3矯正、成型一、邊緣加工在鋼結構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格的加勁板、隔板、腹板和有孔眼的節(jié)點板等部位應進行邊緣加工。常用的邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。在焊接工件中，為了保證焊接度，普通情況下用機加工方法加工出的型面稱為坡口，要求不高時也可以氣割（如果是一類焊縫，需超聲波探傷的，則只能用機加工方法），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、制孔在鋼結構制孔中包括鉚釘孔、普通螺栓連接孔、高強度螺栓孔、地腳螺栓孔等，制孔方法通常有沖孔和鉆孔兩種。1.鉆孔

鉆孔是鋼結構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。當鉆孔批量大、孔距精度要求較高時，應采用鉆模鉆孔。鉆模有通用型、組合式和專用鉆模。數(shù)控鉆孔是近年來發(fā)展的新技術，它無需在工件上劃線，打樣沖眼。加工過程自動化，高速數(shù)控定位、鉆頭行程數(shù)字控制。鉆孔效率高、精度高，它是今后鋼結構加工的發(fā)展方向。圖6-22鉆孔示意圖沖孔是在沖孔機（沖床）上進行，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，孔壁質量較差，有孔口下塌、孔的下方增大的傾向，所以，一般用于對質量要求不高的孔以及預制孔（非成品孔），在鋼結構主構件中較少直接采用，如圖6-23所示。2.沖孔圖6-23沖孔示意圖鋼結構組裝的方法包括地樣法、仿形復制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。1.地樣法：用1：1的比例在裝配平臺上放出構件實樣，然后根據(jù)零件在實樣上的位置，分別組裝起來成為構件。此裝配方法適用于桁架、構架等小批量結構的組裝。2.仿形復制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結構，然后定位點焊牢固，將其翻身，作為復制胎模，在其上面裝配另一單面結構，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對稱的桁架結構。3.立裝法：根據(jù)構件的特點及其零件的穩(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)，高度不大的結構或者大直徑的圓筒。4.臥裝法：將構件放置于臥的位置進行的裝配。適用于斷面不大，但長度較大的細長構件。5.胎模裝配法：將構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件批量大、精度高的產(chǎn)品。拼裝必須按工藝要求的次序進行，當有隱蔽焊縫時，必須先予施焊，經(jīng)檢驗合格方可覆蓋。為減少變形，盡量采用小件組焊，經(jīng)矯正后再大件組裝。鋼結構構件組裝的允許偏差應符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2017）中的有關規(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、感應釬焊、電阻釬焊、鹽浴釬焊、爐中釬焊）三大類。用于鋼結構連接的焊接方法主要有手工電弧焊、自動或半自動埋弧焊、氣體保護焊和電阻焊。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氣體保護焊示意圖4.電阻焊是利用電流通過焊件接觸點表面的電阻所產(chǎn)生的熱量來熔化金屬，再通過壓力使其焊合。適用于板疊厚度不大于12mm的焊接。對冷彎薄壁型鋼的焊接，常用電阻點焊（如圖6-27所示），電阻焊可用來綴合壁厚不超過3．5mm的構件，如將兩個冷彎槽鋼或C型鋼組合成I型截面構件等，焊點應主要承受剪力，其抗拉(撕裂)能力較差。圖6-27電阻點焊當采用高強度螺栓連接時，應對構件摩擦面進行加工處理。處理后的抗滑移系數(shù)應符合設計要求。高強度螺栓連接摩擦面的加工，可采用噴砂（丸）法、砂輪機打磨法和人工除銹等方法，經(jīng)處理的摩擦面應采取防油污和損傷保護措施。1.噴砂（丸）法利用壓縮空氣為動力，將砂（丸）直接噴射到鋼材表面，使鋼材表面達到一定的粗糙度，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行摩擦面處理，砂輪打磨是最直接，最簡便的方法。在用砂輪機打磨鋼材表面時，砂輪打磨方向垂直于受力方向，打磨范圍應為4倍螺栓直徑。打磨時應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構或受力不大的連接處。二、摩擦面處理一、除銹鋼結構工程的油漆涂裝應在鋼結構制作安裝驗收合格后進行。油漆涂刷前，應采取適當?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，對保證涂裝質量、施工進度、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

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;6.2裝配式建筑鋼構件生產(chǎn)

1．放樣放樣是鋼結構制作工藝中的第一道工序，其工作的準確與否將直接影響到整個產(chǎn)品的質量，至關重要。為了提高放樣和號料的精度和效率，有條件時，應采用計算機輔助設計。放樣工作包括：核對圖紙的安裝尺寸和孔距；以1:1的大樣放出節(jié)點，根據(jù)設計圖確定各構件的實際尺寸，放樣工作完成后，對所放大樣和樣板進行檢驗；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，銑、刨的工件要所有加工邊均考慮加工余量，焊接構件要按工藝要求放出焊接收縮量。2.號料號料（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。號料的一般工作內容包括：檢查核對材料；在材料上劃出切割、銑、刨、彎曲、鉆孔等加工位置，打沖孔，標注出零件的編號等，如圖6-17所示。6.2

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6.2.1

放樣、號料圖6-17號料示意圖切割下料的目的就是將放樣和號料的零件形狀從原材料上進行下料分離。鋼材的切割可以通過切削、沖剪、摩擦機械力和熱切割來實現(xiàn)。常用的切割方法有：機械切割、氣割和等離子切割三種方法。1.機械切割法機械切割法可利用上、下兩剪刀的相對運動來切斷鋼材，或利用鋸片的切削運動把鋼材分離，或利用鋸片與工件間的摩擦發(fā)熱使金屬熔化而被切斷。常用的切割機械有剪板機、聯(lián)合沖剪機、弓鋸床、砂輪切割機等。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。機械剪切的零件，其鋼板厚度不宜大于12mm，剪切面應平整，如圖6-18所示。6.2.2

切割圖6-18機械切割示意圖氣割法是利用氧氣與可燃氣體混合產(chǎn)生的預熱火焰加熱金屬表面達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，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械有火車式半自動氣割機、特型氣割機等。這種切割方法設備靈活、費用低廉、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，應將鋼材切割區(qū)域表面的鐵銹、污物等清除干凈，氣割后，應清除熔渣和飛濺物，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完成切割，所以能切割任何金屬，特別是熔點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.碳素結構鋼在環(huán)境溫度低于－16℃、低合金結構鋼在環(huán)境溫度低于－12℃時，不應進行冷矯正和冷彎曲。碳素結構鋼和低合金結構鋼在加熱矯正時，加熱溫度不應超過900℃。低合金結構鋼在加熱矯正后應自然冷卻。

2.當零件采用熱加工成型時，加熱溫度應控制在900～1000℃；碳素結構鋼和低合金結構鋼分別下降到700～800℃之前，應結束加工。

3.矯正后的鋼材表面，不應有明顯的凹面或損傷、劃痕深度不得大于0.5，且不應大于該鋼材厚度負允許偏差的1/2。6.2.3矯正、成型一、邊緣加工在鋼結構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格的加勁板、隔板、腹板和有孔眼的節(jié)點板等部位應進行邊緣加工。常用的邊緣加工方法主要有：鏟邊、刨邊、銑邊、碳弧氣刨、氣割和坡口機加工等。在焊接工件中，為了保證焊接度，普通情況下用機加工方法加工出的型面稱為坡口，要求不高時也可以氣割（如果是一類焊縫，需超聲波探傷的，則只能用機加工方法），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、制孔在鋼結構制孔中包括鉚釘孔、普通螺栓連接孔、高強度螺栓孔、地腳螺栓孔等，制孔方法通常有沖孔和鉆孔兩種。1.鉆孔

鉆孔是鋼結構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。當鉆孔批量大、孔距精度要求較高時，應采用鉆模鉆孔。鉆模有通用型、組合式和專用鉆模。數(shù)控鉆孔是近年來發(fā)展的新技術，它無需在工件上劃線，打樣沖眼。加工過程自動化，高速數(shù)控定位、鉆頭行程數(shù)字控制。鉆孔效率高、精度高，它是今后鋼結構加工的發(fā)展方向。圖6-22鉆孔示意圖沖孔是在沖孔機（沖床）上進行，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，孔壁質量較差，有孔口下塌、孔的下方增大的傾向，所以，一般用于對質量要求不高的孔以及預制孔（非成品孔），在鋼結構主構件中較少直接采用，如圖6-23所示。2.沖孔圖6-23沖孔示意圖鋼結構組裝的方法包括地樣法、仿形復制裝配法、立裝法、臥裝法、胎模裝配法。1.地樣法：用1：1的比例在裝配平臺上放出構件實樣，然后根據(jù)零件在實樣上的位置，分別組裝起來成為構件。此裝配方法適用于桁架、構架等小批量結構的組裝。2.仿形復制裝配法：先用地樣法組裝成單面（單片）的結構，然后定位點焊牢固，將其翻身，作為復制胎模，在其上面裝配另一單面結構，往返兩次組裝。此種裝配方法適用于橫斷面互為對稱的桁架結構。3.立裝法：根據(jù)構件的特點及其零件的穩(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)，高度不大的結構或者大直徑的圓筒。4.臥裝法：將構件放置于臥的位置進行的裝配。適用于斷面不大，但長度較大的細長構件。5.胎模裝配法：將構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件批量大、精度高的產(chǎn)品。拼裝必須按工藝要求的次序進行，當有隱蔽焊縫時，必須先予施焊，經(jīng)檢驗合格方可覆蓋。為減少變形，盡量采用小件組焊，經(jīng)矯正后再大件組裝。鋼結構構件組裝的允許偏差應符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2017）中的有關規(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、感應釬焊、電阻釬焊、鹽浴釬焊、爐中釬焊）三大類。用于鋼結構連接的焊接方法主要有手工電弧焊、自動或半自動埋弧焊、氣體保護焊和電阻焊。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氣體保護焊示意圖4.電阻焊是利用電流通過