钢结构加工工艺的优化分析论文_张润,倪建伟

钢结构加工工艺的优化分析论文_张润,倪建伟

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摘要:随着国家的快速发展,国家成为钢产量大国以来,钢结构技术在建筑领域的应用日益广泛。特别是在奥运会的影响下,国内出现了钢结构建筑热潮。在科学技术高度发达的今天,钢结构技术不断取得发展进步,已经成为我国建筑领域的主导力量。

关键词:钢结构;加工工艺;分析

引言

钢材进厂时,常因长途运输和装卸不慎而产生变形,给加工造成困难,且影响制造的精确度,故在加工前必须进行矫正。验收的钢材应妥善堆放、保管,保持清洁,避免雨水和污物侵蚀。制造前所有铁锈、鳞片、污泥、油渍等,应彻底清除干净。

1钢结构的加工过程

1.1如何制作箱型柱

为保障钢板下料后的直线度,可以采用将两块钢板进行拼接的方法。在每一段柱高不超过十二米的情况下,这个方面可以获得较好效果。在进行划线下料时,要注意留下余量。其中,在划线的宽度方向上要留下余量3毫米、划线长度方向要留下余量50毫米,中间的隔板不留余量。按照5毫米左右的间隔,沿划线在长度方向用电钻钻孔,之后同时使用两台半自动切割机沿着划线中轴线进行切割。用水准仪将H型钢固定后,再进行焊接组装成临时组装平台。需要注意的是,焊接工作完毕后,务必保证在距离母材5毫米的地方完成引熄弧板的切断操作。最后使用磨光机进行修磨平整,并认真检查。整个过程当中,一定要避免用锤重击打焊接处,以保障焊接处的完整。

1.2梁与连接板的加工与焊接

与通常制作工序相同,第一道工序是下料。一般情况下都是使用切割机进行型钢的下料。鉴于不同种类钢材性质不同,钢材下料过程中必须要由操作人员进行人工控制,所以在钢板下料时要使用半自动切割机。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下料完成后,要把切割处打磨光滑并将金属残渣清理干净。同时对各种材料予以编号并分类摆放,以方便后续操作。为保障钻孔定位准确,在钻孔前,用划针或其他工具在材料上面标出孔的中心位置和直径大小,同时在孔的四周距离中心900毫米的位置上打四只冲孔,完成后仔细检查,确保位置准确。沿着与钢板受力方向垂直的方向用用电动砂轮机或是磨光机对钢板表面进行打磨,打磨范围不能超过螺栓直径的4倍。确保打磨光滑,防止在钢材表面摸出明显凹坑。

2钢构件制作

由于钢的强度和硬度高,钢结构必须在钢结构件厂用特殊设备制造,然后运输到现场进行结构安装。钢结构制造过程较多,工艺流程必须合理组织,精心安排,以减少往返运输时间。钢结构制造厂应根据钢结构设计图纸,绘制其施工详图。在图纸设计前对构件编号、各构件的关系及接头细部尺寸、孔排列、焊缝布置检查、质量要求、设备及技术水平、是否能达到交付方式等问题进行确定审核。钢结构加工流程如图1。

2.1放样

放样是钢结构制作过程中的第一步,放样精度直接关系到整个产品的质量。为了提高放样的精度和效率,在条件允许的情况下,应采用计算机辅助设计。主要内容有:核对图纸中构件各部分尺寸及安装尺寸和孔距;以1:1的大样放出节点;检查每个零件的尺寸;以及生产样板和样杆作为弯制、铣、刨、制孔等加工的依据。

2.2号料

号料也称为划线,即使用样板、样杆或按图纸进行,在板料和型钢画出孔位和零件形状的加工极限。号料的主要内容包括:检查核对材料,绘制出切削、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置,钻孔、对零件的编号进行标注等。根据一般的材料检验样本和抽样检查栏进行清点号料数量、工具规格和质量,然后在先大后小的原则基础上,进行号料并注明接头处字母、焊接代号。样品和样品条上应标明材料,并记录实际数量。

2.3切割

钢切割通过切削、冲剪、摩擦机械力和热切割来完成。切割方法常用机械剪切、气割和等离子切割三种方法。机械切割的方法是利用上下剪刀的相对运动来切割钢材,或者利用锯片的切割运动来分离钢,或者利用锯片与工件之间的摩擦使金属熔化并切断。切割机是常用的剪切机、联合冲剪机、锯床、砂轮切割机等。切割法则是使用可燃气体与氧气的混合所产生的预热火焰加热金属表面达到燃烧温度并使金属发生剧烈的氧化,释放大量热量使得金属自燃烧,结合高压氧射流,将氧化物吹除而引起一条狭小而整齐的割缝。除了常用的手工切割外还有火车式半自动切割机,特殊切割机等。这种切割的方法灵活,切割设备成本低,精度高,是目前使用最广泛的切削方法,能够切割各种厚度的钢,特别是带曲线的零部件或厚钢板。

图1 建筑钢结构制作工艺流程图

2.4边缘加工

在钢结构加工的过程中,通常要对边缘进行加工,除了图纸的要求之外,在梁翼缘板、支座支承面严格要求在加劲板、隔板、腹板、有孔眼的节点板,以及焊接坡口等部位应加以边缘处理。加工的方法有用手工或机械铲铲边、用铣边机铣边、用碳弧气刨、气割切边坡口等。

2.5弯制成型

在钢结构的制作过程中,将钢板或型钢弯曲成构件所需的形状。这个过程叫做弯曲成型。弯曲成型主要涉及卷板、弯曲、翻边和压模。弯曲成型过程是由热或冷加工工序,热加工是加热到一定温度后的加工方法。通常有两种热加工方法,一种是乙炔火焰局部加热。这种方法简单,但加热面积小。冷加工是在室温下处理钢材,使用机械设备和专用工具,需要注意在寒冷的工作条件下不宜进行冷加工,因为钢的低温韧性和延伸性降低,极限强度和脆性增加,如果再冷加工,那么钢材料易发生开裂。

2.6钢材的预处理

钢材的预处理包括进料检验、除锈、底漆、矫正和成型等工序。在钢

论文作者:张润,倪建伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期

论文发表时间:2019/8/27

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