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第6章 钢结构工程 6.1 钢结构加工工艺 6.1.1 钢构件的放样、号料与下料 6.1.2 构件加工 6.1.2.1 矫正 6.1.2.2 成型 6.2 钢结构的拼装与连接 6.2.1 工厂拼装 6.2.2 焊接施工方法 6.2.3 螺栓连接施工 6.2.3.1 普通螺栓连接 6.2.3.2 高强度螺栓连接 6.3 钢结构工程的验收 6．钢结构工程 6.1 钢结构加工工艺 钢构件制作的工艺流程见下图6-1。 图6－1 钢构件制作的工艺流程 6.1.1钢构件的放样、号料与下料 1、放样 钢结构是由许多钢构件组成，结构的形状复杂，在施工图上很难反映出来某些构件的真实形状，甚至有时标注的尺寸也不好表示。放样是施工详图要求的形状和尺寸，按照1:1的比例把的实形画在样台或平板上，求取实长并制成样板的过程。放样的步骤如下： 1）)仔细阅读图纸，并对图纸进行核对。 以1:1的比例在样板台上弹出大样。当大样尺寸过大时，可分段弹出。尺寸划法应避免偏差累积。 2、号料 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。 图6－2 样板号料 （a）样杆号孔 （b）样板号料 1－角钢；2-样杆；3－划针；4－样板 号料时应注意以下问题： （1）号料应使用经过检查合格的样板与样杆，不得直接使用钢尺。 不同规格、不同钢号的零件应分别号料，并依据先大后小的原则依次号料。对于需要拼接的同一构件，必须同时号料，以便拼接。 号料时，同时划出检查线、中心线、弯曲线，并注明接头处的字母、焊缝代号。 号孔应使用与孔径相等的圆规规孔，并打上样冲作出标记，便于钻孔后检查孔位是否正确。 弯曲构件号料时，应标出检查线，用于检查构件在加工、装焊后的曲率是否正确。 在号料过程中，应随时在样板、样杆上记录下已号料的数量，号料完毕，则应在样板、样杆上注明并记下实际数量。 就是将放样和号料的件形状从原材料上进行分离。常用的切割方法有：机械剪切、气割和等离子切割三种方法。气割法是利用氧气与可燃气体混合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，放出大量的热促使下层金属也自行燃烧，同时通以高压氧气射流，将氧化物吹除而引起一条狭小而整齐的割缝。随着割缝的移动，使切割过程连续切割出所需的形状。手工割气割机、特型气割机等。割方法设备灵活、费用低廉、精度高，是目前使用最广泛的切割方法，能够切割各种厚度的钢材，特别是带曲线的零件或厚钢板。气割前，应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后，应清除熔渣和飞溅物。 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。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。1 矫正 钢材使用前，由于材料内部的残余应力及存放、运输、吊运不当等原因，会引起钢材原材料变形；在加工成型过程中，由于操作和工艺原因会引起成型件变形；构件在连接过程中会存在焊接变形等。因此，必须对钢构件进行矫正，保证钢结构制作和安装质量。钢材的矫正方式主要有矫直、矫平、矫形三种。矫正的方法按外力的来源分火焰矫正、机械矫正和手工矫正等；矫正时按钢材的温度分为热矫正和冷矫正。 1、火焰矫正 钢材的火焰矫正是利用火焰对钢材进行局部加热，被加热处理的金属由于膨胀受阻而产生压缩塑性变形，使较长的金属纤维冷却后缩短而完成。 影响火焰矫正效果有火焰加热位置、加热的形式和加热的热量三个因素。火焰加热的位置应选择在金属纤维较长的部位。加热的形式有点状加热、线状加热和三角形加热三种。用不同的火焰热量加热，可获得不同的矫正变形的能力。低碳钢和普通低合金结构钢构件用火焰矫正时，常采用600～800°C的加热温度。 常用的矫正机有拉伸矫正机、压力矫正机、辊压矫正机等。其中拉伸矫正机(图6－3)，适用于薄板扭曲、型钢扭曲、钢管、带钢和线材等的矫正；压力矫正机适用于板材、钢管和型钢的局部矫正；辊压矫正机适用于型材、板材等的矫正(图6－4)。 图6－3 拉伸矫正机矫正 图6－4 辊压矫正机矫正 3、手工矫正 钢材的手工矫正采用锤击的方法进行，操作简单灵活。手工矫正由于矫正力小、劳动强度大、效率低而用于矫正尺寸较小的钢材。有时在缺乏或不便使用矫正设备时也采用。 16℃、低合金结构钢在环境温