十字钢骨制作技术在建筑钢结构工程中的应用(常用版).docx
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1、十字钢骨制作技术在建筑钢结构工程中的应用(常用版)(可以直接使用,可编辑 完整版资料,欢迎下载)十字钢骨制作技术在建筑钢结构工程中的应用张强山东莱钢建设淄博分公司淄博255088摘要:a过目十字橱首“H重p难口析,m速十丰自膏M作n程十各dI片nI艺要厦冀mt#准井anI 8月女m”H厦#$目抖施使“作的十率钢膏;件自足谩*规要求。 美t自:十字自骨M作杖丰目1工程概况_字钢骨主焊缝分为全熔透焊缝(cP)和部 分熔透焊缝(PP),在焊接完成后应对cP焊缝进郛尔多斯市国泰商务广场工程位于鄂尔多行uT无损检测。其丰要技术要点见表I。 斯市伊金霍洛旗阿勒腾席热镇东侧,乌兰术伦河2十宇钢骨制作的重点、
2、难点分析南岸,由6座高层塔楼(TlT6)和与之相连的3层裙房组成(工程效果见图1),建筑面积为70万字钢骨制作由一条H型铜与两条T型钢 平方米。工程结构体系为十字钢骨框架+钢筋 拼装而成,T型钢通常叉由H型铡加工而成,根 砼核心筒的框架一校心筒结构外围框架柱为十 据制作过程中易出现的问题,分析其制作的重点 宁钢骨柱,楼面粱采用H型钢粱,核心简为靛有 和难点。钢骨的钢筋砼培。该工程十字柱的制作质量关(I)T型钢由H型钢加工时腹板切分过程 系到整个工程的施工质量和工程进度,同时也是 中如何保证T型钢的成型质量是制作控制的难 十字柱在超高层铜结构建筑结构性能的展示。 点。(2)十字铜骨拼装时其组装焊
3、缝均应采用部 分熔透的K形坡口焊缝和争熔透埠缝咀保证钢 骨奉体的强度,这是l字钢骨$4作的重点。(3)本工程为超高层建筑,要求柱体在截呵 尺寸、垂直度偏差等方面要求较高。对此为预 防部分熔透焊缝和全熔透焊缝导致截面收缩影 响钢骨奉体的截面尺寸根据焊接收缩原理在拼装时要求钢骨奉体截面高度偏差为+2 0mm在目1#尔多*目毒自务r1日#$目焊接完成后保证截面尺、j满足规范要求的裹1十字钢骨本体允许偏差(mmI20ram。序号项目允许偏差(4)十字钢哥本体采用高建钢材质为1 月骨本悻截面高度h蛇0Q345GJC。高建铜是国家近年来研制的新材2 铜骨车件馥宽度b蝴0料。其焊材的选择以及主焊缝的焊接_序
4、和焊接3 铜骨车体截面连接n对自绕差3m4 自目车体翼板|目度Hm50,H5 0第一作者简介:张强(1963),月,I程jl=Ij“45 钢骨丰体弯曲矢高10C6且10mmZBLGZQ163 comIh东策钢建设有m*d淄博分26 自骨本体扭曲k250且岛0m,n d。2021目磊雨菊;i聂fii而张强:十字钢骨制作技术在建筑钢结构3-程中的应用十字钢骨H型钢H型钢下料H型钢组立、焊接、矫正十字钢骨T型钢图2十字钢骨本体制作工艺流程规范的选择也是本工程制作的难点。(1)翼、腹板切割时以多头数控切割机进行 切分,切割时要预留气割的割缝宽度。通常情况3十字钢骨制作工艺流程以及各工序的制作工下,板厚
5、lO、620mm,其割缝宽度为20mm;板艺要点厚2051Omrn的缺棱,并应清除边缘上321下料工序的熔瘤、挂渣等。3211号料(2)切割面质量标准钢材切割面质量标准 (1)翼、腹板长度方向上根据钢骨规格尺寸见表2。及焊缝大小、内隔板的数量以及端部加工进行余表2钢材切割面质量允许偏差量的计算,以满足主焊缝焊接收缩量以及十字钢序号项目允许偏差(I砌)骨两端的工艺加工余量;腹板宽度方向上应按设l切割面平面度005t,且20计尺寸+焊接收缩量,按+2Omm的工艺余量考2切割面表面割纹深度O3虑,T型钢腹板尚需考虑气割余量。3局部缺口深度1O(2)由于构件较长,在板材长度不够的情况4切割面与钢材表面
6、小垂直度e eO05t,且20下应先整张接板再切条,以保证接板质量。接板5切割面粗糙度秒时,翼、腹板的拼接长度应不小于2倍板宽,两者拼接焊缝错开不低于200 mm,且同一翼缘、腹板322焊接H型钢组立、焊接、矫正 最多允许存在两个拼接接头,拼接焊缝与节点区3221组立工序域错开不低于200mm。(1)腹板坡口加工根据规程及设计要求, (3)号料完成后在钢板上用油漆笔标注零件主焊缝分为部分熔透焊缝(PP)和全熔透焊缝 的编号。(CP)。部分熔透坡口高度不应小于板厚的l3;3212钢板切割当梁与柱刚性连接时,在框架梁上下600mm范2021全国钢结构学术年会论文集【202110】 591钢结构加工
7、制作篇印印印6=30部分熔透焊缝6-30熔透焊缝6=40部分熔透焊缝图3腹板坡口加工形式围内,应采用全熔透焊缝。规范要求。 为保证在熔透的基础上尽量降低成本,根据3222 H型钢焊接首先采用CO:气体保护焊不同的板厚可作如下形式的加工,见图3。机对CP焊缝进行打底至pp焊缝,然后通长进行 (2)CP焊缝与PP焊缝之间的过渡形式CP打底。打底时为减小型钢的变形,须采取由中间焊缝与PP焊缝交界处应按图4的坡口形式进行往两端分段退焊法焊接,见图5。打底与腹板持 缓坡过渡,过度段取在部分熔透焊缝0P)区域平后,再采用埋弧焊机进行贴脚焊接。 内,过渡段长度为40mm。为确保焊缝外观质量,CP焊缝与PP焊
8、缝坡口宜为同宽。图5主焊缝打底焊时分段退焊法的 焊接顺序、焊接方向示意CO:气体保护焊打底和埋弧贴脚焊接所采 用的焊材及焊接规范见表3,4。表3 CO。气体保护焊焊接工艺参数焊丝保护气流电流电压焊接速度 量(Lmin) (A) (V) (cmmin)牌号直径图4 CP焊缝与PP焊缝坡口交界处的过渡形式EIUO2 121835034 50(3)H型钢组立H型钢组立采用型钢组立表4埋弧焊焊接工艺参数机进行。组立时对翼腹板表面曲度超差的板材保护应进行矫正后再组对,严禁超应力组对;待组对焊丝焊剂 气流焊接 热输或电流 电压 速度入的翼缘板与定位夹辊应接触均匀,压力适宜;组量保护(A)(V) (crrg
9、 |对时,应首先摆正组对件位置,与纵向组对移动o(L牌号气min) cm)轨迹相平衡,前后偏差不超过100mm;认真调整(ram)rain)各导向定位夹辊,使工件定位准确,并能纵向移H10HJ3540l6503650 28动自由,无障碍,其组对尺寸和形位公差应符合Mn2 05922021全国钢结构学术年会论文集202110】张强:十字钢骨制作技术在建筑钢结构工程中的应用3223 H型钢矫正翼板变形采取翼缘矫正机表5十字钢骨组装允许偏差进行机械矫正;旁弯变形、扭曲变形则采用火焰加热矫正。序号项目允许偏差检验方法(1)旁弯变形矫正旁弯变形矫正可采用三(mm)角形火焰矫正。火焰加热宽度约4060mm
10、,高 l截面高度+2O用钢尺检查 度约为翼板的40。加热部位温度应控制在亮2截面宽度+10用钢尺检查 红色(温度约为830880)。3截面连接处对角线差15用钢尺检查(2)扭曲变形矫正出现扭曲变形时,可在H(b)150, 用钢尺和直4身板垂直度型钢中部进行线状加热,同时在两端辅以垂直于且3O角尺检查扭曲方向进行线状加热。323十字钢骨拼装、焊接、矫正3233十字钢骨本体焊接3231 T型钢加工先检查H型钢的长度、宽度钢骨本体的十字形焊缝的焊接首先采用 并在腹板划出中心线,采用半自动切割机进行H C饶气体保护焊打底,至腹板持平后再采用埋弧 型钢的切分。切割完成检查并矫正T型钢的弯自动焊船位焊焊接
11、。施焊时在坡口深度大的一 曲度、直线度,合格后进行十字钢骨的拼装。侧先进行焊接,对于要求熔透的部位,坡口深度 3232十字钢骨的拼装H型钢和T型钢矫正 小的一侧施焊前应先碳弧气刨去底部缺陷。 合格后,组装成十字型。十字型组立时可制作简层间温度控制在150-200范围内,超过 易胎架,胎架示意图见图6;为防止焊接收缩引200应停止焊接,冷却1020分钟后再进行焊 起两端截面变形,十字柱组立后,应在两端设置 接,以减少变形。 具有一定刚性的支撑板,见图7;组装截面尺寸十字形焊缝的焊接顺序见图8。见表5。图6十字钢骨组对简易胎架图8十字主焊缝的焊接顺序3234十字钢骨变形矫正 若发现十字钢骨存在变形
12、应进行火焰矫正。矫正时首先要分析变形原因、确定加热位置 和加热顺序,同时要考虑是否需加外力,然后确 定加热范围、加热温度和深度。一般先矫正变形 大的部位,加热温度通常是700800,加热深度 一般控制在钢板厚度的40以内,如用三角形加 热方式则为构件宽度的40左右,同一部位加热图7十字钢骨的固定形式示意矫正不得超过2次,矫正后,应缓慢冷却。2021全国钢结构学术年会论文集【202110】 593钢结构加工制作篇324焊缝检测全熔透焊缝完成24h后应进行艺隔板由钢骨两端装配到相应的位置。工艺隔 外观及内在质量检测。板焊接采用C02气体保护焊进行施焊,厚度 3241外观质量检测对焊缝气孔、夹渣、焊
13、20mm的采用角焊缝,厚度20mm的采用部分熔 瘤、余高过大等缺陷进行打磨、铲凿、钻、铣等方透焊缝或全熔透焊缝。钢骨本体与工艺隔板拼 法去除,必要时进行焊补;对焊缝尺寸不足、咬装见图10。 边、弧坑未填满等缺陷应用相应的焊丝进行焊缝修补。 3242内在质量检测经UT检测确定焊缝内 部存在超标缺陷时应进行焊缝返修。返修方案 按建筑钢结构焊接技术规程(JGJ812002)要 求执行。4十字钢骨在建筑钢结构工程中的应用41工程应用目前该技术己成功的在印度电力工程、潍坊图10工艺隔板与十字钢骨拼装示意图三组团工程、鄂尔多斯市国泰商务广场等多个工程中以十字柱形式得到应用,其外观质量和焊缝(4)十字钢骨与
14、牛腿(或连接板)的拼装、焊 内在质量均获得了业主和监理人员的高度评价。接十字钢骨与钢梁连接一般采用连接板或同 411十字柱拼装 钢梁规格类型的牛腿进行连接,对接时可采取腹 (1)工艺隔板的制作在十字柱拼装前,要板栓接、上下翼板与柱或牛腿刚接的形式。 先做好工艺隔板,以方便十字钢骨的装配和定412十字柱现场对接现场对接一般采取刚接位。工艺隔板与焊缝接触部位要做好倒角;与构 的形式,其现场安装节点形式见图1 1。 件的接触面要求铣边,边与边之间必须保证成钢柱对接部位的上端采取端面铣加工形式, 900直角,以保证十字截面的垂直度。工艺隔板确保安装焊缝达到规范及设计要求。端面加工 制作见图9。的方法为
15、:加工前正确装夹(以十字钢骨四面轴向中心线为基准),调整十字钢骨的水平度和垂 直度,保证需加工端面与铣刀轴线垂直。铣边时 铣刀在其上端一角先铣一刀,检查其铣边宽度、 深度,原则上宽度应满足图纸尺寸,深度约为 2mm:然后按横向一竖向一横向一竖向的顺序依次N T-遍。1= =fln一一一LlU图9工艺隔板制作示意图鼍璺 粤(2)零部件质量检查首先检查需装配用的十字钢骨本体是否矫正合格,其外形尺寸是否达 到设计及规范要求。经检查合格,并将焊接区域 内所有的铁锈、氧化皮、飞溅、毛边等杂物清除干净后,方可开始十字柱的拼装。囝嬲慧(3)十字钢骨与工艺隔板的拼装、焊接将熬?38t口a冀。十字钢骨本体放到装
16、配胎架上,经定位划线将工图1 1十字柱现场安装节点形式5942021全国钢结构学术年会论文集【202110张强:十字钢骨制作技术在建筑钢结构工程中的应用 表6十字柱外形尺寸允许偏差项目允许偏差(mm)图例测量工具柱的高度H+30杜卜端咖弋k截面高度连接处士20警彳-1=!oh(b)非连接处士30:Il=免 2目2_d钢尺畸铣平面到第一个安装孔的距离士1OJh一!,牛腿上表面到柱底距离LlF-。:I t士20-_E= 2:11两牛腿上表面之间的距离L4一 丝1Lrr。 刁v、jc=v一H1500杵F端Ij扩7钢线柱身弯曲矢高且不大于50士钢尺牛腿的翘曲、扭曲、侧L210002OL2100030j
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