鋼結構構件制作一般在工廠進行,包括放樣、号料、切割下料、邊緣加工、彎卷成型、折邊、矯正和防腐與塗飾等工藝過程。
輕鋼結構的構件
1 放樣與号料
1.1 放樣
根據産品施工詳圖或零、部件圖樣要求的形狀和尺寸,按1:1的比例把産品或零、部件的實體畫在放樣台或平闆上,求取實長并制成樣闆的過程。
對複雜的殼體零、部件,還需作圖展開。有條件時應采用計算機輔助設計。
1.2 号料
2 切割下料
切割是将放樣和号料的零件形狀從原材料上進行下料分離。常用的切割方法有:氣割、機械剪切和等離子切割三種方法。
2.1 氣割下料
利用氧氣與可燃氣體混合産生的預熱火焰加熱金屬表面達到燃燒溫度并使金屬發生劇烈的氧化,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,将氧化物吹除而形成一條狹小而整齊的割縫。
氣割法有手動氣割、半自動氣割和自動氣割。手動氣割割縫寬度為4mm,自動氣割割縫寬度為3mm。
氣割法設備靈活、費用低廉、精度高,能切割各種厚度的鋼材,尤其是帶曲線的零件或厚鋼闆,是目前使用最廣泛的切割方法。
直線氣割機
2.2 機械剪切下料
通過沖剪、切削、磨擦等機械來實現。
⑴ 沖剪切割:當鋼闆厚度≯12cm時,采用剪闆機、聯合沖剪機切割鋼材,速度快、效率高,但切口略粗糙。
⑵ 切削切割:采用弓鋸床、帶鋸機等切削鋼材,精度較好。
⑶ 磨擦切割:采用磨擦鋸床、砂輪切割機等切割鋼材,速度快、但切口不夠光潔、噪聲大。
2.3 等離子切割下料
利用高溫高速的等離子焰流将切口處金屬及其氧化物熔化并吹掉來完成切割,能切割任何金屬,特别是熔點較高的不鏽鋼及有色金屬鋁、銅等。
3 構件加工
3.1 邊緣加工
對于尺寸精度要求高的腹闆、翼緣闆、加勁闆、支座支撐面和有技術要求的焊接坡口,需要對剪切或氣割過的鋼闆邊緣進行加工。
邊緣加工方法有:鏟邊、刨邊、銑邊和碳弧氣刨邊。
3.2 彎卷成型
⑴ 鋼闆卷曲
鋼闆卷曲是通過旋轉輥軸對闆料進行連續三點彎曲所形成的。鋼闆卷曲包括預彎、對中和卷曲三個過程。
① 預彎:鋼闆在卷闆機上卷曲時,兩端邊緣總有卷不到的部份,即剩餘直邊。通過預彎消除剩餘直邊。
② 對中:為防止鋼闆在卷闆機上卷曲時發生歪扭,應将鋼闆對中,使鋼闆的縱向中心線與滾筒軸線保持嚴格的平行。
③ 卷曲:對中後,利用調節輥筒的位置使鋼闆發生初步的彎曲,然後來回滾動而卷曲。
⑵ 型材彎曲
① 型鋼彎曲:型鋼彎曲時斷面會發生畸變,彎曲半徑越小,則畸變越大。應控制型鋼的最小彎曲半徑。
構件的曲率半徑較大,宜采用冷彎;
構件的曲率半徑較小,宜采用熱彎。
② 鋼管彎曲:在自由狀态下彎曲時截面會變形,外側管壁會減薄,内側管壁會增厚。
彎制方法:管中加入填充物(砂)或穿入芯棒進行彎曲;或用滾輪和滑槽在管外進行彎曲。
彎曲半徑:≮管徑的3.5倍(熱彎)到4倍(冷彎)。
型材彎曲機
全自動彎管機
⑶ 折邊
把構件的邊緣壓彎成傾角或一定形狀的操作過程稱為折邊。折邊可提高構件的強度和剛度。
彎曲折邊利用折邊機進行。
液壓闆料折彎機
⑷ 制孔
包括鉚釘孔、螺栓孔,可鑽可沖。鑽孔用鑽孔機進行,能用于鋼闆、型鋼的孔加工;沖孔用沖孔機進行,一般隻能在較薄的鋼闆、型鋼上沖孔,且孔徑一般≮鋼材的厚度。施工現場的制孔可用電鑽、風鑽等加工。
數控三維鑽孔機
3.3 構件矯正
鋼材在存放、運輸、吊運和加工成型過程中會變形,必須對不符合技術标準的鋼材、構件進行矯正。鋼結構的矯正,是通過外力或加熱作用迫使鋼材反變形,使鋼材或構件達到技術标準要求的平直或幾何形狀。
矯正的方法:火焰矯正(亦稱熱矯正)、機械矯正和手工矯正(亦稱冷矯正) 。
⑴ 火焰矯正
利用火焰對鋼材進行局部加熱,被加熱處理的金屬由于膨脹受阻而産生壓縮塑性變形,使較長的金屬纖維冷卻後縮短而完成的。
影響矯正效果的因素:火焰加熱位置、加熱的形式、加熱的溫度。
火焰矯正加熱的溫度:對于低碳鋼和普通低合金鋼為600~800度。
⑵ 機械矯正
是通過專用矯正機使用權彎曲的鋼材在外力作用下産生過量的塑性變形,以達到平直的目的。
拉伸機矯正:用于薄闆扭曲、型鋼扭曲、鋼管、帶鋼、線材等的矯正。
壓力機矯正:用于闆材、鋼管和型鋼的矯正。
多輥矯正機:用于型材、闆材等的矯正。
⑶ 手工矯正
采用錘擊的方法進行,操作簡單靈活。由于矯正力小、勞動強度大、效率低而用于矯正尺寸較小的鋼材,或矯正設備不便于使用時采用。
4 除鏽、防腐與塗飾
鋼結構的防腐與塗飾包括普通塗料塗裝和防火塗料塗裝。塗裝前,鋼材表面應除鏽。
4.1 鋼材的除鏽
鋼材除鏽方法有:噴砂、抛丸、酸洗以及鋼絲刷人工除鏽、現場砂輪打磨等。抛丸除鏽是最理想的除鏽方式。
4.2 防腐與塗飾
施塗的方法有刷塗法(油性基料的塗料)和噴塗法(快幹性和揮發性強的塗料)
普通塗料的塗裝遍數、塗層厚度應符合設計要求,鋼材表面不應誤塗、漏塗,塗層應均勻,無明顯皺皮、流墜、針眼、氣泡及脫皮和返鏽等。防火塗料的塗層厚度應符合耐火極限的設計要求。
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