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钢柱

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钢柱

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  • 发布日期:2017/05/28
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详细介绍

泰安钢结构

钢柱制作  

钢柱是工业厂房和民用框架的主要支承结构构件。

其制作特点是:构件截面尺寸和高度大,钢板厚,焊缝多,变形控制困难,几何尺寸要求严,制作工艺复杂。

本工艺标准适用于工业建筑厂房及民用框架钢柱的制作工程。 

 一、材料要求 

1.钢材  一般采用Q235或16Mn钢,应有质量证明书,并应符合设计要求及国家有关标准的规定。 

2.焊条  应有质量证明书,并符合设计要求,药皮脱落或焊芯生锈的焊条不得使用,使用前在250-350℃条件上烘烤1-2h,然后放入烘箱保持恒温使用。  

3.螺栓  应的质量证明书,连接副配套,并符合设计要求,锈蚀、碰伤或混批的螺栓不得使用。 

4.涂料  防腐油漆涂料的品种、牌号、颜色及配套底漆、腻子,应符合设计要求和国家标准的规定,并有产品质量证明书。 

二、主要机具设备 

1.机械设备  型钢切割机、半自动切割机、刨边机、刨床、钻床、手抬压杠钻、磨光机、角向磨光机、喷砂机、履带式(或胶轮式)起重机、压力机、空压机以及电焊、气焊设备等。  

2.主要工具  钻模、卡模、夹具、楔铁、滑轮、倒链、千斤顶、电弧气刨、钢丝绳、卡环、绳夹、塞尺、钢卷尺以及水准仪、塔尺等。  

三、作业条件  

1.制作前应根据设计单位提供的设计文件(条件和资料),绘制钢结构施工详图(即大样图设计)。  

2.按照设计文件、钢结构施工详图和规范的要求编制制作工艺规程,进行技术交底,并认真实施。  

3.制作、安装、检查验收所用钢尺及量具,其精度应一致,并经计量部门检定,取得合格证明。  

4.柱子所用的钢材、焊条、焊剂已备齐,质量符合要求,规格齐全,按型号规格整齐堆放备用。  

5.制作机具设备经维护、试用,处于良好状态。 

四、施工操作工艺 

(一)制作工艺流程  原材料矫正→放样、号料→下料(剪切和气割)→零件平直除渣→刨边、钻孔→半成品分类堆放→清理坡口油锈→钢板接料→焊接→超声波探伤→矫平→工型部件拼装→船位焊→焊缝检查→开型翼缘板矫正→柱总组装、端铣(工型切割磨平)→焊接→焊缝检查→矫正→成品钻孔→摩擦面处理→检查几何尺寸→除锈→油漆→成品出厂。  

(二)放样  

1.搭设放样平台,面积10米*25米,用钢板、工字钢及角钢构成。平台可兼作操作平台进行构件组拼。  

2.在放样平台上,用1:1的比例把构件的形状和尺寸划在放样平台上,然后根据得到的实际尺寸来制作样板或样杆,作为切割、弯制、铣刨、制孔等加工依据。同时对各构件节点板实际放样进行校核。

(三)下料  

1.搭设下料、电焊、切割台架,尺寸为3米*10米,用工字钢和角钢组成。  

2.选用定尺板,在其上绘制排板图和接料图,按图下料切割。下料时要考虑预留焊接收缩量及二次加工余量。  

(四)加工工艺 

1.端铣  对设计要求刨平顶紧的柱端面,采用H型钢切割机进行工型切割,切割后对局部不平处用角向磨光机进行修磨,顶紧处的缝隙用塞尺检查,合格后再进行定位焊。  

2.钻孔  螺栓孔,特别是高强螺栓孔、群孔和排孔,要求孔距准确,应用钻模钻孔。零件孔可采用钻床,可使用钢板叠送钻孔法。钢柱本体上的钻孔,可用手压抬杠钻钻孔,钻孔完后应去掉毛刺。  

3.刨边  焊接坡口用刨边机刨边、刨坡口。不能采用刨边机和刨床的坡口,可用半自动切割机割出坡口,再以磨光机修磨,刨边必须注意坡口角度正确。  

4.摩擦面处理  高强螺栓摩擦面,用角向磨光机打磨,应沿垂直受力方向打磨,并注意均匀。有喷砂条件时,亦可用喷砂处理。  

(五)组装方法  

1.钢柱组装可在厂房内或露天场地进行。一般宜在钢马凳上操作,较为方便,马凳根据需要安设,间距2-3米,高度0.4-0.6米,用工字钢与角钢组成,固定在地面上,马凳上平面用水准仪找平。  

2.组装时对大型重型柱的吊运翻转,一般应采用两台起重机抬吊。如施工场地狭窄,大型工件翻转困难时,可在吊钩下面挂上定滑轮,借滑轮配合,将工件吊起,利用起吊钢丝绳在滑轮中滑动,使工件较轻易的在空间或就地翻转。  

3.对又长又重的钢柱,当受运输条件限制,在工厂制作时,应考虑分段出厂,因而必须在拼装台上预拼合格,并且焊上工地组装用的连接件之后,将柱上下两段分开出厂。  

4.组装程序以双肢单阶梯式柱为例,在制作时将柱分为三大部件,即上柱及下柱的两个肢腿分开组焊。当三大部件的工字形截面焊接完毕后,进行柱总体装配。在下柱的两个肢腿用缀条及隔板固定后,便开始肩梁及上柱的装配,最后装配柱脚底板和其它零件。  

5.钢柱肩梁的装配是钢柱组装和焊接的核心,此处构造复杂,钢板纵横交错,焊缝也相应较多。在装配肩梁时主要采用零件单装法,以使用最多的边列柱为例,其顺序是:肩梁腹板→肩梁下翼板→插入柱(已焊成整体)→安装上翼板,依次分别装配。吊车梁支座板要在上柱插入找正之后再装配。为了防止肩潜上下翼板焊接变形,在焊接时点焊临时卡具。柱两侧有吊车梁的中列柱肩梁装配,可采用相应类似的方法。  

6.重型柱承重量大,设计常要求柱底模板与柱本体结合处必须刨平顶紧。一般工艺方法是是利用H型钢切割机对柱脚进行切割,并加以局部修磨。其工艺程序是:柱本体底部划切割线→安装和调准切割嘴轨迹→切割→修磨局部缺欠→装配柱底模板→顶紧或夹紧→定位焊。如柱脚底板表面平直度偏差较大,达不到顶紧条件,此时可用气焊把对凸起部位做带状加热矫正,当钢板冷却收缩变形时,及时打紧夹具楔铁,并以定位焊固定。  

(六)装配焊接 

1.焊接要求  焊接前应将坡口两侧或焊接口两侧的油、锈、水、脏物清除干净,使材料露出金属光泽;焊丝表面的油锈应清理干净,并保持干燥;焊条、焊剂应按规定烘干;对工件组装质量和坡口应进行一次细致检查,如不符合要求,应修正合格后方能施焊;同时要检查焊口、上下翼板、腹板三者的对接焊缝,应相互错开200mm以上,不得设在同一截面上。  

2.焊接方法  工型(H型)钢的四条角焊缝及翼缘板、腹板的拼接焊缝,采用埋弧自动焊,其余为手工电弧焊。  

3.焊接位置  翼缘板、腹板的拼接,采用平位焊。工型、H型钢的四条角(纵)焊缝采用船位焊。其他主要焊缝一般采用平位焊(将钢柱边翻身边焊接)。  

4.柱总装后的防焊接变形措施  柱总装后的焊接易产生变形,为消除和减少变形,一般采取以下措施。 

(1)焊前将钢柱垫平,最好用水准仪找平。 

(2)采用合理的焊接次序和方法,以边列柱为例焊接顺序是(图13-2):先焊有梁处1、2、3焊缝(先焊横缝,后焊纵缝),后焊缀条、隔板的连接焊缝。因焊缝偏重一面,所以吊车肢一边应先焊,另一侧后焊。柱隔板两端头的焊缝可先用立焊定位,待柱翻转至平位焊时施焊。  

(3)柱焊体的焊向,采取由中间向两头顺序焊接,每焊完一个面后需观测一下柱的弯曲程度,以便调整下一道工序的焊接工艺。因外肢下柱腹板,在肩梁处变为上柱翼板的接口,焊接收缩量较大,为了使上柱焊后不向外弯曲,需要在装配上柱时采取预变形措施。  

(4)钢柱焊接时,注意翻身次序,合理的次序是(图13-2):当①面向上放置时,将所有平缝只焊完一遍;当②面向上放置时,将所有的平缝焊至设计标高;当③面向上放置时,将未焊满的焊缝焊满高度;当④、⑤面向上放置时,主要焊接部位为上下柱的变截面接口处焊缝,先焊内面后焊外面,最后T字板与柱下肢连接的通长焊缝,采用分段退步焊接法,由两名焊工在T字板两侧对焊。  

(5)焊接工型、H型时,翼板的角变形用翼缘矫正。当钢柱翼板厚36-46mm时,用火焰矫正法矫正。  

(七)柱间支撑制作  

钢柱的柱间支撑,小型柱间支撑多用角钢组成;大型柱间支撑则多用槽钢组成。直杆角钢支撑一般是在角钢两端设连接板,与柱连接件螺栓连接或焊接。制作程序是:材料矫正→样板、样杆制作→划线、下料→零件钻孔→组装→焊接→变形矫正→检查→除锈→油漆。交叉支撑制作必须放样制作,通过实际放样制出连接板样板和样杆尺寸,按样板钢下料。支撑组装时也要按放样组装。  为了交叉支撑工地安装的方便,也可将交叉支撑的一端连接板不焊(工厂点焊),留作工地焊接时便于调整。为了交叉支撑运输方便,也可将中间交叉处的一边杆留作工地施焊,用临时螺栓连接出厂。


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