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钢结构工程概况1
钢结构施工重点及难点及解决措施2
钢结构深化设计方案3
钢结构加工制作5
钢结构涂装14
钢结构运输17
钢结构的现场安装18
钢结构焊接方案28
高强度螺栓施工34
压型钢板施工工艺36
栓钉施工工艺37
防火涂料的施工38
钢结构工程概况
本工程为朝阳区定福庄西里2号院装修改造工程,工程位于北京市朝阳路北京齿轮总厂院内。由三部分组成,分别为(1)1#楼地上新增钢结构;(2)停车场地上新增钢结构;(3)5#A厂房内新增钢结构。总工程量约950吨,压型钢板面积约1,主要材质为Q345B。
#楼地上新增钢结构
1#楼地上新增钢结构为地上2层建筑,采用钢框架结构体系,框架柱为圆钢管柱和箱型柱,截面为©480*30、©406*28、©325*18、4*4*25;钢梁为焊接H型钢梁,截面为H550*2*12*16、H5*2*12*16、H4*2*10*12、H3*150*8*12,材质Q345B;檩条截面为C3*80*20*,材质Q235B;压型钢板采用闭型压型钢板YXB40-185-740(B),,材料Q345B;楼梯为直跑楼梯,梯梁为20#槽钢,梯板为5mm厚花纹钢板。钢结构重量为270t左右。
停车场地上新增钢结构为地上2层建筑,采用钢框架结构体系,框架柱为圆钢管柱,截面为©480*40、©377*16;钢梁为焊接H型钢梁,截面为
H8*3*14*25、H7*3*14*25、H5*250*10*20、H450*2*10*14、H4*2*10*12、H3*2*10*12、H250*150*8*12、H250*150*8*10,材质Q345B;檩条截面为LH10-、LH10-,材质Q235B;压型钢板采用闭型压型钢板YXB40-185-740(B),,材料Q345B;楼梯为三维异形旋转钢楼梯,梯板为5mm厚花纹钢板。钢结构重量为280t左右。
#A厂房内新增钢结构
5#A厂房内新增钢结构为地上3层建筑,采用钢框架结构体系,框架柱为圆钢管柱和箱型柱,截面为©480*16、4*4*16、350*350*16、3*3*16;钢梁为热轧和焊接H型钢梁,截面为HW250*250*9*14、HW244*175*7*11、H3*2*10*14、H450*250*10*18、H4*2*10*14,材质Q345B;压型钢板采用闭型压型钢板YXB40-185-740(B),,材料Q345B。钢结构重量为450t左右。
钢结构施工重点及难点及解决措施
重点难点:旋转楼梯钢箱梁为三维扭曲钢箱梁。有效保证弯弧构件的加工制作精度是建筑造型的重要保证,因此也是加工制作的重点与难点。
解决措施:对于弯弧箱型钢梁的加工制作难点,针对各种需要加工制作成弧形的箱型截面构件,采用高精度等离子曲线下料切割、合理组拼焊接、合理设置坡等工艺措施加以解决。
对于复杂结构、复杂节点的深化设计难点,采用Xsteel专业钢结构详图设计软件,并配备本公司的具有丰富经验的详图设计人员进行深化设计。在深化设计工作开始前,结合公司内部加工制作工艺人员与结构设计人员对结构进行详细分析,确定复杂节点的深化设计方案。
重点难点:本工程钢结构种类多,分布广,钢结构构件主要通过预埋件与混凝土结构相连,因此防止预埋件的漏设和错埋是本工程的重点。
解决措施:在混凝土结构施工的前期阶段即进行钢结构的深化设计,和设计单位确定钢结构预埋件的预埋位置、数量及种类,安排专人负责钢结构预埋件的预埋,并反映在进度计划上。在钢筋绑扎阶段放置埋件,并固定位置,在混凝土浇筑后再检查预埋件的位置和标高,如不符合设计要求尽快改正。
钢结构深化设计方案
〔深化设if流程)
(施[:洋图设计)
r审核l三姬审禳
为准确、快捷地完成朝阳区定福庄西里2号院装修改造工程钢结构工程的深化设计工作,根据本工程特点及深化设计工作量,将投入7人进行深化工作,由一名经验丰富的高级工程师带领一个深化设计组、一个结构设计组、一个工艺设计组共三个组成员进行。
(1)结构设计组:用于复核节点及各构件的受力情况,对节点进行合理化建议提出相关依据,使工程结构安全、可靠。
(2)工艺设计组:对工程中的构件及节点的加工、焊接及组装上提出合理的加工工艺,并指导深化设计合理的开设焊接破形式及尺寸大小。
(3)深化设计组:深化人员根据设计院提供的施工图纸和相关部门提供的意见、建议进行钢结构图纸深化,并把结构设计和工艺人员提出的合理建议及方法标示在深化图纸中,使深化图纸更合理、准确。
目前钢结构深化设计常用的软件主要有美国的Autocad、芬兰的Xsteel、英国的Strucad专业深化设计软件。其功能及优缺点如下表所示:
软件名称
产地
主要功能
优点
缺点
AutoCAD、天正
建筑绘图软件
美国
二维平面图绘制、三维实体制作
复杂节点建模、立体建模,应用比较广泛
自动化程度不高,出错率高,效率低
Strucad钢结构
设计软件
英国
通过三维智能钢结构建模,迅速得到零件、安装、总体布置图及各构件参数
自动零件数据生成、施工详图绘制,具备校正检查的功能
复杂空间结构建模困难,复杂节点、特殊构件难以实现
Xsteel钢结构
设计软件
芬兰
根据朝阳区定福庄西里2号院装修改造工程钢结构工程的结构形式及构件特征,本工程采用Xsteel钢结构设计软件和AutoCAD绘图软件相结合进行深化设计。
结构整体初步建模
利用AutoCAD绘图软件定义构件定位线(操作灵活),将定位线导入Xsteel中,生成构件定位参考线。
节点参数化自动生成
钢梁及钢柱创建好后在钢柱、钢梁间创建节点,在Xsteel节点库中有大量钢结构常用节点,采用软件参数化节点能快速、准确建立构件节点,能大大减少深化时间。节点的建立有以下两种方法:
(1)在Xsteel节点库中选取合适节点形式,调整好节点各相关参数后选取钢柱、钢梁或主梁、次梁创建节点。
(2)当节点库中无该节点类型时,而在该工程中又存在大量的
该类型节点,可在软件中创建人工智能参数化节点以达到设计要求。
构件编号
当节点全部创建完毕,将对整体工程构件进行编号。Xsteel可以自动根据预先给定的构件编号规则,按照构件的不同截面类型对各构件及节点进行整体编号命名及组合(相同构件及板件所命名称相同)。从而大大减少构件人工编号时间,减少人工编号错误。
构件深化图纸
Xsteel能自动根据所建的三维实体模型对各构件进行放样,由于图纸是由三维模型直接生成,其构件放样图纸的准确性极高,在深化图纸中软件还能根据给定的设置自动导出构件的零件尺寸规格材料表,以方便构件统计及工厂加工。
图纸更新、调整
软件所出的深化图纸既有很强的统一性及可编辑性,软件导出的图纸始终与三维模型紧密保持一致,当模型中构件有所变动时,图纸将自动在构件所修改的位置进行变更,以确保图纸的准确性。当导出图纸中的构件参数不满足工厂加工时,深化人员可非常方便的在图纸中增加工厂加工所需的参数。
绘图软件AutoCAD建模出图
主梁根据运输尺寸限制要求设计分段对接节点,主梁侧向带箱型牛腿,以与次梁通过临时耳板安装连接;采用整体坐标系和相对坐标系确定各杆件中心线交点坐标值,并利用各杆件端面控制点坐标值确保钢构件的精确定位,全程利用全站仪进行测量。
深化设计质量控制措施:深化设计是在原设计图的基础上为构件制作和安装提供直接的依据。在钢结构深化设计过程中,图纸的三级校对与审核非常重要,它是详图质量的保证。
钢结构加工制作
本工程的钢构件截面型式主要为圆钢管、焊接H截面、焊接弧型箱型梁,加工制作工艺流程示意如下所示:
焊接H型钢加工制作工艺流程
焊接H型钢加工制作工艺和方法
序号
工序
制作工艺
序号
工序
制作工艺
1
钢板的
预处理、
矫平、下
料切割
1)钢板下料切割前需要进行钢板预处理,出去钢板表面的氧化层,提高钢
板表面的致密性,保证焊接质量。
2)钢板下料切割采用精密数控火焰钢板切割机。
2
钢板
对接
钢板对接坡采用半自动精密切割,钢板对接焊接采取半自动埋弧焊焊接
3
T型部
件制作
T型组立在H型钢生产线上全自动组立机上组立成型,确保T型组立腹板与翼缘板的垂直度达到设计要求,组立后进行临时固定,固定采用附加工艺板方法固定。
4
H型钢
组立
1T
H型钢组立在组立机上进行,四个液压定位系统顶紧H型钢构件的上下翼缘
序号
工序
制作工艺
板和腹板上进行定位;调节翼缘板的平行度和翼板和腹板的垂直度然后固定;固定焊接采用CO2气体保护焊。
5
H型钢
焊接
H型钢焊接在船型胎架上进行全自动埋弧焊节,将合格的H型钢构件吊上船形胎架上,调节其焊接位置后固定焊接,焊接采取对称焊接顺序施焊。
6
H型钢
矫正
H型钢四条主焊缝焊接后由于焊接产生的收缩;然而产生焊接应力变形,所以构件焊接后为确保翼缘板的平行度要求。需要进行H型钢翼缘的矫正。矫正在H型钢流水线上的矫正机上矫正。
7
H型钢
测量
a
H型钢在成型后需要进行测量,测量主要是翼缘板平行度,翼缘板与腹板的垂直度是否符合设计要求。
序号
工序
制作工艺
8
H型钢
钻孔、端
面加工
H型钢成型后进行钻孔加工,钻孔在进全自动三维数控钻床上加工,确保孔间距符合设计要求。端面加工主要在端面锯床上进行。
9
构件抛
丸处绣
构件制作完成合格后进入抛丸除绣加工,抛丸除绣主要采取进八头全自动抛丸除绣机抛丸。
10
构件标
识、存放
将构件编号定位标记等按工艺规定标注在规定位置,杆件存放时应注意保护,下层垫枕木,多层构件堆放时注意构件变形。
焊缝质量要求
依据《钢结构施工质量验收规范》及《钢结构施工质量验收规范》要求,以下部位采用全熔透焊缝:
工厂制作焊缝:梁与箱形柱刚接时,柱在梁翼缘上下各5mm的节点范围内,箱形柱壁板间的坡连接焊缝;上下柱拼接时,接头上下各1mm范围内箱形柱壁板间焊缝;柱上悬臂梁段翼缘及腹板与柱间连接焊缝。
全程嘏盼精觥绣
箱型组合柱的纵向组装焊缝
—I/U-
箱型柱竖向焊缝质量等级
箱型制作工艺流程