门式钢架结构施工方案要点.pdf
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1、单层无吊车梁钢结构(轻钢厂房)实 训基地施工方案 编制: 审核: 批准: 编制人: 2012 年 5 月 31 日 1.编制说明 本方案为单层无吊车梁钢结构制作、焊接、涂装、吊装施工专项方案。 本施工方案编制的目的是:钢结构课程实训编制的施工方案。 2.编制依据 2.1建筑工程施工质量验收统一标准 (GB50300-2001 ) ; 2.2钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001 ; ) 2.3轻型屋面梯形钢屋架(圆钢管、方钢管)(05G517 ); 2.4建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ81-2002) ; 2.5 冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GB50018-2002 ) ;
2、2.6 碳钢焊条(GB/T 511795) ; 2.7 门式钢架轻型房屋设计规程GBJ16-87 2.8钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规范JGJ82-91 2.9 钢结构制作工艺规程 (DBJ08-216-95) 2.10 钢砼组合楼盖结构设计与施工规程 (YB9238 92) 2.11 根据书本上的图纸 3. 工程概况 3.1 工程名称:门式钢架结构工程。 3.2 结构类型:单层轻钢结构。 3.3工程范围:钢结构制作安装 3.4 质量标准:合格 3.5 结构设计: 抗震设防烈度为不大于8 度,主体结构为轻钢结构, 采用双跨 门式钢架, 302=60m ,柱距 7.5m,屋面恒荷载 0.
3、30KN/, 屋面活荷载 0.50KN/ ;风荷载 0.50KN/。柱底为铰接,檩条、墙间间距宜:1.5m。门式钢架选 用的 Q235钢材,柱顶水平位移 H/60,柱间支撑受拉杆件长细比1/400(带张 紧设置) ,翼缘外伸部分宽厚比 15,主要受压构件长细比 180。焊接宜采用自 动焊接机或半自动焊接机进行焊接。屋面板的搭接长度为150250 ,墙板搭 接长度为 60100 。 3.6 施工特点与关键:该工程工期短,制作量大,构件数量多,高空安装作 业多。该工程的制作过程进度, 质量的控制是保证履约的关键。制作过程的关键 在于现场大型 H钢的生产线装备与生产工艺的合理性,先进性;其次是格构式
4、梁 柱的分段组对, 焊接与防止变形工艺技术的合理程度;安装的关键在于安装过程 的测量,合理的安装程序和重要节点的焊接。 4. 施工准备 4.1组织有关工程管理和技术人员熟悉设计图纸。 4.2 根据施工图纸及设备和技术条件,提出材料计划。 4.3 施工场地临时设施的准备、钢构制作车间的搭建,场内临时道路准备, 施工用电、施工用水准备,施工排水、排污的准备,在总包方的指导下绘制钢结 构预制现场的平面布置图。 4.4 对钢结构工程所使用的机械和辅助设备的性能进行检验,保证施工过程 中各种设备的工作状态良好,使用功能齐全。 4.5 钢结构工程所使用的材料应有质量证明书,符合标准后方可使用。 4.6 在
5、钢结构工程施工前, 应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训,并对 其进行技术、质量、安全交底,预防发生安全和质量事故。 4.7钢结构制作好后应按安装顺序堆放在支撑上。所垫支撑应有足够的支承 面,应防止支点下沉及过重、过高堆积。 4.8 准备好必须的施工机具,且运行良好。 4.9 各构件在吊装前应认真检查,并对各部位尺寸进行核对。钢构件应完成防 腐工作。 4.10 现场吊装前,应在柱顶埋件上弹好十字线,同时将标高控制点设置好。 现场场地应平整夯实,没有积水,并且要预留车道。 5. 主要工序及施工方法 5.1 钢结构制作 5.1.1 材质的控制 5.1.1.1钢材 A所使用钢材必须符合我国国家标准
6、(GB)或材料生产国国家的标准,其化 学成份及力学性能必须符合设计要求。 B使用的钢材须均为新制品,不得有裂痕、分层、锈蚀等。 C 工程常用钢材如下: 种类标准代号标准名称使用部位 Q235 GB700-88 碳素结构钢次构件 Q345 GB1591-94 低合金结构钢主构件 等边角度GB9787-88 热轧等边角钢尺寸、外形、重量 及允许偏差 连接件及其他 不等边角钢GB9788-88 热轧不等边角钢尺寸、外形、重 量及允许偏差 连接件及其他 工字钢GB706-88 热轧普通工字钢品种尺寸、 外形、 重量及允许偏差 其他 槽钢GB707-88 热轧普通槽钢品种尺寸、外形、 重量及允许偏差 连
7、接件及其他 D 钢材检查 (1)根据设计说明书及设计图,核对厂商提供的质保书并检测其外观和尺 寸是否符合规定值,并记录于检验记录表。 (2)厚钢板必须依规定作UT检测,检查是否有不符合规定的夹层存在。 (3)必要时钢材须送国家认可的机构作材质试验,主要进行拉伸试验测定 其强度,并可视业主需要可作弯曲试验、冲击试验、化学成份分析等。 5.1.1.2焊材 A常用焊材如表 AB所示。 表 A 手弧焊用焊条 焊条 型号 焊药 类型 焊接 位置 电流种类标准号 抗拉强度 Mpa (kg/mm 2) 屈服点 Mpa (kg/mm 2) 伸长率 (% ) E4303 钛钙型全位置 交流 直流正反接 GB 5
8、117 420(43)330(34)22 E5016 低氢钾型全位置 交流 直流反接 GB 5117 490(50)400(41)22 表 B CO2焊、埋弧自动焊用焊丝和焊剂 构件材质焊丝和焊剂 Q235 H08 H08A H08E 配合中或高锰焊剂 H08Mn H08MA 配合无或低锰焊剂 Q345 H08 H08E 配合高锰焊剂 H08 H08A H08E 配合中或高锰焊剂 B焊材的检验须核对其质保书是否与实物一致,其各项指标是否符合国家标 准等。 C焊材的保存不可置于潮湿的地方,应置于有遮盖有防潮设施的场所。 5.1.1.3涂料 A钢结构常用涂料如下表。 涂料名称 固 成 分 (%)
9、理论 涂布率 (M 2/L) 干 膜 厚 mm 干燥时间 主要特点 推荐 涂装方法 表干 硬干 表干 硬干 铁红醇酸底漆40 10 40 1.5 2 1. 低表面处理 , 佳防锈性能 2. 用醇酸面漆复涂 喷涂 环氧中涂漆65 7 80 2 8 1. 高膜厚 , 耐运输磨损 2. 可于恶劣环境下保护钢铁 的中层油漆 3. 也可作面漆 喷涂 环氧面漆60 4.8 70 2 6 高膜厚 , 高性能防腐蚀 2. 可抵抗烟雾和外溅酸碱 喷涂 醇酸面漆48 10 40 6 24 1. 常规面漆 , 用于维修和新 建筑物 2. 良好的装饰性 3. 易于保养 , 价格便宜 喷涂 5.1.2钢结构制作的工艺流
10、程: 材料检验出库 平板H 钢制作 预拼装 结构验收 编号、标识 运输 5.1.2.1放样和划线 1). 放样 所有钢构件在制作前均1:1 放施工大样,复核无误后方可下料。按照施工 图放样,逐个核对图纸之间的尺寸和方向等,放样时要预留焊接收缩量和加 工余量。特别注意各部件之间的连接点、连接方式和尺寸是否一一对应。 准备好薄铁皮和小扁钢等做样板、样杆。可先刷上防锈油漆后再使用。如果 利用旧的样板及样杆则必须清除原来样板、样杆上的字迹和记号后方能使 用,以免产生差错。放样工具:卷尺、板尺、石笔、粉线、划针、圆规、样 冲、铁皮剪刀等。卷尺、板尺必须经过计量部门的校验复核,合格且在有效 期的方能使用。
11、 以 1:1 的比例在样板台上放出大样。当大样尺寸过大时,可分段弹出必须 保证其精度。 放样结束,应对照图纸进行自检。检查样板是否符合图纸要求,核对样板数 量。 放样技术标准 ? . 放样所画的石笔线条粗细不得超过0.5mm,粉线在弹线时的粗细不得超过 1mm。 ? . 剪切后的样板不应有锐口,直线与圆弧剪切时,应保持平直和圆顺光滑。 ? . 样板的精度要求: 总长 1.0mm 宽度 1.0mm 两端孔中心距 1.0mm 孔中心位移 0.5mm 相邻孔距 0.5mm 两排孔中心距 0.5mm 两对角线差 0.5mm 2).划线和号料 准备并检查各种使用的工具,检查原材料的质量,如有疤痕、裂缝、
12、夹渣、 厚度不足等现象应调换材料,应根椐划线的方便来摊料,两根型钢之间要留 有 10mm 以上的间距,以便于划线。 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。 对于号料数量较多的型钢和板材 ,一般采用定位锯切或剪切以提高构件的正 确度。需要拼接的同一构件必须同时号料,以利拼接。成对的构件划线时必 须把材料摆放成对后再进行划线。当材料有较大幅度弯曲而影响号料质量 时,可先矫正平直再号料。 矩形样板号料,要检查原材料钢板两边是否垂直,如果不垂直则要划好垂直 线后再号料。带圆弧型的料 ,不论是剪切还是气割 ,都不应紧靠边进行号料, 必须留有间隙,以利剪切或气割。钢板长度不够需
13、要电焊接长时,在接缝处 必须注明坡口形状及大小,在焊接和矫正后再划线。 钢板或型钢采用气割切割时,要放出手动气割或自动气割的割缝宽度。其宽 度可按下列数值考虑: a、自动气割割缝宽度为3mm;b、手动气割割缝宽度为4mm。 角钢划线时,应将样杆与角钢一边靠正,然后用小角尺把样杆上的断线及眼 线等分别划在角钢上,再用划线尺划出孔的中心线。 槽钢划线时,样杆应放在腹板上,划出相应长度,再用小角尺划到翼缘上 工字钢和 H 型钢划线时,可用特制的卡板在两端划出工字钢或H 型钢上下缘 及腹板的中心点,用粉线弹出中心线,把样杆放在腹板中心线旁划出相应长 度再用样板卡板划端头。 号料技术标准 a、号料所画的
14、石笔线条粗细以及粉线在弹线时间的粗细均不得超过1mm。 b、号料敲凿子印间距,直线为40-60mm ,圆弧为 20-30mm 。 c、号料验收的公差: 长宽 1.0mm 两端孔中心距 0.5mm 对角线差1.0mm 相邻孔中心距 0.5mm 两排孔中心距 0.5mm 冲点与孔心距位移 0.5mm 5.1.2.2切割 切割范围 H 型钢的腹板、翼板的直条钢均在车间采用GS/Z-4000 型直条切割机,零 件或厚钢板采用娄挖切割机切割。其它平板配件采用剪板机剪切。型钢以及 钢管等的下料采用锯割或氧乙炔焰切割。 剪切 a、剪切采用剪板机剪切Q11-20 2000 b、机械剪切的零件,其钢板厚度不大于
15、12.0mm ,剪切面应平整; c、机械剪切的检验标准: 零件宽度、长度 3.0mm 边缘缺棱1.9mm 型钢端部垂直度2.0mm d、碳素结构钢环境温度低于-20、低合金结构钢环境温度低于-15时, 不得进行剪切、冲孔。 e、为了保证零件的剪切质量,还必须注意下列几点: 材料剪切后的弯扭变形,必须进行矫正。 材料剪切后,发现断面粗糙或带有毛刺,必须修磨光洁。 气割 a 、气割采用手工气割、机械气割。机械气割型号采用GS/Z-4000数控直条 切割机。 b、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。 c、气割的验收技术标准(允差值): 零件宽度、长度 3.0
16、mm 切割面平面度0.05t 且不大于 2.0mm 割纹深度0.2mm 局部缺口深度1.0mm d、气割时根据气割机械的类型和可切割的钢板厚度选择正确的工艺参数 (如割嘴型号,氧气压力,气割速度和预热火焰的能率等)。 (5)边缘加工 气割或机械剪切的零件,需要进行边缘加工时,其刨削量不应小于 2.0mm。 边缘加工允许的偏差应符合下列数值: 零件宽度、长度 1.0mm 加工边直线度L/3000 且不大于 2.0mm 相邻两边夹角 6 加工面垂直度0.025t 且不大于 0.5mm 加工表面粗糙度50 焊缝坡口尺寸参照钢结构焊接工艺规程 多火嘴门型切割机示意图 5.1.2.3组装 H 型钢组立采
17、用型号为HG-18000III 的 H 型钢自动组立机。 组装前,连接接触面和沿焊缝边缘每边30-50mm 范围内的铁锈、毛刺、 污垢、冰雪等应清除干净。 板材的拼装,应在组装前进行;构件的组装应在部件组装、焊接、矫正 后进行。 组装焊接 T 型组立后,吊转 180度进行 H 型组立,然后吊至门式自动焊 进行焊接,焊接详见钢结构焊接工艺规程。 组装焊接的允许偏差如下: 对接焊缝对口错边量t/10 且不大于 3.0mm 翼板垂直度b/100且不大于 3.0mm b=翼缘板宽度 腹板中心偏移 2.0mm 高度偏差当 h1000时,+4.0mm 截面宽度 3.0mm 弯曲矢高 l/1000,且不应大
18、于 10.0mm (受压构件除外) 扭曲h/250,且不应大于 5.0mm 附板局部平面度当厚度小于 14mm 时,3.0mm 当厚度大于等于 14mm 时,2.0mm H钢组立顺序如下图示: 预热氧 切割氧 乙炔 5.1.2.4矫正 H 型钢矫正采用 JZ-40A 型钢翼缘矫正机。 碳素结构钢和低合金结构钢在加热矫正时,加热温度应根据钢材性能选 定,但不得超过 900。低合金结构钢在加热矫正后应缓慢冷却。 矫正后的钢材表面 ,不应有明显的凹面或损伤 ,划痕深度不得大于0.5mm。 当零件采用热加工成形时,加热温度宜控制在900-1000;碳素结构钢在 温度下降到 700之前,应结束加工;低合
19、金结构钢应缓慢冷却。 弯曲成形的零件应采用弧形样板检查。当零件弦长小于或等于1500mm 时,样板弦长不应小于零件弦长的2/3;零件弦长大于 1500mm 时,样板 弦长不应小于 1500mm。成形部位与样板的间隙不得大于2.0mm。 H矫正采用专业的 H型钢矫正机,如下图所示: 5.1.2.5制孔 制孔采用型号为 z305016(I)的摇臂钻床或磁力钻。 普通孔距要求不高的构件采用划线钻孔,对作为定位的构件的孔或其他孔 距精度要求较高的孔,采用钻模板或钻模钻孔;高强螺连接的构件或设 计上有特殊要求的构件应用钻模板或钻模钻孔; A、B 级螺栓孔( I 类孔),应具有 H12 的精度,表面粗糙度
20、Ra 不应大于 12.5 m 。 C 级螺栓孔(II 类孔),孔壁表面和粗糙度Ra 不应大于 25m ,允许偏差 应符合规定: C 级螺栓孔的允许偏差( mm) 直径 1.0 圆度2.0 垂直度0.03t 且不大于 2.0 螺栓孔孔距的允许偏差应符合下列规定: 同一组内任意两孔间距离 当500时,为 1.0 当50 1-1200 时,为 1.5mm 相邻两组的端孔间距离 当500时, 1.5mm 当501 -1200 时,为 2.0mm 当1201 -3000 时,为 2.5mm 当3000 时,为 3.0mm 螺栓孔的允许偏差超过上述规定时,不得采用钢块填塞,采用与母材材质 相匹配的焊条补焊
21、后重新制孔。 螺栓孔的分组应符合下列规定:a、在节点中连接板情形一根杆件相连的 所有螺栓孔为一组; b、对接接头在拼接板一侧的螺栓孔为一组;c、在 两相邻节点或接头间的螺栓孔为一组,但不包括上述两款所规定的螺栓 孔;d、受弯构件翼缘上的连续螺栓孔,每米长度范围内的螺栓孔为一组 5.1.2.6表面处理 ?端面铣 对图纸要求端面铣的构件应按下列验收技术标准验收(允差值):两端铣平 进构件长度 2.0mm 两端铣平时零件长度 0.5mm 铣平面的平面度0.3mm 铣平面对轴线的垂直度l/1500 ?摩擦面处理 强度螺栓摩擦面处理后的抗滑移系数值应符合设计的要求。 用砂轮打磨处理摩擦面时,打磨范围不应
22、小于螺栓孔径的4 倍,打磨方 向宜情形构件受力方面垂直。 理的摩擦面,出厂前应按批作抗滑移系数试验,最小值应符合设计的要 求;出厂前应按批附3 套与构件相同材质、相同处理方法的试件,由安 装单位复验抗滑移系数。在运输过程中试件摩擦面不得损伤。 理好的摩擦面,不得有飞边、毛刺、焊疤或污损等。 5.1.2.7钢结构焊接 焊前准备 a、接坡口形式应根据图样要求或工艺条件选用标准坡口。 b、坡口制备 碳素钢和标准抗拉强度下限值540MPa 的强度低合金钢可采用冷加工方 法,也可采用热加工方法制备坡口。 c、焊前坡口检查 焊接坡口应保持平整,不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷,形状和尺寸应符合 相应规定。 将
23、坡口表面及两侧(以离坡口边缘的距离计焊条电弧焊各10mm,埋弧焊、 气体保护焊各20mm,电渣焊各 40mm)的水、铁锈、油污、积渣和其它有 害杂质清理干净。 d、焊条、焊剂要按规定烘干、保温,焊丝需去除油锈,保护气体应保持干 燥。有效期内。 组对定位 a、组对时,坡口间隙,错边量应符合规定; b、尽量避免强力组装,定位焊缝间距要符合规定。 c、焊接接头拘束度大时,应采用抗裂性能好的焊条施焊。 d、定位焊缝不得有裂纹,否则应清除重焊。 e、熔入永久焊缝内的定位焊缝两端应便于接弧,否则应予以修整。 (1)柱组合示意图: (2) 梁组合示意图 焊接 a、焊前应按接头形式编制焊接工艺卡,焊工应按图样
24、、工艺文件、技术标 准进行施焊。 b、接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施,否则禁止施焊。 风速:气体保护焊时大于2m/s,其他焊接方法大于10m/s; 相对湿度大于 90%; 雨雪环境; 焊件温度低于 -20。 c、电弧擦伤处的弧坑须经修磨,使其均匀过渡到母材表面,修磨的深度应 小于该部位钢材厚度的5%且不大于 2mm,否则应予以补焊。 d、双面焊须清理焊根,显露出正面打底的焊缝金属。对于自动焊,若经试 验确认能保证焊透,可不作清根处理。 e、每条焊缝应尽可能一次焊完。当中断焊接时,对冷裂纹敏感的焊件应及 时采取后热、缓冷措施。 f、采用锤击消除残余应力时,第一层焊缝和盖面层焊缝不宜
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