钢结构技术总结

发布 2021-05-29 18:15:28 阅读 9324

1、结构cad设计与cam制造技术。

1.1工程概况。

xx博物馆钢结构有26根钢管混凝土柱,且均伸至屋面,二层有49根钢骨混凝土梁,三层有256根钢梁,屋面有252根钢梁,在v形结构的东、西边两侧有2榀钢桁架,v形中间部位室外空间两侧有6个折板钢架区,此外尖头飞檐部分有四榀桁架。由于构件本身体量较大钢板厚,桁架投影长度长、跨度大,不便整体运输,需要工厂预制半成品对构件进行分段制作。以业主提供的图纸为依据,结合工厂制作条件、运输条件,考虑现场拼装、安装方案及土建条件应用cad、cam、xsteel进行施工详图设计。

1.2应用cad、cam工厂预制半成品技术策略1.3 半成品加工图设计软件。

结合我们以往的深化工程设计经验,对于本次钢结构项目的深化设计,主要采用tekla公司的软件xsteel 11.1进行各楼层钢结构的详图设计;采用cad绘图软件进行局部节点的详图设计。

1.3.1 xsteel11.1深化设计软件。

我公司为tekla软件公司的授权使用商,具体设计步骤如下:

xsteel 11.1程序设有适合中国标准的钢结构设计环境,所有的型材规格、节点形式都是按钢结构设计规范要求来设置,所以建模时选用的构件及截面规格严格按照原结构设计文件的要求,对于非标准的节点,也可以按要求进行自定义节点的设计。整个节点的“加装”是全参数化的。

结合各种钢结构工程特点,该程序可以设定多用户环境,即整个建模工作可以通过局域网由多人分区分楼层进行,将其中的一台电脑用户设定为主服务器。由于整个深化设计使用程序来完成,钢结构模型经过多次校对审核,若不考虑工厂加工的误差,按深化图加工制作的所有构件至现场是能够准确无误的安装就位。对施工过程中的修改或调整,依然是根据修改或变更的内容先修改好整体模型,然后再次运行“重新编号”,程序会以原来的编号继续顺延下去,并将与之相关联的梁柱的修改以“更新标记”的形式出现,使修改内容一目了然,整个深化图始终保持最终最新的版本。

1.3.2 cad深化设计软件。

autocad是现在较为流行、使用很广的计算机辅助设计和图形处理软件。在cad绘图软件的平台上,我司根据多年从事本行业设计、施工经验自行开发了一系列详图设计辅助软件,能够自动拉伸各种截面进行结构的整体建模;对于构件设计能够自动标注尺寸、出具详细的材料**;对于节点设计能够自动标注焊接形式、螺栓连接形式、统计出各零件尺寸及重量等。本工程桁架节点比较复杂,采用灵活性能比较好的cad绘图软件进行详图设计。

1.4 cad、cam半成品制作设计的方法。

加工制作图纸的设计:应用cad、cam建立结构整体模型→现场拼装分段(运输分段)→加工制作分段→分解为构件与节点→结合工艺、材料、焊缝、结构设计说明等→设计详图。

1.4.1 整体建模。

建实体建模前,对设计院提供的钢结构施工图进行仔细的阅读,将图中有不明确或有疑点的问题逐一列出,形成文件资料,并及时向负责该项目的总工程师汇报,与设计院对问题进行逐一核实。整个建模工作可以通过局域网由多人分区分楼层进行,将其中的一台电脑用户设定为主服务器,可以随时观察和校对其他用户已经完成的模型。

所有的钢结构模型“搭建”同时,可给每一构件定义它的前缀号(如一层主钢梁定义为:1- gl*,一节柱定义为:1- gz*),模型完成后,由程序来运行“拼装校核”,再次检查模型,最后再由程序完成“全部编号”工作。

照上述步骤完成后,再由程序导出构件、零件号最终深化图纸,最后完成图纸的“自校——互校——校对——审核——签字”。

1.4.2 半成品构件图及零件图。

构件图可通过整体模型导出,但需考虑加工制作、运输分段,安装方案,节点划分,制作工艺,焊接收缩及变形等因素。

加工制作分段(运输分段)的拆分原则与考虑因素:

1)便于深化设计与加工,满足工厂加工制作切割、焊接等设备的性能要求。

2)构件的长度、宽度与高度、以及单元重量制作要满足工厂起重吊装设备的能力,同时方便构件的运输。

3)方便工厂检验设备、检验控制点、隐蔽焊缝的检验等。

4)结合焊接工艺,保证构件与节点翻身起吊后的俯焊、平焊、立焊位置。

5)分段接口的做法(切口及坡口),以及连接的板件设置,尽量采用立拼或卧拼,避免仰焊。

6)同时考虑现场吊装分段,考虑吊机起重能力及吊装方案,以确定吊装的单元。

7)考虑拼装时的操作安全,以及现场的拼装定位等因素。

1.5 实施效果。

通过在xx博物馆工程的钢结构设计和制作中应用cad和cam技术,保证了钢结构设计的准确性,提高设计效率,并显著提高钢结构加工效率和加工精度,保证了钢结构设计的准备性,提高设计效率,并显著提高钢结构加工效率,节约了工程成本。

2、厚钢板焊接技术。

2.1工程概况。

xx博物馆钢结构有26根钢管混凝土柱,且均伸至屋面,二层有49根钢骨混凝土梁,三层有256根钢梁,屋面有252根钢梁,在v形结构的东、西边两侧有2榀钢桁架,v形中间部位室外空间两侧有6个折板钢架区,此外尖头飞檐部分有四榀桁架。

2.2主要施工技术。

2.1.1采用液化石油气切割

与乙炔气切割相比!预热时间较长!切割速度较慢,但切割面光滑,不渗碳,成本下降15%以上,比较经济安全。

2.1.2厚钢板的对接

采用双u型坡口埋弧自动焊,厚钢板的对接只允许在长度方向对接。

2.1.3切割时技术参数

厚度90mm 氧气压力0.65~0.80mpa,燃气压力0.03~0.06mpa,切割速度130~230mm/min。

2.1.4厚钢板焊接坡口

采用龙门刨刨削而成,加工后用样板检查坡口尺寸, 厚钢板对接在专用平台上进行,以保证对口错边不大于2mm。

2.1.5厚钢板在对接前

对坡口及坡口边缘100mm范围内进行彻底检查,并采用超声波检查内部缺陷,对夹层、裂纹、夹灰等缺陷及时进行处理。

2.1.6焊前处理

厚钢板对接定位后,在焊道两侧100mm范围内的母材用每隔 500mm设置电炉板一块2.0kw,均匀加热至100℃左右,停止加热20分钟,以利于热量向板中心传递,然后继续加热至150℃,测温点设在焊道两侧100mm边远处。

2.1.7焊接过程

打底焊采用手工电弧焊,中间层及盖面层采用埋弧自动焊,控制好层间温度。厚钢板剖口焊中留钝边6mm,主要防止焊穿。为控制焊接变形,工艺要求先焊正面t/3(t为钢板厚度)然后翻转工件采用碳弧气刨清根后,用砂轮打磨清除渗碳层与溶渣(碳弧气刨使用后焊缝表面附着一层高碳晶粒是产生裂缝的致命缺陷)直至露出金属光泽后再采用热磁粉探伤法进行底部的mt探伤,待确定无裂缝后进行反面焊缝(约t/3) 的施焊。

焊完后再翻转从工件,焊接正面的其余焊道,直至完成盖面焊。盖面焊结束后立即将焊缝及150mm范围内用石棉布覆盖,并加热至200℃~300℃保持5小时以上, 焊缝施焊24小时后作无损探伤。

2.3 实施效果。

本工程属于大跨度空间钢结构,焊接质量与工艺直接影响刊工程整体质量和经济效益,通过上述技术措施和工艺方案的实施,使整个工程的焊接工作处于严格的受控状态,产品的焊接质量,外形尺寸均控制在规范允许的偏差范围内。通过工程检验,焊接技术工艺措施对保证质量,减少变形,降低焊材消耗均产生了良好的效果,为大型钢结构安装工程焊接技术提供了有价值的参考经验。

3、钢结构安装施工**技术。

3.1工程概况。

xx博物馆钢结构有26根钢管混凝土柱,且均伸至屋面,二层有49根钢骨混凝土梁,三层有256根钢梁,屋面有252根钢梁,在v形结构的东、西边两侧有2榀钢桁架,v形中间部位室外空间两侧有6个折板钢架区,此外尖头飞檐部分有四榀桁架。

3.2 钢结构的安装。

3.2.1 结构内部钢柱、梁的安装顺序。

先进行1号线路内部结构的钢柱、梁安装,然后安装东边的钢桁架、折板钢架。在土建方提供西边作业面后,再进行2号线路的钢柱、梁安装。

在内部结构中,有个庭院,如下图所示,从相对标高-6.000m至顶标高21.4m,均无土建施工,在二层有钢连廊,三层和屋面为钢梁和水平支撑,安装此区域的钢构件需要搭设满堂脚手架作为操作平台。

脚手架的纵距、横距、步距均为1.5m。

3.3 桁架的安装。

3.3.1 桁架的安装顺序。

安装东边的内部结构的钢柱、梁后,再进行东边hj1安装,但为了给hj2、hj3的留出安装的作业面,从南至hj3之间的hj1部分先不安装。在西边桁架具有安装作业面后用同样的方法安装西边的hj1,然后搭设操作架和承重架(详见《脚手架布置图》),接下来安装hj2,在安装hj2弦杆之时,就把其与内部结构相连接的钢梁安装,使结构形成稳定的空间受力体系,接下来安装hj3,在安装hj3弦杆之时,安装hj2、hj3之间的连梁,使稳定的空间受力体系逐渐向“飞檐”部分延伸,之后安装两榀hj1的“飞檐”部分,最后安装两榀hj4。针对每榀桁架的安装顺序都是,先安装下弦,焊接成整体后,再安装腹杆,只进行连接处螺栓的初拧,接下来再安装上弦,校正好腹杆和上弦后,最后进行焊接。

即从下往上安装。

3.3.2 桁架的安装具体分析。

1)作业半径最大的为构件为hj1x-4,其重量为18吨,作业半径为23m,作业臂长需要大于30m。剪力墙中有钢骨柱,hj1x-4由钢骨柱直接支撑和固定。

hj1x-4(桁架下弦杆)吊装图。

2)桁架采用空中散拼的方法,分段后的构件最重的为22吨(即下图左边汽车吊吊装的构件hj1s-5),其作业半径为14m,作业臂长为25.5m。

构件hj1s-5(桁架上弦杆)吊装图。

钢桁架的安装需要搭设操作平台脚手脚和承重脚手架,详见附图。

桁架与内部结构相连。

桁架穿过剪力墙,与钢柱牛腿刚接,与钢梁铰接。为了保证施工安全,桁架构件在一旦能与内部结构的钢柱、钢梁连接,就立即连接,尤其是刚接节点,在校正好后,优先焊接牢固,使其形成稳定结构。桁架的自重均作用在内部结构上,而不是承重脚手架上。

如此尽量利用原有的结构来承载,减小临时支撑的负载。

3)飞檐部分的安装。

第1步:安装hj2下弦杆,把其与内部结构相连接的钢梁安装,然后安装hj2腹杆、弦杆,最后,立即把其与内部结构相连接的钢梁安装,使结构形成稳定的空间受力体系。

钢结构施工技术总结

2.3.2 购置先进设备,保证方案的实施项目经理部购买了先进的全站仪,技术人员配备了计算机,购买了专用于厚板焊接的松下气保焊机,远红外测温仪等设备,为保证技术方案的顺利实施奠定了基础。2.3.3 发挥专家的作用,攻克技术难题公司派专家 工程技术人员深入现场,跟踪指导服务,不断发现 解决问题。他们脚踏...

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