构件的截面办法、衔接办法及制造办法

  受拉构件的截面办法如图9-1所示。当受力较小时，可选用热轧型钢和冷弯薄壁型钢，如图9-1（a）所示。

  当受力较大时，可选用由型钢或钢板组成的实腹式截面办法，如图9-1（b）所示。当构件较长且受力较大时，可选用型钢组成的格构式截面办法，如图9-1（c）所示。

  ★ 2、受弯构件的截面办法只受弯矩效果或受弯矩与剪力一起效果的构件称为受弯构件。实践工程中，以受弯受剪为主但效果着很小的轴力的构件，也常称为受弯构件。结构中的受弯构件首要以梁的办法呈现，一般受弯构件和广义的梁是指同一紧记。按曲折变形状况不同，构件可能在一个主轴平面内受弯，也可能在两个主轴平面内受弯。前者称为单向曲折构件（梁），后者称为双向曲折或斜曲折构件（梁）。按支承条件的不同，受弯构件可分为简支梁、接连梁、悬臂梁等。按在结构体系传力体系中的效果不同，受弯构件分为主梁、次梁等。按截面办法和尺度沿构件轴线是否改动，有等截面受弯构件和变截面受弯构件之分。在一些状况下，运用变截面梁能够节约钢材；但也可能会添加制造本钱。按截面构成办法的不同，受弯构件可分实腹式截面和空腹式截面，前者又分为型钢截面与焊接组合截面。

  选用型钢的受弯构件，一般运用工字钢（也称为I形钢）或截面宽高比较大（0.5～1.0）的宽翼缘工字钢（以下称H形钢）和槽钢等（下图（a））。工字钢与H形钢的材料在截面上的散布比较契合构件受弯的特色，用钢较省，因而运用遍及。槽钢翼缘较小，并且截面单轴对称，剪力中心在腹板外侧，绕截面对称轴曲折时简单发生改动，运用常常选用必定的办法，或使外力通过剪力中心，或许加强束缚条件。

  冷弯薄壁型钢（下图（b））也是常常用于受弯构件的型钢截面。在室温条件下加工成型的冷弯薄壁型钢，板壁都较薄，国内现在出产的首要在1.5～3.0mm的规模内，所以多用在接受较小荷载的场合下。例如房屋修建中的屋面檩条和墙梁。

  因为遭到轧制设备的束缚，当型钢标准不能满意受弯构件的要求、或考虑最大极限地节约钢材时，可选用焊接组合截面（下图（c））。焊接组合截面由若干钢板、或钢板与型钢衔接而成。它的截面比较灵敏，有的状况下可使材料的散布更简单满意工程上的各种需求。然后节约用钢。用3块钢板组成的工字形截面、4块钢板组成的箱形截面，以及由若于个箱室组成的多室箱形截面。在工程中运用也很广泛。

  空腹式截面（下图（d））能够减轻构件的自重。在修建结构中也方便了管道的通行，对显露的结构构件，有时还能起到空间韵律改动的效果。

  除了钢构件外。有用钢筋混凝土和轧制型钢或焊接型钢构成的组合梁，其间作为修建物楼面、桥梁桥面等的混凝土板。也作为梁的组成部分参加反抗弯矩。

  构件遭到沿杆轴方向的压力（轴力）和绕截面形心主轴的弯矩效果，称为压弯构件。假如只要绕截面一个形心主轴的弯矩，称为单向压弯构件；绕两个形心主轴都有弯矩时，称为双向压弯构件。弯矩能够由偏心轴力引起时，这种状况称为偏压构件。

  修建结构中的钢柱大多是典型的压弯构件；钢桁架中的弦杆和腹杆若比较粗短，加上端部有很强的滚动束缚时，也是压弯构件。图9-3压弯构件截面办法。

  压弯构件的截面办法按其组成办法区别，能够有型钢 （图9-3a、b）、钢板焊接组合截面（图9-3c、g）或型钢与型钢、型钢与钢板的组合截面（图9-3d、e、f、h、i）；

  以几许特征分，能够有开口截面，也能够有沉默截面（图9-3g～j），有双轴对称也有单轴对称截面；除了实腹式截面外（图9-3a～j），为了进步截面的抗弯刚度，还常常选用格构式截面（图9-3k～o）。

  二、钢结构构件的衔接办法钢结构构件间的衔接办法首要有高强螺栓衔接、焊接等。

  柱与柱的衔接因柱的截面不同而选用的衔接办法不同，如柱为H型钢柱可用高强螺栓衔接或高强螺栓与焊接一起运用的混合衔接，如为箱形截面柱多选用焊接。（图9-4）。

  ★ 2、柱与梁的衔接 由梁截面多为H型钢梁，其与柱的衔接可用高强螺栓衔接、焊接和混合衔接。（图9-5）。

  三、钢构件的制造钢结构工程与混凝土结构工程的最大不同在于其构件的绝大部分是在加工厂完结的，因而，钢构件的制造质量特别是尺度精度直接影响钢结构的现场装置。

  钢构件在加工厂制造的流程为：编制构件制造指示书→原材料纠正→放样、号料、切开→制孔、边际加工→组装和焊接→端部加工和冲突面处理→除锈和涂装→查验和发运。

  钢构件的制造，是钢结构工程中的一项十分重要的作业进程，在制造前应根据规划文件和施工图以及制造条件，编制构件制造施工指示书。其首要内容有：

  （1）施工中所根据的标准和标准；（2）制品的技能要求，其间包含工序的技能要求和各技能工种的技能要求；（3）选用的加工、焊接设备和工艺配备；（4）焊工和查验人员的资历证明；（5）制造厂家的办理和质量确保体系；（6）各类查看表格。

  型材在轧制、运送、装卸、堆积进程中，可能会发生外表不平、曲折、波浪形等缺点。这些缺点有的需求在划线下料之前纠正，有的则需在切开之后进行纠正。在纠正时，应留意下述几点：（1）碳素结构钢和低合金结构钢应留意纠正的环境温度和加热温度，碳素结构钢在环境温度低于-16℃、低合金结构钢在环境温度低于-l2℃时，不得进行冷纠正和冷曲折。（2）在加热纠正时，加热温度应根据钢材功能选定，但不得超越900℃。低合金结构钢在加热纠正后应缓慢冷却。（3）纠正后的钢材外表，不该有显着的凹面与损害，划痕深度不得大于0.5mm，且应契合国家现行有关标准对外表质量的要求。钢材纠正后的答应差错，应契合有关钢结构标准或其它规划材料的规则。

  放样和样板（样杆）是号料的根据，应根据同意的施工图进行放样，制造样板或样杆，并规则其答应差错，便于工序查看，关于平行线间隔和分段尺度、宽度、长度、孔距，其答应差错为±0.5mm；对角线mm；加工样板的视点答应差错为±20ˊ。放样应选用通过计量检定的钢尺，并将标定的差错值计入量测尺度。尺度划法应先量全长后分尺度，不得分段测量相加，避免差错堆集。

  号料应运用通过查验合格的样板（样杆），避免直接用钢尺所构成的过大差错或看错尺度而引起的不必要丢失。号孔应运用与孔径持平的圆规号孔，并打上样冲作出符号，便于钻孔后查看孔位是否正确。号料的答应差错为：零件外形尺度±1.0mm，孔距±0.5mm。

  切开分为机械剪切、气割、锯切类型。机械剪切用于切开厚度小于12mm的钢板；气割则用于切开厚度大于l2mm钢板；锯切用切开宽翼缘型钢。

  切开后的钢板或型钢在焊接组装前需作边际加工，构成焊接坡口。焊缝坡口加工可选用气割、铲削、坡口机切削等办法，边际加工需用样板操控坡口视点和各部尺度，当选用气割或机械剪切的零件，其边际加工的刨削量不该小于2.0mm。

  制孔时，应留意孔的类型及其制造要求。关于A、B级螺栓孔应确保孔距精度和孔壁外表粗糙度；关于C级螺栓孔应确保冲突型高强度螺栓孔径比杆径大1.5～2.0mm承压型高强度螺栓孔径比杆径大1.0～1.5mm。

  板材、型材因为长度（板材包含宽度）遭到束缚，往往需求在工厂进行拼接；一个较杂乱的构件由许多零件或部件 （组合牛腿等）组成。为削减构件的焊接剩余应力，应先进行材料拼接和部件组装，待焊接、纠正后再进行构件的组装、焊接。一般，焊接H型钢和柱均先在组装台座上进行焊接小组装，结构短梁与柱身再进行焊接大组装，构成梁柱的结构节点。

  焊接工艺鉴定是确保钢结构焊缝质量的条件，通过焊接工艺鉴定挑选最佳的焊接材料、焊接办法、焊接工艺参数、焊后热处理等，以确保焊接接点的力学功能到达规划要求。关于任何施工单位初次运用的钢材、焊材及改动焊接办法、焊后热处理等，有必要进行焊接工艺鉴定，工艺鉴定合格后写出正式的焊接工艺鉴定陈述和焊接工艺辅导书；用于辅导构件的焊接组装。焊工应通过考试并获得合格证后方可从事焊接作业，焊工停焊时刻超越6个月，应从头考试。

  钢构件的板件间焊接接头办法首要有对接接头、T形接头、角接接头、十字接头号。对接焊缝及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两头设置引弧和引出板，其材料和坡口办法应与焊件相同。引弧和引出的焊缝长度：埋弧焊应大于50mm；手艺电弧焊及气体维护焊应大于20mm焊接结束后应选用气割切除引弧和引出板，并修磨平坦。

  角焊缝转角处宜接连绕角施焊，起落弧点距焊缝端部宜大于l0mm，角焊缝端部不设置引弧和引出板的接连焊缝，起落弧点距焊缝端部宜大于l0mm，且弧坑应填满。

  焊接厚度大于50mm的碳素结构钢和厚度大于36mm的低合金结构钢，施焊前应进行预热，焊后应进行后热。预热温度宜操控在100～150℃；后热温度应由实验确认。预热区在焊道两边，每侧宽度均应大于焊接厚度的两倍，且不该小于100mm。

  在工厂进行焊接时，除选用惯例的手艺电弧焊外，可选用CO2气体维护电弧焊，该办法用已为气体对焊缝进行维护，其焊接功率为手艺电弧焊的4倍，且可削减夹渣、气泡等缺点。关于H型钢的翼缘与腹板、箱形柱的四个角区还可选用主动埋弧焊进行焊接组装。

  碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完结焊接24h今后，方可进行焊缝探伤查验。部分探伤的焊缝，有不答应的缺点时，应在该缺点两头的延伸部位添加探伤长度，添加的长度不该小于该焊缝长度的10%，且不该小于200mm；当仍有不答应的缺点时，应对该焊缝进行百分之百探伤查看。

  栓钉焊焊后应进行曲折实验查看，查看数量不该少于1%；当用锤击焊钉（螺柱）头、使其曲折至30o时，焊缝和焊热影响区不得有肉眼可见裂纹。

  钢构件的端部铣平应在纠正合格后进行，两头铣平常，构件长度的答应差错为 2.0mm；零件长度的答应差错为 0.5mm；铣平面的平面度答应差错为0.3mm；铣平面对轴线。

  钢构件冲突面处理是指运用高强螺栓衔接时构件触摸面的钢材外表加工，通过加工使其触摸处外表的抗滑移系数到达规划要求额定值，一般取0.45～0.55。在施工条件受束缚时，部分冲突面可选用角向磨光机打磨，打磨方向宜与构件受力方向笔直，规模不该小于螺栓孔径的4倍。一般冲突面选用喷砂后生赤锈的处理办法，按此法处理后的冲突面在出厂前应按批作抗滑移实验，最小值应契合规划要求。

  在钢材外表涂刷防护涂层，是避免腐蚀的首要手法。其涂料、涂装遍数、涂层厚度均应契合规划要求。当规划对涂层厚度无要求时，宜涂装4～5遍，涂层干漆膜总厚度：室外应为150μm，室内应为125μm，其答应差错为-25μm。涂装工程由工厂和装置单位一起承当时，每遍涂层干漆膜厚度的答应差错为-5μm。当规划对涂层厚度有要求时，规划最低涂层干漆膜厚度加答应差错的绝对值即为涂层的要求厚度，其答应差错应契合规划对涂层厚度无要求时的规则。涂装时环境温度宜在5～38℃之间，相对湿度不该大于85%，构件外表有结露时不得涂装，涂装后4h内不得淋雨。施工图中注明不涂装的部位不得涂装。装置焊缝处应留出30～50mm暂不涂装。

  钢构件涂装结束后，应在构件上标示构件的原编号。大型构件还应标明质量、重心方位和定位符号。

  钢构件制造完结后需按施工图、编制的制造施工辅导书以及 《钢结构工程施工及查验标准》的规则进行查验。钢构件出厂时，应提交下列材料：产品合格证；施工图和规划变更文件，规划变更内容应在施工图中相应部位注明；制造中对技能问题处理的协议文件；钢材、衔接材料和涂装材料的质量证明书或实验陈述；焊接工艺鉴定陈述；高强螺栓冲突面抗滑移系数实验陈述、焊缝无损查验陈述及涂层查验材料；首要构件查验及预组装记载等。

  包装应在涂层枯燥后进行；包装应维护构件涂层不受损害，确保构件、零件不变形、不损坏、不流失；包装应契合运送的有关规则。包装箱上应标示构件、零件的称号、编号、质量、重心和吊点方位等，并应填写包装清单。