钢结构圆管结构

钢结构圆管柱两类斜牛腿的制作工艺及安装分析与研究提要：钢结构圆管柱是场馆类等大跨度建筑中常用到的结构部件，而为实现建筑外形的多样化话及良好的视觉效果，常常是圆管柱有一定角度的倾斜，导致与柱连接的梁出现不同方向的倾斜，在生产和制作的过程中采用斜牛腿的形式。

本文通过对两类斜牛腿的制作工艺进行分析和探究，选择出最实用的加工方法，提高效率的同时为类似工程部件的加工制作提供有益的参考。

关键词：圆管柱斜牛腿制作工艺一、引言钢结构因其材料强度高、自重轻等优异性能，在工业、民用等建筑上广泛使用，特别是在建造大型厂房、大跨度场馆等对造型独特的建筑。

其中圆管柱斜牛腿一般因建筑造型的需要使柱子倾斜而导致的，使在该类构件在加工制作的过程中有较大的难度，工艺上必须严格控制，材料制作尺寸精度要求高，焊缝质量要求严格。

本文通过对两类不同方向斜牛腿多种加工方法进行分析对比，选择最适用于该类构件的加工制作方法，旨在为类似构件的制作提供有益的产考。

二、工程简介济南华侨城绣源河文旅综合项目一期城市展示中心部分，整体外形呈椭圆状，长度方向126m，宽度方向100m，建筑高度23.5m，共3层。

采用32根钢结构圆管柱实现椭圆状，圆管柱规格为Φ1070*16，与之想连接的钢梁包含H750*500*28*32、H600*400*32*40、H600*500*24*32等7类，材质均为Q345B。

种类较多导致工厂制作的难度大，尺寸精度不易控制。

构件及零件如图1，图2，图3所示。

图1 两类牛腿的结构形式图2 两类牛腿零件示意图圆管柱斜牛腿的结构形式：圆管柱由四段管径、壁厚相同的钢管通过工厂制作，现场对接焊接连接成整体，每一个分段上都有牛腿及对应的内个板。

如图1，图2，将H型钢牛腿的平面中心线是否在同一平面内将牛腿分为两类，一类为在同一平面内，为牛腿1，；另一类不在同一个平面内，为牛腿2。

这两种牛腿在制作、焊接、安装上都有一定的难度，现已工程实例你参照，对比分析最合适的制作方法。

钢结构作业文件文件编号：WYZG-010版本号/修改次数：A/2圆管柱制作通用工艺受控状态：受控本发放序号：实施日期：发布日期: 编写录目审核批准1、主体内容与适用范围主体内容: 圆管柱的一般制作流程。

适用范围：建筑钢结构中圆管柱的制作。

2、编制依据1）《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99-982）《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-20023）《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-20014）《结构用无缝钢管》 GB8162-19995）《直缝电焊钢管》 GB11345-896）《低合金钢焊条》 GB5118-957）《碳钢焊条》 GB5117-958）《熔化焊用钢丝》 GB/T14957-949）《气体保护焊用钢丝》 GB/Y14958-9410）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》 GB11345-9111）《钢结构设计规范》 GB50017-200312）《碳素结构钢》 GB700-8813）《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-9414）《厚度方向性能钢板》 GB5313-853、材料的要求和选用原材料的选用及其适用标准3.1.1钢管(1) 圆管柱钢材主要采用Q235B和Q345B，其质量标准应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700-88）及《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）的要求。

其力学性能及碳、硫、磷、锰、硅含量的合格保证必须分别符合标准《结构用无缝钢管》（GB8162-1999）或《直缝电焊钢管》GB11345-89。

(2)结构用无缝钢管的弯曲度、外径和壁厚等的允许偏差应符合表1的规定。

表1 无缝钢管弯曲度、外径和壁厚的允许偏差(3)直缝电焊钢管外径和壁厚的允许偏差应符合表2的规定。

表2 直缝电焊钢管外径和壁厚的允许偏差3.1.2 钢板及型钢(1) 其力学性能及碳、硫、磷、锰、硅含量的合格保证必须分别符合标准《碳素结构钢》（GB700-88）和《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94），其强屈比不得小于，伸长率应大于20%，有良好的可焊性及明显的屈服台阶，钢材的屈服点不宜超过其标准值10%。

圆管构件加工制作方案一、圆管构件构件加工制作工艺流程圆管构件加工制作成型工艺流程和方法1、制作流程一：钢板矫平钢板的局部平面度允许偏差：Δ≤1.5（t≤14）；Δ≤1.0（t＞14）；2、制作流程二：端部预弯卷制前采用油压机或卷板机进行两侧预压成型；预压范围为端部150~300mm，压痕深度≤0.5mm；用样板检验两端半径。

3、制作流程三：筒体卷制采用多次进料渐近法滚弯；用样板检验板件半径。

4、制作流程四：纵缝焊接先焊筒体内侧，外侧清根后再焊筒体外侧焊缝；直缝焊接完成后用进行回圆。

5、制作流程五：环缝焊接先焊筒体内侧，外侧清根后再焊筒体外侧焊缝。

环缝焊接示意图▼6、制作流程六：筒体复测弯曲钢管的加工精度直接影响其他部件的定位准确性，采用四等分线法配合全站仪测量筒体接长精度。

▼图例7、制作流程七：端部铣平端铣量为3~5mm。

▼端铣示意图8、制作流程八：牛腿组装牛腿上表面位置尺寸偏差≤±2.0mm；牛腿端孔到柱轴线距离允许偏差≤±3.0mm；牛腿中心线扭曲、侧偏差≤3.0mm坐标测量点▼▼加工实景① 预弯采用2000吨压力机或非对称式三辊卷板机对钢板两端进行预弯，钢板端部的压制次数至少压三次，先在钢板端部150mm范围内压一次，然后在300mm范围内重压二次，以减小钢板的弹性，防止头部失圆，压制后用样板检验。

② 钢管卷制两端预弯检测合格后，将钢板吊入数控三辊卷板机，为防止产生错边，应将钢板对中，使钢板的纵向中心线与辊筒轴线保持严格的平行。

然后采用渐进式卷制，卷制过程中应不断将钢板表面脱落的氧化皮扫去，以免压伤钢板表面。

③ 钢管纵缝的焊接工艺（1）焊接方法：钢管纵缝采用半自动埋弧焊进行焊接，焊接前应进行纵缝拼接定位焊，定位焊焊缝长度宜大于40mm，间距宜为500~600mm，定位焊焊缝厚度不宜超过设计焊缝的2/3。

焊接时应注意板边错变量和焊缝间隙。

（2）焊前预热：焊接前必须对焊缝两侧100mm范围内进行预热，预热采用陶瓷电加热板进行预热，预热温度100~150℃，加热时需随时用测温仪和温控仪测量控制加热温度。

圆管结构在工程应用中的节点选择摘要：本文对圆管结构的三个节点进行理论推导，得出在确保整体结构的构件强度满足前提条件下，选择采用那种节点形式设计，才能既保证圆管结构的局部稳定性，又能充分发挥了其整体结构的受力特性。

关键词：圆管结构；稳定性；径向变形1 选题背景从表1.1看出对于7米长的轴心受压柱，用钢量相近的几种不同截面，其极限承载力差别较大，圆管断面作为受压构件是受力最理想的。

在冶金、化工、电力等行业常常用到了圆管结构，其节点设计无依据可循，在《钢结构设计规范》及《钢结构设计手册》无圆管柱与工字形梁连接节点设计的规定和计算方法的介绍。

2 圆管柱与工字形钢梁连接三种节点的计算公式连接节点处有弯矩和剪力，如图2.1所示。

剪力通过工字形梁的腹板与圆管壁的连接焊缝传递给圆管柱；弯矩（相当于工字形梁上下翼缘处有一对大小相等，方向相反的力）会对管柱壁产生局部变形，即管径发生变化，管柱截面变成椭圆形，如图2.2所示。

管柱径向出现较大变形就会导致圆管柱的局部失稳破坏，因此圆管结构的节点设计相当重要。

为了下列三种节点设计的理论推导，现做四种假设：（1）假定不计剪切变形，仅考虑径向变形。

连接节点处不仅有圆管径向变形，而且有剪切变形，即梁上下翼缘处出现错位变形，因梁的腹板对其有抑制作用，在梁腹板不失稳的前提条件下，一般剪切变形很小，可忽略不计。

（2）假定管柱径向变形为时，认为节点已破坏。

（3）上下翼缘一对力偶简化为同一柱截面处有一对大小相等，方向相反的力作用在管壁上。

（4）为了公式推导简便，连接处所用的钢板厚度近似取与圆管柱壁厚相同，均为t。

（实际工程中板厚取为0.8～1.2t）。

下列介绍三种节点形式的计算公式推导：2.1直接对接焊接图2.3所示，截取30t长一节管作为研究对象，计算出管径变形值：2.2 管柱加圆环板与梁翼缘焊接如图2.4所示，在圆管柱上加圆环加强板，通过圆环板再与梁翼缘焊接，该节点较常用。

适用于管柱φ300～800与梁的连接。

钢结构圆管柱做法一、选材与切割1.1选材选择优质的钢材是制作优质圆管柱的基础，应选用符合国家标准的Q235或Q345的高质量钢材。

1.2切割使用机械或火焰切割的方式，将钢材切割成所需长度的圆管柱。

注意保持切割面的平整，无毛刺和缺口。

二、矫直与边缘加工2.1矫直对切割后的圆管柱进行矫直，确保其直线度。

2.2边缘加工对圆管柱的端口进行加工，使其平整、光滑，便于后续的焊接工作。

三、组装与焊接3.1组装将切割和加工好的圆管柱按照设计要求进行组装，组装时要确保各部分的位置准确。

3.2焊接采用合适的焊接工艺，确保圆管柱的焊接质量。

焊接完成后要进行无损检测，确保无焊接缺陷。

四、防腐与防火处理4.1防腐处理在圆管柱表面涂覆防锈漆，以达到防腐的目的。

注意涂覆要均匀，不得有遗漏。

4.2防火处理根据设计要求，对圆管柱进行防火涂层处理，以提高其耐火性能。

五、检测与验收5.1检测对完成的圆管柱进行各项检测，包括尺寸、外观、焊接质量等，确保其符合设计要求。

5.2验收根据检测结果和设计要求，对圆管柱进行验收。

合格的圆管柱应予以标识并入库。

六、安装与固定6.1安装根据工程需要，将圆管柱安装在合适的位置。

安装时要确保其垂直度和稳定性。

6.2固定采用合适的固定方式，如焊接、螺栓连接等，确保圆管柱的固定牢固。

七、维护与保养7.1维护定期对圆管柱进行检查，发现异常及时处理。

保持圆管柱的清洁，防止锈蚀。

7.2保养定期对圆管柱进行保养，如涂防锈漆、防火涂层等，以提高其使用寿命。

钢结构圆管柱内隔板施工工法钢结构圆管柱内隔板施工工法一、前言钢结构圆管柱内隔板施工工法是一种在圆形钢管柱内设置隔板的施工方法。

通过这种方法可以在圆管柱内部实现分隔空间的效果，用于工业厂房、商业建筑等场所的隔离、隔音和防火要求。

二、工法特点该工法具有以下几个特点：1. 灵活性高：隔板的位置和尺寸可以根据需要进行调整和更改，适应不同的空间要求。

2. 质量可控：采用预制隔板，在工厂进行加工制作，保证隔板的质量和尺寸的准确性。

3. 施工速度快：预制隔板在现场安装便捷，可以大大节省安装时间。

4. 系统完整：该工法包含了隔板的施工以及连接、固定等工艺的要求，使整个系统稳定可靠。

三、适应范围该工法适用于钢结构圆管柱的隔离需求场所，如工业厂房、商业建筑、展览馆等，尤其适用于大空间、多功能的现代建筑。

四、工艺原理该工法的工艺原理是通过在圆管柱内设置隔板，通过连接和固定使隔板与钢管柱形成一个整体结构，实现空间的分隔和隔离效果。

首先，根据设计要求确定隔板的位置和尺寸。

然后，根据隔板厚度和高度的要求选择适当尺寸的钢板进行切割和加工。

接下来，将预制好的隔板安装到圆管柱内，使用固定件进行连接和固定。

最后，进行检查和调整，确保隔板与钢管柱的连接紧固、结构稳定。

五、施工工艺1. 准备工作：清理施工现场，检查圆管柱的质量和尺寸是否符合要求。

2. 制作隔板：根据设计要求，选择适当尺寸的钢板进行切割、加工和防腐处理。

3. 安装隔板：将预制好的隔板安装到圆管柱内，使用固定件进行连接和固定。

4. 检查和调整：检查隔板与钢管柱连接是否紧固、结构是否稳定，如有问题及时调整。

六、劳动组织施工过程中需要合理组织施工人员，确保人员数量充足，分工明确，配合默契，提高工作效率。

七、机具设备1. 切割设备：如切割机、剪板机等用于对钢板进行切割和加工。

2. 固定件：如螺栓、螺母等用于连接和固定隔板与钢管柱。

3. 防腐处理设备：如喷涂设备等用于对隔板进行防腐处理。

钢结构圆管柱内隔板施工工法钢结构圆管柱内隔板施工工法一、前言钢结构圆管柱内隔板施工工法是一种在钢结构圆管柱内部设置隔板的施工方法。

该工法采用一系列技术措施和工艺原理，可以有效提升圆管柱的承载能力和抗震性能。

本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。

二、工法特点钢结构圆管柱内隔板施工工法具有以下几个特点：1. 承载能力提升：通过在圆管柱内设置隔板，可以有效增加柱体的承载能力，提高整体结构的抗震性能。

2. 施工效率高：采用该工法可以实现快速施工，缩短工期，提高施工效率。

3. 节约材料：通过将钢材节约在隔板中，可以减少材料的使用量，降低工程成本。

4. 结构可靠：钢结构圆管柱内隔板施工工法经过实践验证，具有结构可靠性，能够满足设计要求。

三、适应范围钢结构圆管柱内隔板施工工法适用于各种建筑类型中的钢结构圆管柱，特别适用于高层建筑、大跨度空间结构等需要较高承载能力和抗震性能的场所。

四、工艺原理钢结构圆管柱内隔板施工工法的原理是通过在圆管柱内设置隔板来提高柱体的承载能力和抗震性能。

设置隔板可以增加柱体的截面面积，提高截面性能，同时还可以增加柱体的刚度，增强结构的整体稳定性。

工法在施工过程中通过采取一系列的技术措施来确保圆管柱内隔板的准确位置和稳定性。

五、施工工艺1. 准备工作：包括材料和机具的准备，工地的准备等。

2. 圆管柱准备：清洁管道内部，检查管道的质量，准备工业浑凝土制备和浇筑设备。

3. 布置隔板位置：根据设计要求，在圆管柱内预留出悬臂式隔板的位置，注意位置的准确度和稳定性。

4. 隔板制作：根据设计要求和现场实际情况，制作适应圆管柱形状和尺寸的隔板。

5. 隔板安装：将制作好的隔板安装到圆管柱内，使用专用的连接件，确保隔板的稳定性和准确位置。

6. 隔板固定：使用专用的固定件和钢筋加固隔板，以提高隔板与圆管柱的连接强度和稳定性。

钢结构圆管格构柱专项施工方案
随着低碳环保理念的不断深入，低能耗、高效率的新型环保材料迅速占领了建材市场，钢结构厂房尤其是在工业厂房中的应用越来越广泛，为保证其有效性，钢结构厂房施工的钢结构设计应根据实际需求进行优化，以提高钢构厂房的安全性和稳定性。

在此基础上，阐述了钢构厂房的优点和设计特点，并对厂房设计要点进行了探讨和分析。

钢结构厂房立面设计要点分析。

由于传统的钢筋混凝土结构厂房采光效果不理想，在设计中通常会设计大量的采光窗，而大量的采光窗会破坏墙体的线形，钢结构厂房不会受此困扰轻钢结构屋面是大量使用屋面采光板，不仅采光均匀，而且不会破坏墙体的线形，既合适又美观，目前非常适合于组合式厂房，顺便也解决了厂房的通风问题钢结构厂房立面设计有四个基本特点，依次是尺度，线条，色彩和变化。

与钢筋混凝土结构厂房相比，线条是轻钢结构建筑风格很独特的特点。

钢结构厂房立面设计主要由工艺布置决定。

钢结构厂房格构柱的设计与分析。

格构柱是将型钢接头与连接件拼接而成的统一柱形式。

在格构柱的整个界面上，弯矩和轴力都转化为竖向轴力。

这种竖向轴力主要作用在格构柱上，主要强度由格构柱的分裂肢承担。

格构柱计算方法独特，主要表现在:格构柱绕虚轴长细比换算；绕虚轴弯曲的偏心受压格构柱需要在弯矩作用平面内进行整体稳定性验算；格构柱的分肢稳定验算，根据各肢的不利轴力，进行单肢稳定验算；格构柱的计算也需要包含贴片。

钢结构圆管对接长度规范钢结构圆管对接长度规范钢结构拼接相关规范要求一、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205 -20018.2.1焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm。

翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽，腹板拼接宽度不应小于300mm,长度不应小于600mm.二、《钢结构工程施工规范》 GB50755- 20129.2.1焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距，不宜小于200mm。

翼缘板拼接长度不应小于600mm;腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。

9.2.2箱型构件的侧板拼接长度不应小于600m，相邻两侧板拼接缝的间距不宜小于200mm，侧板在宽度方向不宜拼接，当宽度超过2400mm确需拼接时，最小拼接宽度不宜小于板宽的1/4. .9.2.3设计无特殊要求时，用于次要构件的热轧型钢可采用直口全熔透焊接拼接，其拼接长度不应小于600mm。

9. 2. 4钢管接长时每个节间宜为-一个接头，最短接长长度应符合下列规定:1.当钢管直径d≤500mm时，不应小于500mm; .2.当钢管直径500mm <d≤100m时，不应小于直径d;3.当钢管直径> 1000mm时，不应小于1000mm;4. 当钢管采用卷制方式加工成型时，可有若千个接头，但最短接长长度应符合第1~3款的要求。

9.2.5钢管接长时，相邻管节或管段的纵向焊缝应错开，错开的最小距离(沿弧长方向)不应小于钢管壁厚的5倍，且不应小于200mm。

9.2.6部件拼接焊缝应符合设计文件的要求，当设计无要求时，应采用全熔透等强对接焊缝。