钢结构矫正通用工艺方案

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钢结构矫正通用工艺发布日期:2020.6.1 实施日期:2020.6.1目录1 主体内容与适用范围 (3)2 编制依据 (3)3 矫正方法分类 (3)4 火焰矫正工艺规程 (3)5 钢材矫正的一般要求 (4)6 各类钢构件矫正的方法和要求 (4)6.1 钢板变形矫正 (4)6.2 型材的矫正 (5)6.3 H型钢的矫正 (7)6.4 箱形柱的矫正 (8)6.5 十字柱矫正(偏弯) (9)6.6 十字柱扭曲矫正 (10)7 矫正质量检查 (10)1、主体内容与适用范围1.1 主体内容:钢材、型材矫正的一般技术要求。

1.2 适用范围:适用于板材、型材和构件成品的矫正。

2、编制依据(1)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205(2)《钢结构焊接规范》GB 50661(3)《钢结构工程施工规范》GB 50755(4)《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81(5)《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ993 、矫正方法分类3.1 按加工工序分为原材料矫正、成型矫正、焊后矫正等。

3.2 按照矫正时外力的来源分为机械矫正、火焰矫正、手工矫正、火焰和机械组合矫正。

4、火焰矫正工艺规程4.1 矫正人员应经过培训才能上岗操作。

4.2 矫正前的准备,检查氧气、丙烷、工具、设备情况,选择合适的火焰枪、嘴。

4.3 了解矫正件的材质及材质的力学性能、结构特性、刚性、技术条件及装配关系,找出变形原因。

4.4 用目测或直尺、粉线等测量变形尺寸,确定变形大小,并分析变形的类别。

4.5 确定加热位置和加热顺序,考虑是否需加外力,一般先矫正刚性大的方向和变形大的部位。

4.6 确定加热范围、加热温度和深度。

一般对于变形大的构件,加热温度为600~800℃,焊接件的矫正加热温度为700~800℃。

实践中一般根据颜色来判断加热温度的高低:褐红色:580~650℃暗樱红色:650~730℃深樱红色:730~770℃樱红色:770~800℃4.7 检查矫正质量,对未能达到质量要求的范围进行再次的火焰矫正。

矫正量过大的应在反方向进行火焰矫正,直至符合技术要求。

4.8 一般件经矫正后不需退火处理,但对于专门技术规程的矫正件需作退火处理,以消除矫正应力,焊接件的退火温度为650℃。

4.9 低合金钢在热矫正时,绝不允许为了加快冷却速度而使用冷水激冷。

4.10火焰校正常用方法(1)点状加热根据结构特点和变形情况,可加热一点或数点,加热点直径一般为10~30mm,点距为50~100mm,呈梅花状布置。

适于校正板料局部弯曲或凸凹不平。

(2)线状加热时,火焰沿直线移动或同时在宽度方向作横向摆动,宽度一般约为钢材厚度的0.5~2倍,多用于较厚板(10mm以上)角变形和局部圆弧、弯曲变形等变形量较大或刚性较大的结构。

(3)三角形加热,加热面呈等腰三角形,加热面的高度与底边宽度一般控制在型材高度的1/5~2/3范围内。

加热的面积大,收缩量较大,常用于校正厚度较大、刚性较强的构件的弯曲变形。

(4)如果一次加热未达到矫正效果,则需要做第二次加热,其加热温度应略高于前次,否则亦将无效果。

热矫正的加温次数与升温成正比,每重复一次必须要提高一次温度才有收获。

同一加热点的加热次数不宜超过3次。

5、钢材矫正的一般要求5.1 钢材若在划线前或下料后,存在较大的弯曲或凹凸不平,应进行矫正。

5.2 钢材的矫正应尽量采用机械矫正,少用手工矫正。

当手工和机械矫正中用火焰辅助配合矫正时,应根据材料特性,避免在蓝脆温度下进行。

6、各类钢构件矫正的方法和要求6.1 钢板变形矫正:6.1.1 钢板的变形一般用火焰矫正法矫正。

厚度小于6mm的薄板,如中部凸起,切忌用锤直接击凸起部分,应向中间有次序均匀地锤击;边缘有波形的钢板、厚度大于6mm的板材,应直接锤击板材的凸起处。

锤击时,锤头不能和板材直接接触,应加垫板,避免出现大的锤痕。

6.1.2 钢板弯曲火焰矫正:(1)方法一:集中加热3个三角形,加热范围应达到钢板宽度中心,每处边缘宽度取60mm宽,加热温度取900℃,如下图一。

冷却后观察,如有不足,在两间距中间再加热2处,根据残余变形量的大小调节加热区的宽度。

(2)方法二:在中间3~4m长度范围内均匀加热其突出边缘,烤枪按螺旋形走向运作,宽度约30mm,见红即走。

此时由于受热面积小,冷却较快,很快可以见到矫正效果。

但因钢板易产生平面外挠曲,宜在反面同样烤1次。

图一6.1.3 焊接拼板角变形的矫正(1)将钢板放在平台上,压紧三个边。

用线状加热,先从凸起的两侧平均地方开始,然后向凸起处围拢,加热线顺序和方向为图2所示。

(2)加热线长度一般占板宽的1/2—1/3,加热间距视凸起的高度而定,凸起的越高,加热线距离越远,一般为50~200mm 之间。

(3)当第一次加热完后尚有不平,可再进行第二次加热,加热线在第一次加热线之间。

(4)为提高矫正速度,对Q235来讲,可采用水、火矫正法,即在火焰加热的同时用水急冷,矫正的效果更好。

(5)图1所示为厚度20mm的钢板,开X型坡口,焊后产生角变形,用6号焊嘴、中性火焰进行线状加热,加热宽度23mm,深度10~15mm,焊炬移动速度平均每秒4mm,经过一次矫正后,即平直。

6.2 型材的矫正型钢的矫正可采用机械矫正、手工矫正及火焰矫正。

型钢的矫正,应尽可能在矫正机上进行机械矫正,也可采用手工及火焰矫正。

6.2.1 型钢的机械矫正(1) 在使用型钢矫正机时,须选好辊轮,辊轮的形状应与被矫正的断面形状适应。

(2) 在使用型钢矫正机时,型钢进入辊轮后要来回滚动数次,才能最后得以矫正。

(3) 在使用型钢矫正机时,辊轮工作槽表面不允许有磨损、凹坑及剥蚀等情况,如出现上述情况时,应及时更换。

6.2.2 型钢的手工矫正型钢用人力大锤矫正,多数是用在小规格的各种型钢上,依点锤击力进行矫正。

因型钢结构的刚度较钢板强,所以用锤击矫正各种型钢的操作原则为见凸就打。

(1) 扁钢的手工矫正a. 当扁钢在厚度方向弯曲时,应将扁钢的凸起处向上,锤击凸处就可以矫正。

b. 当扁钢在宽度方向弯曲时,用锤依次锤击扁钢的凹处,或在凹处的三角区域内进行锤击,使其延伸而矫正。

c.矫正扭曲的扁钢,可将其一端夹在台钳上,用U形夹或板手夹持另一端,反扭即可,最后放在平台上用大锤修整。

如右图。

(2) 圆钢的手工矫正a. 矫正弯曲的圆钢,一般锤击凸处,使其反向弯曲而矫正。

b.对于外形要求较高的圆钢,矫正时可选用合适的摔锤置于圆钢的凸处,然后锤击摔锤的顶部进行矫正。

一般圆钢的弯曲矫正时,可两人进行。

一人将圆钢的弯处凸面向上放在平台一固定处,来回转动圆钢,另一人用大锤打击凸处,当全圆钢矫正一半时,从圆钢另一端进行矫正,直到整根圆钢全部与平台相接触即可。

(3) 角钢的手工矫正a.角钢的扭曲矫正方法,可将其一端夹在台钳上,用U形夹或板手夹持另一端,反扭即可。

b.在角钢两面夹角大于90°时,应将大于90°的区段放在V形槽垫铁或平台上锤击矫正。

c. 角钢两面夹角小于90°时,可将其仰放,使其脊线贴在平台上,另一端人工掌握,将手锤垫在需矫正的区域内,再用大锤打击手锤,使角度劈开为直角。

d. 角钢弯曲时,应将其凸处向上,放在平台或钢圈上,锤击凸处,利用产生的反向弯曲而矫正。

e. 有弯曲、扭曲、两面夹角大于90°或小于90°的多种变形的角钢,矫正次序是:扭曲→两面夹角大于90°或小于90°→弯曲。

(4) 槽钢、工字钢的手工矫正a.槽钢、工字钢略有扭曲的矫正,可参照扁钢的扭曲矫正。

b.槽钢大小面方向变形变曲的大锤矫正与角钢各面弯曲矫正方法相同。

矫正槽钢、工字钢的立弯时,可将其置于两根用平行圆钢组成的简易矫正台上,并使其凸部向上,用大锤锤击,且锤击点宜选择在腹板处;矫正其旁弯时,可用类似的方法,用大锤锤击翼板进行矫正。

c.槽钢翼缘内凸的矫正。

槽钢翼缘向内凸起矫正时,将槽钢立起并使凹面向下与平台悬空;矫正方法应视变形程度而定。

当凹变形小时,可用大锤由内向外直接击打;严重时可用火焰加热其凸处,并用平锤垫衬,大锤击打即可矫正。

d.槽钢翼缘面外凸矫正。

将槽翼缘面仰放在平台上,一人用大锤顶紧凹面,另一人用大锤由外凸处向内击打,直到打平为止。

(5) 管材的手工矫一般可采用上、下摔子扣住其圆弧面进行锤击,也可采用钢管灌砂手工煨矫的方法进行矫正。

矫正管材也可用火焰对其凸处进行点状加热,使加热处金属收缩而矫正。

热矫应由有经验的工人承担。

6.3H型钢的矫正6.3.1 H型钢翼板角变形的矫正主要采用辊压矫正机进行机械矫正。

也可采用火焰加热的线状加热方式矫正。

线状加热,见图5-53,即带状加热,加热带的宽度不大于工件厚度的0.5-2.0倍。

由于加热后上下两面存在较大的温差,加热带长度方向产生的收缩量较小,横方向收缩量使钢板变直,但加热红色区的厚度不应超过钢板厚度的一半,常用于H型钢构件翼板角变形的纠正,见右图。

6.3.2 H型钢翼板倾斜度的矫正(图2)采用火焰线状矫正方法,火焰应调整为硬质火焰(氧化焰),矫正部位离倾斜翼板下方20mm处的腹板处(翼板上翘一侧),火焰温度为450~550℃,加热宽度为板厚的1~1.5倍,加热深度为板厚的1/2,加热长度为H型钢的长度。

6.3.3 H型钢拱度的矫正(图3)1 0 -2 0 m m三角形加热,加热面呈等腰三角形,加热面的高度与底边宽度一般控制在型材高度的1/5~2/3范围内,加热面应在工件变形凸出的一侧,三角顶在内侧,底在工件外侧边缘处,一般对工件凸起处加热数处,加热后收缩量从三角形顶点起沿等腰边逐渐增大,冷却后起部分收缩使工件得到矫正。

H型钢垂直方向弯曲度的矫正(H型钢上拱或下拱)(图3)采用火焰矫正法,具体在凸处翼板侧面及相邻腹板处用三角形加热法进行,当腹板厚度小于10mm时,用单面加热法(腹板单面);当腹板厚度≥10mm时,可用双面加热(腹板)法进行。

因为H型钢的钢性较大,亦可同时采用机械矫正进行辅助矫正。

6.3.4 H型钢横向弯曲度(旁弯)的矫正(图4):采用三角形火焰矫正法,加热部位在上、下翼板的凸面处,三角形的夹角朝向凹面处。

板厚大于10mm的应用双面加热法进行。

加热温度控制在750~800℃范围内,夹角大小由弯曲大小决定,弯曲度越大,夹角越小。

6.3.5 H型钢腹板不平度的矫正将构件平放,凸面朝上,采用点状火焰矫正法进行矫正。

加热前后在凸处加上一个外力,一次加热点数不宜过多,冷却后再加热直至矫平整。

点状加热加热点呈小圆形,见右图,直径一般为10~30mm,点距为50~100mm,呈梅花状布局,加热后“点”的周围向中心收缩,使变形得到矫正。

6.3.6 H型钢的挠度、旁弯及翼缘板的角变形综合矫正用火焰矫正H型钢的挠度、旁弯及翼缘板的角变形。