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輕型鋼結構的生產流程和制作工藝的特點

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:46:58 [收藏]


    1.前言
    　　建筑輕鋼結構和傳統的混凝土結構相比，具有跨度大、結構基礎要求低、抗震抗風能力強、外表美觀、建造周期短、維修費用低等一系列的優點，因而越來越受歡迎，得到了飛速的發展。

    　　和重鋼相比，輕鋼結構重量輕，用鋼量少、對基礎的承載要求更低，設計周期短、建造速度快，特別適合于建造大跨度結構。現已在廠房、辦公樓、大型超市、物流倉庫、展示廳、機庫和室內體育場館等產品領域得到了廣泛的應用。

    　　傳統的輕鋼制作方式，采用機械和手工方式進行組立、裝焊，自動化程度不高、工藝流程不流貫，因而生產效率低，遠不能滿足建筑輕鋼結構飛速發展的需要。

    　　博思格建筑系統（巴特勒）針對輕型鋼結構所設計的自動化鋼結構生產流水線，占地面積小、布局緊湊，流程合理，充分體現了高速、高效和高精度生產的特點，取得了滿意的實際效果。

    　　2.輕型鋼結構的工藝特點

    　　2.1.結構特點

    　　輕型鋼結構通常采用Q345和Q235鋼，且大部分是Q345鋼。Q345鋼作為最常用、成熟的低合金高強度結構用鋼，性能優良，可焊性好。除了部分柱底板外，腹板、翼板厚度基本上是4-20mm中薄板，正是對焊接工藝最有利的厚度范圍。輕鋼結構一般不采用箱型、十字型結構，構件絕大部分是H型截面。由于經濟、受力、結構的特點，一般不采用軋制H型鋼，而大多數都采用焊接H型鋼。

    　　對于H型實腹梁柱結構，易于實現焊接、裝配的自動化。但是除了夾層梁和部分邊柱、中間柱為等截面外，大部分構件是變截面形式，這也給焊接的自動化提出了更高的要求。

    　　2.2.切割方法

    　　門式多頭火焰切割是翼板開條的主要切割方法，丙烯、丙烷、LPG類新型燃氣已逐步取代了乙炔。

    　　腹板由于板厚較薄，而且大多是楔形形狀，通常采用數控等離子的切割方法。采用氧氣的等離子切割方法，切割速度快，切割質量好，但對消耗電極的要求更高。

    　　腹板的切割質量對構件的裝焊質量有很大的影響。由于板厚較薄，切割后的變形或殘余應力，將導致腹板的波浪型變形。切割邊緣的質量會直接影響腹板與翼板間角焊縫的施焊和焊縫質量。

    　　2.3.焊接方法

    　　焊接工藝和生產流程取決于H型鋼的組立、腹板和翼板間的主焊縫的焊接，因組立方法、焊接方法和焊接位置而異。如機頭移動或工件移動；水平位置或船型位置；單機頭或雙機頭；單絲或雙絲等。

    　　對干薄板結構來說，氣體保護焊無疑是最理想的焊接方法。因此，除了拼板采用埋弧自動焊外，其余板件裝焊大都采用氣體保護焊。特別是富氬混合氣體保護焊，由于成型好、飛濺小，對輕鋼結構更為適宜。

    　2.4.涂裝

    　　為防止在堆放、運輸和安裝過程中，不再銹蝕，并為進一步涂裝打基礎，構件焊接完成后需進行預處理并噴涂底漆。

    　　構件表面處理除銹質量等級要求達到Sa2.0～Sa2.5以上。根據構件所處環境介質的不同，選擇防銹底漆。輕鋼結構底漆主要是醇酸類的，也可以是環氧富鋅類的。在安裝工地根據需要再涂刷面漆或防火涂料。

    　　輕鋼結構主要是H型實腹梁柱結構，因而表面處理和涂裝工藝較簡單，也容易實現機械化流水作業。表面處理采用拋丸工藝，滾道式或懸掛式送進方式。噴漆一般為手工操作，結合懸掛式拋丸，也可是半機械化的流水線作業。

    　　噴漆前的表面處理，對構件底漆防腐效果非常關鍵，而漆膜厚度和均勻性將直接影響構件的防腐性能。

    　　2.5.主要工藝問題

    　　由于輕鋼結構和重鋼結構在鋼種、板厚、結構形式多方面有著很大的區別，因而在焊接制作上所面臨的主要難點和問題也有很大的區別。

    　　如果說重鋼結構由于鋼板厚、材料級別高、施焊條件差，制作問題主要體現在結構的焊接可操作性、鋼材的可焊性、接頭焊接缺陷的防止等方面的話，輕鋼結構主要是防止、減小焊接的變形及其矯正，提高焊接生產率方面的問題。

    　　3.輕型鋼結構的生產模式

    　　3.1.傳統的鋼結構生產模式

    　　傳統的鋼結構生產模式，焊接前必須組立。一般采用單機頭、船形位置焊，所以，H型鋼的焊接，即使單側焊縫，也要焊接兩次。

    　　3.2.博思格建筑系統（巴特勒）輕鋼結構的生產模式

    　　博思格建筑系統（巴特勒）輕鋼結構的生產模式，采用雙絲雙機頭、水平位置焊接，不需單獨組立，一次焊接成型。成型后也不必切割余量、鉆孔。

    　　3.3.博思格建筑系統（巴特勒）輕型鋼結構與傳統生產模式的對比區別

    　　3.3.1.拼接方式

    　　博思格建筑系統（巴特勒）輕型鋼結構生產模式與傳統生產模式的第一個區別，是翼板、腹板的拼接方式。

    　　傳統的鋼結構生產模式，是先把鋼板拼接到足夠大，然后劃線、切割成最終尺寸的翼板、腹板，其過程較難組成自動流水線作業，制孔要待最終成型以后，手工或半機械化地完成。

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