体育场钢结构构件的加工制作.docx
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体育场钢结构构件的加工制作
钢构件工厂加工制作
1、钢构件工厂加工制作内容
根据图纸及以上对空间三角形桁架钢结构截面类型分析得知：
桁架杆件截面主要为Φ114*4、Φ140*5、Φ180*6、Φ219*8、Φ245*8、Φ273*10、Φ325*12、Φ325*20、Φ351*12、Φ377*12、Φ377*16、Φ426*16、Φ426*25、Φ500*30、Φ610*18、Φ610*30、Φ813*20、Φ813*30、Φ89*4。
由此可知：
本典型桁架工厂加工制作内容主要为钢管相贯线切割、钢管相贯线焊接等。
2、钢管相贯线切割工艺
2.1、钢管需相贯线切割种类
相贯线切割的质量好坏是保证本工程制作质量的基本前提条件，需要相贯线切割的钢管直径规格主要为Φ114x4~Φ800x30，钢管的相贯面的切割必须用圆管数控相贯线切割机切割，严禁用任何其它切割器械切割。
需相贯线切割的钢管直径规格见下表：
项目名称
规格
材质
桁架
D114x4
Q345B
D140x5
Q345B
D180x6
Q345B
D219x8
Q345B
D245x8
Q345B
D273x8
Q345B
D273x10
Q345B
D325x12
Q345B
D351x12
Q345B
D377x12
Q345B
D377x16
Q345B
D426x14
Q345B
D500x16
Q345B
D600x18
Q345B
D600x30
Q345B
D800x20
Q345B
D800x30
Q345B
2.2、拟投入工程钢管相贯线切割设备
我司现有的钢管相贯面切割机多台，可切割钢管规格：
Ø60x5mm~Ø1850x100mm。
设备规格系列规格分布有：
HID-300EH、HID-600EH、HID-900MTS、HID-1200MTS和LMGQ/P-A1850等。
（1）HID-600H型设备性能说明
设备名称
相贯面等离子-火焰管材数控切割机
设备简图
制造厂商
日本丸秀工机株式会社
型号：
HID-600EH
功能：
主要用于管材各种位置联接件的相贯面切断、剖口加工、电脑三维自动控制
主要技术参数：
可切割管材直径≤Φ600mm管材臂厚≤60mm
管材长度≤12000mm
制件精度：
长度≤设定值±1.0mm相贯面曲率≤设定值±1.0mm
（2）HID-1200MTS型设备性能说明
设备名称
相贯面等离子-火焰管材数控切割机
设备简图
制造厂商
北京林克曼公司
型号：
HID-1200MTS
功能：
主要用于管材各种位置联接件的相贯面切断、剖口加工、电脑三维自动控制
主要技术参数：
可切割管材直径≤Φ1200mm管材臂厚≤100mm
管材长度≤12000mm
制件精度:
长度≤设定值±1.0mm相贯面曲率≤设定值±1.0mm
2.3、钢管端部相贯线切割工艺
支管的相贯面切割采用五维或六维相贯线切割机切割成与主管外表面完全吻合的空间曲线形状；支管壁厚大于或等于6mm时应切坡口，支管壁厚小于6mm时可不切坡口,支管切割时应考虑主管为曲杆等因素对切割轨迹的影响,下料阶段不得采用人工补修的办法修正切割完的支管。
桁架钢管规格分布：
Ø114x4mm~Ø800x30mm；而从上述可知，我司现有的钢管相贯面自动切割机完全满足工程需求。
所以本工程钢管桁架杆件端部相贯线加工将全部采取数控相贯面切割机自动切割；有效保证钢管两端部相贯线加工质量；提高坡口精度。
钢管端部相贯线加工工艺方法如下表：
序号
相贯线加工原理简述
说明
1
数据输入切割数据自动生成
专用自动生成软件（切割量）
2
进口钢管相贯面切割机钢管端部相贯线切割
多维钢管自动相贯线切割机
3
钢管端部相贯线切割实照
4
钢管端部相贯线加工后效果
2.4、钢管端部相贯线切割后的允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
直径（d）
±d/500，且不大于±5.0
2
构件长度（L）
±3.0
3
管口圆度
d/500，且不大于5.0
4
管径对管轴的垂直度
d/500，且不大于3.0
5
弯曲矢高
L/1500，且不大于5.0
6
对口错边
t/500，且不大于3.0
3、弧形钢管加工制作工艺
本工程的拱桁架由于建筑要求需要弯弧，因此对于桁架钢管的弯曲加工是本工程的一个加工制作的难点，为此我公司将根据本工程桁架弦杆最大管径仅为Φ800x30以及本公司生产加工的实际情况，对于钢管的曲率半径小于20m时采用中频弯管工艺，对于钢管的曲率半径大于20m时采用冷加工型弯工艺。
本工程的弯管曲率半径大于20m，因而采用冷加工型弯工艺。
3.1、桁架弦杆的型弯加工工艺
（1）型弯设备的选择
拟投入工程主站房屋面弧形构件型弯设备为：
CDW24S－500型数控自动型弯机，设备主要性能说明如下表：
设备名称
型材弯曲机
型号
CDW24S－500
简介：
该机为弧线下调式三辊型材弯曲机，主要用于圆管、圆钢、方管、槽钢、板材等的弯曲加工作业。
主要技术参数：
动力：
5000KN，速度：
≈3m/min
最大截面：
钢管≤φ400x30mm（Q345）；槽钢：
≤80#；方管：
□400x20mm。
（2）型弯加工工艺
序号
简图示意
工艺简述
1
调整模具高度，使三辊中心线在同一平面上；吊上钢管至型弯机，进行均匀弯弧。
2
型弯后的效果
钢管型弯不仅对母材的损伤程度最小，且效率高；同时还能够很好地保证弯曲后钢管的顺滑过渡。
4、支座节点加工制作工艺
4.1、工程节点类型
工程节点主要分布在支撑节点及梭形构件处，横向桁架与纵向桁架及支撑节点的连接均采用管管相贯节点。
梭形构件节点汇交杆件多且几何关系复杂，采用铸钢节点或局部采用铸管替代桁架下弦杆。
支座节点A，B主要位于拱桁架支撑处工程量均为8件，支座节点C,D主要位于横向桁架与纵向桁架支撑处，工程量分别为4件和16件。
梭形构件处节点1,2主要位于梭形构件与拱桁架、横向桁架连接处，工程量分别为32件和64件。
支座节点E，F主要位于横向桁架的支撑处，工程量分别为4件和28件。
4.2、典型节点加工工艺
支座节点F为横向桁架支撑节点，节点组成构件较多，包括钢管、固定铰支、半球、直缝焊管、内部加劲肋以及预埋钢板，涉及的制作工艺多，如何保证节点构件的制作精度和焊接质量是工厂制作的重点，其制作工艺如下：
第一部分
钢管相贯面加工工艺
钢管直径有Φ273x10一种规格。
端部相贯线加工将全
部采取数控相贯面切割机自动切割，切割精度高，成型美观。
切割好后，发运至现场，在现场进行相贯线焊接。
相贯面数控切割机
（可切割管材直径≤Φ1200mm，管材臂厚≤100mm）
第二部分制作工艺（半球制作）
第三部分制作工艺
加劲板制作
加劲板厚20mm，分成三块制作，开单面V型坡口，其制作工艺为：
1.采用数控火焰切割机直接下料
2.加劲板组装焊接采用CO2气体保护焊，对称焊缝同时焊接。
下料
数控火焰切割机
第四部分固定铰支由专业厂家生产。
第五部分加工制作工艺
预埋钢板制作
预埋板规格为700x700x40mm其制作工艺为：
1.预埋板采用数控火焰切割机下料
2.锚栓孔和通气孔均采用摇臂钻床制作，钻孔前检查夹具，确保定位准确。
摇臂钻床
（2）节点组装工艺
加劲肋下端面刨平顶紧，半球面开双面V型坡口，和半球组装焊接，焊接采用CO2气体保护焊，且两侧焊缝同时施焊。
半球直径Φ600mm，板厚20mm，在旋转平台上开出V型坡口，和固定铰支连接，在检测达到同轴度要求后进行定位焊，焊接采用CO2气体保护焊。
加劲肋下端面刨平顶紧，半球面开双面V型坡口，和半球组装焊接，焊接采用CO2气体保护焊，且两侧焊缝同时施焊。
加劲肋组装
加劲肋下端面刨平顶紧，半球面开双面V型坡口，和半球组装焊接，焊接采用CO2气体保护焊，且两侧焊缝同时施焊。
加劲肋组装
加劲肋组装
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