钢结构加工制造的基本知识 轻型钢结构工程是个系统工程，它包括设计加工制造和施工安装三个过程包含的 具体内容有主结构系统次结构系统和围护系统三大方面。了解轻型钢结构各个组成部分 的加工制造过程对于工程师而言是十分必要的。 主结构系统包括主刚架和支撑体系。支撑体系包括水平支撑柱间支撑和刚性系杆等部 分。由于支撑体系采用的构件大多为圆钢角钢和钢管等，构件简单制作方便，且支撑体 系节点多为标准节点，因此这部分产品大多为各公司的标准产品。 本章仅从轻型钢结构的主刚架和围护系统两方面介绍轻型钢结构的加工制造同时介绍 钢结构的防腐处理和防火处理的相关知识。 第节型钢的制作及其设备 轻型钢结构的主刚架包括门式刚架和山墙抗风柱等部分。主刚架作为建筑结构的骨架， 支承整个建筑结构系统，承受和传递着各类荷载。根据跨度高度及荷载的不同，门式刚架 的梁柱般采用变截面或等截面的实腹式焊接型截面或轧制型截面。变截面构件通常 改变腹板的高度做成楔形形状，必要时也可改变腹板的厚度。结构构件在运输单元内般不 改变翼缘截面，邻接的运输单元可采用不同厚度和宽度的翼缘截面。因受加工设备限制， 型钢截面高度般不能超过。下面将按焊接型钢生产工艺流程的顺序介绍焊接型钢的 制作机器设备。 板材下料切割 板材下料切割的方法有机械切割法气割法等离子切割法等。 在钢结构制造厂中，般情况下，钢板厚度在以下的直线型切割，采用剪切下 料。常用的剪切机械有剪板机。 气割多用于带曲线的零件和厚钢板的切割。气割能切割各种厚度的钢材，设备灵活费 用经济切割精度较高，是目前使用最广泛的切割方法。气割按切割设备可分为手工气割 半自动气割仿型气割多头气割数控气割和光电跟踪气割。焊接型钢生产线的下料设 备般配备数控多头切割机或直条多头切割机，此类切割设备是高效率的板条切割设备，纵 向割矩可根据要求配置，可次同时加工多块板条。见图 各类型钢以及钢管等的下料通常采用锯割。常用的锯割机械有弓形锯带锯圆盘锯 摩擦锯和砂轮锯等。 等离子切割主要用于熔点较高的不锈钢材料及有色金属的切割。 二板材矫正整平 型钢在组立焊接之前，先要对原材料钢板进行矫正整平。常用的机械设备有板条 矫平机见图。 三型组立焊接 矫平的钢板翼缘板腹板进入型钢自动组立机，在组立生产线上，将未焊接的翼 缘板和腹板先工作组立器具定位好，进行头部定位焊。此类设备般都采用可编程序控 制器，对型钢的夹紧对中定位点焊及翻转实行全过程自动控制，速度快效率高。见图 组立好的型钢进入焊接机，型钢生产配备的焊机般为埋弧自动焊机，从类型上可 分为门式焊接机见图过矫正机对焊接后的型钢进行矫正。见图 。 五钻孔锁口抛丸涂装 钢结构的连接节点多采用高强螺栓，因此孔加工在钢结构制造中占有定的比重。制孔 通常有钻孔和冲孔两种方法。钻孔是钢结构制造中普遍采用的方法，几乎能用于任何规格的 钢板型钢的孔加工。钻孔的精度高，对孔壁损伤较小。冲孔般只用于较薄钢板和非圆孔 的加工且孔径不小于钢材厚度的加工。冲孔生产效率虽高，但由于孔的周围产生冷作硬化， 孔壁质量差等原因，通常只用于檩条墙梁端部长圆孔的制备。 常用的边缘加工方法有铲边刨边铣边碳弧气刨气割和坡口机加工等。型钢端 面铣床，用于焊接或轧制成型的型钢箱形截面梁柱的两端面铣削加工。铣边机利用滚铣 切削原理，对钢板焊前的坡口斜边直边形边可次同时铣削成形，耗能少操作维修方 便。 钢构件在涂刷之前应进行除锈处理，构件表面的除锈方法分为喷射抛射除锈和手工或 动力除锈。喷射抛射除锈设备的种类很多，如图抛丸机适用于各种型材和板材的表面 清理。 制做好的型钢需要防腐，即涂刷油漆。详见第三节钢结构防腐处理。 图给出了焊接型钢的生产工艺流程。 编号打包发运 板材切割 矫正整平 型组立 型焊接埋弧焊 型矫正 钻孔锁口抛丸涂装 涂装检查 成品检查 尺寸焊缝 检查 尺寸外观 检查 图焊接型钢的生产流程 制作好的焊接型钢需经检查合格后方可编号打包发运，焊接型钢的允许偏差见表 。 表焊接型钢的允许偏差 项目允许偏差图例 截面高度 截面宽度 腹板中心偏移 翼缘板垂直度 弯曲矢高 扭曲 腹板局部平面度 部分型钢的生产设备如图所示。 图六米数控切割机 图板条矫平机 图组立焊 图门型自动埋弧焊 图精工Ⅲ型矫正机 图美国潘邦八抛头抛丸机 在型钢的制做过程中，板材切割下料矫正整平，拼装点焊焊接及焊后翼缘矫正， 按常规工艺是由多台设备来完成的。将以上工序集于身的型钢生产线具有结构紧凑占 地省生产效率高等优点。下面介绍两条生产线单面焊生产线见图和通用型钢生 产线。 单面焊型钢生产线采用低合金高强度钢板以卧式焊接机单面焊接，采用美国林肯公司 的单弧双自动埋弧焊机。该生产线包含目前钢结构行业中规格最大的大型剪板机， 型钢的腹板和翼缘板可用此剪板机次性剪切下料，超过厚的钢板采用等离子切割机进 行切割。对于平整度不符合要求的钢板用辊矫平机整平。整平后的翼缘板进入翼缘板生产 线，经过对接冲孔切断而成为翼缘板半成品，进入焊接生产线。半成品经组立及头部定 位焊后进入卧式焊接机，次性焊接完成。 通用型钢生产线由直条火焰切割机和剪板机将钢板切割下料成腹板和翼缘板， 经组立机到门型自动埋弧焊机焊接，再经翼缘矫正机矫正后成为焊接型钢。矫正后的型 钢通过抛丸除锈处理后，涂底漆编号发运。 图美国林肯单面焊生产线 钢结构的主刚架制作加工中，工作量最大的是节点的加工制作，包括节点处的开孔端 板的定位焊接加劲板的定位焊接等工作。对梁柱上四个面都有加劲板的情况，梁柱还需要 翻转焊接，构件的翻转需要采用特殊的翻转设备。翻转机如图所示。 第章轻型钢结构加工制造的基本知识 轻型钢结构工程是个系统工程，它包括设计加工制造和施工安装三个过程包含的 具体内容有主结构系统次结构系统和围护系统三大方面。了解轻型钢结构各个组成部分 的加工制造过程对于工程师而言是十分必要的。 主结构系统包括主刚架和支撑体系。支撑体系包括水平支撑柱间支撑和刚性系杆等部 分。由于支撑体系采用的构件大多为圆钢角钢和钢管等，构件简单制作方便，且支撑体 系节点多为标准节点，因此这部分产品大多为各公司的标准产品。 本章仅从轻型钢结构的主刚架和围护系统两方面介绍轻型钢结构的加工制造同时介绍 钢结构的防腐处理和防火处理的相关知识。 第节型钢的制作及其设备 轻型钢结构的主刚架包括门式刚架和山墙抗风柱等部分。主刚架作为建筑结构的骨架， 支承整个建筑结构系统，承受和传递着各类荷载。根据跨度高度及荷载的不同，门式刚架 的梁柱般采用变截面或等截面的实腹式焊接型截面或轧制型截面。变截面构件通常 改变腹板的高度做成楔形形状，必要时也可改变腹板的厚度。结构构件在运输单元内般不 改变翼缘截面，邻接的运输单元可采用不同