17中国新兴建设开发总公司钢结构公司杜小红QC小组

T型钢构件弯曲变形矫正装置的研制中国新兴建设开发总公司钢结构工程公司杜小红QC小组一、工程概况北京财富中心公寓楼工程为超高层建筑，地上总高度198.7m，建筑面积达110000m2。

结构型式采用框架－筒体结构，外框柱为型钢混凝土组合柱，外框梁为钢梁，筒体为钢筋混凝土内藏型钢。

主楼地上55层，地下4层。

公寓楼的钢结构总用钢量约为10000t。

三、小组活动概况四、课题选择 1、问题的提出该工程中1092根外框钢柱中有840根均为丁字柱, 84根十字柱。

840根核心筒钢柱中有504根十字柱。

T 型构件是丁字柱、十字柱的的重要组成部分。

在加工钢柱过程中，T 型构件弯曲变形的矫正成为本工程质量控制过程中的重点和难点。

其中用到T 型构件的钢柱达到了74％。

2、T 型构件加工工艺：下料组立工型 焊接工型 火焰切割工型 T 型矫正3、T 型钢构件弯曲变形的传统矫正方法：采用氧气－丙烷进行火焰矫正。

此种办法在钢结构行业中普遍采用。

4、传统矫正方法存在的问题：工厂6月份采用中号割炬烤枪火焰矫正T 型构件弯曲变形的办法。

其他类型的钢柱用到T 型件的钢柱其他类型的钢柱用到T 型构件的钢柱（1）矫正效率低矫正工序班产量仅为组装钢柱工序需求量的25%，导致组装工序严重窝工。

火焰矫正T型的进度满足不了组装钢柱工序的要求，效率极低。

（2）矫正成本高通过对6月T型火焰矫正这道工序的气体成本和人工费支付情况分析发现，火焰矫正费用（气体成本＋人工成本）达142元/吨，远远大于该工序的年均成本64元/吨。

（3）矫正质量难以控制用火焰校正T型，仅有50%的构件能一次验收达到GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中弯曲矢高的要求。

矫正工序质量失控，造成组装工序用千斤顶强行组装钢柱，组装效率低，而且成品钢柱的直线度也很难达到验收规范中对直线度的要求。

五、寻找突破口QC小组针对火焰矫正T型构件弯曲变形效率低、一次矫正合格率低、成本高这些缺陷，展开广泛讨论并运用“头脑风暴法”，提出了3种可供选择的突破口来解决上述问题。

六、可行性分析提案一：更换烤枪、加压重物工厂6月份使用中号割炬烤枪，气流量小、火苗弱，矫正效果差，不适合作为此类结构的矫正工具。

QC小组通过向钢结构同行咨询，得知市场上有大号割炬烤枪，这种烤枪气流量大，火焰温度高，能提高矫正效率，适合作为T型构件火焰矫正的工具。

同时在火焰矫正中发现，构件在冷却过程中，变形有反弹迹象。

通过分析，QC 小组认为利用钢材在高温作用下屈服强度大大下降的特性，在被矫正构件上压上重物可控制构件冷却过程中的变形反弹。

QC 小组在7月初对提案一进行了试验。

花550元购买了5把大号割炬烤枪当作火焰矫正工具，同时采取了在矫正过程中加压重物的办法来防止变形反弹。

小组把7月份用方案一矫正的T 型构件从矫正效率、一次矫正合格率、矫正成本三方面进行了抽查记录，见下表：提案一指标对比及择弃：小组成员从三个考察项目的原有指标、现有指标、最低需求分析对比发现，采用提案一后三个考察项目有一定的改善，但是距离我们的最低需求还有很大的差距。

因此，提案一达不到目标指标要求，不选。

提案二：购买设备如果购买一台能矫正T 型构件弯曲变形的设备，那么问题也可得到圆满解决。

QC 小组于8月初分头行动，与国内生产钢结构设备的几家著名厂家进行了联系。

但是，华联焊割、阳通、华崴、四海等专业厂家，只有工型矫正机，均没有生产过能矫正T 型构件弯曲变形设备。

同时这些设备厂商目前也没有研制或改造现有设备的意向。

此提案行不通。

提案三：创新一台能矫正T 型构件的装置QC 小组在前两个提案行不通的状况下，在8月中旬再次组织小组成员对此提案进行了认真分析，认为虽从未有过此类装置，研制有一定难度，并且要有一定的投入。

但是，小组内有精通工装制作和精通机械的人才，具备研发的条件。

通过对3个可供选择的突破口进行了分析、比较，小组成员认为提案三可行。

七、设定课题目标最终，QC 小组将课题目标确定为：研制能够矫正T 型构件弯曲变形的装置，并从效率、成本、质量三个方面设立了目标值。

八、提出并选择方案由于市场上从未生产、销售过T 型构件弯曲变形的矫正设备，没有可直接借鉴的产品。

于是小组成员针对这个主题，充分研讨提出三个具体方案。

针对这3种方案，小组成员从进出料情况、安全性、质量保证情况、投入费用几个方面对各个方案展开了讨论。

小组成员在对上述两个方案的缺陷研究的基础上，同时对YTJ-60B型工型矫正机的工作原理作了细致的分析,发现工型矫正和T型矫正在原理上相似，形成方案三。

十、各种方案评估表经过讨论分析后，小组成员又进一步运用加权打分的方法，从进出料情况、安全性、质量保证情况、投入费用4个方面，对上面提到的3种方案进行了评价。

6分42分1分最终确定方案三为实施方案:自主改造YTJ-60B型工型矫正机。

十一、制定对策针对方案三，我小组成员分析从提出到改造成功的过程中，应该有“划分Ｔ型构件规格、设计配件、制作安装配件、功能测试”等四个控制点，据此我们制定对策表如下：十二、实施对策Array（一）熟悉图纸通过杜小红与贺海勃对图纸的审查，T型构件高度主要有200mm、220mm、230mm、250mm、270mm 、300mm、380mm、400mm、600mm等9个高度。

并制作了《T型钢截面规格统计表》如下：翻阅图纸统计数量（二）设计配件并绘制CAD 详图 配件选型：1、对设备外形进行研究，立板的外轮廓设计应躲开输入、输出端的出料平台；2、立板横向和竖向固定位置的选择应结合设备的输入、输出端的特点；3、为方便吊装，在立板顶端设置吊装孔；4、结合T 型构件高度以及原有设备主动轮上升行程确定立板上孔与孔之间的间距。

设计计算：（1）立板厚度及连接螺栓计算立板螺栓计算：构件规格：600x350x30x35 弯曲矢高：30～140mm4223mm 109316096137.1853503537.1853525505503055030121I ＝＋＋＋＝⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯EI 48PL f 3＝ 1093160961101.2489450P 3053⨯⨯⨯⨯＝ P ＝3.92⨯105N[]Mpa 1304d 81092.34d n P252＝＝＝τππτ≤⨯⨯⨯⨯ d ≥21.9mm 取d ＝24mm 孔φ=26mm 立板厚度计算：[]σ≤APM p a185t1501092.35≤⨯⨯mm 1.14t ≥为安全起见取t ＝20mm（2）横板强度及刚度计算横板抗剪计算：A=6480mm 2 I=17496000mm 4[]Mpa125Mpa 5.6064801092.3A P 5＝＝＝＝ττ≤⨯ 可取横板刚度计算：mm 625.1400L mm 6.017496000101.2486501092.3EI 48PL f 5353＝＝＝＝≤⨯⨯⨯⨯⨯ 可取根据配件选型和设计计算结果，利用CAD 制图软件最终确定配件加工详图如下：横板设计详图立板设计详图（三）配件制作喷涂验收配件制作工艺：下料焊接喷砂涂装经过六道工序后制作出横板、立板的构件实物：配件的安装：横板立板横板节点B节点A运行设备：T 型构件吊装到位 细部运行效果检验记录：十三、效果检查 元/吨经济效益：活动前成本为：142元/吨 活动后成本为：3.5元/吨 改造投入成本为：2200元 总成本：降低16.7万元根数/人×天活动前效率为：1根/人×天活动后效率为：20根/人×天矫正效率提高了20倍质量效益：活动前T构件矫正质量不稳定，有近50％构件超出质量验收规范GB50205-2001中构件弯曲矢高<L/1000且不大于10mm的要求。

活动后构件的弯曲矢高均<5mm且一次合格率100%。

最终目标对比表十四、巩固措施1、从05年10月至今我公司利用此种设备完成了财富二期、嘉捷产业园丁字柱、十字柱的加工；2、建立设备使用说明书，并将改造详图编入设备管理档案；3、已向国家专利局申请发明专利，于2006年3月8日获得专利申请号为：2006102002168，并于6月初接到了国家知识产权局下发的《初步审查合格》通知书；4、我们目前正积极向有关厂家及同行推广我们的技术。

十五、体会和下一步打算体会：1、通过本次活动，我们小组在QC知识、工作热情、团队精神、创新意识、解决问题的能力和信心都得到了极大的提高；2、通过改造,我们为T型构件矫正提供了一种崭新的方法，T型构件弯曲矫正装置申请专利初审合格后，形成了我们钢结构工程公司自有的产权，这极大的鼓舞了我们在创新方面的热情。

下一步打算：目前的T型构件弯曲变形的矫正装置为点压式矫正模式，如果使其成为连续矫正模式，将进一步提高劳动效率。

因此，我们QC小组下一步的课题是：《T型构件弯曲变形的连续矫正方法》。