钢结构试题及答案(1)

一、工程概况神木北车辆段新建铁路车轮工厂是除铁道部外全国唯一一家集厂修、段修、辅修为一体的铁路货车修理基地，其钢结构厂房是总建筑面积7192.32平方米，待修车辆经过分解、除锈、修理、组装流水作业，全部采用自动化整车作业，对钢结构焊接、安装质量要求高。

二、钢构件制作工艺1、钢构件制作工艺流程（见下图）2、钢构件制作质量控制此项目钢结构制造主要是焊接H 钢的制造,其中主焊缝全自动埋弧焊的焊接质量为质量控制的关键。

2.1自动埋弧焊的焊接参数的确定(1) 焊丝直径:在焊接电流、电压和速度不变的情况下,焊丝直径将直接影响焊缝的熔深。

随着焊丝直径的减少,熔深将加大,成型系数减小。

(2) 焊接电流:对焊缝熔深大小影响最大的因素是焊接电流。

随着焊接电流的增大,熔深将增加。

(3) 电弧电压: 电弧电压低时,熔深大、焊缝宽度窄;电弧电压高时,熔深浅、焊缝宽度增加;过分增加电压,会使电弧不稳,熔深减少,易造成未焊透的现象,严重时还会造成咬边、气孔等缺陷。

(4) 焊接速度:如焊接速度增加,焊缝的线能量减少,使熔宽减少、熔深增加,然而继续加大焊接速度,反而会使熔深减少,焊接速度过快,电弧对焊件加热不足,使熔合比减少,还会造成咬边、未焊透及气孔等缺陷。

注：自动埋弧机焊接所用的焊丝、焊剂必须符合国家规范和设计要求，焊剂使用前应烘烤，烘烤温度在250℃-350℃，烘烤时间为1小时。

2.2焊接变形的控制自动埋弧焊电流大,热量高,构件易产生变形(翼缘板角变形;H 钢的纵向弯曲;H 钢扭曲变形) 。

针对上述问题主要采取以下解决措施:(1) 针对焊接工作的需要自行制作了专用的工作台,将H 钢的四条纵向角焊变为船形焊,以保证焊缝的焊透,提高焊接质量,减少熔敷金属。

这是对焊接变形的第一步控制。

(2) 根据翼缘板与腹板的不同配置调整焊接参数, 将角变形控制在3 mm 以内,然后用翼缘矫正机对其进行校正。

就是将H型钢翼板或腹板在两个相对运动的压辊间移动，通过压辊间的挤压作用，使翼板或腹板发生塑性变形，达到矫正目的。

机械矫正时每次矫正量不能太大，通常是每次1-2mm，矫正过程中随时检测矫正状态。

(3) 纵向弯曲是由于H 型钢单边受热产生的残余应力分布不均造成的。

通过实验决定利用后续焊缝的残余应力平衡上道焊缝的残余应力的办法,即第1、2 道焊缝焊接时,电流调至下限值,第3 道焊缝焊接时, 电流调至平均值,在最后一道焊缝焊接时,将电流调至上限值,以期消除变形。

如采用上述措施后仍有少量变形,则在后续工序中用火焰法予以校正。

(4) 扭曲变形与纵向弯曲产生的原因大致相同,因此,也是通过合理调整焊接顺序,以后续焊缝的残余应力来平衡前面的焊接残余应力。

2.3构件变形的校正及几何尺寸的控制在焊接H 钢生产中对构件变形的校正,主要采用火焰校正法、机械校正法和反变形法三种方法。

(1) 机械校正法主要是校正翼缘板的角变形。

在专用的翼缘矫正机上,通过机械力进行反复的强制性校正, 直到角变形量符合标准为止。

(2) 火焰校正法主要用于校正H 钢的纵向弯曲变形,在拱起的一侧用火焰加热至600 ℃～900 ℃,在翼缘板上进行条形加热,在腹板上进行三角形区加热。

火焰矫正后构件放置在空气中缓慢冷却，构件被加热区钢材的韧性几乎不下降，如果用浇水骤冷，被加热区会出现明显的脆化现象，故火焰矫正后采用在空气中缓慢冷却。

加热时根据不同的变形量,控制加热区的大小和加热的温度,以防校正过量和出现过烧现象。

(3) 反变形法用于控制端头板焊接变形。

在端头板焊接前,在施焊部位的反面用大号气焊枪进行烘烤, 产生残余应力,待正式施焊时达到焊接残余应力平衡。

最终实现端头板的平整。

钢构件制作完成后，对外观质量检查合格的二级焊缝进行了超声波探伤，1109m焊缝均无超标缺陷，质量合格。

三、钢结构安装质量控制3.1 钢结构地脚螺栓的安装保证地脚螺栓埋设的精度（5mm以内），在地脚螺栓的加工和埋设时都要进行严格的控制。

保证地脚螺栓埋设精度的前提是地脚螺栓加工精度符合要求。

加工时，其精度控制在直线2mm，轴线3mm以内。

为了对地脚螺栓进行精确定位，按地脚螺栓尺寸加工2套定型模板，用两套定型模板先将地脚螺栓拼装在一起，再用角钢将螺栓相互固定，使同一组螺栓成为一个整体。

同时，地脚螺栓预埋时，用斜向刚性支架将螺栓固定在桩上，防止了螺栓的整体偏移。

预先在桩承台上根据地脚螺栓的底部标高焊接两道水平角钢，焊接时，将加工完的地脚螺栓放至水平角钢上，严格控制其标高和轴线位置后用角钢将地脚螺栓与桩固定在一起。

先用全站仪将库房的四角龙门桩打出，根据四角桩将每个轴线放出，地脚螺栓固定时，用两台经纬仪按两道轴线交叉控制，同时用水准仪随时控制其标高。

在承台砼浇注之前和之后对地脚螺栓进行复测。

3.2钢构件安装钢构构件安装工艺流程如下：清理现场、定位测量→钢立柱安装→柱间支撑安装→吊车梁安装→校正、检验→屋面梁拼装。

安装过程中按照尽早形成稳定的刚性单元原则，针对本工程实际，从边轴开始安装立柱，吊车梁，形成稳定的刚性单元，再依次转向其他轴。

安装完钢立柱、吊车梁后进行钢屋架梁安装，过程中随时进行校正。

3.3钢立柱安装立柱安装前，用经纬仪和水平仪对立柱基础、标高和地脚螺栓尺寸进行复查确认。

确保各点符合平面轴线度、坐标标高、平整度等方面的要求，每个基础找出毛面，并清扫干净，确保细石砼灌注的有效咬合。

在每个独立基础弹出纵横轴线，同时在柱底座承面上也刻出纵横轴线，确保安装时柱底座轴线与基础纵横轴线重合。

在柱的腹面弹出中轴线，以便在安装时控制、调整立柱的垂直度。

从牛腿顶往下返出1米标高线，以便测量、控制牛腿的标高。

在确认以上工作完成后开始进行立柱的安装。

立柱的吊升采用旋转法进行。

吊机边升钩、边旋转，使柱身绕柱脚而旋转，当立柱由水平转为直立后，将立柱吊离地面，然后转至基础上方，将立柱落在基础顶面对正。

当柱脚离基础顶面约30～50mm时，进行对位。

对位后立柱落到基础顶面，同时将临时固定架支撑在立柱上，使立柱临时固定。

对于单根不稳定结构的立柱，加风缆临时予以保护。

设计有柱间支撑处，安装柱间支撑，以增强结构稳定性。

为使钢结构安装质量达到最优，主要控制钢立柱的水平标高、十字轴线位置和垂直度。

柱基标高的调整，柱底用斜铁进行找正找平达到精度要求。

立柱垂直度的校正采用两台经纬仪在纵横两个轴线上同时观测，在校正过程中不断调整柱底下的调整斜铁，直到校正完毕，将柱底板上的螺母拧紧。

3.4吊车梁安装吊车梁安装前对构件进行检查，清除吊车梁表面的油污、泥沙、灰尘等杂物。

吊车梁吊装采用单片吊装，在起吊前按要求配好调整板、螺栓，并在两端拉揽风绳。

吊装就位后及时与牛腿螺栓连接，并将梁上缘与柱之间连接板连接，用水平仪和带线调整，符合规范后将螺丝拧紧。

3.5钢梁安装地面拼装前对构件进行检查，同时要检查高强度螺栓连接磨擦面，磨擦面必须平整、干燥。

地面拼装时采用无油枕木将构件垫起，构件两侧用木杠支撑，增强稳定性。

钢屋架梁拼装的控制重点是拼装后屋面梁的直线度和屋面坡度，直线度定位系统采用定位块，屋面梁坡度由调整垫块进行控制。

为了安全，拼装时加用临时支撑，保证构件的稳定性。

连接用高强度螺栓使用前检查合格证并并按出厂批号复验扭矩系数。

高强度螺栓应自由穿入孔内，穿入方向一致。

在终拧1h以后，24h以内，检查螺栓扭矩，应在理论检查扭矩±10%以内。

高强度螺栓接触面有间隙时，小于1.0mm间隙可不处理；1.0—3.0mm间隙,将高出的一侧磨成1:10斜面，打磨方向与受力方向垂直。

3.5彩板安装彩板堆料处用枕木垫起,上面铺塑料布,将彩板按规格分类堆放、标识。

吊车卸料,并用专用彩板的吊具,防止外表油漆损伤和彩板变形。

墙面板安装时检查墙檩条的垂直度,若不够垂直,用临时支撑将檩条调平,待墙板安装好后再将其拆除。

第一片墙板安装前在墙梁上放线,保证墙面板波纹线的垂直度。

第二片墙板扣在第一片墙面板的波峰并用带防水的自攻螺钉固定,用防水帽盖好,然后依次安装,所有自攻螺钉横平竖直。

为防止吊装时损坏板形，屋面板安装前,先在檩条上搭设人行走道。

安装屋面板时，先从一侧山墙往另一侧山墙采用拉线定出檐口控制基准线,并每隔12 m 设一控制网线;确定安装方向后,把山墙边的封口板安装固定好,接着将第一块安装就位,并用自攻螺钉将其紧固在檩条上，要保证与檩条垂直。

采光带的安装是屋面防水的关键部位。

在采光带复合侧边安置铝门框,把厚10 mm 的无色阳光板直接搁置在铝门框上,中间加防水压条,在采光带上部用防水自攻螺钉固定,并在两侧涂抹防水密封胶。

采光带选用3m 或6m 长,在采光带纵向搭接处,下垫檩条支架,在搭接口部位,下设垫板,上加盖板,均用防水密封胶与采光带粘结,然后用防水自攻螺钉将其紧固,确保采光带的防水效果和抗风强度。

四、结束语此项目工程质量满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001），获得“神华集团优质工程”奖，并获得全国“优秀焊接工程”奖。

总体来说，此项目工程质量控制的关键在于以下几点：①严格控制焊接参数,减小焊接变形,保证焊缝成形良好及、内部无超标缺陷；并采用特定工艺及专用胎具进行校正,以保证构件几何尺寸和焊接质量; ②在安装过程中做好定位测量工作，把好每一道关的质量检验，及时采取有效措施消除累计误差。

（中国建筑安全网）见表钢筋焊接质量检验,应符合行业标准《钢筋焊接及验收规程》(JGJ 18-96) 《钢筋焊接接头试验方法标准》和(JGJ/T 27-2001)的规定. 钢筋焊接方法分类及适用范围表9-37 注:一．.表中的帮条或搭接长度值,不带括弧的数值用于HPB235 级钢筋,括号中的数值用于HRB335 级,HRB400 级及RRB400 级钢筋;二．电阻电焊时,适用范围内的钢筋直径系指较小钢筋的直径钢筋焊接的一般规定如下:1.电渣压力焊应用于柱,墙,烟囱等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接;不得用于梁,板等构件中水平钢筋的连接.2.在工程开工或每批钢筋正式焊接前,应进行现象条件下的焊接性能试验. 合格后,方可正式生产.3.钢筋焊接施工之前,应清除钢筋或钢板焊接部位和与电极接触的钢筋表面上的锈斑油污,杂物等;钢筋端部若有弯折,扭曲时,应予以矫直或切除.4.进行电阻点焊,闪光对焊,电渣压力焊或埋弧压力焊时,应随时观察电源电压的波动情况.对于电阻点焊或闪光对焊,当电源电压下降大于5%,小于8%时, 应采取提高焊接变压器级数的措施; 当大于或等于 8%时, 不得进行焊接. 对于电渣压力焊或埋弧压力焊,当电源电压下降大于 5%时,不宜进行焊接.5.对从事钢筋焊接施工的班组及有关人员应经常进行安全生产教育,并应 制定和实施安全技术措施,加强焊工的劳动保护,防止发生烧伤,触电,火灾, 爆炸以及烧坏焊接设备等事故.6.焊机应经常维护保养和定期检修,确保正常使用.1．体现钢材塑性性能的指标是（ C ）P11A ．屈服点 B. 强屈比 C. 延伸率 D. 抗拉强度2．在结构设计中，失效概率p f 与可靠指标β的关系为 ( B )。