第三节 钢构件的制作工艺

　　GTC 屋顶钢结构工程为单层拱形钢结构，整个屋顶钢结构由14榀钢拱架（含二组伸缩拱架）通过檩条等构件组合而成。拱架南北方向设置，间距为18m。在拱架上部圆弧表面上自中间向二侧（东西向）每间隔6^。（同心角）设置主檩条一道，结构中部最宽处设有13道。

　　一、拱架结构

　　1 ．本工程拱架是由钢板焊接而成的拱形结构。

　　2 ．拱架横截面呈梯形箱形结构如下：

　　1 ）上下翼缘板为一等宽的圆弧形板条。

　　2 ）由于拱架高度（ H 值）沿圆弧弧长在不断变化，因此其腹板为一翘曲的弧形板。

　　3 ）纵向加劲肋与腹板接合面为一曲线。

　　4 ）拱架下部区域，面积非常窄小，焊接异常困难。

　　二、拱段划分

　　根据拱架外形尺寸及运输条件的许可接结合吊装方案，现将拱架划分成若干个分段。现以某桁架为例进行说明。

　　将该拱架划分为8～14段，单重约10.4～22吨。

　　三、放样与号料

　　按拱架结构图对每个零件进行放样、展开，编制数控切割软盘、号料划线草图、零件配套表及加工检验样板，并注意以下各点。

　　1 ．在放样前必须对各零件的焊接收缩变形进行计算，结合本公司在以往各项工程中的经验与记录，确定各零件的收缩变形量进行放样。必要时可在若干个分段的接缝处单侧留有余量，在分段拼装、总装时给予调整、割除，以保证拱架外形尺寸的精度。

　　2 ．上下翼缘板及纵向加劲肋上必须划出中心线，便于在切割、弯曲过程中监测、检验零件的变形。

　　3 ．在左右腹板展开过程中必须在其外表面同一位置设定一根曲线，腹板加工成形后，该二曲线必须位于同一平面上且垂直于拱架中心面，在制作过程中该线可作为加工检验样板的定位线，亦可作为组装、焊接过程中进行监测、检验组装精度与焊接变形的基准线。

　　4 ．纵向加劲肋二边曲线偏差大小，直接关系到拱架制作后的外形质量，因此必须编制每一块纵向加劲肋二边曲线变化的坐标值（型值表），便于检验该板切割后的曲形偏差。

　　5 ．检验样板

　　A 弧形零件加工后，检验样板的弧长不得小于1500mm；

　　B 腹板加工后的检验样板采用三角样板进行检验，沿每一块腹板设置6～7道，间距≤1500mm。

　　6 ．在正式号料、切割前必须对所用钢板进行确认

　　A 钢材的牌号与厚度必须符合图纸要求；

　　B 所用钢材必须经过复验，并经本工程监理确认合格；

　　C 若有排版要求，钢板的外形尺寸必须对号入座，以保证各零件尺寸放样的可靠性。

　　四、切割与加工

　　1 ）本工程全部零件基本上采用火焰切割、冷加工弯曲成形。

　　2 ）零件成形后必须满足下列要求：

　　表2

　　五、拼装

　　为保证制作精度，根据本公司条件，整个拱架分成左右二大段（即各5小段）在刚性平台上进行组装，各小段之间采用工装板给予临时刚性固定。组装结束并经检验合格后进行打底焊，而后整体送往焊接流水线进行自动焊接。

　　1 ．胎架

　　拱架拼装胎架的设计十分重要，胎架模板位置必须达到：保证拱架外形的一致性；有效的增加拱架焊接过程中抗焊接变形的临时刚度；便于在接头部位对相应二端接头加工中各零件偏差的临时调整。

　　整个胎架制作完成后既要便于拱架拼装，又要便于在制作过程中对拱架变形及精度的监控，且具有可操作性。为达到上述目的胎架按下列要求制作。

　　1 ）胎架施工基面的考虑拱架拼装采用将拱架侧卧于平台上，其垂直中心面呈水平状态 , 右腹板外表面为与胎架模板的接触面。

　　如此选择有以下优点：

　　A 拱架上下圆弧面在平台上的投影为其真实外形，便于对其变形及外形尺寸的控制；

　　B 拱架接缝位置线在平台上的投影为一直线，便于各分段翼缘板、腹板、纵向加劲肋的准确定位；

　　C 拱架中心面呈水平状态，便于对拱架侧向弯曲的监控和横隔板的定位与测量。

　　2 ）胎架模板位置

　　A 胎架模板位置设在每道横格板位置处，由于相邻二格板距离较大在相邻二横格板间增设一道模板；

　　B 各模板沿顶底圆弧向心线方向呈列，使其上工作表面为一直线。

　　3 ）基面划线

　　在组装平台上（胎架基面），必须划出下列各线：

　　a 拱架顶底圆弧线。

　　b 分段接缝位置线。

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