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钢结构建筑需要匠人精神的工艺|杨教高『建筑钢结构智能制造』讲座系列No.3

发布于：2022-08-22 17:19 作者：

固建机器人作为钢结构行业智能建造的先行者，探索者，为了帮助钢结构行业的相关从业人员对钢结构有更深的认知，提升专业水平，特在此做《建筑钢结构生产工艺、装备技术及智能化》讲座的系列连载文章，本系列讲座将介绍一些建筑钢结构基本情况，钢结构生产过程中的对钢材焊材的一些基本要求，各生产工序主要工艺方法和设备情况，下料、排版和坡口的开制原则与技巧，H型、十字形柱、箱型柱，圆管柱各类钢柱组立与组装的工艺要点，各工序的技术要点，焊接生产要点（焊前准备、焊接参数、过程重点与后热），工艺评定，多层焊技巧、焊接变形控制，返修焊缝要点，以及生产管理、质量、安全、成本和风险控制的要领。同时，从工艺和质量方面，就钢结构生产机械化自动化设备装备研发，智能化需求、焊接机器人技术等满足工艺技术要求提出了建议。本讲座对钢结构工厂生产、工艺管理和自动化智能化装备研发有较大的参考意义。

『本文为此系列第三期』

01

排版

1.排版要求

排版从下料工人自己排版发展到专业技术人员排版，又复制到使用专业软件来排版，现在，多是用软件排版，好的软件效果巨大。钢板主材利用率大于97%是基本目标，97.5%经过一般管理还是可以达到的，好的管理软件加管理到位，钢板主材利用率可以到98%以上。（别小看材料利用率点，钢结构企业产值高，原材料占比很高，钢材价格每吨达到5000元以上，废钢只有2000元左右，钢结构件加工加工在8000-1000元，毛利润率可见很低，只有几个点，原材料的节约至关重要）

2.接板要求

构件长度大于标准板材长度，或者为了提高材料利用率，必须对板材拼接（当然对大型企业，大型构件，可以根据构件需料长度与拼版后的需料宽度向钢厂订货------我们成为“双订板”，与钢厂的订货周期一般要45天左右。这样做法只是能满足部分工程需要）。

板拼接缝位置，在建筑钢结构方面要求不少，特别是高层建筑的BH钢一般要求有：翼缘板拼缝和腹板拼缝的间距不应小于200mm；翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽且最少不小于600mm；腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm；拼接缝应避开节点和加劲板焊缝处至少200mm；梁的翼腹板或型材应尽量避免在跨中1/3范围内拼接。

02

下料

1.直条下料

一般采用多头直条火焰切割机，多头直条火焰切割机一般横枪1把，直枪7-16个割枪头，以9头和13个头较普遍；跨度4-6米，通常是4米。轨道长度单台一般取14米（切割长度12米多一些）。以前多是人工划线排距，现在逐步使用自动排距的多头直条切割机。

2.小料下料

规则直边组合板（长方形、三角形、梯形）用剪板机，剪板机是钢结构厂必备设备，通常用于12mm厚度及以下的小件板剪板。厚的板件则用门式火焰切割机，配合使用半自动火焰切割机（俗称小乌龟）使用；对不规则板件，圆弧边板件则是用门式火焰切割机进行数控切割。

数控火焰切割机具有切割大厚度碳钢的能力，切割成本低，但存在切割变形大、切割精度低、切割速度慢、切割预热时间长、穿孔时间长等问题，难以满足全自动化操作的需要。它的应用主要局限于切割碳钢和大厚度钢板，在切割中薄碳钢钢板时将逐渐被等离子切割机所取代。现在等离子切割机在一些企业逐步使用，因为切割效率高。等离子切割机电源有进口的和国产的，价格相差较大。

随着激光切割机的运用，厚度25mm以下厚度小件开始只有使用激光切割机，激光切割效率更高，精度也很高。激光切割后去毛刺量较小，长窄条料不需要对剪切变形的矫正，有人试图在新生产线设计中，用激光切割代替剪板，鉴于设备投入太高，效率不一定更好。（这个观点还需要进一步探讨）

【未完待续……】

【作者简介】

杨政，杭州固建机器人科技有限公司顾问总工，工艺质量总监；

建筑工程专业教授级 工程师，焊接专业 工程师，一级注册建造师，现任浙江省机械工程学会理事技术委员会委员，焊接学会副理事长，质量管理协会理事以及浙江省科协千人进万企”专家组专家，省综合评标、采购评标专家。

1982上海交通大学焊接工艺和设备专业毕业，建筑工程专业教授级 工程师浙江机电技术学院兼职教授。在安徽、上海、四川、江苏、湖北、浙江多地国有和上市公司和台资外资钢结构公司工作过。

固建机器人发足于香港科技大学自动化技术中心，是中国境内拥有自主知识产权，较早介入建筑机器人产业化研究的高科技公司，专业提供先进建造技术，建筑智造装备和智能建造综合解决方案。

固建机器人为钢结构行业定制了一套工业化生产体系，特别适合大规模，小批量，个性化的建筑钢结构生产和制造。同时为钢结构制造商提供实现自动化转型的设备和技术,为不同厚度和截面的钢结构提供整线设计方案。

标签：固建机器人

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