圓管柱鋼結(jié)構(gòu)制作通用工藝010教材

1、鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)文件 文件編號： WYZG-010 版本號/修改次數(shù)： A/2 圓管柱制作通用工藝 受控狀態(tài)：受控本 發(fā)放序號： 編寫 審核 批準(zhǔn) 發(fā)布日期 : 實施日期： YSC 目錄 1、主體內(nèi)容與適用范圍 2 2、編制依據(jù) 2 3、材料的要求和選用 2 4、制作工藝要領(lǐng) 5 4.1 鋼管柱的制作流程 5 4.2 圓管柱鋼結(jié)構(gòu)制作重點和技術(shù)難點. 5 4.3 各工序加工要領(lǐng) 6 4.3.1 放樣 6 4.3.2 下料 6 4.3.3.外部零件的裝配 8 4.3.4螺栓孔質(zhì)量要求 8 4.3.5摩擦面質(zhì)量要求 9 4.3.6.焊接 10 4.3.7 圓管柱的成品檢查 12 4.3.8 栓釘焊接 1

2、3 4.3.9 涂裝 13 4.3.10 構(gòu)件標(biāo)識 14 4.3.11 構(gòu)件貯存、運輸 14 1、主體內(nèi)容與適用范圍 1.1 主體內(nèi)容 : 圓管柱的一般制作流程。 1.2 適用范圍：建筑鋼結(jié)構(gòu)中圓管柱的制作。 2、編制依據(jù) 1) 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 2) 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程 3) 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 4) 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 5) 直縫電焊鋼管 6) 低合金鋼焊條 7) 碳鋼焊條 8) 熔化焊用鋼絲 9) 氣體保護焊用鋼絲 10) YSC JGJ99-98 JGJ81-2002 GB50205-2001 GB8162-1999 GB11345-89 GB5118-95 GB51

3、17-95 GB/T14957-94 GB/Y14958-94 鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級法 GB11345-91 11 ) 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 12 ) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 13) 低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 14 ) 厚度方向性能鋼板 GB50017-2003 GB700-88 GB/T1591-94 GB5313-85 3、材料的要求和選用 3.1 原材料的選用及其適用標(biāo)準(zhǔn) 3.1.1 鋼管 (1) 圓管柱鋼材主要采用 Q235B 和 Q345B，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB700-88)及低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 (GB/T1591-94 )的要求。其力學(xué)性能及碳、硫、磷、錳、硅

4、含量的合格保證必須分別符合標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 ( GB8162-1999)或直縫電焊鋼管 GB11345-89。 (2) 結(jié)構(gòu)用無縫鋼管的彎曲度、外徑和壁厚等的允許偏差應(yīng)符合表1 的規(guī)定。 鋼管 種類 鋼管尺寸 mm 允許偏差 普通級 高級 熱軋 ( 擠 壓擴)管 外徑 D 50 0.50mm 0.40mm 50 1% 0.75% 壁厚 s 20 12.5% 10% 冷撥 （軋）管 外徑 D 610 0.20mm 0.10mm 1030 0.40mm 0.20mm 30 50 0.45mm 0.25mm 50 1% 0.5% 壁厚 s 1 0.15mm 0.12mm 13 +15% -10%

5、 10% 3 +12.5% -10% 10% 彎曲度 壁厚 15mm 不應(yīng)大于 1.5mm/m 壁厚 15 30mm 不應(yīng)大于 2.0mm/m 壁厚 30mm或 外徑 351mm 不應(yīng)大于 3.0mm/m 注：對外徑大于 351mm的熱擴管，壁厚允許偏差為 18% （3） 直縫電焊鋼管外徑和壁厚的允許偏差應(yīng)符合表 2 的規(guī)定。 表 2 直縫電焊鋼管外徑和壁厚的允許偏差 鋼管尺寸 mm 允許偏差（ mm） 高精度 較高精度 普通精度 外徑 D 520 0.10 0.20 0.30 2130 0.10 0.25 0.50 3140 0.10 0.30 0.50 4150 0.10 0.35 0.5

6、0 51323.9 0.10 0.8% 1.0% 323.9 0.10 0.8% 1.0% 壁厚 s 0.50 +0.03 -0.05 0.06 0.10 0.60 +0.04 -0.07 0.07 0.80 0.08 1.0 +0.05 -0.09 0.09 10% 1.2 0.11 1.4 +0.06 -0.11 0.12 1.5 0.13 1.6 +0.07 -0.13 0.14 1.8 3 YSC 2.0 0.15 2.2 0.16 2.5 +0.08 -0.16 0.17 2.8 0.18 3.0 3.2 +0.10 -0.20 0.20 3.5 3.8 0.22 4.0 4.2 5

7、.5 - 8% 5.5 - 10% 15% 3.1.2 鋼板及型鋼 (1) 其力學(xué)性能及碳、 硫、磷、錳、硅含量的合格保證必須分別符合標(biāo)準(zhǔn) 碳素結(jié)構(gòu)鋼 (GB700-88) 和低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼 (GB/T1591-94 )，其強屈比不得小于 1.2 ，伸長率應(yīng)大于 20%，有良好的可 焊性及明顯的屈服臺階，鋼材的屈服點不宜超過其標(biāo)準(zhǔn)值10%。 (2) 板厚大于或等于 40mm時，為防止層狀撕裂，要求板厚方向斷面收縮率不小于國家標(biāo)準(zhǔn)厚 度方向性能鋼板 (GB5313-85)中的 Z15 級規(guī)定的容許值。 3.1.3 高強度螺栓 大六角頭高強度螺栓及其螺母、墊圈的制作及技術(shù)條件應(yīng)分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)

8、GB1228-91、 GB1229-91、 GB1230-91、GB/T1231-91 的規(guī)定。 3.1.4 普通螺栓 (1) C 級螺栓，其性能等級應(yīng)符合圖紙的要求。 (2) 普通螺栓及其螺母、墊圈的制作應(yīng)分別符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB5780-86、 GB41-86、 GB95-86 的有關(guān) 規(guī)定。 3.1.5 焊接材料 (1) 焊接材料選用，當(dāng)圖紙和工藝有要求時按照圖紙和工藝要求執(zhí)行，無要求時按照下表選用： 表3 焊接方法 材質(zhì) 焊材牌號 焊接位置 手工電弧焊 Q345 E5015/E5016 定位焊 對接 角接 Q235 E4303/E4315 埋弧自動焊 Q345 H08MnA + SJ101

9、 對接 角接 YSC 4、制作工藝要領(lǐng) 4.1 鋼管柱的制作流程 圖1 Q235 H08A+ SJ101 CO2氣體保護焊 Q235、Q345 ER50-6 定位焊 對接 角接 (2) 焊接材料烘干溫度表：表 4 焊接材料牌號 使用前烘焙條件 使用前存放條件 焊條 E5016/E5015 350-38 0； 2h 100- 150 焊劑 SJ101 300- 350； 1h 100- 150 3.1.6 油漆材料： 具體見每個具體工程的工藝要領(lǐng)書 放樣、下料 對接 管子切割 N 檢驗 NDT 檢驗 合格 Y 合格 焊 接 檢驗 Y 合格 Y 拋丸、油 漆 5 檢驗 發(fā)運 合格 N YSC 4.

10、2. 圓管柱制作重點和技術(shù)難點 4.2.1 鋼管外形尺寸直接影響構(gòu)件整體的尺寸，部分鋼管橢圓度過大，造成節(jié)點板的制作和安裝精度 不準(zhǔn)。 4.2.2 鋼管柱多為空間立體尺寸，放樣精度要求較高，組立困難。 4.2.3 節(jié)點制孔 鋼結(jié)構(gòu)的零件鉆孔采用數(shù)控平面鉆或搖臂鉆， 為了確保鉆孔精度和質(zhì)量， 采用模鉆時均須放樣劃 線劃出基準(zhǔn)軸線和孔中心，采用數(shù)控鉆的首次加工品均需檢驗合格后才能批量鉆孔，零件、部件、構(gòu) 件鉆孔后均需檢驗合格才準(zhǔn)轉(zhuǎn)入其它工序。 4.2.4 圓管柱的焊接自動化程度較低，尤其是牛腿組立時，為全位置焊接，對焊工的要求較高。 4.2.5 焊接順序和焊接余量的控制： 由于焊接變形會影響構(gòu)件的

11、整體精度尺寸，焊接過程中應(yīng)制定合理的焊接順序和焊接方法。 4.3 各工序加工要領(lǐng) 4.3.1 放樣 (1) 放樣基本要求 所有構(gòu)件應(yīng)按照施工詳圖及制造工藝的要求，進行手工1：1 放大樣或計算機的模擬放樣，核定 所有構(gòu)件的幾何尺寸。放樣檢驗合格后，按工藝要求制作必要的角度、槽口、制作樣板和胎架樣板。 樣板的允許偏差 (mm)如下表：表 5 項目 平行線距離和分段尺寸 對角線差 寬度長度 孔距 樣板角度 允許偏差 0.5 1.0 0.5 0.5 20 (2) 構(gòu)件收縮余量的要求 構(gòu)件收縮余量，當(dāng)圖紙和工藝文件有要求時按要求執(zhí)行，沒有要求時按下表執(zhí)行： 表 6 板厚 mm 每個對接縫收縮余量 mm

12、每個節(jié)點的收縮量 mm 每個環(huán)縫接口收縮量 mm 16 1.5 3 1.0 16 2.5 2 1.5 4.3.2 下料 (1) 鋼管件應(yīng)采用管子切割機鋸床下料、半自動切割，鋼管兩端坡口角度按工藝要求； (2) 對主管原則上長度定尺采購，下料時放焊接收縮余量30-50mm； (3) 圓管內(nèi)側(cè)節(jié)點板下料時應(yīng)比圓管直徑小3-5mm，便于節(jié)點板的組裝。下料后，必須立即對構(gòu) 件或桿件進行檢驗，當(dāng)鋼管不平直及有局部凹陷時，應(yīng)對鋼管進行矯正； (4) 對于較大牛腿在下料、放樣時，為節(jié)省原材料和安裝方便，應(yīng)將節(jié)點板分段下料。分段準(zhǔn)則： YSC 一是便于下道工序識別、組對；二是牛腿組拼后沒有焊縫重合現(xiàn)象。 (5

13、) 鋼管應(yīng)事先排料，鋼管柱分段弦桿應(yīng)以鋼管最大利用長度對接，鋼管的最小對接長度不應(yīng)小 于 2 倍的管直徑且不應(yīng)小于 800mm。對接位置應(yīng)錯開節(jié)點位置不小于 200mm的距離。當(dāng)鋼管柱本體采 用直縫焊接管時，管材對接處的直焊縫也應(yīng)錯開200mm以上。 (6) 節(jié)點鋼板的切割，應(yīng)根據(jù)放樣套料圖及數(shù)控切割下料圖，分別用數(shù)控自動切割、半自動切割 或剪板機下料。不允許手工切割，節(jié)點坡口加工應(yīng)采用半自動切割或管子坡口機進行切割。 (7) 下料的公差要求 氣割下料采用自動切割、半自動切割，氣割下料的允許偏差(mm)應(yīng)符合下表：表 7 項目 零件寬度、長度 切割面平面度 割紋深度 局部缺口深度 允許偏差 3

14、.0 0.05t, 且不大于 2.0 0.3 1.0 注： t 為切割面厚度 機械切割下料的允許偏差符合下表：表 8 單位： mm 項目 零件寬度、長度 邊緣缺棱 型鋼端部垂直度 允許偏差 3.0 1.0 2.0 (8) 坡口加工應(yīng)采用自動切割、半自動切割、坡口機、刨邊機等方法，允許偏差符合下表： 表 9 單位： mm 項目 切割面 平面度 割紋 深度 局部缺 口深度 坡口角 度偏差 反坡 口 鈍邊 偏差 切割面直線度 表面清潔度 允許 偏差 0.05t 且不大于 2.0 0.3 1.0(但要求 平滑過渡) 50 不允 許 1 400 米之內(nèi)小于 2，且不大于 4 無掛瘤、渣、氧化 皮、鐵銹、

15、水、油 等一切雜物 (9) 鋼管的對接 鋼管與鋼管之間的對接，內(nèi)設(shè)襯管，在胎架上進行，具體形狀尺寸如下圖： 圖2 1 1 襯圈 40 505 6 相同管壁的主管對接示意圖 不同管壁的主管對接示意圖 對接接頭焊接時，應(yīng)注意的事項 YSC 1）應(yīng)盡量采用半自動埋弧焊機焊接； 2）焊接時盡量在滾輪架上進行，焊接過程中管子滾動，焊接位置應(yīng)處于將近水平位置； 3）焊接時起弧位置和收弧位置不能在同一處，各層之間應(yīng)錯開不小于50mm的距離； 4）焊接時應(yīng)填滿弧坑，不能出現(xiàn)起弧和收弧裂紋。 4.3.3. 外部零件的裝配 （1） 圓管柱組裝時應(yīng)首先做出鋼管的相垂直的兩條母線，作為組立時的角度基準(zhǔn)。 （2） 組立

16、時應(yīng)以柱頂板為基準(zhǔn)平面，所有節(jié)點定位時均以基準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)進行測量定位，不允許 分段累加定位，防止累積誤差過大，構(gòu)件質(zhì)量不合格。 （3） 節(jié)點板組立時應(yīng)以鋼管中心為基準(zhǔn)進行測量，減少圓管橢圓度對牛腿精度的影響。 （4） 構(gòu)件組立后的允許偏差值見下表：表 10 項目 允許偏差（ mm） 圖例 測量工具 對接接頭底 板錯位 t 16 1.5 角尺 16t 5001200 12003000 3000 同一組內(nèi)相鄰兩孔間距離允許偏差 (mm) 0.7 - - - 同一組內(nèi)任意兩孔間距離允許偏差 (mm) 1.0 1.2 - - 相鄰兩組的端孔間距離允許偏差 (mm) 1.2 1.5 2.0 3.0 分組

17、規(guī)定： 1 在節(jié)點中，連接板與一根桿件相連的所有連接孔劃為一組。 2 在接頭處，通用接頭半個拼接板上的孔為一組，階梯接頭兩接頭之間的孔為一組。 3 在兩相鄰節(jié)點或接頭間的連接孔為一組，但不包括以上兩款中所指的孔。 4 受彎構(gòu)件翼緣上每 1.0m 長度內(nèi)的孔為一組。 (3) 高強度螺栓孔孔壁表面粗糙度 Ra 不應(yīng)大于 25 m，孔的允許偏差應(yīng)符合表 13 的規(guī)定。 表 13 高強度螺栓孔的允許偏差 名稱 允許偏差 (mm) 螺栓 12 16 20 (22) 24 (27) 30 孔徑 13.5 17.5 21.5 (24) 26 (30) 33 圓度(最大和最小直 徑差) 1.0 1.5 中心線

18、傾斜 不應(yīng)大于板厚的 3%，且單層板不應(yīng)大于 1.5mm，多層板疊組合不應(yīng)大于 2.0mm (4) 螺栓孔允許偏差值的測量工具采用游標(biāo)卡尺或孔徑量規(guī)；螺栓孔孔距允許偏差值的測量工具 采用鋼尺。 (5) 當(dāng)測量長度大于 10m時，要施加 5kgf 的拉力進行測量，當(dāng)不足 10m時，用手拉緊測量。 4.3.5 摩擦面質(zhì)量要求 4.3.5.1 摩擦面加工處理 (1) 摩擦面使用拋丸、噴砂法加工處理，處理后表面呈現(xiàn)金屬光澤。摩擦面抗滑移系數(shù)應(yīng)符合設(shè) 計要求，當(dāng)設(shè)計無要求時，應(yīng)達到 Sa2.5 的除銹等級。 (2) 摩擦面應(yīng)平整、無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。 4.3.5.2 抗滑移系數(shù)試驗： (1

19、) 按照鋼結(jié)構(gòu)制作批進行抗滑移系數(shù)試驗，每批制作三組試件，并另備三組試件交安裝復(fù)驗。 (2) 試件與所代表的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件為同一材質(zhì)、同批制作、采用同一摩擦面處理工藝和具有相同的 表面狀態(tài)，并與構(gòu)件同時移交。 (3) 試件形式如圖 3 所示，試件鋼板的厚度 t1 、t2 根據(jù)工程中有代表性的板材厚度來確定，寬度 b 參照表 11 規(guī)定取值，試件板面應(yīng)平整，無油污，孔和板的邊緣無飛邊、毛刺。 9 YSC 圖 3 抗滑移系數(shù)拼接試件的形式和尺寸 表 14 抗滑移試件的寬度取值 螺栓直徑 d 16 20 22 24 27 30 試件板的寬度 b 100 100 105 110 120 120 4.3.6

20、. 焊接 GB50205、設(shè) 焊縫的質(zhì)量檢驗包括焊縫的外觀檢驗和焊縫無損探傷檢驗。焊縫質(zhì)量要求根據(jù)國標(biāo) 計圖紙及工藝文件要求而定。 4.3.6.1 外觀質(zhì)量： 表 15 焊縫質(zhì)量 檢查 等級 項目 一級 裂紋 不允許 表面氣孔 不允許 允許偏差 (mm) 二級 不允許 不允許 圖例 三級 不允許 內(nèi)部裂紋 每米焊縫長度內(nèi)允許直 徑 0.4t, 且 3.0 的氣 孔 2 個 ,孔距 6倍孔徑 構(gòu)件焊縫外觀質(zhì)量要求 表面夾渣 表面夾渣 不允許 不允許 深 0.2t 長 0.5t, 且 20.0 咬邊 不允許 0.05t,且 0.5t; 連續(xù)長度 100.0, 且 焊 縫 兩側(cè)咬邊總長 10%焊縫全

21、長 0.1t 且 1.0, 長度不 限 咬邊缺陷 10 YSC 11 YSC 注: 焊腳尺寸 hf 由設(shè)計圖紙或工藝文件所規(guī)定 表 17 角焊縫及部分熔透的角接與對接組合焊縫偏差 項目 允許偏差 （mm） 圖例 焊腳高度 hf 偏差 hf 6 時 0 1.5 hf6 時 0 3.0 角焊縫余高 （C） hf6時 C為01. 5 hf6 時 C 為 0 3.0 注: 焊腳尺寸 hf 由設(shè)計圖紙或工藝文件所規(guī)定 1、 hf8.0mm 的角焊縫其局部焊腳尺寸允許低于設(shè)計要求值1.0mm, 但總長度不得超過焊縫長度 10%； 2、焊接 H型梁腹板與翼板的焊縫兩端在其兩倍翼板寬度范圍內(nèi), 焊縫的焊腳尺寸

22、不得低于設(shè)計值。 4.3.6.2 無損檢測： 設(shè)計要求全熔透的焊縫，其內(nèi)部缺陷的檢驗應(yīng)符合下列要求： 1一級焊縫應(yīng)進行 100%的檢驗，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼焊縫手工超聲波探傷方法及 質(zhì)量分級法 （GB11345）B 級檢驗的 II 級及 II 級以上； 2二級焊縫應(yīng)進行抽檢，抽檢比例應(yīng)不小于20%，其合格等級應(yīng)為現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)鋼焊縫手工 超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法 （GB11345）B 級檢驗的 III 級及 III 級以上； 4.3.7 圓管柱的成品檢查 表 18 圓管柱的允許偏差值 項目 允許偏差（ mm） 柱的高度 H 3.0 銑平面到第一個 安裝孔的距離 1.0 柱身彎曲矢高 H

23、/1500 且 不大于 5.0 牛腿上表面到柱底距離 L1 兩牛腿上表面之間的距 離 L4 2.0 牛腿的長度偏差 3.0 各牛腿腹板中線與鋼管 中心的偏差 3 2.0 各牛腿之間的夾角偏差 4 20 牛腿孔到柱軸線距離 L2 3.0 牛腿的翹L2 1000 2.0 圖例 測量工具 柱上端面 1 2 2 L2 12 向（牛腿扭曲） 鋼尺 鋼線 鋼尺 鋼尺 鋼尺 線錘 鋼尺 樣板 鋼尺 鋼線 YSC 4.3.8 栓釘焊接 (1) 栓釘焊接的外觀與外形尺寸應(yīng)符合表19 的要求。 表 19 栓釘焊接的外觀與外形尺寸的合格要求 求 要 格 合 例 圖 狀 形 縫 焊 高 縫 焊 內(nèi) 圍 0 6 3 渣 夾 無 孔 氣 無 度高后焊釘焊 栓釘 肉 咬 縫 焊 度高縫焊 m m 2 差 偏 度 高 后 焊 度 寬 縫 焊 3 (2) 栓釘焊接后應(yīng)進行彎曲檢查，當(dāng)用錘擊焊釘頭部，使其彎曲至 30時，焊縫和熱影響區(qū)不得 有肉眼可見的裂縫。檢查數(shù)量不應(yīng)小于焊釘總數(shù)的1%。 4.3.9 涂裝 (1) 構(gòu)件表面除銹等級應(yīng)符合設(shè)計圖紙或工藝文件的要求； (2) 涂層檢查 : a. 涂層干燥后外觀色澤均勻一致 , 無干噴漆膜 , 表面平整光滑、豐滿、無流掛、起皺、露底、氣 泡、針孔、