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钢构类

钢结构网架加工工艺_钢网结构的安装工艺

工品易达2022-09-28钢构类9

本文目录一览:

钢结构工程需要哪些资料?

钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。 钢结构是现代建筑工程中较普通的结构形式之一。我国是最早用铁制造承重结构的国家,远在秦始皇时代(公元前246-219年),就已经用铁做简单的承重结构, 而西方国家在17世纪才开始使用金属承重结构。公元3-6世纪, 聪明勤劳的我国人民就用铁链修建铁索悬桥,著名的四川泸定大渡河铁索桥,云南的元江桥和贵州的盘江桥等都是我国早期铁体承重结构的例子。

1、 构造

1.1 钢结构杆件长细比的检测与核算,可按本章第6.4节的规定测定杆件尺寸,应以实际尺寸等核算杆件的长细比。

1.2 钢结构支撑体系的连接,可按本章第6.3节的规定检测;支撑体系构件的尺寸,可本章第6.4节的规定进行测定;应按设计图纸或相应设计规范进行核实或评定。

1.3 钢结构构件截面的宽厚比,可按本章第6.4节的规定测定构件截面相关尺寸,并进行核算,应按设计图纸和相关规范进行评定。

2、 涂装

2.1 钢结构防护涂料的质量,应按国家现行相关产品标准对涂料质量的规定进行检测。

2.2 钢材表面的除锈等级,可用现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923规定的图片对照观察来确定。

2.3 不同类型涂料的涂层厚度,应分别采用下列方法检测:

1 漆膜厚度,可用漆膜测厚仪检测,抽检构件的数量不应少于本标准表3.3.13中A类检测样本的最小容量,也不应少于3件;每件测5处,每处的数值为3个相距50mm的测点干漆膜厚度的平均值。

2 对薄型防火涂料涂层厚度,可采用涂层厚度测定仪检测,量 测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。

3 对厚型防火涂料涂层厚度,应采用测针和钢尺检测,量测方法应符合《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24的规定。  涂层的厚度值和偏差值应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行评定。  6.7.4 涂装的外观质量,可根据不同材料按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定进行检测和评定。

3、 钢网架

3.1 钢网架的检测可分为节点的承载力、焊缝、尺寸与偏差、杆件的不平直度和钢网架的挠度等项目。

3.2 钢网架焊接球节点和螺栓球节点的承载力的检验,应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的要求进行。对既有的螺栓球节点网架,可从结构中取出节点来进行节点的极限承载力检验。在截取螺栓球节点时,应采取措施确保结构安全。

3.3 钢网架中焊缝,可采用超声波探伤的方法检测,检测操作与评定应按《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.1或《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤及质量分级法》JG/T3034.2的要求进行。  3.4 钢网架中焊缝的外观质量,应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求进行检测。

3.5 焊接球、螺栓球、高强度螺栓和杆件偏差的检测,检测方法和偏差允许值应按《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78的规定执行。

3.6 钢网架钢管杆件的壁厚,可采用超声测厚仪检测,检测前应清除饰面层。

3.7 钢网架中杆件轴线的不平直度,可用拉线的方法检测,其不平直度不得超过杆件长度的千分之一。

3.8 钢网架的挠度,可采用激光测距仪或水准仪检测,每半跨范围内测点数不宜小于3个,且跨中应有1个测点,端部测点距端支座不应大于1m。

4、 结构性能实荷检验与动测

4.1对于大型复杂钢结构体系可进行原位非破坏性实荷检验,直接检验结构性能。结构性能的实荷检验可按本标准附录H的规定进行。加荷系数和判定原则可按附录H.2 的规定确定,也可根据具体情况进行适当调整。

4.2 对结构或构件的承载力有疑义时,可进行原型或足尺模型荷载试验。试验应委托具有足够设备能力的专门机构进行。试验前应制定详细的试验方案,包括试验目的、试件的选取或制作、加载装置、测点布置和测试仪器、加载步骤以及试验结果的评定方法等。试验方案可按附录H制定,并应在试验前经过有关各方的同意。

4.3 对于大型重要和新型钢结构体系,宜进行实际结构动力测试,确定结构自振周期等动力参数。结构动力测试宜符合本标准附录E的规定。

4.4 钢结构杆件的应力,可根据实际条件选用电阻应变仪或其他有效的方法进行检测。

钢结构屋架

一. 原材料及成品进场准入监理细则

一、品种、规格、性能等的质量控制

1、进入钢结构各分项工程实施现场的主要材料、另部件、成品件、标准件等产品(钢材、铸钢件、焊接材料、连接用紧固标准件、防腐防火涂料、稀释剂和固化剂、防火密封材料、橡胶垫等)的品种、规格、性能等均应符合设计要求和现行国家产品标准。并应有产品质量合格证明文件和检验报告。

2、对下列产品应进行抽样复验

(1)进口钢材

(2)混批钢材

(3)板厚≥40mm,且设计有Z向性能要求的厚板

(4)建筑等级一级的大跨度结构主要受力构件的钢材

(5)设计有复验要求的钢材

(6)对质量有疑义的钢材

(7)对重要钢结构工程采用的焊接材料

(8)防火涂料应经过具有资质的检测机构检测

二、规格尺寸偏差和外观质量控制

1、钢材

(1)钢板的厚度、型钢的规格尺寸的偏差应符合国家产品标准的要求;

(2)钢材的外观质量应符合有关标准的规定,锈蚀、麻点、划痕等深度不应超过厚度允许负偏差的1/2,锈蚀等级应在GB8923规定的C级及C级以上,端边(断面)处不应有分层、夹渣。

2、焊接材料

(1)焊钉及焊接瓷环的规格、尺寸及偏差应符合GB10433中的规定;

(2)焊条外观不应有药皮脱落、焊芯生锈等缺陷,焊剂不应受潮。

3、焊接球

(1)焊接球直径、圆度、壁厚减薄量等尺寸偏差应符合验收规范的规定;

(2)焊接球的表面应无明显波纹及局部凹凸不平不大于1.5mm。

4、螺栓球

(1)螺栓球螺纹尺寸应符合现行国家标准GB196中粗螺纹的规定,公差符合GB197中6H级精度的规定;

(2)螺栓球直径、圆度、相邻两螺栓孔中心线夹角等尺寸偏差应符合验收规范的规定;

(3)螺栓球不得有过烧、裂纹及褶皱。

5、封板、锥头和套筒

封板、锥头和套筒外观不得有裂纹、过烧及氧化皮

6、金属压型板

压型金属板的规格尺寸偏差、表面质量、涂层质量应符合设计要求和验收规范的规定。

7、涂装材料

防腐、防火涂料的型号、名称、颜色及有效期应与质量证明文件相符,开启后,不应有结皮、结块、凝胶等现象。

8、连接用紧固标准件

高强度螺栓连接副,应按包装箱配套供货,箱上标号批号、数量及生产日期。螺栓、螺母、垫圈外观表面应涂油保护,不应出现生锈和沾染脏物,螺纹不应损坏。

三、其他特殊要求质量控制

1、焊接球焊缝应进行无损检验,质量符合设计要求,当设计无要求时,应符合验收规范规定的二级标准;

2、高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副应分别随带有扭矩系数和紧固轴力(予拉力)的检验报告,其结果符合验收规范附录B的规定;

3、对建筑结构安全等级一级,跨度40m及以上的螺栓球节点钢网架结构,其连接高强度螺栓应进行表面硬度试验,对8.8级的高强度螺栓其硬度为HRC21~29,对10.9级高强度螺栓其硬度应为HRC32~36,且不得有裂纹或损伤。

四、质量验收

1、按验收规范要求和实际进场情况划分检验批;

2、按验收规范GB50205-2001规定的检验批合格标准进行验收,主控项目必须符合验收规范的合格标准,一般项目其检验结果,应有80%及以上的检验点(值)符合验收规范合格标准的要求。且最大值不应超过允许偏差的1.2 倍。质量检查记录、质量证明文件等资料应完整。

二. 钢结构焊接工程分项监理细则

一、准备阶段的质量控制

1、检查施工单位应有相应的钢结构工程施工资质、焊工应有相应的上岗证;现场应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度、施工工艺方案等。

2、“原材料及成品进场”验收合格,并应重视下列材料问题

(1)焊条、焊剂、焊丝和施焊用的保护气体必须有出厂质量合格复试报告;

(2)焊条(剂)和粉芯焊丝使用前,必须按质量说明书规定进行烘焙。说明书无规定时,对酸性焊条,按受潮情况,在温度75~150℃烘焙1~2h,对碱性低氢型焊条应在温度350~400℃烘焙1~2h,并存入保温箱内,随用随取;

(3)焊条药皮受潮后,易造成焊芯锈蚀及药皮酥松脱落,为此必须有防潮措施;

(4)焊丝的表面质量要严格控制。焊丝的直径、表面硬度均匀性、油污、锈蚀等表面质量会直接影响焊接质量;

(5)焊剂要防止污染。焊剂被锈垢、氧化铁皮和油脂等污染,会影响焊缝;

(6)焊接用保护气体应有较高纯度,CO2≥99 .5%;O2<0.1%;H2O<1.22g/m3;

(7)一般采用焊缝金属与钢材等强度的原则选择焊条,不宜采用焊缝金属实际强度高于钢材实际强度的原则选择焊条,否则易产生裂纹,影响结构安全。

3、对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并根据评定报告确定焊接工艺。(即必须进行焊接工艺性能和力学性能试验符合要求后,方可采用)。

二、钢构件焊接质量控制

1、焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JCJ81的规定;

2、钢结构设计图纸中应注明所要求的焊缝质量级别,以控制施工和检验;

3、钢结构的连接材料应符合下列要求:

(1)手工焊接采用的焊条的型号应与主体金属强度相适应。对Q235钢焊件用E43系列型焊条,16Mn钢焊件用E50系列型焊条,15Mnv钢焊件用E55系列型焊条;

(2)自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应;

(3)当不同强度的钢材连接时,采用与低强度钢材相适应的焊接材料。

4、焊接作业一般应按下列程序进行

5、建筑钢结构常用的焊条有低碳钢焊条和低合金高强度钢焊条,在焊接时选用应考虑下列因素:

(1)在焊接厚板时,由于冷却快而易产生裂缝,因此第一层打底焊时,可选用塑性好、强度稍高的低氢焊条来焊,其他各层用等强度的碳素钢或低合金钢焊条来焊;

(2)对含磷、硫、碳较高的母材,应选用抗裂性和气孔性能较好的焊条,如氧化钛钙型、钦铁矿型焊条以及可选低氢型焊条;

(3)对承受动力荷载和冲击荷载的结构,应选用冲击韧性和延伸率较高的焊条,应依次选用低氢型、钛钙型、氧化铁型焊条;

(4)处于低温或高温下工作的结构,应选用能保证低温或高温机械性能的焊条;

(5)焊接形状复杂和大厚度的工件,应选用抗裂性能好的焊条;

(6)焊接条件受限制,不能翻转工作时,应选用能全位置焊接的焊条,如低氢性、钛钙型、氧化钛型;对难于清理干净的工件,可选用氧化性强,对铁锈、油垢和氧化皮不敏感的酸性焊条,以免产生气孔;

(7)没有直流焊机时就不宜用限于直流电源的焊条,而选用交直流两用焊条。

6、手工电弧焊接工艺要选择好各项参数

(1)焊条直径的选择:为保证V型坡口根部焊接质量,打底焊宜用小直径焊条,而盖面焊时,为提高效率,可选择大直径焊条;

(2)焊接电流的选择:电流过小,电弧不稳定,易造成夹渣和未焊透等缺陷;电流过大,易产生咬边、气孔和焊穿等缺陷,增加飞溅,因此要选择适当;

(3)电弧电压的选择,电弧长、电压高,电弧过长,会使电弧燃烧不稳定,飞溅增加,熔深减小,外部空气易浸入,造成气孔缺陷。故一般要求电弧长度小于或等于焊条直径为适宜,即短弧焊。使用酸性焊条好,为了预热待焊部位或降低溶池温度,有时将电弧稍微拉长进行焊接,即谓长弧焊。

(4)焊接层数选择:对中、厚板,往往采用多层焊。层数多些,对焊缝塑性、韧性有利,防止接头过热和扩大热影响区的有害影响。在每一层施焊也应采用多道焊法,以利保证质量。

(5)焊接速度选择:要求尽可能以一定的速度均匀地运条;对低氢焊条,如为φ4mm直径,焊接速度一般约为150mm/min较适合。

(6)电源种类和极性选择:直流电源电弧稳定,飞溅少、焊接质量好,一般重要焊接结构或厚板刚度大的结构宜用直流焊机。其他情况,首选交流焊机(因造价低、设备好维护)。

7、对T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝,其焊脚尺寸,不应小于t/4,(t为连接板厚,焊脚为凸出板厚的宽度),吊车梁腹板(受动力荷载的类似构件)与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2。焊脚尺寸的允许偏差为0~4mm。

8、对焊成凹形的角焊缝、焊缝金属与母材间应平缓过渡,加工成凹形的角焊缝,不得在其表面留下切痕。

9、对需要进行焊前预热或后热处理的焊缝,其予热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定,预热区在焊道两侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不小于100mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚确定,每25mm板厚按1h计算。

10、焊缝表面不得有裂纹、焊瘤。一级二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。

11、焊缝的外观质量和焊缝尺寸偏差应符合验收规范GB50205-2001附录A的有关规定。焊缝应外形均匀,成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑,焊渣和飞溅物清楚干净。

三、焊钉(栓钉)焊接质量控制

1、螺柱(焊钉、栓钉、剪力钉)和瓷环(电弧保护罩)焊前应进行验收,并进行焊接工艺评定。其结果应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。每日或每班,应选焊两只螺柱进行试验,作目检和弯曲30�0�2的试验,若目检时试焊的螺柱挤出焊脚未充满四周360�0�2,或弯曲30�0�2时,其中任一个螺栓出现断裂,应修改工艺另行做试验。直至两个都合格,才能在构件上焊接。

2、焊接前应检查螺柱规格、尺寸是否符合要求,表面应无有害皱皮、毛刺、微裂纹,裂纹、扭歪、弯曲,表面油垢、铁锈等有害物质;头部的径向裂纹或开裂从周边伸向主体深度不应超过周边至主体距离的一半。

3、钢板螺柱焊接区域应无氧化皮、铁锈、油垢、水分等妨碍焊接的杂质。

4、保护罩或套应保持干燥、不应有开裂,若受潮应在使用前置于120℃的烘炉中烘2h。

5、母材温度在-18℃以下,不能焊接;下雨下雪天不能露天焊接。母材温度在0℃以下时,每焊100只还应增加一只螺栓的目检及弯曲15℃的试验。

6、螺柱根部焊脚应均匀,焊脚立面的局部未熔合或不足360℃的焊脚应进行修补。修补长度要超出缺陷每边各9.5mm,(用小直径低氢焊条)。

7、去掉不合格螺栓的部位应打磨光洁和平整,受损部位应补焊填平凹坑修平。

四、焊缝的检验

1、钢结构焊缝质量检验分三级。一二三级焊缝均应进行外观检查,检查外观缺陷和几何尺寸。一二级均应进行超声波检验内部缺陷。

2、设计要求全焊透的一二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用X射线探伤。其内部缺陷分级及探伤方法应符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

3、检查数量、检验方法均应符合验收规范的规定

网架结构的焊接应符合《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1,《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2,《建筑钢结构焊接技术规程》GJ81的规定。

五、焊接工程的质量验收

1、按相应的钢结构制作或安装工程检验批划分原则分为一个或若干个检验批;

2、按GB50205-2001规定的检验批合格标准进行验收,主控项目必须符合验收规范合格标准要求,一般项目其检验结果应有80%及以上的检验点(值)符合验收规范合格标准的要求。且最大值不超过允许偏差的1.2倍,质量检查记录、质量证明等资料应完整;

3、质量验收记录表按验收规范附录J中J.0.1表或J.0.2表填写。

为什么螺栓球网架结构不能使用膜材?

螺栓球网架结构因其结构新颖,受力合理,自重轻、用钢量低等优点,我国从80年代后期大量涌现,每年约以80~100万平方米增加。如大型体育场馆螺栓球网架、公共场馆螺栓球网架、电厂螺栓球网架、水泥工业螺栓球网架、仓储物流螺栓球网架、干煤棚工业螺栓球网架、收费站加油站螺栓球网架、展览中心、影剧院、商场、航站楼、候车厅、工厂车间、仓库、电视塔等螺栓球节点网架。国内网架结构主要分为:焊接球节点网架及螺栓球节点网架两种。螺栓球节点网架其构件工厂内加工量较大,现场安装便捷,适用于现场工期紧,施工条件、用电量受制约,网架形状复杂、杆件定位困难的异形结构。本文重点介绍螺栓球节点网架。

螺栓球网架系统基本由杆件、螺栓球、支撑支座等组成。按照节点形式可分为交叉桁架体系、四角锥体系、三角锥体系等。支撑方式多为固定支座支撑。对于大面积、大跨度及有特殊受力或伸缩要求的网架结构可采用橡胶支座、滑移支座、球铰支座等支撑形式,以满足结构自身的受力稳定、均衡,便于内力释放等设计要求。

螺栓球网架结构是按照一定的网格形式由网架杆件与实心节点钢球通过高强螺栓连接组合而成的一种空间结构形式。我国于1978年开始从国外引进螺栓球网架结构技术和产品,通过长期实践,作为成熟的建筑结构形式,螺栓球网架结构已在国内外建筑行业得到了十分广泛的应用。 其特点为:自重轻、跨度大、平面形状设计灵活、施工定位简单、安装方式多样等。特别适用于大曲率空间结构系统如:桶壳结构、球壳结构、各类建筑造型等

设计图纸分解

一份完整的螺栓球节点网架设计图纸应包含设计说明、网架平面图、网架上下弦及腹杆布置图,支座及支托详图,杆件材料表,螺栓球材料表,螺栓、套筒、顶丝材料表,封板、锥头材料表,螺栓球加工详图(若有其它要求另加,如吊挂件、通风机房等)。首先对图纸中提供的网架平面图与基础平面图进行复核,以确保网架支座位置与基础相吻合。接着对网架图提供的杆件材料表进行复核,主要是复核网格的轴线长度,然后依据轴线长度复核杆件的焊接长度,接着复核杆件的下料长度。一切无误后方可根据杆件材料表绘制车间杆件下料表。

杆件的计算

螺栓球网架杆件长度受螺栓球直径,螺栓球的切削量,套筒长度,锥头长度等因素的控制。

杆件长度计算公式为:

杆件下料长度 = 杆件焊接长度—2(锥头长度—锥头止口长度—1mm)。

(公式中1mm为钢管与锥头间隙,保证焊接质量)

杆件焊后长度 = (杆件几何长度)—(一段球半径+另一段球半径+一段套筒长度+另一段套筒长度)+(一段螺栓球切削量)+(另一段螺栓球切削量)。

杆件几何中心长度、杆件焊接长度、杆件下料长度、锥头长度、锥头止口长度、段套筒长度、螺栓球切削量、焊接预留间隙,及构件组合详图。

杆件计算的意义:

1.复核设计图纸杆件材料表中杆件的焊接长度是否准确。

2.复核设计图纸杆件材料表中杆件的下料长度是否准确。

3.依据设计图纸杆件材料表计算出锥头的止口长度,并与公司库存锥头、或常规使用的锥头比较,检查二者的止口长度是否一致,若发现不一致应采取加长或减小杆件下料长度的措施进行调整。也可以按照设计图定做锥头。

螺栓球的计算

在网架设计图中,螺栓球加工详图一般表示如下图,其为一般平板螺栓球网架球加工

图,其分别表示网架弦杆及腹杆的角度位置及对应螺栓孔的大小,弦杆十字正交,腹杆

位置分别由两组角度控制,一组为腹杆水平投影位置与弦杆的交角,另一组为腹杆与其

投影平面的交角。上图中腹杆的控制角度一组为47°4′或42°56′,另一组为41°49′。如

下图所示:

根据网架设计图所提供的网格尺寸及网格厚度即可对螺栓球进行计算。

螺栓球计算的意义:

1.复核设计图提供的螺栓球加工图是否准确。

2.为加工提供螺栓球加工图放样,指导加工。

3.可手工计算杆件是否有打架现象。

4.当网架弦杆与支座存在交角时,为加工厂焊接支座与支座筋板提供指导。

网架支托设计:

螺栓球网架支托一般为Q235钢,而螺栓球为45号钢,由于二者材质差异较大,施工现场支托安装一般都采取螺栓连接的形式,支托螺栓一般使用M20普通螺栓即可。支托的加工及安装方法又可分为两中。支托一为支托螺栓与支托焊死,施工时通过旋转支托将其拧入螺栓球内,支托板必须做成圆形;支托二为支托螺栓与支托不进行焊接,并在支托板顶部开孔,施工利用套管扳手将支托螺栓拧入螺栓球内。

螺栓球网架的杆件制作技术要点如下:

1、钢管下料前应进行钢管材料复验,合格后方可投入使用,采用HID-900MTS数控管子相贯线切割机进行下料,切割质量符合技术标准。

2、锥头采用圆钢下料,锥头毛坯锻造前不得有过烧、裂纹等缺陷,锻后要求正火处理,出去氧化皮。

3、锥头锻造成型后采用铣床加工锥头与杆管内壁相配合的台阶、锥头小端平面及焊缝坡口,锥头两端面垂直度应符合技术标准。

4、锥头、管件的组装时,保证在钢管端部与锥头之间预留有2-3mm的间隙,且要求杆件两端锥头顶面与钢管轴线垂直度达到0.5%R,R为锥头低端部半径、杆件两端锥头端面圆孔轴线与钢管轴线的不同轴度不大于管径的1%。

5、杆件装配完后,采用NXC-2×500KR型网架杆件双头自动焊接机床进行焊接。焊缝应进行抗拉强度检验,其承载力检验系数应满足规范的要求。

螺栓球网架的螺栓球制作要点

1、螺栓球选用优质碳素结构钢(GB/T699-99)规定的45号钢,下料前应对材料复验合格后才可使用。

2、螺栓球采用热锻成型,应严格控制加热温度,成型后螺栓球不应有裂纹、褶皱和过烧。

3、螺栓球螺丝尺寸应符合《普通螺丝基本尺寸》GB196中有关粗牙螺丝的相关规定,螺丝公差必须符合《普通螺丝公差》GB197中6H级精度的规定。

螺栓球网架结构安装施工方案

螺栓球网架结构安装形式多样,主要有:脚手架平台散装;高空散装;地面组装,高空

分片吊装对接;地面组装,起吊拔杆整体吊装;高空平台拼装,分片轨道滑移组装等。

施工质量重点控制网架下垂挠度、荷载控制等。特别在荷载控制方面,严禁在支撑结构

未全部就位且未完成固定前随意加注荷载,以避免造成网架变形甚至发生坍塌事故.

钢结构焊接标准有哪些

钢结构焊接规范

钢结构从下料、组对、焊接、检验等工艺

钢结构手工电弧焊焊接施工工艺标准

依据标准:

《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2001

《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001

《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345

《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323

《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1

《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81

1、范围

本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。

2、施工准备

2.1材料及主要机具

2.1.1电焊条:其型号按设计要求选用,必须有质量证明书。按要求施焊前经过烘焙。严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。设计无规定时,焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条;焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条;焊接重要结构时宜采用低氢型焊条(碱性焊条)。按说明书的要求烘焙后,放入保温桶内,随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。

2.1.2引弧板:用坡口连接时需用弧板,弧板材质和坡口型式应与焊件相同。

2.1.3主要机具:电焊机(交、直流)、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计等。

2.2作业条件

2.2.1熟悉图纸,做焊接工艺技术交底。

2.2.2施焊前应检查焊工合格证有效期限,应证明焊工所能承担的焊接工作。

2.2.3现场供电应符合焊接用电要求。

2.2.4环境温度低于0℃,对预热,后热温度应根据工艺试验确定。

3、操作工艺

3.1工艺流程:

作业准备→电弧焊接(平焊、立焊、横焊、仰焊)→焊缝检查。

3.2钢结构电弧焊接:

3.2.1平焊

3.2.1.1选择合格的焊接工艺,焊条直径,焊接电流,焊接速度,焊接电弧长度等,通过焊接工艺试验验证。

3.2.1.2清理焊口:焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求,定位焊是否牢固,焊缝周围不得有油污、锈物。

3.2.1.3烘焙焊条应符合规定的温度与时间,从烘箱中取出的焊条,放在焊条保温桶内,随用随取。

3.2.1.4焊接电流:根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素,选择适宜的焊接电流。

3.2.1.5引弧:角焊缝起落弧点应在焊缝端部,宜大于10mm,不应随便打弧,打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开,使焊条与构件间保持2~4mm间隙产生电弧。对接焊缝及时接和角接组合焊缝,在焊缝两端设引弧板和引出板,必须在引弧板上引弧后再焊到焊缝区,中途接头则应在焊缝接头前方15~20mm处打火引弧,将焊件预热后再将焊条退回到焊缝起始处,把熔池填满到要求的厚度后,方可向前施焊。

3.2.1.6焊接速度:要求等速焊接,保证焊缝厚度、宽度均匀一致,从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离(2~3mm)为宜。

3.2.1.7焊接电弧长度:根据焊条型号不同而确定,一般要求电弧长度稳定不变,酸性焊条一般为3~4mm,碱性焊条一般为2~3mm为宜。

3.2.1.8焊接角度:根据两焊件的厚度确定,焊接角度有两个方面,一是焊条与焊接前进方向的夹角为60~75°;二是焊条与焊接左右夹角有两种情况,当焊件厚度相等时,焊条与焊件夹角均为45°;当焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。

3.2.1.9收弧:每条焊缝焊到末尾,应将弧坑填满后,往焊接方向相反的方向带弧,使弧坑甩在焊道里边,以防弧坑咬肉。焊接完毕,应采用气割切除弧板,并修磨平整,不许用锤击落。

3.2.1.10清渣:整条焊缝焊完后清除熔渣,经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后,方可转移地点继续焊接。

3.2.2立焊:基本操作工艺过程与平焊相同,但应注意下述问题:

3.2.2.1在相同条件下,焊接电源比平焊电流小10%~15%。

3.2.2.2采用短弧焊接,弧长一般为2~3mm。

3.2.2.3焊条角度根据焊件厚度确定。两焊件厚度相等,焊条与焊条左右方向夹角均为450;两焊件厚度不等时,焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角。焊条应与垂直面形成600~800角,使角弧略向上,吹向熔池中心。

3.2.2.4收弧:当焊到末尾,采用排弧法将弧坑填满,把电弧移至熔池中央停弧。严禁使弧坑甩在一边。为了防止咬肉,应压低电弧变换焊条角度,使焊条与焊件垂直或由弧稍向下吹。

3.2.3横焊:基本与平焊相同,焊接电流比同条件平焊的电流小10%~15%,电弧长2~4mm。焊条的角度,横焊时焊条应向下倾斜,其角度为700~800,防止铁水下坠。根据两焊件的厚度不同,可适当调整焊条角度,焊条与焊接前进方向为700~900。

3.2.4仰焊:基本与立焊、横焊相同,其焊条与焊件的夹角和焊件厚度有关,焊条与焊接方向成700~800角,宜用小电流、短弧焊接。

3.3冬期低温焊接:

3.3.1在环境温度低于0℃条件下进行电弧焊时,除遵守常温焊接的有关规定外,应调整焊接工艺参数,使焊缝和热影响区缓慢冷却。风力超过4级,应采取挡风措施;焊后未冷却的接头,应避免碰到冰雪。

3.3.2钢结构为防止焊接裂纹,应预热、预热以控制层间温度。当工作地点温度在0℃以下时,应进行工艺试验,以确定适当的预热,后热温度。

4、质量标准

4.1一般规定

4.1.1本章适用于钢结构制作和安装中的钢构件焊接和焊钉焊接的工程质量验收。

4.1.2钢结构焊接工程可按相应的钢结构制作或安装工程检验批的划分原则划分为一个或若干个检验批。

4.1.3碳素结构钢应在焊缝冷却到环境温度、低合金结构钢应在完成焊接24h以后,进行焊缝探伤检验。

4.1.4焊缝施焊后应在工艺规定的焊缝及部位打上焊工钢印。

4.2钢构件焊接工程

I主控项目

4.2.1焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料与母材的匹配应符合设计要求及国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。焊条、焊剂、药芯焊丝、熔嘴等在使用前,应按其产品说明书及焊接工艺文件的规定进行烘焙和存放。

检查数量:全数检查。

检验方法:检查质量证明书和烘焙记录。

4.2.2焊工必须经考试合格并取得合格证书。持证焊工必须在其考试合格项目及其认可范围内施焊。

检查数量:全数检查。

检验方法:检查焊工合格证及其认可范围、有效期。

4.2.3施工单位对其首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等,应进行焊接工艺评定,并应根据评定报告确定焊接工艺。

检查数量:全数检查。

检验方法:检查焊接工艺评定报告。

4.2.4设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345或《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323的规定。

焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形节点相关线焊缝,其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准《焊接球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.1、《螺栓球节点钢网架焊缝超声波探伤方法及质量分级法》JBJ/T3034.2、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。

一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表4.2.4的规定。

检查数量:全数检查。

检验方法:检查超声波或射线探伤记录。

表4.2.4 一、二级焊缝质量等级及缺陷分级

焊缝质量等级 一级 二级

内部缺陷超声波探伤 评定等级 Ⅱ Ⅲ

检验等级 B级 B级

探伤比例 100% 20%

内部缺陷射线探伤 评定等级 Ⅱ Ⅲ

检验等级 AB级 AB级

探伤比例 100% 20%

注:探伤比例的计数方法应按以下原则确定:(1)对工厂制作焊缝,应按每条焊缝计算百分比,且探伤长度应不小于200mm,当焊缝长度不足200mm时,应对整条焊缝进行探伤;(2)对现场安装焊缝,应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比,探伤长度应不小于200mm,并应不少于1条焊缝。

4.2.5T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不应小于t/4(图4.2.5a、b、c);设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2(图4.2.5d),且不应大于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0~4mm。

检查数量:资料全数检查;同类焊缝抽查10%,且不应少于3条。

检验方法:观察检查,用焊缝量规抽查测量。

图4.2.5焊脚尺寸

4.2.6焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。

检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件;被抽查构件中,每一类型焊缝按条数抽查5%,且不应少于1条;每条检查1处,总抽查数不应少于10处。

检验方法:观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查,当存在疑义时,采用渗透或磁粉探伤检查。

Ⅱ一般项目

4.2.7对于需要进行焊前预热或焊后热处理的焊缝,其预热温度或后热温度应符合国家现行有关标准的规定或通过工艺试验确定。预热区在焊道两侧,每侧宽度均应大于焊件厚度的1.5倍以上,且不应小于100mm;后热处理应在焊后立即进行,保温时间应根据板厚按每25mm板厚1h确定。

检查数量:全数检查。

检验方法:检查预、后热施工记录和工艺试验报告。

4.2.8二级、三级焊缝外观质量标准应符合本规范附录A中表A.0.1的规定。三级对接焊缝应按二级焊缝标准进行外观质量检验。

检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件;被抽查构件中,每一类型焊缝按条数抽查5%,且不应少于1条;每条检查1处,总抽查数不应少于10处。

检验方法:观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查。

4.2.9焊缝尺寸允许偏差应符合本规范附录A中表A.0.2的规定。

检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件;被抽查构件中,每种焊缝按条数各抽查5%,但不应少于1条;每条检查1处,总抽查数不应少于10处。

检验方法:用焊缝量规检查。

4.2.10焊成凹形的角焊缝,焊缝金属与母材间应平缓过渡;加工成凹形的角焊缝,不得在其表面留下切痕。

检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件。

检验方法:观察检查。

4.2.11焊缝感观应达到:外形均匀、成型较好,焊道与焊道、焊道与基本金属间过渡较平滑,焊渣和飞溅物基本清除干净。

检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件;被抽查构件中,每种焊缝按数量各抽查5%,总抽查处不应少于5处。

检验方法:观察检查。

钢结构制作(安装)焊接工程质量检验标准

项目 序号 项 目 允许偏差(mm) 检 验 方 法

主控项目 1 焊接材料品种、规格 第4.3.1条 检查产品合格证明文件、中文标志及检验报告(全数检查)

2 焊接材料复验 第4.3.2条 检查复试报告(全数检查)

3 材料匹配 第5.2.1条 检查质量证明书和烘焙记录(全数检查)

4 焊工证书 第5.2.2条 检查焊工合格证及其认可范围、有效期(所有焊工)

5 焊接工艺评定 第5.2.3条 检查焊接工艺评定报告(全数检查)

6 内部缺陷 第5.2.4条 检查焊缝探伤纪录(全数检查)

7 组合焊缝尺寸 第5.2.5条 观察检查、焊缝量规抽查测量(资料全数检查,同类焊缝抽查10%,且≥3处)

8 焊缝表面缺陷 第5.2.6条 观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查,必要时,采用渗透或磁粉探伤检查

—般项目 1 焊接材料外观质量 第4.3.4条 观察检查(按量抽查1%,且≥10包)

2 预热和后热处理 第5.2.7条 检查试验报告(全数检查)

3 焊缝外观质量 第5.2.8条 观察检查或使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查(第5.2.8条)

4 焊缝尺寸偏差 第5.2.9条 观察检查第(5.2.9条)

5 凹形角焊缝 第5.2.10条 观察检查(同类构件抽查10%,且≥3件)

6 焊缝感观 第5.2.11条 观察检查(第5.2.11条)

5、成品保护

5.1焊后不准撞砸接头,不准往刚焊完的钢材上浇水。低温下应采取缓冷措施。

5.2不准随意在焊缝外母材上引弧。

5.3各种构件校正好之后方可施焊,并不得随意移动垫铁和卡具,以防造成构件尺寸偏差。隐蔽部位的焊缝必须办理完隐蔽验收手续后,方可进行下道隐蔽工序。

5.4低温焊接不准立即清渣,应等焊缝降温后进行。

6、应注意的质量问题

6.1尺寸超出允许偏差:对焊缝长度、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。

6.2焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭接10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。

6.3表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。

6.4焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,必须使熔渣留在熔渣后面。

7、质量记录

7.1焊接材料质量证明书。

7.2焊工合格证及编号。

7.3焊接工艺试验报告。

7.4焊接质量检验报告、超声波、射线探伤记录。

7.5设计变更、洽商记录。

7.6隐蔽工程验收记录。

7.7其它技术文件。

8、安全环保措施

8.1电焊机外壳,必须接地良好,其电源的装拆应由电工进行。

8.2电焊机要设单独的开关。开关应放在防雨的闸箱内,拉合时应戴手套侧向操作。

8.3焊钳与把线必须绝缘良好。连接牢固,更换焊条应戴手套。在潮湿的地点工作,应站在绝缘胶板或木板上。

8.4严禁在带压力的容器或管道上施焊,焊接带电的设备必须先切断电源。

8.5焊接贮存过易燃、易爆、有毒物品的容器或管道,必须清除干净.并将所有孔口打开。

8.6在密闭金属容器内施焊时,容器必须可靠接地,通风良好,并应有人监护。严禁向容器内输入氧气。

8.7焊接预热工件时,应有石棉布或档板等隔热措施。

8.8把线、地线,禁止与钢丝绳接触,更不用钢丝绳或机电设备代替零线。所有地线接头必须连接牢固。

8.9更换场地转动把线时,应切断电源,并不得手持把线爬梯登高。

8.10清除焊渣、采用电弧气刨清根时,应戴防护眼镜或面罩,防止铁渣飞溅伤人。

8.11多台焊机在一起集中施焊时,焊接平台或焊件必须接地。并应有隔光板。

8.12钍钨极要放置在密闭铅盒内,磨削钍钨极时,必须戴手套、口罩,并将粉尘及时排除。

8.13二氧化碳气体预热器的上壳应绝缘,端电压不应大于36伏。

8.14雷雨时,应停止露天焊接作业。

8.15施焊场地周围应清易燃易爆物品,或进行覆盖、隔离。

8.16必须在易燃易燃气体或液体扩散区施焊时,应经有关部门检试许可后。方可施焊。

8.17工作结束,应切断焊机电源并检查操作地点,确认无起火危险后,方可离开。

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