钢结构工程一、钢材的验收和堆放1、钢材的验收钢材验收制度是保证钢结构工程质量的重要环节,应该遵照执行。
钢材验收的主要内容是:○1钢材的数量和品种是否与订货单符合。
○2钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号符合。
每批钢材必须具备生产厂提供的材质证明书,写明钢材的炉号、钢号、化学成分和机械性能等。
可根据国标(GB700—88)和(GB/T1591—94)的规定,核对钢材的各项指标。
钢厂提供的证明书若由材料供应商保存,钢结构制造单位可抄录存档。
○3核对钢材的规格尺寸。
各类钢材外形尺寸的允许偏差,在有关国标中有如下规定:a、热轧扁钢(GB704—88),其宽度和厚度的允许偏差如表1所示。
热轧扁钢宽度和厚度的允许偏差(㎜)注:扁钢同一截面上任意两点的厚度差,不应大于厚度公差的一半。
b、厚度1.8~13.0㎜的较薄钢板均为热轧状态供应,其厚度的允许偏差见表2注:较高和普通均指轧制精度。
c、厚度13~200㎜的中、厚板为热轧状态供应,其厚度的允许偏差见表3。
注:厚度的测量应在距边部不小于40㎜处。
d、热轧角钢:等肢角钢的边宽b和边厚d的允许偏差如表4所示(GB9788-88)。
不等肢角钢的边宽B、b和边厚d的允许偏差如表5所示(GB9788-88)。
6。
○4钢材表面质量检验,不论扁钢、钢板和型钢,表面均不允许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷。
有上述缺陷者应另行堆放,以便研究处理。
钢材表面的锈蚀深度,不得超过其厚度负偏差的1/2。
锈蚀等级的划分和除锈等级见GB8923-882、钢材的堆放钢材堆放要减少钢材的变形和锈蚀,节约用地,也要使钢材提取方便。
露天堆放时,堆放场地要平整,并高于周围地面,四周有排水沟,雪后易于清扫。
堆放时尽量使钢材截面的背面向上或向外,以免积雪、积水。
堆放在有顶棚的仓库内时,可直接堆放在地坪上(下有楞木),对小钢材亦可堆放在架子上,堆与堆之间应留有走道。
堆放时每隔5~6层放置楞木,其间距以不引起钢材明显弯曲变形为宜。
楞木要上下对齐,在同一垂直平面内。
为增加堆放钢材的稳定性,可使钢材相互勾连,或采取其他措施。
这样,钢材的堆放高度可到达所堆宽度的两倍;否则,钢材堆放高度不应大于其宽度。
一堆内上、下相邻的钢材须前后错开,以便在其端部固定标牌和编号。
标牌应表明钢材的规格、钢号、数量和材质验收证明书号,并在钢材端部根据其钢号考虑材料堆放时便于搬运,要在料堆之间留有一定宽度的通道运输。
二、审查图纸1、审查图纸审查图纸的目的,一方面是检查图纸设计深度能否满足施工的要求,核对图纸上构件的数量和安装尺寸,检查构件之间有无矛盾等;另一方面也对图纸进行工艺审核,即审查在技术上是否合理,构造是否便于施工,图纸上的技术要求按加工单位的施工水平能否实现等。
如果是由加工单位自己设计施工详图,在制图期间又已经通过审查,则审图的程序可相应简化。
图纸审查主要包括以下内容:○1设计文件是否齐全、设计文件包括设计图、施工图、图纸技术说明和图纸变更通知单。
○2构件的几何尺寸和相关构件的连接尺寸是否标注齐全和正确。
○3节点是否清楚,构件之间的连接形式是否合理。
○4标题栏内构件的数量是否符合工程的总数量。
○5加工符号、焊接符号是否齐全、清楚,标注方法是否符合国家的相关标准规定。
○6结合本单位的设备和技术条件,考虑图纸的技术要求。
图纸审核过程中发现的问题应报原设计单位处理,需要修改设计时,必须取得原设计单位同意,并签署书面设计变更文件。
三、相关试验与工艺规程的编制1、相关试验(1)钢材复验当钢材属于下列情况之一时,加工下料前应按国家现行有关标准的规定进行抽样检验,其化学成分、力学性能及设计要求的其他指标应符合国家现行标准的规定。
进口钢材应符合供货国相应标准的规定。
○1国外进口钢材○2钢材混批○3板厚等于或大于40㎜,并承受沿板厚方向拉力作用的厚板;且设计有Z向性能要求。
○4建筑结构安全等级为一级,大跨度钢结构、钢网架结构和钢桁架结构中主要受力构件所采用的钢材。
○5现行国家标准《钢结构设计规范》(GBJ17)中未含的钢材品种及设计有复验要求的钢材。
○6对质量有异议的钢材。
(2)连接材料的复验○1焊接连接:在大型、重型及特殊钢结构上采用的焊接材料,应按国家现行有关标准进行抽样检验,其结果应符合设计要求和国家现行有关产品标准的规定。
○2预拉力复验:扭剪型高强度螺栓连接副应按规定检验预拉力。
复验用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取,每批应抽取8套连接副进行复验。
每套连接副只应做一次试验,不得重复使用。
○3扭矩系数复验:高强度大六角头螺栓连接副应按规定检验其扭矩系数。
○4复验用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取,每批应抽取8套连接副进行复验。
每套连接副只应进行做一次试验,不得重复使用。
每组8套连接副扭矩系数的平均值应为0.11~0.15,标准偏差小于或等于0.01。
工艺试验一般可分为三类:○1焊接试验钢材可焊性试验、焊料工艺性试验、焊接工艺评定试验等均属于焊接试验,而焊接工艺评定试验是各工程制作时最常遇到的试验。
焊接工艺评定是焊接工艺的验证,是衡量制造单位是否具备生产能力的一个重要的基础技术资料。
焊接工艺评定对提高劳动生产率,降低制造成本,提高产品质量,搞好焊工技能培训是必不可少的,未经焊接工艺评定的焊接方法、技术参数不能用于工程施工。
焊接接头的力学性能试验以拉伸和冷弯为主,冲击试验按设计要求确定。
冷弯以面弯和背弯为主,有特殊要求时应做侧弯试验。
每个焊接位置的试件数量一般为:拉伸、面弯、背弯及侧弯各2件;冲击试验9件(焊缝、溶合线、热影响区各3件)。
○2摩擦面的抗滑移系数试验当钢结构构件的连接采用高强度螺栓摩擦连接时,应对连接面进行喷砂、喷丸等方法的技术处理,使其连接面的抗滑移系数达到设计规定的数值。
经过技术的摩擦面是否能达到设计规定的抗滑移系数μ值,需对摩擦面进行必要的检验性试验,以求得对摩擦面处理方法是否正确,可靠的验证。
抗滑移系数试验可按工程量每2000t为一批,不足2000t的可视为一批,每批三组试件由制作厂进行试验,另备三组试件供安装单位在吊装前进行复验。
○3工艺性试验对构造复杂的构件,必要时应在正式投产前进行工艺性试验。
工艺性试验可以是单工序,也可以是几个工序或全部工序;可以是个别零部件,也可以是整个构件,甚至是一个安装单元或全部安装构件。
通过工艺性试验获得的技术资料和数据是编制技术文件的重要依据,试验结束后应将试验数据纳入工艺文件,用于指导工程施工。
2、编制工艺规程钢结构工程施工前,制作单位应按施工图纸和技术文件的要求编制出完整、正确的施工工艺规程,用于指导、控制施工的全过程。
工艺规程的内容应包括:(1)根据执行的标准编写成品技术要求;(2)为保证成品达到规定的标准而制定的措施;○1关键零件的精度要求、检查方法和检查工具;○2主要构件的工艺流程、工序质量标准、为保证构件达到工艺标准而采用的工艺措施(如组装次序、焊接方法等);○3采用的加工设备和工艺装备。
四、工厂拼装1、拼装工作的一般规定工序亦称装配、组立。
是把制备完成的半成品和零件按图纸规定的运输单元,装成构件或其部件,然后连接成为整体。
拼装必须按工艺要求的次序进行,当有隐蔽施焊时,必须先予施焊, 经检验合格方可覆盖。
当复杂部位不易施焊时,亦须按工艺规定分别先后拼装和施焊。
布置拼装胎具时,其定位必须考虑放出焊接收缩量及齐头、加工的余量。
为减少变形,尽量采取小件组焊,经矫正后再大件组装。
胎具及装出的首件必须经过严格检验,方可大批进行装配工作。
拼装好的构件应立即用油漆在明显部位编号、写明图号、构件号和件数,以便查找。
2、焊接结构的拼装允许偏差,见下表。
焊接结构拼装的允许偏差五、连接1、连接方法的选择钢结构的连接是采用一定的方式将各个杆件连成整体。
杆件间要保持正确的相互位置,以满足传力和使用要求;连接部位应有设计规定的静力强度和疲劳强度。
连接是钢结构设计和施工中重要的环节。
一个好的连接,应当符合安全可靠、节省钢材、构造简单和施工方便的原则。
钢结构的连接方法有焊接、铆接、普通螺栓(A级、B级和C级)连接和高强螺栓连接等,其优缺点和适用范围如下表所示,目前应用最多的是焊接和高强螺栓连接。
各种钢结构连接方法的优缺点及适用范围2、焊接连接建筑施工中常用焊接方法的选择,各种焊接方法的特点、适用范围见下表(1)焊条的选择○1同种钢材焊接时焊条选择要点见下表(2)焊条的使用和保管○1焊条的使用焊工应当熟悉焊条的技术标准,了解焊条使用说明书及焊条标签中的内容,以便合理的、正确的使用各类焊条。
为保证焊接质量,在焊接前,应将焊条进行烘焙。
酸性焊条的烘焙温度为75~150℃,时间为1~2h;碱性低氢型焊条的烘焙温度为350~400℃,时间为1~2h;烘干的焊条应放在100~150℃保温筒内。
低氢型焊条一般在常温下超过4h应重新烘焙,重复烘焙的次数不宜超过三次。
○2焊条的保管a、各类焊条必须保存在通风良好、干燥的地方。
焊条贮存库内,应设置温度计、湿度计。
库内温度不低于5℃,相对空气湿度低于60%。
b、焊条不宜直接放在地上,应放在专用的架子上或柜子里,也可以放在保温筒内。
焊条包装要随用随启封,以免受潮变质。
c、搬运和堆放焊条时,要小心轻放,防止药皮受振脱落。
d、不同型号及类别的焊条要分别存放,以免混在一起造成用错焊条。
○3焊条受潮后的处理方法如发现焊条受潮,首先将焊条在自然条件下晾干或在专用的烘箱里以低温(80℃左右)烘干,时间为3~10小时,然后再在250~300℃下烘干,时间为1~2小时。
在没有烘箱的情况下,可将焊条放在钢板上加热烘干,但不得用明火直接烧烤。
(3)焊条的焙烘要求焊条在使用前检验其是否受潮。
鉴别焊条是否受潮的方法是:○1将若干根焊条在手上滚动,若焊条相互碰撞时发出清脆的金属声,则焊条药皮干燥可用;若发出低低的沙沙声,则表明药皮已受潮不能使用。
○2将焊条在焊接回路上短路数秒钟,若焊条表面出汗,出现颗粒状斑点,则表明焊条受潮不能用○3焊芯有锈痕,则焊条已受潮不能用○4将厚药皮焊条缓慢完成120°,若药皮大块脱落或表面无裂纹,都是受潮焊条。
干燥焊条在缓慢弯曲时,有小的脆裂声,弯至120°焊条受拉面出现小裂口。
○5焊接时焊条药皮成块脱落,产生大量水蒸气等都表明焊条已受潮。
酸性焊条使用时对工艺要求较低。
但碱性焊条(低氢型焊条)对工艺要求相对较高,稍有不慎就可能使焊条焊缝产生裂纹,使用前必须焙烘,焙烘温度和保温时间应按说明书规定的温度和时间进行,或参考下表的要求进行。
3、型钢的工厂接头钢结构加工制造时,有时因材料长度不够需接长。
接头位置和接长方法除设计图中已有规定者外,也有的要加工单位自行确定。
工厂接头按接头强度分为两种:○1等强度接头采用与构件截面承载力等强度所需的尺寸。