钢结构作业文件文件编号:WYZG-010版本号/修改次数:A/2圆管柱制作通用工艺受控状态:受控本发放序号:期:目录1、主体内容与适用范围2、编制依据.........................................................3、材料的要求和选用.................................................4、制作工艺要领.....................................................4.1 钢管柱的制作流程...............................................4.2 圆管柱钢结构制作重点和技术难点.................................4.3 各工序加工要领.................................................4.3.1 放样.........................................................4.3.2 下料.........................................................外部零件的装配.....................................................4.3.4 螺栓孔质量要求...............................................4.3.5 摩擦面质量要求...............................................焊接 ..............................................................4.3.7 圆管柱的成品检查.............................................4.3.8 栓钉焊接.....................................................4.3.9 涂装.........................................................构件标识 ............................................................构件贮存、运输.....................................................1、主体内容与适用范围1.1 主体内容: 圆管柱的一般制作流程。
1.2 适用范围:建筑钢结构中圆管柱的制作。
2、编制依据1)《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99-982)《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-20023)《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-20014)《结构用无缝钢管》 GB8162-19995)《直缝电焊钢管》 GB11345-896)《低合金钢焊条》 GB5118-957)《碳钢焊条》 GB5117-958)《熔化焊用钢丝》 GB/T14957-949)《气体保护焊用钢丝》 GB/Y14958-9410)《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》 GB11345-9111)《钢结构设计规范》 GB50017-200312)《碳素结构钢》 GB700-8813)《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-9414)《厚度方向性能钢板》 GB5313-853、材料的要求和选用3.1 原材料的选用及其适用标准3.1.1钢管(1) 圆管柱钢材主要采用Q235B和Q345B,其质量标准应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700-88)及《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)的要求。
其力学性能及碳、硫、磷、锰、硅含量的合格保证必须分别符合标准《结构用无缝钢管》(GB8162-1999)或《直缝电焊钢管》GB11345-89。
(2)结构用无缝钢管的弯曲度、外径和壁厚等的允许偏差应符合表1的规定。
表1 无缝钢管弯曲度、外径和壁厚的允许偏差(3)直缝电焊钢管外径和壁厚的允许偏差应符合表2的规定。
表2 直缝电焊钢管外径和壁厚的允许偏差3.1.2 钢板及型钢(1) 其力学性能及碳、硫、磷、锰、硅含量的合格保证必须分别符合标准《碳素结构钢》(GB700-88)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94),其强屈比不得小于1.2,伸长率应大于20%,有良好的可焊性及明显的屈服台阶,钢材的屈服点不宜超过其标准值10%。
(2) 板厚大于或等于40mm时,为防止层状撕裂,要求板厚方向断面收缩率不小于国家标准《厚度方向性能钢板》(GB5313-85)中的Z15级规定的容许值。
3.1.3 高强度螺栓大六角头高强度螺栓及其螺母、垫圈的制作及技术条件应分别符合国家标准GB1228-91、GB1229-91、GB1230-91、GB/T1231-91的规定。
3.1.4 普通螺栓(1) C级螺栓,其性能等级应符合图纸的要求。
(2) 普通螺栓及其螺母、垫圈的制作应分别符合国家标准GB5780-86、GB41-86、GB95-86的有关规定。
3.1.5 焊接材料(1)焊接材料选用,当图纸和工艺有要求时按照图纸和工艺要求执行,无要求时按照下表选用:(2)焊接材料烘干温度表:表43.1.6油漆材料:具体见每个具体工程的《工艺要领书》。
44.1图14.2.圆管柱制作重点和技术难点4.2.1钢管外形尺寸直接影响构件整体的尺寸,部分钢管椭圆度过大,造成节点板的制作和安装精度不准。
4.2.2 钢管柱多为空间立体尺寸,放样精度要求较高,组立困难。
4.2.3 节点制孔钢结构的零件钻孔采用数控平面钻或摇臂钻,为了确保钻孔精度和质量,采用模钻时均须放样划线划出基准轴线和孔中心,采用数控钻的首次加工品均需检验合格后才能批量钻孔,零件、部件、构件钻孔后均需检验合格才准转入其它工序。
4.2.4 圆管柱的焊接自动化程度较低,尤其是牛腿组立时,为全位置焊接,对焊工的要求较高。
4.2.5 焊接顺序和焊接余量的控制:由于焊接变形会影响构件的整体精度尺寸,焊接过程中应制定合理的焊接顺序和焊接方法。
4.3 各工序加工要领4.3.1放样(1)放样基本要求所有构件应按照施工详图及制造工艺的要求,进行手工1:1放大样或计算机的模拟放样,核定所有构件的几何尺寸。
放样检验合格后,按工艺要求制作必要的角度、槽(2)构件收缩余量的要求构件收缩余量,当图纸和工艺文件有要求时按要求执行,没有要求时按下表执行:4.3.2 下料(1) 钢管件应采用管子切割机锯床下料、半自动切割,钢管两端坡口角度按工艺要求;(2)对主管原则上长度定尺采购,下料时放焊接收缩余量30-50mm;(3)圆管内侧节点板下料时应比圆管直径小3-5mm,便于节点板的组装。
下料后,必须立即对构件或杆件进行检验,当钢管不平直及有局部凹陷时,应对钢管进行矫正;(4)对于较大牛腿在下料、放样时,为节省原材料和安装方便,应将节点板分段下料。
分段准则:一是便于下道工序识别、组对;二是牛腿组拼后没有焊缝重合现象。
(5) 钢管应事先排料,钢管柱分段弦杆应以钢管最大利用长度对接,钢管的最小对接长度不应小于2倍的管直径且不应小于800mm。
对接位置应错开节点位置不小于200mm的距离。
当钢管柱本体采用直缝焊接管时,管材对接处的直焊缝也应错开200mm以上。
(6)节点钢板的切割,应根据放样套料图及数控切割下料图,分别用数控自动切割、半自动切割或剪板机下料。
不允许手工切割,节点坡口加工应采用半自动切割或管子坡口机进行切割。
(7) 下料的公差要求机械切割下料的允许偏差符合下表:表8 单位:mm(8) 坡口加工应采用自动切割、半自动切割、坡口机、刨边机等方法,允许偏差符合下表:表9 单位:mm相同管壁的主管对接示意图不同管壁的主管对接示意图(9)钢管的对接钢管与钢管之间的对接,内设衬管,在胎架上进行,具体形状尺寸如下图: 图12置;344.3.3.外部零件的装配(1) 圆管柱组装时应首先做出钢管的相垂直的两条母线,作为组立时的角度基准。
(2)组立时应以柱顶板为基准平面,所有节点定位时均以基准平面为基准进行测量定位,不允许分段累加定位,防止累积误差过大,构件质量不合格。
(3)节点板组立时应以钢管中心为基准进行测量,减少圆管椭圆度对牛腿精度的影响。
(4)构件组立后的允许偏差值见下表:表104.3.4 螺栓孔质量要求(2)高强螺栓孔孔距允许偏差应符合下表(表12)的规定。
(3)高强度螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不应大于25μm,孔的允许偏差应符合表13的规定。
表13 高强度螺栓孔的允许偏差(4) 螺栓孔允许偏差值的测量工具采用游标卡尺或孔径量规;螺栓孔孔距允许偏差值的测量工具采用钢尺。
(5) 当测量长度大于10m时,要施加5kgf的拉力进行测量,当不足10m时,用手拉紧测量。
4.3.5 摩擦面质量要求4.3.5.1 摩擦面加工处理(1) 摩擦面使用抛丸、喷砂法加工处理,处理后表面呈现金属光泽。
摩擦面抗滑移系数应符合设计要求,当设计无要求时,应达到Sa2.5的除锈等级。
(2) 摩擦面应平整、无油污,孔和板的边缘无飞边、毛刺。
4.3.5.2 抗滑移系数试验:(1) 按照钢结构制作批进行抗滑移系数试验,每批制作三组试件,并另备三组试件交安装复验。
(2)试件与所代表的钢结构构件为同一材质、同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态,并与构件同时移交。
(3)试件形式如图3所示,试件钢板的厚度t1、t2根据工程中有代表性的板材厚度来确定,宽度b参照表11规定取值,试件板面应平整,无油污,孔和板的边缘无飞边、毛刺。
图3 抗滑移系数拼接试件的形式和尺寸表14 抗滑移试件的宽度取值4.3.6.焊接焊缝的质量检验包括焊缝的外观检验和焊缝无损探伤检验。
焊缝质量要求根据国标GB50205、设计图纸及工艺文件要求而定。
4.3.6.1外观质量:表15 构件焊缝外观质量要求表16 全熔透焊缝焊脚尺寸允许偏差表17 角焊缝及部分熔透的角接与对接组合焊缝偏差4.3.6.2 无损检测:设计要求全熔透的焊缝,其内部缺陷的检验应符合下列要求:1.一级焊缝应进行100%的检验,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)B级检验的II级及II级以上;2.二级焊缝应进行抽检,抽检比例应不小于20%,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》(GB11345)B级检验的III级及III级以上;4.3.7圆管柱的成品检查表18 圆管柱的允许偏差值4.3.8 栓钉焊接(1)栓钉焊接的外观与外形尺寸应符合表19的要求。