圆管柱钢结构制作通用工艺

1、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：编写审核批准YSC发布日期:实施日期:目 录1、主体容与适用围22、编制依据23、材料的要求和选用24、制作工艺要领54.1 钢管柱的制作流程54.2 圆管柱钢结构制作重点和技术难点54.3 各工序加工要领64.3.1 放样64.3.2 下料64.3.3.外部零件的装配84.3.4 螺栓孔质量要求84.3.5 摩擦面质量要求94.3.6.焊接104.3.7 圆管柱的成品检查124.3.8 栓钉焊接134.3.9 涂装144.3.10构件标识144.3.11构件贮存、运输15YSC51、主

2、体容与适用围1.1主体容圆管柱的一般制作流程。1.2适用围：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2）建筑钢结构焊接技术规程3）钢结构工程施工质量验收规4）结构用无缝钢管5）直缝电焊钢管6）低合金钢焊条7）碳钢焊条8）熔化焊用钢丝9）气体保护焊用钢丝JGJ99-98JGJ81-2002GB50205-2001GB8162-1999GB11345-89GB5118-95GB5117-95GB/T14957-94GB/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GB50017-200312）碳素结构钢13）低合

3、金高强度结构钢14）厚度方向性能钢板GB700-88GB/T1591-94GB5313-853、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、猛、 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 GB11345-89O（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。钢管尺寸mm允许偏差普通级高级热轧（挤外径D<50± 0

4、.50mm± 0.40mm表1无缝钢管弯曲度、外径和壁厚的允许偏差压扩）管三50±1W±0.75%壁厚S<4±12.5%« 小值为士 0.40m m)±10%« 小值为士 0.30mm)M420-15%-12.5%±10%>20±12.5%±10%冷拨（轧） 管外径D6-10±0.20mm±0.10mm>10-30± 0.40mm±0.20mm>30-50± 0.45mm±0.25mm>50±1H

5、±0.5%壁厚s±0.15mm±0.12mm>1-3+15%-10W±10%>3+12.5H-10W±10%弯曲度壁厚不应大于壁厚 > 15 30mm不应大于2.0mm/m壁厚 30mm或外径351mm不应大于3.0mm/m注：对外径大于351mm的热扩管，壁厚允许偏差为±18%（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钢管尺寸mm允许偏差（mm）高精度较高精度普通精度外径D5-20±0.10±0.20±0.3021 30±0.

6、10±0.25±0.5031-40±0.10±0.30±0.5041 50±0.10±0.35±0.5051 323.9±0.10±0.8/±1.0W> 323.9±0.10±0戲±1.0H壁厚s0.50+0.03-0.05±0.06±0.100.60+0.04-0.07±0.070.80±0.081.0+0.05-0.09±0.09±10%1.2±0.111.4+0.06-0.1

7、1±0.121.5±0.131.6+0.070.13±0.141.82.0±0.152.2±0.162.5+0.08-0.16±0.172.8±0.183.03.2+0.10-0.20±0.203.53.8±0.224.04.2-5.5-±8%>5.5-±10%±15%3.1.2钢板及型钢(1) 其力学性能及碳、硫、磷、镭、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/F1591-94),其强屈比不得小于12伸长率应大于20

8、%,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%o(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GB1228-9KGB1229-91x GB1230-91s 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

9、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： 表3焊接方法材质焊材牌号焊接位置YSC手工电弧焊Q345E5015/E5016定位焊对接角接Q235E4303/E4315埋弧自动焊Q345H08MnA + SJ1O1对接角接Q235H08A+ SJ1O1co,气体保护焊Q235、Q345ER50-6定位焊对接角接(2)焊接材料烘干温度表:表4焊接材料牌号使用前烘焙条件使用前存放条件焊条 E5016/E5015350-380°C ； 2h100-150°C焊剂SJ1O1300-350°C ； lh100-150°

10、;C3.1.6油漆材料：具体见每个具体工程的工艺要领书。YSC42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

11、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、槽口、制作样板和胎架样板。 样板的允许偏差gm)如下表：表5项目平行线距离和分段尺寸对角线差宽度长度孔距样板角度允许偏差±0.51.0+0.5±0.5±209(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：表6板厚mm每个对接

12、缝收缩余量mm每个节点的收缩量mm每个环缝接口收缩量mmW161.531.0>162.521.54.3.2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 ；6YSC(3) 圆管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: 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

13、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800mmo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)下料的公差要求气割下料采用自动切割、半自动切割，气割下料的允许偏差(mm)应符合下表：表7项目零件宽度、长度切割面平面度割纹深度局部缺口深度允许偏差±3.00.05匸且不大于2.0031.

14、0注：t为切割面厚度机械切割下料的允许偏差符合下表：表8单位：mm项目零件宽度、长度边缘缺棱型钢端部垂直度允许偏差±3.01.02.0(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项目切割面平面度割纹深度局部缺口深度坡口角度偏差反坡口钝边偏差切割面直线度表面清洁度允许偏差0.05t且不大于2.00.31.0 (但要求 平滑过渡)±5°不允许±1400米之小于2,且不大于4无挂瘤、渣、氧化 皮、铁锈、水、油 等一切杂物(9)钢管的对接钢管与钢管之间的对接，设衬管，在胎架上进行，具体形状尺寸如下图:相同管壁的

15、主管对接示意图50±5五71 / X/衬圈/110不同管壁的主管对接示意图YSC对接接头焊接时，应注意的事项：1）应尽量采用半自动埋弧焊机焊接；2）焊接时尽量在滚轮架上进行，焊接过程中管子滚动，焊接位置应处于将近水平位置；3）焊接时起弧位置和收弧位置不能在同一处，各层之间应错开不小于50mm的距离；4）焊接时应填满弧坑，不能出现起弧和收弧裂纹。4.3.3.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

16、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10项目允许偏差（mm）图例测量工具对接接头底 板错位6161.5二于 4角尺16<t<30t/10tM303.0对接接头的 间隙偏差手工电弧焊0 +4.0S/钢尺、塞尺埋弧自动焊 气体保护焊+1.004-对接接头的直线度偏差2.0s钢尺根部开口间隙偏差（背部加衬板）±2.0钢尺、角尺钢管外径偏差见表1、表2TO钢直尺、塞尺对口错边t/10且不应大于3.0角尺管口圆度D/500且不大于3.0L向钢尺4.3.4螺栓孔质量要求（1）螺栓孔的允许偏差应符合表11的规定（C级

17、螺栓）。项目允许偏差（mm）直径0-+1.0圆度0+2.0垂直度0.03Z且应不大于2.0注：r为钢板厚度(2)高强螺栓孔孔距允许偏差应符合下表(表12)的规定匚项目允许偏差(mm)W500>500-1200>1200-3000>3000同一组相邻两孔间距离允许偏差(mm)±0.7-同一组任意两孔间距离允许偏差(mm)±1.0±1.2-相邻两组的端孔间距离允许偏差(mm)±1.2±1.5±2.0±3.0分组规定：1在节点中，连接板与一根杆件相连的所有连接孔划为一组。2 .在接头处，通用接头半个拼接板上的孔为

18、一组，阶梯接头两接头之间的孔为一组。3. 在两相邻节点或接头间的连接孔为一组，但不包括以上两款中所指的孔。4. 受弯构件翼缘上每1.0m长度的孔为一组。高强度螺栓孔孔壁表面粗糙度Ra不应大于25y m,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名称允许偏差(mm)螺栓121620(22)24(27)30孔径13.517.521.5(24)26(30)33圆度(最大和最小直 径差)1.01.5中心线倾斜不应大于板厚的3W,且单层板不应大于1.5mm,多层板叠组合不应大于2.0mm(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

19、。(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

20、图3所示，试件钢板的厚度tls 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。1、厂、1c、 /、Q丿 <§LL12do3do2do5,2do3do2doL1 I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螺栓直径d162022242730试件板的宽度b100100105110120120436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。436.1外观质量：表15构件焊缝外观质呈要求、目缝质量 检畫、J级 项目 、

21、允许偏差(mm)图例_级二级三级裂纹不允许不允许不允许f内fH敦汶佩埶 Etc10YSC、乍缝质量 检云、级 项目 、允许偏差(mm)图例_级二级三级表面气孔不允许不允许每米焊缝长度允许直径W0.4t且W3.0的气孔2个，孔距2 6倍孔径表而气孔表面夹渣不允许不允许深 W0.2t 长 W0.5t,且W20.0农面夹渣:咬边不允许W0.05t,且 W0.5t; 连续长度100.0, 且焊缝两侧咬边 总长W166焊缝全 长went且wi.o,长度不限咬边缺陷 _1咬边缺陷接头不良不允许缺口深度0.05匸且W0.5缺口深度0.1匸且W1.0每1000.0焊缝不超过1处根部收缩不允许W0.2+0.02

22、t 且W1.0W0.2 + 0.04t 且W2.0长度不限未焊满不允许W0.2+0.02t 且W1.0W0.2 + 0.04t 且W2.0每100.0焊缝缺陷总长25.0焊缝边缘 不直度f在任意300mm焊缝长度2.0在任意300mm焊缝长 度 W3.0电弧擦伤不允许允许存在个别电弧擦伤弧坑裂纹不允许允许存在个别长度£5.0的弧坑裂纹坡口角度±5°表26全熔透焊缝焊脚尺寸允许偏差项目允许偏差(mm)图例腹板翼板对接焊缝余高CB<20.0: 0-3.0B 鼻20.0 0-4.0B<20.0: 0-4.0B$20.005.0|L腹板翼板对接焊缝错边dd&l

23、t;0.15t 且 W2.0d<0.15t 且W3.0IIYSC结合的错位tltzW2L/15 且 W3mm.12,tl< tzW2L/6 且 W4mm般全熔透的角接与 对接组合焊缝hfM(t/4)+4 且W10.0需经疲劳验算的全熔透角 接与对接组合焊缝hf鼻(t/2)+4 且W10.0T型接头 焊缝余高tW40mma=t/4mm+503tt>40mma mm_50注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定表17角焊缝及部分熔透的角接与对接组合焊缝偏差项目允许偏差(mm)图例焊脚高度hf偏差hfW6 时 01.5ahf>6 时 03.0角焊缝余高(C)hfW6 时 C

24、 为 0 1. 511hf>6 时 C 为 0 -3.0注:焊脚尺寸hf由设计图纸或工艺文件所规定Khf>8.0mm的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值1.0mm,但总长度不得超过焊缝长度；2、焊接H型梁腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼板宽度围，焊缝的焊脚尺寸不得低于设计值。4.3.6.2无损检测:设计要求全熔透的焊缝，其部缺陷的检验应符合下列要求：1 -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2%,其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工

25、超声波探伤方法及质量分级法(GB11345) B级检验的川级及III级以上；4.3.7圆管柱的成品检查圆管柱的允许偏差值15项目允许偏差(mm)柱的高度H±3.0铳平面到第一个±1.0测量工具柱上瑞而钢尺安装孔的距离柱身弯曲矢高牛腿上表面到柱底距离L1两牛腿上表面之间的距离L4牛腿的长度偏差各牛腿腹板中线与钢管中心的偏差A3各牛腿之间的夹角偏差 4牛腿孔到柱轴线距离L2牛腿的翘L2W1000曲、扭曲、侧面偏差L21000端部铳平面表面粗糙度钢管外径偏差管口圆度H/1500 且 不大于5.0±2.0±3.02.0±20*±3.02.03

26、.00.03参见表1、2D/500且不大于3.0、管面对管轴的垂直度对口错边D/500且不大于2.0t/10 且不应大于3.0柱脚底板平面度3.0线尺 尺钢线钢样尺锤尺板检验样板钢尺塞尺角尺直尺塞尺柱脚螺栓孔对柱轴线的距离a1.5钢尺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。表29栓钉焊接的外观与外形尺寸的合格要求外观检验项目合格要求焊缝形状360°围，焊缝高1mm,焊缝宽 0.5mm焊缝缺陷无气孔、无夹渣焊缝咬肉咬肉深度 0.5mm图例tenYSC栓钉焊后高度焊后高度偏差± 2mm栓钉垂直度W3°(2) 栓钉焊接后应进行弯曲检查，当用锤击焊钉头部，使其弯曲至