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：发布日期：实施日期：编写目录审核1、主体内容与适用范围 批准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错误!未定义书签。4.3.7 圆管柱的成品检查4.3.8 栓钉焊接4.3.9 涂装16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

2、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范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) 钢结构设计规范12) 碳素结构钢13) 低合金高强度结构钢GB50017-2003GB700-88

3、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、钮、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钢管种类钢管尺寸mm允许偏差普通级高级热轧(挤压扩)管外径D&

4、lt;50± 0.50mm± 0.40mm>50± 1%± 0.75%壁厚s<4±12.5%/小值为± 0.40mm）±10%（最小值为± 0.30mm）>4-20+15%-12.5%±10%>20± 12.5%±10%冷拨俾L)管外径D610± 0.20mm± 0.10mm>10 30± 0.40mm± 0.20mm>30 50± 0.45mm± 0.25mm>50± 1%

5、±0.5%壁厚s< 1± 0.15mm± 0.12mm13+15%-10%±10%3+12.5%-10%±10%弯曲度壁厚0 15mm不应人丁 1.5mm/m壁厚1530mm不应人丁 2.0mm/m壁厚 30mm或外径351mm不应人丁 3.0mm/m注：对外径大于351mm的热扩管，壁厚允许偏差为土 18%(3)直缝电焊钢管外径和壁厚的允许偏差应符合表2的规定直缝电焊钢管外径和壁厚的允许偏差钢管尺寸mm允许7ms ( mm)高精度较局精度普通精度外径D520±0.10±0.20±0.3021 30±

6、;0.10±0.25±0.5031 40±0.10±0.30±0.5041 50±0.10±0.35±0.5051 323.9±0.10±0.8%±1.0%>323.9±0.10±0.8%±1.0%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

7、-0.11±0.121.5±0.131.6±0.141.8+0.072.0-0.13±0.152.2±0.162.5+0.08±0.172.8-0.16±0.183.03.2±0.203.5+0.103.8-0.20±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、钮、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,

8、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 GB41-8& GB95-86

9、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：表3焊接方法材质焊材牌号焊接位置手工电弧焊Q345E5015/E5016定位焊对接角接Q235E4303/E4315埋弧自动焊Q345H08MnA + SJ101对接角接Q235H08A+ SJ101CO2气体保护焊Q23S 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焊齐ij SJ101300-350 C ; 1h100-150 C3.1.6油

10、漆材料：具体见每个具体工程的工艺要领书4.2 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：

11、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(mm)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±20'(2淞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m

12、m每个对接缝收缩余量mm每个节点的收缩量mm每个环缝接口收缩量mm< 161.531.0>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；(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

13、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、长度切割闻平闻度割纹深度局部缺口深度允许偏差±3.00.05t且不2.00.3

14、1.0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项目切割面割纹局部缺坡口角反坡钝边切割面直线表面清洁度平向度深度口深度度偏差口偏差度允许偏差0.05t且不大于2.00.31.0但要求平滑过渡)±5°不允许±1400米之内小于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，内设衬管，在胎架上进行，具体形状尺寸如下图:6对接接头

15、焊接时，应注:I衬圈1）应尽量采用半自不叩）*1"403）焊接时起弧位置和收弧位置不能在同一处,日2）焊接时尽量在滚轮 焊接过程中管子滚动，焊接位邓力 相同管壁的主管对接示意图.50° ±550° ±5j;的事项1 :衬圈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）节点板组立时应以钢管中心为基准进行测量，减

16、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t< 161.5角尺16V t<30t/10项目允许偏差（mm）图例测量工具t>303.0对接接头的间隙偏差手工电弧焊0 +4.0钢尺、塞尺埋弧自动焊气体保护焊+1.00对接接头的直线度偏差2.0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2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3.0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级螺栓）项目允许7ms

17、( mm)直径0 + 1.0圆度0 +2.0垂直度0.03t,且应/、大于2.0注：t为钢板厚度(2)高强螺栓孔孔距允许偏差应符合下表(表12)的规定项目允许偏差(mm)<500>5001200>12003000>3000同一组内相邻两孔间跑离允许偏差(mm)±0.7-同一组内任意两孔间距离允许偏差(mm)±1.0±1.2-相邻两组的端孔间跑离允许偏差(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一组

18、，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长度内的孔为一组。(3)高强度螺栓孔孔壁表面粗糙度 Ra不应大于25卜m,孔的允许偏差应符合表13的规表137£o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3%,且单层板不应大于1.5mm,多层板登组合不应人丁 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

19、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Sa2.5B勺除锈等级。(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)

20、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螺栓直径d162022242730试件板的宽度b1001001051101201204.3.6 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焊缝质量 由等项目允许偏差（mm）图例一级二级三级裂纹不允许不允许不允许表面气孔不允许不允许每米焊缝长度内允计直径

21、0 0.4t,且0 3.0的气孔2个，孔距方6倍孔径表面夹渣不允许不允许深0 0.2t 长< 0.5t,且<20.0咬边不允许0 0.05t凡& 0.5t;连续长度< 100.0，且焊缝两侧咬边总长< 10%焊缝全长W0.1t且0 1.0长度不限焊缝质量队等项目允许偏差（mm）图例一级二级三级接头不良不允许缺口深度0.05t,且0 0.5缺口深度0.1t且< 1.0每1000.0焊缝不超过1处根部收缩不允许00.2+0.02t 且<1.000.2+0.04t且0 2.0长度不限未焊满不允许00.2+0.02t 且<1.000.2+0.04t且0

22、 2.0每100.0焊缝内缺陷总长0 25.0焊缝边缘/、直度f在任意300mm焊缝长度内<2.0在任意300mm焊缝长度内0 3.0电弧擦伤不允许允许存在个别电弧焊缝质量检等项目允许偏差（mm）图例一级二级三级擦伤弧坑裂纹不允许允许存在个别长度0 5.0的弧坑裂纹坡口角度±5°表16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:卜 3.0B>20.0: 3 4.0B<20.0: 0 4.0B>20.0:O 5.0腹板翼板对接焊缝错边dd<0.15t 且0 2.0d<0.15t 且0 3.0结

23、合的错位tl?t2< 2ti/15且< 3mmtl< t 20 2t1/6且< 4mm一般全熔透的角接与对接组合焊缝hf>(t/4)+4 且0 10.0需经疲劳验算的全熔透角接与对接组合焊缝hf>(t/2)+4 且0 10.0T型接头焊缝余高t< 40mma=t/4mm+50t>40mm amm+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hf06 时01.5hf>6 时03.0角焊缝余高（C）hf06时C为01.5hf>6时C为03.0注:焊脚尺

24、寸hf由设计图纸或工艺文件所规定1、hf>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10%;2、焊接H型梁腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼板宽度范围内，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

25、验的III级及III级以上；表184.3.7 圆管柱的成品检查圆管柱的允许偏差值项目允许7ms ( mm)图例测量工具柱的高度H±3.0钢尺铳平面到第一个安装孔的距离±1.0柱身弯曲欠局H/1500 且不大于5.0钢线钢尺牛腿上表面到柱底距离L1两牛腿上表面之间的距离L4±2.0钢尺牛腿的长度偏差±3.0钢尺各牛腿腹板中线与钢管中心的偏差A32.0线锤钢尺各牛腿之间的夹角偏差A4±20'样板牛腿孔到柱轴线跑离L2±3.0钢尺牛腿的翘曲、扭曲、侧面偏差AL2< 10002.0钢线线锤钢尺L2>10003.0端部铳平面表面粗糙度0.03检验样板钢管外径偏差参见表1、2管口圆度D/500且不大于3.0钢尺、管面对管轴的垂直度D/500且不大于2.0钢直尺塞尺对口错边t/10 且不应大于3.0角尺柱脚底板平向度3.0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淞钉焊接的外观与外形尺寸应符合表 19的要求。表19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图例焊缝形状360°范围内，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栓钉焊后高度焊后高度偏差± 2mm栓钉垂直度<3&#