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文档简介
钢结构空中连廊施工技术规程
Technicalspecificationforconstructionofsteelstructure
aerialcorridor
(初稿)
(提交意见反馈时,请将有关专利连同支持性文件一并附上)
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目录
1总则...............................................................................................1
2术语和符号...................................................................................2
2.1术语......................................................................................2
2.2符号......................................................................................3
3基本规定.......................................................................................5
4钢结构空中连廊施工阶段设计....................................................7
4.1一般规定..............................................................................7
4.2钢结构空中连廊施工阶段结构分析....................................7
4.3钢结构空中连廊结构预变形...............................................8
4.4钢结构空中连廊施工图深化设计........................................8
4.5荷载与作用.........................................................................10
5钢结构空中连廊施工..................................................................13
5.1钢结构空中连廊构件加工.................................................13
5.2钢结构空中连廊预拼装.....................................................29
5.3钢结构空中连廊安装.........................................................31
5.4压型金属板.........................................................................35
5.5涂装....................................................................................37
5.6钢结构空中连廊关联混凝土浇筑......................................42
6施工监测.....................................................................................47
6.1一般规定............................................................................47
6.2施工过程监测与管理.........................................................48
7检验验收.....................................................................................50
7.1一般规定............................................................................50
7.2中间检验............................................................................50
7.3验收....................................................................................52
8安全与环保.................................................................................54
8.1安全....................................................................................54
8.2环保....................................................................................55
4
本规程用词说明..................................................................................56
引用标准名录......................................................................................57
附条文说明..........................................................................................57
5
1.总则
1.0.1为规范钢结构空中连廊施工,贯彻国家技术经济政策,做到安
全高效、确保质量、技术先进、经济适用,特制定本规程。
1.0.2本规程适用于钢结构空中连廊施工工程的深化设计、构件加工
和安装。
1.0.3钢结构空中连廊的设计、施工和验收,除应符合本规程外,尚
应符合国家现行有关标准的规定。
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2.术语和符号
2.1术语
2.1.1设计文件designdocument
由设计单位完成的设计图纸、设计说明和设计变更文件等技术
文件的统称。
2.1.2施工详图detaildrawingforconstruction
依据钢结构设计施工图和施工工艺技术要求,绘制的用于直接
指导钢结构制作和安装的细化技术图纸。
2.1.3深化设计detaildesign
根据设计文件和工艺技术要求,对钢结构进行细化设计,包括
结构深化设计和施工详图设计两部分内容。
2.1.4结构自重structuralselfweight
结构自重是指由结构或构件自身质量引起的重力。
2.1.5临时支承结构temporarystructure
在施工期间存在的、施工结束后需要拆除的结构。
2.1.6临时措施temporarymeasures
在施工期间为了满足施工需求和保证工程安全而设置的一些
必要的构造或临时零部件和杆件,如吊装孔、连接板、辅助构件等。
2.1.7吊耳liftinglug
吊装时索具与结构相连接的元部件,一般焊接在设备、塔架、
固定锚点、平衡梁等起吊构件上。
2.1.8缆风绳stayedcable
连接门型支架顶部与地锚间的拉索。
2.1.9液压提升系统hydraulicliftingsystem
由提升油缸﹑泵站和传感检测及计算机控制系统组成的重型结
构和设备提升系统。
2.1.10整体提升integrallifting
将装配成整体的结构或设备提升到一定高度的过程。
2
2.1.11施工阶段结构分析structureanalysisofconstructionstage
在钢结构制作、运输和安装过程中,为满足相关功能要求所进
行的结构分析和计算。
2.1.12预拼装testassembling
为检验构件形状和尺寸是否满足质量要求而预先进行的试拼装。
2.1.13环境温度ambienttemperature
制作或安装时的现场温度。
2.1.14防腐涂装体系coatingsystem
钢构件的表面处理要求、涂料类型、涂装道次、漆膜厚度及总
体防腐年限要求的系统总称。
2.1.15预应力prestress
预应力是指在结构或构件承受外荷载之前,预先对其施加一定
的应力,使其产生预压应力或预拉应力。
2.2符号
2.2.1尺寸:
B—宽度;
d—直径;
H—柱高度;
h—截面高度;
he—焊缝计算厚度;
hf—焊脚尺寸、构件(墙面)断面高度;
l—长度、跨度;
ΔL—附加长度;
P—焊缝坡口钝边高度;
R—焊缝余高;
r—半径;
t—板、壁的厚度。
2.2.2荷载及作用
3
Pc—施工预拉力标准值;
T—施拧扭矩;
To—初拧扭矩值;
Tc—终拧扭矩值;
K—扭矩系数;
P—高强度螺栓预拉力值。
2.2.3其他
θ—角度;
Δθ—角度偏差;
St—手工或动力工具除锈等级;
Sa—喷射或抛射除锈等级;
Ra—粗糙度参数;
f—弯曲矢高。
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3.基本规定
3.0.1钢结构空中连廊施工应编制施工组织设计、与其配套的专项施
工方案等技术文件。技术文件应经施工单位技术负责人、总监理工
程师批准后实施,涉及结构安全的计算文件必须由项目设计单位确
认。当钢结构空中连廊结构满足下列要求时,专项施工方案须组织
专家论证:
1.采用非常规起重设备、方法,且单件起吊重量在100kN及以
上的钢结构空中连廊起重吊装工程;
2.钢结构安装满堂支撑体系,承受单点集中荷载7kN及以上;
3.跨度36m及以上的钢结构安装工程;
4.重量1000kN及以上的大型结构整体顶升、平移、转体等施
工工艺;
5.承重支撑体系:用于钢结构安装等满堂支撑体系,承受单点
集中荷载7kN及以上;
6.采用新技术、新工艺、新材料、新设备进行钢结构空中连廊
安装,可能影响工程施工安全,尚无国家、行业及地方技术标准的
钢结构安装工程。
3.0.2检验、试验的单位和检验人员必须具备相应的检测资质和资格
证书。钢结构空中连廊施工和验收使用的设备、测量仪器和计量器
具应在合格检定有效期内。
3.0.3钢结构空中连廊构造复杂或设计文件、合同文件中要求进行预
拼装的构件应在制作单位或安装现场进行预拼装。设计文件或合同
文件中有工艺性试验要求时,施工单位应进行工艺性试验。
3.0.4钢结构空中连廊施工应制定监测方案,对连廊结构、主体结构、
支承结构的关键部位的变形进行监测,依据设计文件或合同文件中
要求对以上部位进行应力监测。当出现异常情况时,应立即停止施
工,分析原因并采取有效措施后方可继续施工,形成的文件资料应
存档。
5
3.0.5钢结构空中连廊施工现场的安全、职业健康和环保措施应符合
国家现行有关法规、标准的规定。
3.0.6钢结构空中连廊施工单位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,施工现场应有经审批的施工组织设计、
施工方案等技术文件。
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4.钢结构空中连廊施工阶段设计
4.1一般规定
4.1.1钢结构空中连廊施工阶段设计由施工组织设计文件编制、施工
阶段结构分析与验算、结构预变形计算、工艺设计及深化设计等内
容组成。
4.1.2进行施工阶段设计时,应根据项目钢结构空中连廊结构特点和
作业条件等确定构件分段和施工工艺。
4.1.3进行施工阶段设计时,选用的设计指标应符合设计文件、现行
国家标准《钢结构设计标准》GB50017等的有关规定。
4.2钢结构空中连廊施工阶段结构分析
4.2.1钢结构空中连廊施工在下列情况时应进行施工阶段结构分析,
并应对施工阶段结构的强度、刚度及稳定性进行验算,其验算结果
应满足设计要求。
1.钢结构空中连廊的施工方法或施工顺序对结构的内力和变形
产生较大影响时;
2.施工过程中结构临时状态与设计不同时;
3.设计文件有特殊要求时。
4.2.2钢结构空中连廊施工阶段结构分析的荷载效应组合及荷载分项
系数取值,应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009等
规定。
4.2.3钢结构空中连廊施工阶段的荷载作用、结构分析模型和基本假
定应与实际施工状况相符合,施工阶段的结构宜按静力学方法进行
弹性分析。
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4.2.4钢结构空中连廊施工阶段的临时支承结构和措施应按施工状况
的荷载作用,对构件进行强度、刚度及稳定性验算,对连接节点应
进行强度和稳定性验算。当临时支承结构作为设备承载结构时,应
进行专项设计;当临时支承结构或措施对结构产生较大影响时,应
提交设计单位确认。
4.2.5临时支承结构的拆除顺序和步骤应通过分析和计算确定,并应
编制专项施工方案。
4.2.6对吊装状态的构件或结构单元,应进行强度、稳定性和变形验
算。
4.2.7支承移动式吊装设备的地面或楼面,应进行承载力和变形验算;
当支承地面处于边坡或临近边坡时,应进行边坡稳定性验算。
4.3钢结构空中连廊结构预变形
4.3.1当在正常使用或施工阶段因自重及其他荷载作用,钢结构空中
连廊发生超过设计文件或国家现行有关标准规定的变形限值,或设
计文件对主体结构提出预变形要求时,应在施工期间对钢结构空中
连廊结构施加预变形。
4.3.2钢结构空中连廊结构预变形计算时,荷载应取标准值,荷载效
应组合应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关
规定。
4.3.3钢结构空中连廊结构预变形值应结合施工工艺,通过结构分析
计算,并应由施工单位与设计单位共同确定。
4.4钢结构空中连廊施工图深化设计
4.4.1钢结构空中连廊施工详图应符合结构设计文件,满足构件加工、
运输安装工艺要求,并应经原设计单位确认;当需要进行节点设计
时,节点设计文件也应经设计单位确认。
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4.4.2钢结构空中连廊深化设计应符合行国家标准《钢结构设计标准》
GB50017、《钢结构工程施工规范》GB50755、《钢结构工程施工质
量验收标准》GB50205等相关内容规定。
4.4.3深化设计在满足运输、吊装以及调节安装偏差等要求的情况下,
应控制现场焊接接头的数量,按现场焊接接头数量最少的原则进行
设计。
4.4.4钢结构空中连廊深化设计应考虑钢结构与其他相关专业的协调。
深化设计时应考虑下列内容:
1.钢结构专业的构件分段分节、安装临时措施、安全防护等;
2.土建专业的钢筋连接,混凝土浇筑孔、后浇带等设计技术要
求;
3.机电设备专业的预留孔洞技术要求;
4.幕墙专业的连接技术要求;
5.其他专业的相关技术要求。
4.4.5钢结构空中连廊深化设计分结构深化设计和施工详图设计两阶
段进行。结构深化设计成果应由设计单位确认,施工详图设计成果
应由深化设计负责人确认。
4.4.6钢结构空中连廊结构深化设计文件应包括目录、深化设计技术
说明、深化设计布置图、深化设计分段图、节点深化设计图及计算
文件、焊接连接通用图、深化设计模型、深化设计清单等。
4.4.7钢结构空中连廊结构深化设计文件应满足如下要求:
1.结构深化设计技术说明应包含工程概况、深化设计依据、材
料要求、焊接要求、涂装要求、结构和构件几何模型定位要求、制
作和安装工艺要求等内容。
2.深化设计布置图应包括钢结构空中连廊预埋件布置图、平面
布置图、立面图、剖面图等。
3.深化设计的节点图应包括支撑柱与混凝土结构、桁架与桁架、
桁架与柱等连接详图,以及为其他专业提供的连接件或开洞补强等
详图。还应包括各个节点的连接类型,连接件的尺寸、强度等级,
螺栓的直径、数量等一系列施工详图设计所必须具备的信息。
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4.焊接连接通用图应全面、准确地体现该工程中各类焊缝的等
级、焊接形式、焊接部位、焊缝尺寸等信息,且应明确焊缝是工厂
焊或现场焊。
4.4.8施工详图设计文件应包括目录、施工详图设计技术说明、构件
加工详图、零部件详图、厂内预拼装图、安装详图、施工详图设计
清单、施工详图设计模型等。
4.4.9钢结构空中连廊施工详图深化设计文件应满足如下要求:
1.对复杂、异型构件加工详图,若采用平面尺寸无法表示时,
宜在构件上建立局部坐标系,用三维坐标来表示构件所含零件之间
的空间位置关系。
2.复杂的零件详图,包括折弯零件板、弯扭零件板等,应绘制
零件展开图、弯扭成型图、组拼定位图等。
3.钢结构深化设计安装布置图应包含构件编号、安装方向、标
高、安装说明等一系列安装所必须具有的信息。
4.空间结构的安装详图宜采用三维坐标来表示构件的空间几何
位置关系。
4.5荷载与作用
Ⅰ荷载与作用选择
4.5.1钢结构空中连廊施工过程结构计算分析的荷载应分为永久荷载
和可变荷载,在特定情况下,如设计需求或安全考虑,还应考虑偶
然作用和地震作用的影响。
4.5.2永久荷载应包括重物自重、设备自重、临时措施自重、预应力
等,其标准值应按实际计算。
4.5.3可变荷载应包括施工荷载、风荷载以及其他可变荷载,其标准
值可按实际计算。
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4.5.4钢结构空中连廊施工计算分析的荷载效应组合、荷载分项系数
取值、动力荷载的动力系数,应符合现行国家标准《工程结构通用
规范》GB55001、《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑结构可靠
性设计统一标准》GB50068等的有关规定。钢结构施工临时结构承
载力极限状态的基本组合应按下列公式计算:
�
�����𝐺+��1��1�+ ��������𝐺≤���,𝐺,𝐺,⋯
�=2
(4.5.4-1)
�
�����𝐺+ ��������𝐺≤���,𝐺,𝐺,⋯
�=2(4.5.4-2)
式中:——建筑施工危险等级系数,根据发生生产安全事故可能
产生的后�果,很严重取1.1、严重取1.05、不严重取1.0;
�
——永久荷载分项系数;取值按本规程4.5.6
——第1个和第i个可变荷载分项系数;取值按本规
��
程
4.5.6��1∙���
——永久荷载标准值的效应;
——在基本组合中起控制作用的一个可变荷载的标准值
�𝐺
效应;
��1�
——第i个可变荷载的标准值效应;
——第个可变荷载的组合值系数,其值不大于;
��𝐺i1
——动力系数;
���
——结构构件抗力函数;
γ_dyn
——结构构件抗力分项系数;
�∙
——材料性能标准值;
��
——几何参数标准值。
𝐺
𝐺
11
4.5.5对吊装状态的构件或结构单元以及用于吊装、提升的临时措施
相关的强度、稳定性和变形验算,应考虑动力作用。在施工阶段验
算荷载,吊装阶段的动力系数应为:提升或顶升时,取1.1;拔杆
吊装时,取1.2;履带式或汽车式起重机吊装时,取1.3。
4.5.6钢结构空中连廊施工过程结构计算分析永久荷载的分项系数应
取1.3,可变荷载的分项系数应取1.5。
Ⅱ重力荷载
4.5.7重力荷载应取结构和构配件自重标准值和可变荷载组合值之和。
考虑动力作用时,重物或设备的自重乘以动力系数,并按静力计算
方法设计。
4.5.8当采用起重机械进行多机抬吊或多点起吊时,应充分考虑起重
机械之间的同步性,并引入不均匀系数来调整各吊点之间的负荷分
配。在抬吊作业中,为确保安全,不均衡荷载系数可取为1.1~1.2,
同时应确保各单机起重负荷不超过其额定起重量的80%。
Ⅲ风荷载
4.5.9风荷载可根据工程所在地和实际施工情况,按不小于10年一
遇风压取值,对风敏感的临时措施,宜按不低于50年一遇风压取值。
4.5.10风荷载的计算应按现行国家标准《工程结构通用规范》GB
55001、《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定执行,当施工期
间可能出现大于计算风压取值时,应制定应急预案。
Ⅳ其他荷载与作用
4.5.11起重设备和其他设备荷载标准值宜按设备产品说明书取值。
4.5.12温度作用宜按当地气象资料所提供的温差变化计算,结构由
日照引起向阳面和背阳面的温差,宜按现行国家标准《工程结构通
用规范》GB55001、《高耸结构设计规范》GB50135的有关规定执
行。
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5.钢结构空中连廊施工
5.1钢结构空中连廊构件加工
Ⅰ一般规定
5.1.1钢结构空中连廊加工前,施工图深化设计文件须经过监理单位
及设计单位审核,建设单位或其委托方审批。
5.1.2钢结构空中连廊构件加工前,应熟悉设计文件和深化设计图,
应做好各道工序的工艺准备,并应结合加工的实际情况,编制加工
工艺文件。
5.1.3钢结构空中连廊构件加工前,应按《建筑工程施工质量验收统
一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205进
行原材料见证取样送检。
Ⅱ放样及号料
5.1.4钢结构空中连廊构件加工时,放样应满足以下要求:
1.放样应根据施工详图和工艺文件的要求进行,并预留焊接收
缩、切割和端铣等余量。
2.放样与样板的允许偏差应符合表5.1.4的规定。
表5.1.4放样与样板允许偏差
项目允许偏差
平行线距离和分段尺寸±0.5mm
样板长度±0.5mm
样板宽度±0.5mm
样板对角线差1.0mm
样杆长度±1.0mm
样板的角度±20′
5.1.5钢结构空中连廊构件加工时,号料应满足以下要求:
1.当设计或工艺有要求时,应按钢材轧制方向进行号料。
2.号料应方便切割。
3.号料的允许偏差应符合表5.1.5的规定。
表5.1.5号料允许偏差(mm)
项目允许偏差
零件外形尺寸±1.0
孔距±0.5
4号料后,钢零件和钢部件应按施工详图和工艺要求进行标识。
5.1.6钢结构空中连廊构件加工时,切割应满足以下要求:
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1.钢材切割可采用剪切、冲切、锯切或采用自动切割机、半自
动切割割炬、手工气割,切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层或
大于1mm的缺棱。切割方法可按照表5.1.6-1选用。
表5.1.6-1钢材的切割方法
类别使用设备适用范围使用气体
板厚小于或等于12mm的零
剪板机、型钢冲剪机件钢板、压型钢板、冷弯型
钢
机械切割—
切割厚度小于4mm的薄壁型
砂轮锯
钢及小型钢管
锯床切割各种型钢
自动切割钢板和型钢
氧气;乙炔、丙
气割
半自动切割钢板和型钢烷或丙烯等
手工切割修正下料
氮气、空气或氧
等离子切割等离子切割机薄钢板、钢条
气等
2.锯切时应根据零件的外形尺寸、板厚,选择锯割设备和锯切
速度。机械锯切的允许偏差应符合表5.1.6-2的规定。
表5.1.6-2机械锯切的允许偏差(mm)
项目允许偏差
零件长度±3.0
型钢端部垂直度2.0
3.火焰切割时应根据零件的板厚和材质选择割嘴型号、气体压
力、切割速度等参数,切割厚板或高强钢前应先进行预热或按照工
艺文件要求进行切割,火焰切割的允许偏差应符合表5.1.6-3的规定。
表5.1.6-3火焰切割的允许偏差
项目允许偏差
零件宽度、长度±3.0mm
切割面垂直度0.05t,且不应大于2.0mm
割纹深度0.3mm
局部缺口深度1.0mm
坡口角度T接:-5º~+10º,对接、角接单侧:-2.5º~+5º
坡口钝边±1.0mm
注:t为切割面厚度。
4.采用等离子弧切割时,切割面质量和允许偏差要求应与火焰
切割一致。
5.切割后应清除切割熔渣,并应对切割面进行清理。
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5.1.7原材料、零部件宜采用机械矫正、加热矫正、加热和机械联合
矫正等方法进行矫正,矫正时应根据材料的不同类型选择矫正方法。
矫正和成型应满足以下要求:
1矫正后的钢材表面,不应有明显的凹痕或损伤,划痕深度不
应大于钢材厚度负偏差的1/2,且不得大于0.5mm。钢材矫正后的
允许偏差应符合表5.1.7-1的规定。
表5.1.7-1钢材矫正后的允许偏差(mm)
项目允许偏差图例
t≤63.0
钢板的局部6<t≤141.5
平面度
t>141.0
l/1000
型钢弯曲矢高
不应大于5.0
工字钢、H型钢翼缘对腹b/100且不大于
板的垂直度2.0
注:Δ为允许偏差。
2钢材和零部件成型应根据材质、零部件的截面形状尺寸和曲
率选择加工方法。
3型钢冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高应符合
表5.1.7-2的规定。
表5.1.7-2冷矫正和冷弯曲的最小曲率半径和最大弯曲矢高(mm)
钢材矫正弯曲
图例对应轴
类别rfrf
x-x50t25t
22
钢板
y-y(仅对��
扁钢
扁钢轴100b400�50b200�
22
线)��
800�800�
x-x50h25h
22
��
工字钢400ℎ200ℎ
y-y50b25b
22
��
400�200�
注:r为曲率半径;f为弯曲矢高;l为弯曲弦长;t为钢板厚度;
15
b为宽度;h为高度。
5.1.8当零件采用热加工成型时,应根据材料的含碳量选择加热温度。
加热温度应控制在900℃~1000℃;碳素结构钢和低合金结构钢在
温度分别下降到700℃和800℃之前,应结束加工。低合金结构钢
应自然冷却。严禁在温度冷却到200℃~400℃时进行锤打、弯曲和
成型。
5.1.9当零部件外形尺寸有加工精度要求时,宜采用机械刨边或铣边,
边缘机加工的允许偏差应符合表5.1.9-1的规定。
表5.1.9-1边缘机加工的允许偏差
项目允许偏差
零件宽度、长度±1.0mm
加工边直线度1/3000,且不应大于2.0mm
相邻两边夹角±6′
加工面垂直度0.025t,且不应大于0.5mm
加工面表面粗糙度R。≤50um
T接:-5º~+10º
坡口角度
对接、角接单侧:-2.5º~+5º
坡口钝边±1.0mm
5.1.10制孔可选用钻孔、铣孔、冲孔、铵孔、镗孔、锪孔和火焰切
割等方法,加工时应根据孔的使用要求、孔径尺寸、零部件截面形
状等进行选择。制孔方法的选用应符合下列原则:
1.制孔方法宜优先选用高精度数控钻床制孔;
2.同类孔群较多时,宜采用模板制孔;
3.主要构件连接和直接承受动力荷载重复作用且需要进行疲劳
计算的构件,其连接高强度螺栓孔应采用钻孔成型。次要构件连接
且板厚不大于12mm时可采用冲孔成型,冲孔边应无飞边、毛刺。
孔径大于50mm的穿筋孔或地脚螺栓用孔可采用火焰切割法制孔。
5.1.11制孔应符合下列规定:
1.普通螺栓孔允许偏差应符合表5.1.11-1的规定。
2.高强度螺栓孔允许偏差应符合表5.1.11-2的规定。
3.螺栓孔孔距的允许偏差应符合表5.1.11-3的规定。
4.制孔完成后应清除孔周边毛刺和切屑。
表5.1.11-1普通螺栓孔的允许偏差(mm)
项目允许偏差
螺栓孔直径+1.0
16
0.0
圆度(最大和最小直径差)2.0
垂直度0.03t且不应大于2.0
表5.1.11-2高强度螺栓孔的允许偏差(mm)
公称直径M12M16M20M22M24M27M30
标直径13.517.522.024.026.030.033.0
准
允许偏差+0.430+0.430+0.520+0.520+0.520+0.840+0.840
圆
孔
孔圆度1.001.50
型
直径16.020.024.028.030.035.038.0
大
圆允许偏差+0.430+0.430+0.520+0.520+0.520+0.840+0.840
孔
圆度1.001.50
应为板厚的3%,且单层板应为2.0mm,
中心线倾斜度
多层板叠组合应为3.0mm
表5.1.11-3螺栓孔孔距允许偏差(mm)
螺栓孔孔距范围≤500501~12001201~3000>3000
同一组内任意两孔间距离±1.0±1.5——
相邻两组的端孔间距离±1.2±1.5±2.0±3.0
Ⅲ构件组装
5.1.12构件组装前应按照施工详图、组装工艺及有关技术文件的要
求,核对组装用的零部件的材质、规格、外观、尺寸、数量等,并
应填写记录。
5.1.13构件的组装宜在部件组装、焊接、矫正并经检验合格后进行。
组装时应根据设计文件要求、构件形式、连接方式、焊接方法和焊
接顺序等确定合理的组装顺序。
5.1.14除因构造原因影响焊接,构件应在组装完成并经尺寸检验合
格后进行焊接。
5.1.15构件的隐蔽部位应在该部位焊接和涂装完成,并经检验合格
后进行封闭。
5.1.16构件组装的尺寸偏差,应符合设计文件和现行国家标准《钢
结构工程施工质量验收标准》GB50205的有关规定。
5.1.17焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不宜小于
200mm,翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽且不小于600mm;腹板
拼接宽度不应小于300mm,长度不应小于600mm。
17
5.1.18箱形构件的侧板拼接长度不应小于600mm,相邻两侧板拼接
缝的间距不宜小于200mm;侧板在宽度方向不宜拼接,当宽度超过
2400mm确需拼接时,最小拼接宽度不宜小于板宽的1/4。
5.1.19设计无特殊要求时,热轧型钢可采用直口全焊透焊接拼接接
长,其拼接长度不应小于600mm。
5.1.20构件组装间隙应符合设计和工艺文件要求,当设计和工艺文
件无规定时,组装间隙不宜大于2.0mm。
5.1.21焊接构件组装时应预设焊接收缩量,并应对各部件进行合理
的焊接收缩量分配。重要或复杂构件宜通过工艺性试验确定焊接收
缩量。
5.1.22设计要求起拱的构件,应在组装时按规定的起拱值进行起拱,
起拱允许偏差应为起拱值的0~10%,且不应大于10mm。设计未要
求但施工工艺要求起拱的构件,起拱允许偏差不应大于起拱值的
10%,且不应大于10mm。
5.1.23桁架结构组装时,杆件轴线交点偏移不应大于3mm。
5.1.24构件组装后应对首件(或首批)构件进行检查,合格后可继
续批量组装;在批量组装中,应随时检查构件组装质量,复查定位
装置的正确性。
5.1.25部件拼接焊缝应符合设计文件的要求;当设计文件无要求时,
应采用全焊透等强对接焊缝。
5.1.26构件外形矫正宜采取先总体后局部、先主要后次要、先下部
后上部的顺序。
5.1.27构件的端部铣平加工应符合下列规定:
1.端部铣削量应根据工艺要求预先确定,铣削量不宜小于5mm;
2.铣平面的平面度和垂直度应按设计文件及现行国家标准《钢
结构工程施工质量验收标准》GB50205的有关规定控制。
5.1.28构件端部铣平后有顶紧接触面要求的应有75%以上的面积密
贴,可采用0.3mm厚的塞尺检查,其塞入面积应小于25%,边缘
最大间隙不应大于0.8mm。
Ⅳ构件工厂焊接
5.1.29从事钢结构工程焊接的焊工应符合以下规定:
1.焊工必须经考试合格,并取得资格证书,证书中包括焊工的
身份、施焊条件、焊接位置和有效期限等信息;
2.焊工从事的焊接工作范围不应超出资格证书规定的范围;
18
3.焊工持续中断焊接操作时间超过6个月,应重新进行考核;
4.焊工应严格按照焊接工艺文件规定的焊接接头形式和接头准
备条件、焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数、施焊温度及施焊措
施进行焊接。
5.1.30焊接工艺文件与工艺评定试验应符合以下规定:
1.钢结构进行焊接前,应编制焊接工艺方案或焊接工艺文件;
2.焊接工艺评定或免予评定应按照现行国家标准《钢结构焊接
规范》GB50661的有关规定执行;
3.焊接工艺评定试验的试验标准、内容及结果需经过监理单位
确认;
4.焊接工艺文件应以合格的焊接工艺评定试验结果或现行国家
标准《钢结构焊接规范》GB50661规定的免予评定工艺参数为依据,
结合企业的设备和资源状况进行编制。
5.1.31钢结构制作过程中,宜根据现场条件使用焊接机器人及其他
高效焊接新技术,新技术应经工艺评定合格。
5.1.32全焊透焊缝坡口及焊接接头连接构造应符合以下规定:
1.全焊透双面坡口焊缝可采用不等厚的坡口深度,较浅坡口深
度不应小于接头厚度的1/4;
2.采用单面坡口加衬垫板的全焊透焊缝,母材与衬垫板之间应
密贴,最大间隙不应超过2mm;
3.不同厚度的板材或管材对接接头受拉时,其允许厚度差值
(t1-t2)应符合表5.1.32的规定。当厚度差值(t1-t2)超过表5.1.32的
规定时,应将焊缝焊成斜坡状,其坡度最大允许值应为1:2.5,或
将较厚板的一面或两面、管材的内壁或外壁在焊前加工成斜坡,其
坡度最大允许值应为1:2.5(图5.1.32-1);对承受动荷载且需要进
行疲劳计算的结构,其坡度不应大于1:4;
表5.1.32不同厚度钢材对接的允许厚度差(mm)
较薄钢材厚度t25≤t2≤99<t2≤12t2>12
允许厚度差t1-t2234
19
(ɑ)
(b)
(c)
图5.1.32-1对接接头部件厚度不同时的平缓过渡要求
(ɑ)板材厚度不同加工成斜坡状;(b)板材厚度不同焊成斜坡状;
(c)管材内径相同壁厚不同;(d)管材外径相同壁厚不同。
4.不同宽度的板材对接时,应根据施工条件采用热切割、机械
加工或砂轮打磨的方法使之平缓过渡,其连接处最大允许坡度值应
为1:2.5(图5.1.32-2),当承受动荷载且需要进行疲劳计算的结构,
其坡度不应大于1:4;
图5.1.32-2对接接头部件宽度不同时的平缓过渡要求
5.全焊透对接、角接及T形接头的坡口尺寸应符合《钢结构焊
20
接规范》GB50661附录B的规定。
5.1.33角焊缝焊角尺寸及施焊要求应符合以下规定:
1.角焊缝最小焊脚尺寸应符合表5.1.33的要求。
表5.1.33角焊缝最小焊脚尺寸要求
母材厚度t(mm)最小焊脚尺寸(mm)
t≤63
6<t≤125
12<t≤206
t>208
注:1t为接头中较厚件的厚度;
2焊脚尺寸不应超过接头中较薄构件的厚度;
3最小焊脚尺寸宜为单道焊缝尺寸;
4承受动荷载的角焊缝最小焊脚尺寸为5mm。
2.间断角焊缝的焊缝尺寸应按设计图纸标示的要求焊接。每一
焊段的最小长度不应小于40mm,焊段之间的最大间距不应超过较
薄件厚度的24倍,且不应大于300mim。
3.由角焊缝连接的部件应密贴,根部间隙不应大于5mm。当接
头的根部间隙为2mm~5mm时,角焊缝的焊脚尺寸应根据根部间
隙值而增加;当间隙大于5mm时,应在待焊板端表面堆焊并修磨
平整,使其间隙符合要求。
5.1.34部分焊透焊缝坡口及焊接要求应符合以下规定:
1.采用部分焊透焊缝时,设计施工图纸上必须明确标示部分焊
透焊缝的熔透深度。详细的坡口尺寸应符合《钢结构焊接规范》GB
50661附录B的规定。
2.部分焊透焊缝坡口的最小有效焊缝厚度应满足表5.1.34的有
关规定要求。
表5.1.34部分焊透坡口焊缝最小有效焊缝厚度(mm)
母材厚度t最小有效焊缝厚度
6≤t≤125
12<t≤206
20<t≤388
38<t≤5710
57<t≤15012
t>15016
注:t为接头中较薄件的厚度。
3.部分焊透坡口焊缝连接的部件应密贴,两部件根部间隙最大
值不应超过3mm;当两部件根部间隙超过3mm时,应在施焊前进
行局部修整。
21
4.当T形接头中角焊缝的焊脚尺寸不小于15mm或被焊构件中
较薄板厚度不小于25mm时,宜采用部分焊透的对接与角接组合焊
缝代替角焊缝,替代要求应为组合焊缝的计算厚度不小于角焊缝的
计算厚度。
5.1.35塞焊与槽焊焊缝的尺寸、间距、焊缝高度应符合以下规定:
1.塞焊和槽焊的有效面积应为贴合面上圆孔或长槽孔的标称面
积,塞焊焊缝和槽焊焊缝的尺寸应根据贴合面上承受的剪力计算确
定。
2.塞焊和槽焊接头中,其两块接触面之间的间隙不得超过2mm,
严禁使用填充板材。
3.塞焊焊缝的最小中心间距应为孔径的4倍,槽焊焊缝的纵向
最小间距应为槽孔长度的2倍,垂直于槽孔长度方向的两排槽孔的
最小间距应为槽孔宽度的4倍。
4.除槽孔延伸至部件边缘以外时,槽孔的端部宜为半圆形或具
有半径不小于开孔件厚度的圆角。
5.塞焊孔的最小直径不得小于开孔部件厚度加8mm,最大直径
应为最小直径加3mm和开孔部件厚度的2.25倍两值中较大者。
6.槽焊孔的长度不得超过开孔部件厚度的10倍;槽焊孔的最小
及最大槽宽规定应与塞焊孔的最小及最大孔径规定相同。
7.开孔部件厚度等于或小于16mm时,塞焊和槽焊孔的填焊高
度应与母材厚度相同;开孔部件厚度大于16mm时,塞焊和槽焊孔
的填焊高度不应小于开孔部件母材厚度的一半和16mm两值中较大
者。
8.塞焊焊缝和槽焊焊缝可采用焊条电弧焊、实心焊丝气体保护
焊和药芯焊丝气体保护焊进行焊接。
5.1.36圆管、矩形管T、Y、K形相贯节点焊接要求,应符合《钢结
构焊接规范》GB50661的相关规定,相贯节点的焊缝计算厚度he
应根据局部两面角Ψ的大小,按相关节点趾部、侧部、跟部各区和
局部细节计算取值。
5.1.37箱形柱隔板电渣焊接头应符合以下规定:
1.箱形柱隔板电渣焊接头的钢衬垫板使用的材质宜与母材材质
相同或化学成分相同,衬垫板厚度不应小于25mm,衬垫板与母材
之间的间隙应小于0.5mm,同时衬垫板与母材之间应进行密封焊
(图5.1.37-1)。
22
图5.1.37-1电渣焊接头衬垫板间隙与密封焊示意
2.箱形柱隔板电渣焊接头的截面应为矩形(图5.1.37-2),接头
的坡口间隙e与接头中板厚T之间的关系应符合表5.1.37的要求。
图5.1.37-2电渣焊接头坡口示意
表5.1.37电渣焊接头间隙e与板厚T关系(mm)
接头中被焊母材厚度T接头间隙尺寸e
T≤3225
32<T≤4528
T>4530~32
3.箱形柱隔板电渣焊时,柱面板厚度不宜小于25mm;当面板
厚度较薄时,应采取水冷等降温措施或设计采用通隔板。
5.1.38焊接接头的制备应符合以下规定:
1.焊接接头的坡口制备可采用机械、热切割、碳刨、凿槽和打
磨等方法进行。
2.接头中焊接坡口的表面和边缘约30mm~50mm范围内不应有
氧化皮水分、油脂、涂料等对焊接质量有影响的杂质;焊接接头的
表面和边缘应光滑、匀称,且应无毛刺、撕开、裂纹和其他对焊缝
质量与强度有不利影响的缺陷。
3.焊接接头的坡口切割面的切割粗糙度应低于50μm,局部不应
超过100μm;对1mm~3mm深度的缺口和沟槽应采用打磨方法使
其与周围平滑过渡;当坡口面上的缺口和沟槽深度超过3mm时,
应采用低氢焊条进行补焊,然后打磨平滑。
23
4.接头中焊接坡口和尺寸应满足施工设计图纸的规定。当设计
图表述不详时,应按《钢结构焊接规范》GB50661附录B的规定
执行,同时还应符合现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护
焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T985.1和《埋弧焊的推荐坡口》
GB/T985.2的规定。
5.1.39定位焊应符合以下规定:
1.构件的定位焊缝应与正式焊缝有相同的焊接工艺和焊接质量
要求,但下列情况可以除外:
1)当钢材强度等级在Q390及以下时,被埋弧自动焊或电渣焊
重新熔化的单道定位焊,可不进行预热;
2)定位焊缝最终由埋弧自动焊或电渣焊重新熔化前,除裂纹
外,对咬边、气孔、弧坑等缺陷可不予清除。
2.多道定位焊缝的端部应为阶梯状。
3.定位焊缝必须避免在产品的棱角和端部等部位进行;T形接
头的定位焊,应在两侧进行。
4.钢衬垫的定位焊宜在接头坡口内进行焊接。
5.定位焊缝采用的焊接材料应与正式焊缝的焊接材料相当;焊
缝厚度不宜大于设计尺寸的2/3,且不宜大于8mm。
6.定位焊的长度和间距,应根据母材的厚度、结构形式和约束
度确定,无其他规定时宜按表5.1.39的规定执行。
表5.1.39定位焊缝的长度和间距要求
板厚t定位焊缝长度(mm)定位焊间距(mm)
(mm)焊条电弧焊、气体保护焊埋弧自动焊、电渣焊
t≤6≥30≥40
300~500
6<t≤26≥40≥50
t>25≥50≥70
5.1.40引弧板和引出板应符合以下规定:
1.在对接、T接和角接等主要焊缝的引弧端和熄弧端,应装配
与母材化学成分相同或类似材料的引弧板和引出板,引弧板和引出
板的坡口形式宜与构件相同。
2.焊条电弧焊及气体保护焊引弧板和引出板的长度应为
25mm~50mm;半自动焊引弧板和引出板的长度应为40mm~
60mm;埋弧自动焊引弧板和引出板的长度应为50mm~100mm。
3.焊缝完全冷却后,焊缝无损检测前,可用气割方法将引弧板
和引出板割去,气割时宜在距母材2mm~5mm处割去,然后用砂
轮打磨平整,严禁用锤击落。
24
5.1.41预热和道间温度应符合以下规定:
1.钢结构接头的焊接,应根据钢材的碳当量(化学成分)、板厚、
接头的拘束状态、焊缝金属中的含氢量水平及焊接线能量高低等因
素来确定合适的预热温度和道间温度。
2.焊接接头板厚不同时,应按接头中较厚的钢板厚度确定预热
温度;焊接接头材质不相同时,应按高强度、高碳当量的钢材确定
预热温度。
3.常用钢材焊接最低预热和道间温度要求应符合表5.1.41的规
定要求;通过钢材可焊性试验和焊接工艺评定试验确定预热温度时,
焊接预热的最低温度可低于表5.1.40要求。道间温度的最大值宜控
制在230℃以下。
4.焊接预热及道间温度的保持宜采用电加热、火焰及红外线等
方法进行加热,并应采用专用的测温仪进行测量。预热区应在焊道
两侧,其宽度应为各焊件厚度1.5倍以上,且不应小于100mm。温
度测量点应距离焊缝或焊道中心线不小于75mm处。所有要求预热
的焊缝进行焊接时,焊接过程的道间温度不应降至预热温度以下。
5.定位焊及焊缝返修处的预热温度应高于正常预热温度50℃左
右,预热区域宜加宽50mm。
表5.1.41常用结构钢材最低预热和道间温度要求
接头中较厚部件的板厚
钢材牌号(mm)
t≤2020<t≤4040<t≤6060<t≤80t>80
Q235、Q235GJ、
Q235NH、
——40℃50℃80℃
Q265GNH、Q295NH、
Q295GNH
Q345、Q345GJ、
—20℃60℃80℃100℃
Q355NH、Q355GNH
Q390、Q390GJ、
Q420、Q420GJ、20℃60℃80℃100℃120℃
Q415NH
Q460、Q460GJ20℃80℃100℃120℃150℃
注:1当采用非低氢焊接材料或焊接方法时,预热温度应提高20℃;
2接头附近母材温度低于0℃时,应提高预热温度20℃;
3“—”表示焊接环境在0℃以上时,可不采取预热措施。
5.1.42焊接变形的控制应符合以下规定:
1.下料、装配时,根据构件焊接接头形式和尺寸,应预留焊接
收缩余量;对有较大变形量的接头应采用反变形方法控制收缩和变
形。
2.所有零件的变形应在装配前矫正合格。
25
3.装配和焊接时,宜使用胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆控
制焊接变形。
4.在同一构件上焊接时,应采用热量分散、对称分布的方式施
焊。
5.构件焊接方向应从约束度大的部位向约束度小的部位进行焊
接。
6.收缩量较大的焊接接头应先焊。
7.当立角焊和平角焊同时存在时,应先进行立角焊,再进行平
角焊。
8.制作大型复杂的组装构件时,宜先进行部件装配焊接,部件
变形矫正完成后再进行总装焊接;焊接型钢应在腹板和翼板对接焊
缝焊接完成后再进行总装焊接。
9.焊接接头在严重拘束状态下进行施焊或焊缝返修时,焊接过
程中接头的温度严禁降至规定的最低预热温度以下。
5.1.43厚板角接坡口焊接头或T形接头防止层状撕裂的工艺措施应
符合下列规定:
1.翼板板厚大于35mm的角接接头,宜将焊接坡口加工在角接
接头的翼板侧,翼板侧的坡口宽度宜超过翼板厚度中心;也可同时
在腹板侧开一定角度的焊接坡口以便于焊接操作(图5.1.43-1)。
图5.1.43-1厚板焊透角接头防层状撕裂坡口选用
1—翼板;2—腹板
2.当翼板板厚大于35mm时,对低合金高强钢角接接头中翼板
自由端面(边)火焰切割时应进行切割前预热,气割表面硬度应小
于350HV;用于角接接头中的自由端面宜采用机械或打磨的方式除
去切割淬硬层(图5.1.43-2)。
3.为降低板厚方向的焊接收缩应力,宜减小坡口尺寸。
4.根部或底部焊道焊接时,宜提高预热温度并避免采用较大线
能量进行焊接。
26
5.选择低氢、低硫、低磷焊接材料进行焊
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