圆管柱钢结构制作通用工艺Word格式.docx
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10）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》GB11345-91
11）《钢结构设计规范》GB50017-2003
12）《碳素结构钢》GB700-88
13）《低合金高强度结构钢》GB/T1591-94
14）《厚度方向性能钢板》GB5313-85
3、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
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
＜50
±
0.50mm
0.40mm
≥50
1%
0.75%
壁厚s
＜4
12.5%（最小值为±
0.40mm）
10%（最小值为±
0.30mm）
≥4～20
+15%
-12.5%
10%
＞20
12.5%
冷拨（轧）管
6～10
0.20mm
0.10mm
＞10～30
＞30～50
0.45mm
0.25mm
＞50
0.5%
≤1
0.15mm
0.12mm
＞1～3
-10%
＞3
+12.5%
弯曲度
壁厚≤15mm
不应大于1.5mm/m
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
D
5～20
0.10
0.20
0.30
21～30
0.25
0.50
31～40
41～50
0.35
51～323.9
0.8%
1.0%
＞323.9
壁厚
s
+0.03
-0.05
0.06
0.60
+0.04
-0.07
0.07
0.80
0.08
1.0
+0.05
-0.09
0.09
1.2
0.11
1.4
+0.06
-0.11
0.12
1.5
0.13
1.6
+0.07
-0.13
0.14
1.8
2.0
0.15
2.2
0.16
2.5
+0.08
-0.16
0.17
2.8
0.18
3.0
3.2
+0.10
-0.20
3.5
3.8
0.22
4.0
4.2～5.5
-
8%
＞5.5
15%
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：
表3
焊接方法
材质
焊材牌号
焊接位置
手工电弧焊
Q345
E5015/E5016
定位焊对接角接
Q235
E4303/E4315
埋弧自动焊
H08MnA+SJ101
对接角接
H08A+SJ101
CO2气体保护焊
Q235、Q345
ER50-6
（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/E5015
350-380℃；
2h
100-150℃
焊剂SJ101
300-350℃；
1h
3.1.6油漆材料：
具体见每个具体工程的《工艺要领书》。
4、制作工艺要领
4.1钢管柱的制作流程
图1
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：
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
0.5
20’
（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
≤16
3
＞16
2
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
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
零件宽度、长度
切割面平面度
割纹深度
局部缺口深度
0.05t,且不大于2.0
0.3
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：
边缘缺棱
型钢端部垂直度
（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：
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2.0
1.0（但要求平滑过渡）
50
不允许
1
400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：
图2
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
图例
测量工具
对接接头底板错位
t≤16
角尺
16＜t＜30
t/10
t≥30
对接接头的间隙偏差
0～+4.0
钢尺、塞尺
气体保护焊
+1.0
对接接头的直线度偏差
钢尺
根部开口间隙偏差
（背部加衬板）
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