圆管柱钢结构制作通用工艺.docx

1、圆管柱钢结构制作通用工艺钢结构作业文件 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 发布日期: 实施日期： 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 GB51

2、17-958） 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

3、、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D500.50mm0.40mm501%0.75%壁厚s412.5%(最小值为0.40mm)10%(最小值为0.30mm)420+15%-12.5%10%2012.5%10%冷拨(轧)管外径D6100.20mm0.10mm10300.40mm0.20mm30500.45mm0.25mm501%0.5%壁厚s10.15

4、mm0.12mm13+15%-10%10%3+12.5%-10%10%弯曲度壁厚15mm不应大于 1.5mm/m壁厚1530mm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D5200.100.200.3021300.100.250.5031400.100.300.5041500.100.350.5051323.90.100.8%1.0%323.90.100.8%

5、1.0%壁厚s0.50+0.03-0.050.060.100.60+0.04-0.070.070.800.081.0+0.05-0.090.0910%1.20.111.4+0.06-0.110.121.50.131.6+0.07-0.130.141.82.00.152.20.162.5+0.08-0.160.172.80.183.03.2+0.10-0.200.203.53.80.224.04.25.5-8%5.5-10%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），

6、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、GB

7、95-86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；2h100-150焊剂 SJ101300-350；1h100-1503.1.6油漆材料：具

8、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

9、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允许偏差0.51.00.50.520(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

10、缩量mm每个环缝接口收缩量mm161.531.0162.521.54.3.2 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) 钢管应事先排料，钢管柱分段弦杆应以钢管最大利用长度对接

11、，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、长度切割面平面度割纹深度局部缺口深度允许偏差3.00.05t,且不大于2.00.31.0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

12、 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）50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：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

13、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 目允许偏差（mm）图 例测量工具对接接头底板错位t161.5角尺16t30t/10t303.0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