2022年管桁架结构制作与安装施工技术工艺.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 钢管桁架结构制作与安装施工工艺1 一 般 规 定1.1 适用范畴本施工工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类外形的空间结构的建筑物以及构筑物;1.2 编制依据的标准与规范优质碳素结构钢 GBT6991999 一般碳素结构钢 GBT7001998 低合金高强度结构钢 GBT15911994 一般工程用铸造碳素钢 GB 55761997 铸件尺寸差 GB 641486 结构用冷弯空心型钢 GBT67281986 铸钢件超声探伤方法及质量评级方法 GB 7233 87 焊接结构用碳素钢铸件 GBT76591987 结构
2、用无缝管 GBT81621999 铸件重量公差 GBT11351 89 直缝焊管 GBT13793 1992 结构用不锈钢无缝钢管 GBT14975 1994 钢结构工程施工质量验收规范 GB 502052001 建筑工程施工质量验收统一标准 GB 503002001 建筑钢结构焊接技术规程 JGJ 812002 合金钢铸件 JBZQ4297 1986 铸件质量分等通就 JBJQ8200190 1.3 材料要求管桁架使用的管材、板材、焊材、铸钢,除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求,仍必需符合下述规定:1 管材1 材质:必需符合优质碳素结构钢GBT6991999、一般碳素结构
3、钢GBT7001998、低合金高强度结构钢 GBT15911994 和结构用不锈钢无缝钢管GBT149751994的规定;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 型材规格尺寸及其答应偏差:矩管必需符合结构用冷弯空心型钢GBT67281986 标准规定,无缝钢管必需符合结构用无缝管GBT81621999 标准规定,焊管必需符合直缝焊管GBT13793 1992 标准规定,不锈钢无缝钢管必需符合结构用不锈钢无缝钢管GBT149751994 标准规定;2板材GBT7001998 和低合金高强度结构钢GBT159119941
4、 材质:必需符合一般碳素结构钢标准的规定;2 规格尺寸和答应偏差:必需符合碳素结构钢和低合金钢热轧厚板和钢带GB T32741988 和热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及答应偏差3 焊材GBT7091988 标准规定;1 焊条:分别应符合碳钢焊条GBT51171995、低合金钢焊条GBT51181995 和不锈钢焊条 GBT9831995 标准规定;2 焊丝分别应符合熔化焊用钢丝GBT14957、气体爱护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GBT8110、碳钢药芯焊丝 GBT10045、低合金钢药芯焊丝GBT17493标准规定;3 焊剂分别应符合碳素结构钢埋弧焊用焊剂GB5293、低合金钢埋弧焊用焊剂G
5、BT12470标准规定;4 铸钢1 化学成分、力学性能管桁架所使用铸钢节点铸件材料采纳ZG 25、 ZG 35、 ZG 22Mn等,优先采纳ZG 35、 ZG 22Mn 铸钢,其化学成分、力学性能分别应符合一般工程用铸造碳素钢GB 5576 1997、焊接结构用碳素钢铸件 GBT7 6591987 和合金钢铸件 JBZQ 4297 1986标准规定;注:管桁架所使用的钢支座通常也采纳 35号、45号结构钢锻件,其化学成分、机械性能符合优质碳素结构钢GBT6991999的要求;辊轴锻件用钢锭锻造时,锻造比不少于 2.5,锻造过程中应掌握锻造最终温度,锻件应进行正火处理后回火处理;锻件不得有超过其
6、单面机加工的余量的50%的夹层、折叠、裂纹、结疤、夹渣等缺陷,不得有白点,且不答应焊补;2 尺寸公差和未注尺寸公差管桁架所使用的铸钢构件的尺寸公差应满意设计文件的规定;当设计无规定时,未注尺寸公差按GB641486CT13级,壁厚公差按GB6414 86CT14级,错型值为1.5mm;未注重量公差按 GBT1135189MT13级;1.4 截面形式名师归纳总结 管行架单元断面形式一般采纳三角形、矩形、梯形及其组合形式(图1.4-1);第 2 页,共 35 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - ab c d图 1.4-1 管行架单元断面形式注a 三角形断面
7、;b 矩形断面;c 梯形断面;d组合断面;1.5 构件类型管行架组成构件分类一般有上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹干、横联杆、斜联杆 , 如图 9.1.51 所示;图 1.5-1 管桁行架组成构件分类1.6 腹杆及联杆组和类型管桁架的腹杆和联杆依据建筑要求、受力大小以及便利相贯节点处理,一般可采纳单斜式或双斜式两种组合形式,如图 1.6 1 和图 1.62 所示;图 1.6-1 单斜式 图 1.6-2 双斜式1.7 节点及其形式管桁架节点分为球节点、板节点、铸钢节点、鼓节点、法兰节点和相贯节点等;其相贯基本节点形名师归纳总结 式有 T、 K、Y;复合节点形式有TY、TK、 X 等;第 3 页,共
8、35 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2 施 工 准 备2.1 材料预备 1 管桁架制造使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等必需符合设计要求和现行标准的规定;2 材料代用,采纳等截面和等强度的原就,任何材料代用均必需经设计单位核算认可,并按有关规 定办理审批手续;3 进厂的原材料除必需有生产厂的出厂质量证书,仍应按合同要求和有关现行标准进行检验和验 收,做好检查记录 ;4 钢材 当钢材的平直度不能满意工艺要求时,应先行矫正;其钢材矫正后,应符合表 9.21 规定的答应偏 差要求;工程表 21 钢材经矫正后答应偏差答应偏差在 1m范畴内钢板,型钢
9、的局部绕曲矢高f 厚度( t )矢高( f )14mm 1.5mm 角钢、槽钢、工字钢绕曲矢高f 14mm 1.0mm 长度的 1/1000,但不大于 5.mm 15mm 1.5mm 管材绕曲矢高 f 15mm 2.0mm 5 焊条 钢管焊条出厂必需依据标准进行严格检查,各项指标达到标准方能容许出厂;使用单位在焊 条入库前,应按焊条质量保证书检查焊条质量是否合乎要求,型号、牌号是否符合要求;对于管桁架等 重要结构的焊条,应按规定经质量复检合格后验收入库;2.2 焊接预备 1 管桁架结构焊接全过程,均应在焊接责任工程师的指导下进行;焊接责任工程师必需具备工程师 以上技术职称(或焊接技师),并依据
10、工程的具体要求及设备才能,编制焊接工艺指导书;2 焊接责任工程师和其它焊接技术人员,应具有承担焊接工程师的总体规划、治理和技术指导的能 力;3 焊接责任工程师和其它焊接技术人员应具有钢结构、焊接冶金、焊接施工等方面的学问和体会,并具有焊接施工的方案治理和施工技术指导的才能;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4 无损检验员必需经过培训,其资格应有文件或证书确认;如规定由业主委派人员进行检验,应在合同文件中声明;中级以上无损检验员可以在其监督下,让助理检验员完成具体工作,助理检验员同样仍需经过专业培训、考核和实践,取得
11、相关资格方能进行相关的检验工作;中级以上无损检验员应对无损检测结果进行审查、判定,并应对出具的监测报告签证、盖章、存盘、呈报;2.3 深化设计 1 管桁架结构一般均需钢结构施工单位进行深化设计,因此要求管桁架结构施工单位应具有相应工 程等级的钢结构专项设计资质;2 管桁架结构深化设计的要求如下:1 应当建立结构整体三维线框模型,对重要部位的复杂节点,仍应进行三维实体仿真放样,条件允 许时宜建立整体结构三维实体仿真模型;2 合理选用正确的结构节点形式,重要节点部位应当进行复核运算;3 依据材料定尺长度,正确确定桁架弦干拼接点位置,同时依据安装条件,确定桁架节段拼接位 置;4 多根杆件相贯时,为保
12、证节点施焊便利,同时保证焊缝质量,应当和结构设计师充分争论,确定 节点工作点的定位以及答应偏心量;5 对三维的曲线桁架,宜将其弦杆进行二维弧形绽开,绽开放样时应当充分考虑桁架拼接节点的安 装精度与难度,和结构设计师充分争论,选用合理的拼接节点形式;当二维绽开难以满意设计曲线外形时,除考虑三维成型的加工设备条件外,宜和结构师进行充分沟通,对加工曲线进行调整;6 确定全部节点的合理焊缝形式,针对不同焊接部位制定相相宜的焊接工艺;7 对于复杂节点,必需明确节点的装配关系;8 确定重要零件、构件的加工工艺;3 相贯线绘制 在具有结构三维实体仿真模型和五轴以上数控相贯线切割机条件下,可以不进行特地的相贯
13、线绘制,当不具备数控相贯线切割机条件时,必需进行相贯线绘制;1 深化设计常用节点形式:图 2.31 主管支管直接相贯名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2.32 带加强套管相贯图 2.33 球管相贯钢管鼓图 2.3 4管鼓相贯过渡板加劲板图 2.35 管板相贯节点名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 连接筒图 2.36 管筒相贯节点连接法兰图 2.37 法兰连接节点说明:1. 上图中的节点形式为管桁架深化设计过程中常采纳的节点形式,其构造
14、要求以及运算原就按钢结构设规范 GB50017-2003和网架结构设计与施工规程执行;JGJ7-91 以及相关的钢结构设计构造手册内容2. 对于某些重要部位的特殊节点形式,当难以采纳手册简化运算公式确定其节点强度时,必需实行 帮助手段供应其承载才能数据作为安全保证,一般的手段为有限元仿真运算或试验检测;2 支座节点管桁架结构采纳的支座节点形式较多, 对于一些新型的支座形式, 如板式橡胶支座、万向球铰支座、滚轴支座、铸钢支座等应当通过与支座生产专业厂家的沟通, 在深化设计阶段应当明确其构造要求 , 装配关系等,特殊是支座安装后钢结构二次施工对支座的不利影响因素以及相应实行的工艺措施 必需明确;2
15、.4 制作预备 1 放样和号料是管桁架结构制作工艺中的第一道也是至关重要的一道工序,从事放样、号料的技术 人员和操作工人要求必需熟识图纸,认真明白技术要求,对图纸构件的尺寸和定位方向进行认真核对;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 对于结构杆件空间关系复杂、连接节点呈空间定位、杆件之间或者杆件与相邻建筑体干涉较多的 管桁架结构,宜采纳三维实体放样,三维实体放样分为整体实体放样和节点局部实体放样,如图 2.4a 和 图 2.4b 所示;图 2.4a 整体实体放样图 2.4b 节点实体放样3 由放样图进行胎架平台制作
16、时,胎架平台工艺补偿尺度一般不得超过 2mm. 4 构件放样尺寸确定以后,为保证放样精确,应当进行自检,检查样板是否符合图纸要求,核对样 板数量,并且报专职检验人员检验;5 下料加工之前,宜在运算机上进行电子图预拼装,当基于三维仿真实体模型条件下放样,可以直 接进行数控切割;3 制 作3.1 工艺流程 管桁架加工制作,可以依据具体工程情形在工厂或工地现场进行,其工艺流程见图 3.1-1 ;3.2 工作细就 1 喷丸(砂)除锈 管桁架的构件举荐使用喷丸除锈,答应使用其他方法,如喷砂除锈、手工除锈、酸洗除锈等,但必 须达到设计要求的除锈等级;其除锈等级必需满意 GB8923标准的规定;2 接管1)
17、 管材对接,必需按JGJ812002 标准规定进行焊接工艺评定, 确定焊接材料、焊接方法以及焊接工艺参数,以保证接管的质量;2) 管材对接焊缝,通常采纳加内衬管(板)(见图 3.2-1 )和加隔板焊(见图 3.2-2 )的等强度全 熔透焊接以及加外套筒(见 3.2-3 )和插入式的等强度角焊缝焊接,焊缝的质量等级必需达到设计图纸具 体要求;名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3) 相同管材(同管径同壁厚)对接形式:见图3.2-1 、图 3.2-2 、图 3.2-3 所示;名师归纳总结 - - - - - - -第 9
18、 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 不合格 管材验收 退货或换货合 格喷丸或喷砂机除锈喷(刷)工厂底漆不合格接 管检 验 合 格弯 管相贯线切割节点球、板或铸件加工不合格检 验管材验收检 验退货或换货合不合格 合格格管桁架分段单元拼装合格节点焊接不合格 检 验油漆、标识图 3.1-1 加工制作工艺流程名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3.2-1 加内衬管(板)的单面焊示意图图 3.2-2 加隔板焊示意图图 3.2-3 加外套筒角焊示意图4) 不同管材对接形式分为:内径相同壁厚不
19、同、外经相同壁厚不同和内径外经均不同三种情形;不同管材对接,分别应实行下述措施达到管材之间的平缓过渡;详见图 示;3.2 4、图 3.25、图 3.26 所图 3.2-4 内径相同壁厚不同管材对接示意图名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3.2-5 外径相同壁厚不同管材对接示意图图 3.2-6 内径外经均不同管材对接示意图5) 焊缝的坡口形式,在管壁厚度不大于 6mm时,可用 I 形坡口,其坡口宽度 b 应掌握在 4mm8mm,见图 3.27;在在管壁厚度大于 6mm时,可用 V 形坡口,间隙应掌握在 25mm
20、内,坡口角度 应依据管壁厚度和使用焊条或焊丝直径,在 55 80 内挑选,见图 3.2 8;6) 内衬管一般选用壁厚 410mm,长度 4060mm为宜;图 3.2-7 I 形坡口管对接图 图 3.28 V 形坡口管对接图7) 管材焊接,可以采纳二氧化碳气体焊和手工电弧焊;接管焊缝应冷却到环境温度后进行外观检查, Q195、Q235、20材质的管材应在焊接后焊缝自然冷却到环境温度;12Mn、 12Mn、 14MnNb、 16Mn、16MnRE、 18Nb 材质的管材应在焊接完成 15MnV、15MnTi、16MnNb、15MnVN、14MnVTiRE材质的管材应在焊接完成Q295、 Q345、
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