圓管桁架制作通用工藝

1、鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)文件 文件編號(hào)：WYZG-011 版本號(hào)/修改次數(shù)：圓管桁架制作通用工藝受控狀態(tài)：受控本發(fā)放序號(hào)： 編寫審核批準(zhǔn)發(fā)布日期: 實(shí)施日期：目 錄n1、主體內(nèi)容與適用范圍3n2、編制依據(jù)3n3、材料的要求和選用3n4、制作工藝要領(lǐng)44.1 管桁架制作流程44.2.管桁架鋼結(jié)構(gòu)制作重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)54.3 各工序加工要領(lǐng)6放樣64.3.2 下料7裝配焊接84.3.4 桁架的焊接要求11n5 桁架預(yù)拼裝15n6 構(gòu)件標(biāo)識(shí)16n7構(gòu)件貯存、運(yùn)輸16 1、主體內(nèi)容與適用范圍1.1 主體內(nèi)容：管桁架的一般制作流程。1.2 適用范圍：管桁架的制作。2、編制依據(jù)1）高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ99-

2、982）建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程 JGJ81-20023）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50205-20014）結(jié)構(gòu)用無縫鋼管 GB8162-19995）直縫電焊鋼管 GB11345-896）低合金鋼焊條 GB5118-957）碳鋼焊條 GB5117-958）熔化焊用鋼絲 GB/T14957-949）氣體保護(hù)焊用鋼絲 GB/Y14958-9410）鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級(jí)法 GB11345-9111）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-200312）碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB700-8813）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 GB/T1591-9414）厚度方向性能鋼板 GB5313-853、材料的要求和選用管

3、桁架材料主要采用Q235B和Q345B鋼材，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-88）及低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-94）的要求。3.1 原材料的選用及其適用標(biāo)準(zhǔn)鋼管其力學(xué)性能及碳、硫、磷、錳、硅含量的合格保證必須分別符合標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)用無縫鋼管（GB8162-1999）。鋼板及型鋼：(1)其力學(xué)性能及碳、硫、磷、錳、硅含量的合格保證必須分別符合標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-88）和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（GB/T1591-94），其強(qiáng)屈比不得小于1.2，伸長(zhǎng)率應(yīng)大于20%，有良好的可焊性及明顯的屈服臺(tái)階，鋼材的屈服點(diǎn)不宜超過其標(biāo)準(zhǔn)值10%。(2) 板厚等于或大于40mm時(shí)，為防止

4、層狀撕裂，要求板厚方向斷面收縮率不小于國家標(biāo)準(zhǔn)厚度方向性能鋼板（GB5313-85）中的Z15級(jí)規(guī)定的容許值。高強(qiáng)度螺栓大六角頭高強(qiáng)度螺栓及其螺母、墊圈的制作及技術(shù)條件應(yīng)分符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB1228-91、GB1229-91、GB1230-91、GB/T1231-91的規(guī)定。普通螺栓：(1)C級(jí)螺栓，其性能等級(jí)為符合圖紙的材質(zhì)要求。(2)普通螺栓及其螺母、墊圈的制作應(yīng)分別符合中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB5780-86、GB41-86、GB95-86的有關(guān)規(guī)定。 焊接材料(1)焊接材料圖紙和工藝有要求時(shí)按照?qǐng)D紙和工藝要求執(zhí)行，無要求時(shí)按照下表進(jìn)行選用：表1焊接方法材質(zhì)焊材牌號(hào)焊接位置手工電弧焊Q345E5

5、015/E5016定位焊 對(duì)接 角接Q235E4303/E4315埋弧自動(dòng)焊Q345H08MnA + SJ101對(duì)接 角接Q235H08A+ SJ101CO2氣體保護(hù)焊Q235、Q345ER50-6定位焊 對(duì)接 角接（2）焊接材料烘干溫度表：表2焊接材料牌號(hào)使用前烘焙條件使用前存放條件焊條E5015350-380；2h100-150焊劑 SJ101300-350；1h100-150油漆材料：具體見每個(gè)具體工程的工藝要領(lǐng)書4、制作工藝要領(lǐng)4.1 管桁架制作流程原材料進(jìn)廠檢驗(yàn)油 漆上弦桿件組焊下弦桿件組焊上下弦桿組拼相貫線切割檢驗(yàn)對(duì)接放樣、下料合格合格YN合格檢驗(yàn)NY焊接合格檢驗(yàn)N補(bǔ)漆發(fā)運(yùn)檢驗(yàn)合格

6、YNY4.2.管桁架鋼結(jié)構(gòu)制作重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)管子相貫線剖口切割由鋼管組成的桁架，有大量的管子相貫剖口。管子相貫線是一個(gè)空間曲線，且其坡口角度是隨曲線的變化而變化的，管子相貫線的切割好壞直接關(guān)系到桁架的焊接質(zhì)量及外觀質(zhì)量，是制作過程的關(guān)鍵。采用數(shù)控相貫線切割機(jī)進(jìn)行切割，能夠根據(jù)放樣程序在電腦上控制自動(dòng)切割，并能一次性坡口成形，坡口角度可隨圓周變化，以滿足相貫線接頭處趾部、根部和側(cè)部的不同焊接要求。 管子線型加工桁架是空間桁架，主桁架弦桿一般是空間曲線，管子的線型必須光順美觀且要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，為確保鋼管彎曲圓滑成形，必須防止起鼓、起皺。 節(jié)點(diǎn)制孔鋼結(jié)構(gòu)的零件鉆孔采用數(shù)控平面鉆或搖臂鉆進(jìn)行鉆孔，為了

7、確保鉆孔精度和質(zhì)量，采用模鉆時(shí)均須有放樣劃線劃出基準(zhǔn)軸線和孔中心，采用數(shù)控鉆的首次加工品均需檢驗(yàn)合格后才能批量鉆孔，零件、部件、構(gòu)件鉆孔后均需檢驗(yàn)合格才準(zhǔn)轉(zhuǎn)入其它工序。 焊接順序和焊接余量的控制由于焊接變形會(huì)影響構(gòu)件的整體精度尺寸，焊接過程中應(yīng)制定合理的焊接順序和焊接方法。1）對(duì)于弦桿節(jié)點(diǎn)的焊接余量，應(yīng)首先試作一試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)，焊接完成后進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量值確定焊接余量的大小。2）桁架一般首先焊接中間節(jié)點(diǎn)，再向桁架兩端節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展。3）上下弦桿一般首先焊接下弦桿，再焊接上弦桿，保證整體桁架不會(huì)產(chǎn)生下?lián)系淖冃巍?.3 各工序加工要領(lǐng) 放樣(1)放樣基本要求所有構(gòu)件應(yīng)按照細(xì)化設(shè)計(jì)圖紙及制造工藝的要求，進(jìn)行手

8、工1：1放大樣或計(jì)算機(jī)的模擬放樣，核定所有構(gòu)件的幾何尺寸。放樣檢驗(yàn)合格后，按工藝要求制作必要的角度、槽口、制作樣板和胎架樣板。樣板的允許偏差如下表：表3項(xiàng)目平行線距離和分段尺寸對(duì)角線差寬度長(zhǎng)度孔距樣板角度允許偏差±0.5mm1.0mm±0.5mm±0.5mm±20(2)構(gòu)件收縮余量的要求構(gòu)件收縮余量圖紙和工藝文件有要求時(shí)按照要求執(zhí)行，沒有要求時(shí)按照下表執(zhí)行：表4 板厚mm每個(gè)對(duì)接縫收縮余量mm每個(gè)環(huán)縫接口收縮量mm161.51.0162.51.5 下料(1) 鋼管件應(yīng)采用管子切割機(jī)或鋸床下料，鋼管兩端坡口30度； (2)對(duì)主管原則上長(zhǎng)度按定尺采購，下料時(shí)

9、放焊接收縮余量，焊接收縮量根據(jù)圖紙或工藝要求進(jìn)行預(yù)留，無要求是按照以下要求進(jìn)行預(yù)留：鋼管壁厚6mm，每個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)留1mm；鋼管壁厚8mm，每個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)留1.5mm；具體坡口如下圖,并在工裝劃出縱向直線，相隔900、四條及節(jié)點(diǎn)圓周環(huán)線，打樣沖眼。主管端頭示意圖見下左圖：對(duì)于支撐桿件，下料時(shí)，焊接收縮量根據(jù)圖紙或工藝要求進(jìn)行預(yù)留，無要求時(shí)按照以下要求進(jìn)行預(yù)留：鋼管壁厚6mm，預(yù)留11.5mm；鋼管壁厚8mm，預(yù)留1.52mm；如下圖為相貫線切割機(jī)下料后端頭的形狀示意圖。支管端頭示意圖見下右圖：下料后，必須立即對(duì)構(gòu)件或桿件進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)鋼管不平直及有局部凹陷時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼管進(jìn)行矯正； 下料后，用油漆筆在桿件端

10、部工整書寫桿件號(hào)，同榀桁架的桿件放在一起，如距離拼裝場(chǎng)地較遠(yuǎn)，可進(jìn)行打包，并掛標(biāo)識(shí)鐵牌，在鐵牌上寫明桿件所用的構(gòu)件編號(hào)、桿件號(hào)、數(shù)量。在下料倒運(yùn)過程中，盡量避免磕碰、劃傷油漆，用吊帶進(jìn)行吊裝。3) 鋼管、型鋼切割前應(yīng)事先排料，鋼管桁架分段弦桿應(yīng)以鋼管最大利用長(zhǎng)度對(duì)接，但應(yīng)使接頭至腹桿與弦桿節(jié)點(diǎn)的距離大于或等于500mm。腹桿對(duì)接時(shí)，接頭位置原則上不大于桿件長(zhǎng)度的三分之一（具體視管子來料情況定）但不小于500mm。 (4)鋼板的切割，應(yīng)根據(jù)放樣套料圖及數(shù)控切割下料圖，分別進(jìn)行數(shù)控自動(dòng)切割、半自動(dòng)切割。(5)節(jié)點(diǎn)板和加勁板用剪板機(jī)、數(shù)控火焰切割機(jī)、半自動(dòng)切割機(jī)下料。，不允許采用手工切割下料。(6)

11、彎管桿件彎圓冷彎圓管通常采用拉彎和壓彎的辦法。拉彎加工要求提供彎管管件的半徑、管長(zhǎng)（中心線長(zhǎng)度）。壓彎加工要求提供彎管管件的拱高、管內(nèi)外弦長(zhǎng)。 彎曲后，鋼管直徑變化不大于3mm，壁厚變化不大于1mm，鋼管表面不能出現(xiàn)折痕和凹凸不平的現(xiàn)象。然后切割端頭，按前述方法下料。較大半徑和板厚的圓管在工廠內(nèi)一般采用火焰煨彎，具體工藝要求見鋼管彎制通用工藝。(7)鋼管的對(duì)接：鋼管與鋼管之間的對(duì)接，內(nèi)設(shè)襯管，在胎架上進(jìn)行，具體形狀尺寸如上圖：4.3.3 裝配焊接4.3.3.1 圓管桁架組裝的質(zhì)量要求(1)鋼管對(duì)接焊縫同其它焊縫的間距不小于200mm。直縫電焊鋼管對(duì)接時(shí),兩縱縫在圓周上的間距不小于200mm（設(shè)

12、計(jì)有特別要求的按設(shè)計(jì)執(zhí)行）。(2)原則上腹桿不允許對(duì)接，腹桿長(zhǎng)度超過1700mm時(shí)允許對(duì)接，且每根腹桿中最多只允許有一個(gè)對(duì)接接頭，最短的管子不能小于2倍的管子直徑且不能小于800mm。對(duì)接接頭要求為一級(jí)焊縫（設(shè)計(jì)有特別要求的按設(shè)計(jì)執(zhí)行）。(3) 主管對(duì)接焊縫應(yīng)距離桁架腹桿交點(diǎn)200mm以上（設(shè)計(jì)有特別要求的按設(shè)計(jì)執(zhí)行）。(4)構(gòu)件不要求設(shè)引弧、熄弧板的角焊縫，終止處必須進(jìn)行包角焊,引弧和熄弧端離端頭10mm以上。(5)圓管桁架組裝、預(yù)拼轉(zhuǎn)在胎架或者平臺(tái)上，按照工藝規(guī)定的工序進(jìn)行，組裝前對(duì)零部件進(jìn)行檢查，組裝的允許偏差見下表。表5項(xiàng) 目允許偏差（mm）圖 例測(cè)量工具對(duì)接接頭底板錯(cuò)位t161.5角

13、尺16t30t/10t303.0對(duì)接接頭的間隙偏差手工點(diǎn)弧焊+4.00鋼尺、塞尺埋弧自動(dòng)焊和氣體保護(hù)焊+1.00對(duì)接接頭的直線度偏差2.0鋼尺根部開口間隙偏差（背部加襯板）±2.0鋼尺、角尺鋼管外徑偏差參見前表鋼直尺塞尺對(duì)口錯(cuò)邊t/10且不應(yīng)大于3.0角尺管口圓度D/500且不大于3.0鋼尺由于桁架結(jié)構(gòu)基本相同，將選擇有代表性的桁架進(jìn)行工藝分析。為保證各主管尺寸形狀的正確性，在裝配前進(jìn)行預(yù)拼裝，在連接處增加連接耳板，用螺栓進(jìn)行連接（不焊），檢查其正確性，如有不符立即進(jìn)行矯正、整改。對(duì)桁架主管及相互之間的腹桿在裝配平臺(tái)上利用組裝胎架（如下圖）進(jìn)行裝配，裝配工藝為在胎架上先組裝上弦及下弦

14、的主管，確定其空間位置，然后裝配支管并定位、焊接。方型桁架裝配胎架示意圖 三角形桁架裝配胎架示意圖(6) 桁架主管的各個(gè)部分用如下圖方法用螺栓臨時(shí)固定；主管之間臨時(shí)連接固定示意圖(7)拼裝胎架將桁架主管固定在裝配平臺(tái)上，再用龍門吊將已接好的主管放置在如圖對(duì)應(yīng)位置，固定定位塊，調(diào)節(jié)調(diào)整板，確保主管之間的相對(duì)位置； 桁架裝配位置示意圖一 桁架裝配位置示意圖二桁架在胎具上的安裝示意圖(8) 在胎架上對(duì)主管的各節(jié)點(diǎn)的中心線進(jìn)行劃線；桁架的結(jié)構(gòu)形式為弦桿貫通，腹桿焊接在弦桿上，其節(jié)點(diǎn)為腹桿與弦桿直。焊接焊接的相貫節(jié)點(diǎn)，其形式有如下幾種： (9)裝配支管并定位焊，對(duì)支管接頭定位焊時(shí)，不得少于4點(diǎn)；定位焊后

15、檢驗(yàn)定位焊后組件的正確性。定位好后，對(duì)縱橫桁架進(jìn)行焊接，焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量，盡量避免仰焊、立焊。(10)桁架結(jié)構(gòu)采用腹桿與弦桿直接焊接的相貫節(jié)點(diǎn)，弦桿截面貫通，腹桿焊接于弦桿之上，焊接時(shí)，對(duì)如下圖所示節(jié)點(diǎn)，當(dāng)支管與主管的夾角小于90度時(shí)，支管端部的相貫焊縫分為A，B，C，D四個(gè)區(qū)域，其中A，B區(qū)采用等強(qiáng)坡口對(duì)接熔透焊縫，D區(qū)采用角焊縫，焊縫高度為1.5倍管壁厚，焊縫在C區(qū)應(yīng)平滑過渡。當(dāng)支管與主管相垂直時(shí)，支管端部的相貫焊縫分為A，B兩個(gè)區(qū)域，當(dāng)支管壁厚不大于5mm時(shí)可不開坡口，由于在趾部為熔透焊縫，在根部為角焊縫，側(cè)邊由熔透焊縫逐漸過度到角焊縫，同時(shí)考慮焊接變形，因此必須先焊趾部，再焊根部

16、，最后焊?jìng)?cè)邊。桁架支座節(jié)點(diǎn)處的焊接，其加勁肋、短鋼柱與支座底板之間及加勁肋與短鋼柱之間均用雙面角焊縫連接，滿焊。 Y型節(jié)點(diǎn)焊縫位置分區(qū)圖：A：趾部 B:側(cè)邊 C：過渡區(qū) D：根部 桁架的焊接要求 桁架的焊接要求全焊透焊縫、部分焊透焊縫和角焊縫的計(jì)算厚度應(yīng)分別符合下列規(guī)定: （1）全焊透焊縫的計(jì)算厚度管材相貫接頭全焊透焊縫各區(qū)的形狀及尺寸細(xì)節(jié)應(yīng)符合下圖要求： 圓管T、K、Y形相貫接頭全焊透焊縫坡口尺寸及焊縫計(jì)算厚度：（2）部分焊透焊縫的計(jì)算厚度管材臺(tái)階狀相貫接頭部分焊透焊縫各區(qū)坡口形狀與尺寸細(xì)節(jié)應(yīng)符合下圖要求；管材相貫接頭部分焊透焊縫各區(qū)剖口形狀與尺寸示意（3）焊縫計(jì)算厚度的折減值Z應(yīng)符合下表規(guī)

17、定。斜角角焊縫30°60°時(shí)的焊縫計(jì)算厚度折減值（4）角焊縫的焊縫計(jì)算厚度管材相貫接頭各區(qū)細(xì)節(jié)應(yīng)符合下圖要求：管材相貫接頭角焊縫接頭各區(qū)剖口形狀與尺寸示意其焊縫計(jì)算厚度he應(yīng)符合下表規(guī)定：管材T、Y、K形相貫接頭角焊縫的計(jì)算厚度 5 桁架預(yù)拼裝5.1桁架的分段拼裝在地面上根據(jù)桁架的長(zhǎng)度制作胎架，為保證桁架弧線的尺寸精度，桁架按臥位平放的方式進(jìn)行拼裝，如下示意圖所示。在鋼平臺(tái)上，劃出桁架各弦桿、腹桿中心線及輪廓線的投影線。根據(jù)桁架長(zhǎng)度設(shè)置弧形胎架。拼裝胎架放線時(shí)，應(yīng)考慮到桁架位置的逐步變化。5.2 桁架預(yù)拼裝允許偏差見下表構(gòu)件類型項(xiàng) 目允許偏差梁、桁架跨度最外端兩安裝孔或兩端支撐面最外側(cè)距離-10.0+5.0接口截面錯(cuò)位2.0拱度設(shè)計(jì)要求起拱±L/5000設(shè)計(jì)未要求起拱0L/2000節(jié)點(diǎn)處桿件軸線錯(cuò)位3.0管構(gòu)件預(yù)拼裝單元總長(zhǎng)±5.0預(yù)拼裝單元彎曲矢高L/1500且不大于10.0對(duì)口錯(cuò)邊t/10且不大于3.0坡口間隙-1.0+2.06 構(gòu)件標(biāo)識(shí)6.1散件出廠現(xiàn)場(chǎng)拼裝的鋼管，在兩端各