圓管桁架制作工藝教材

鋼構(gòu)造作業(yè)文獻文獻編號：WYZG-011版本號/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：編寫審核同意公布日期:實施日期：目錄1、主體內(nèi)容與合用范疇 32、編制根據(jù) 33、材料的規(guī)定和選用 34、制作工藝要領(lǐng) 44.1管桁架制作流程 44.2.管桁架鋼構(gòu)造制作重點和技術(shù)難點 54.3各工序加工要領(lǐng) 64.3.1放樣 64.3.2下料 74.3.3裝配焊接 84.3.4桁架的焊接規(guī)定 115桁架預(yù)拼裝 156構(gòu)件標記 167構(gòu)件貯存、運輸 161、主體內(nèi)容與合用范疇1.1主體內(nèi)容：管桁架的普通制作流程。1.2合用范疇：管桁架的制作。2、編制根據(jù)1）《高層民用建筑鋼構(gòu)造技術(shù)規(guī)程》JGJ99-982）《建筑鋼構(gòu)造焊接規(guī)程》JGJ81-3）《鋼構(gòu)造工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-4）《構(gòu)造用無縫鋼管》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）《氣體保護焊用鋼絲》GB/Y14958-9410）《鋼焊縫手工超聲波探傷辦法和探傷成果分級法》GB11345-9111）《鋼構(gòu)造設(shè)計規(guī)范》GB50017-12）《碳素構(gòu)造鋼》GB700-8813）《低合金高強度構(gòu)造鋼》GB/T1591-9414）《厚度方向性能鋼板》GB5313-853、材料的規(guī)定和選用管桁架材料重要采用Q235B和Q345B鋼材，其質(zhì)量原則符合現(xiàn)行國標《碳素構(gòu)造鋼》（GB700-88）及《低合金高強度構(gòu)造鋼》（GB/T1591-94）的規(guī)定。3.1原材料的選用及其合用原則3.1.1其力學(xué)性能及碳、硫、磷、錳、硅含量的合格確保必須分別符合原則《構(gòu)造用無縫鋼管》（GB8162-1999）。3.1.2(1)其力學(xué)性能及碳、硫、磷、錳、硅含量的合格確保必須分別符合原則《碳素構(gòu)造鋼》（GB700-88）和《低合金高強度構(gòu)造鋼》（GB/T1591-94），其強屈比不得不大于1.2，伸長率應(yīng)不不大于20%，有良好的可焊性及明顯的屈服臺階，鋼材的屈服點不適宜超出其原則值10%。(2)板厚等于或不不大于40mm時，為避免層狀撕裂，規(guī)定板厚方向斷面收縮率不不大于國標《厚度方向性能鋼板》（GB5313-85）中的Z15級規(guī)定的允許值。3.1.3大六角頭高強度螺栓及其螺母、墊圈的制作及技術(shù)條件應(yīng)分符合中國國標GB1228-91、GB1229-91、GB1230-91、GB/T1231-91的規(guī)定。3.1.4(1)C級螺栓，其性能等級為符合圖紙的材質(zhì)規(guī)定。(2)普通螺栓及其螺母、墊圈的制作應(yīng)分別符合中國國標GB5780-86、GB41-86、GB95-86的有關(guān)規(guī)定。3.1.5焊接材料(1)焊接材料圖紙和工藝有規(guī)定時按照圖紙和工藝規(guī)定執(zhí)行，無規(guī)定時按照下表進行選用：表1焊接辦法材質(zhì)焊材牌號焊接位置手工電弧焊Q345E5015/E5016定位焊對接角接Q235E4303/E4315埋弧自動焊Q345H08MnA+SJ101對接角接Q235H08A+CO2氣體保護焊Q235、Q345ER50-6定位焊對接角接（2）焊接材料烘干溫度表：表2焊接材料牌號使用前烘焙條件使用前寄存條件焊條E5015350-38100-150℃焊劑SJ101300-350℃；1h100-150℃3.1.6油漆材料：具體見每個具體工程的《工藝要領(lǐng)書》4、制作工藝要領(lǐng)4.1管桁架制作流程

原材料進廠原材料進廠檢查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查對接放樣、下料合格合格YN合格檢查NY焊接合格檢查N補漆發(fā)運檢查合格YNY4.2.管桁架鋼構(gòu)造制作重點和技術(shù)難點4.2.1管子相貫線剖口切割由鋼管構(gòu)成的桁架，有大量的管子相貫剖口。管子相貫線是一種空間曲線，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，是制作過程的核心。采用數(shù)控相貫線切割機進行切割，能夠根據(jù)放樣程序在電腦上控制自動切割，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)部的不同焊接規(guī)定。4.2.2管子線型加工桁架是空間桁架，主桁架弦桿普通是空間曲線，管子的線型必須光順美觀且要達成原則規(guī)定，為確保鋼管彎曲圓滑成形，必須避免起鼓、起皺。4.2.3節(jié)點制孔鋼構(gòu)造的零件鉆孔采用數(shù)控平面鉆或搖臂鉆進行鉆孔，為了確保鉆孔精度和質(zhì)量，采用模鉆時均須有放樣劃線劃出基準軸線和孔中心，采用數(shù)控鉆的初次加工品均需檢查合格后才干批量鉆孔，零件、部件、構(gòu)件鉆孔后均需檢查合格才準轉(zhuǎn)入其它工序。4.2.4焊接次序由于焊接變形會影響構(gòu)件的整體精度尺寸，焊接過程中應(yīng)制訂合理的焊接次序和焊接辦法。1）對于弦桿節(jié)點的焊接余量，應(yīng)首先試作一實驗節(jié)點，焊接完畢后進行測量，根據(jù)測量值擬定焊接余量的大小。2）桁架普通首先焊接中間節(jié)點，再向桁架兩端節(jié)點擴展。3）上下弦桿普通首先焊接下弦桿，再焊接上弦桿，確保整體桁架不會產(chǎn)生下?lián)系淖冃巍?.3各工序加工要領(lǐng)4.3.1放樣(1)放樣基本規(guī)定全部構(gòu)件應(yīng)按照細化設(shè)計圖紙及制造工藝的規(guī)定，進行手工1：1放大樣或計算機的模擬放樣，核定全部構(gòu)件的幾何尺寸。放樣檢查合格后，按工藝規(guī)定制作必要的角度、槽口、制作樣板和胎架樣板。樣板的允許偏差以下表：表3項目平行線距離和分段尺寸對角線差寬度長度孔距樣板角度允許偏差±0.5mm1.0mm±0.5mm±0.5mm±20(2)構(gòu)件收縮余量的規(guī)定構(gòu)件收縮余量圖紙和工藝文獻有規(guī)定時按照規(guī)定執(zhí)行，沒有規(guī)定時按照下表執(zhí)行：表4板厚mm每個對接縫收縮余量mm每個環(huán)縫接口收縮量mm≤161.51.0＞162.51.54.3.2下料(1)鋼管件應(yīng)采用管子切割機或鋸床下料，鋼管兩端坡口30度；(2)對主管原則上長度按定尺采購，下料時放焊接受縮余量，焊接受縮量根據(jù)圖紙或工藝規(guī)定進行預(yù)留，無規(guī)定是按照下列規(guī)定進行預(yù)留：鋼管壁厚≤6mm，每個節(jié)點預(yù)留1mm；鋼管壁厚≥8mm，每個節(jié)點預(yù)留1.5mm；具體坡口以下圖,并在工裝劃出縱向直線，相隔900、四條及節(jié)點圓周環(huán)線，打樣沖眼。主管端頭示意圖見下左圖：對于支撐桿件，下料時，焊接受縮量根據(jù)圖紙或工藝規(guī)定進行預(yù)留，無規(guī)定時按照下列規(guī)定進行預(yù)留：鋼管壁厚≤6mm，預(yù)留1～1.5mm；鋼管壁厚≥8mm，預(yù)留1.5～2mm；以下圖為相貫線切割機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，必須立刻對構(gòu)件或桿件進行檢查，當(dāng)鋼管不平直及有局部凹陷時，應(yīng)對鋼管進行矯正；下料后，用油漆筆在桿件端部工整書寫桿件號，同榀桁架的桿件放在一起，如距離拼裝場地較遠，可進行打包，并掛標記鐵牌，在鐵牌上寫明桿件所用的構(gòu)件編號、桿件號、數(shù)量。在下料倒運過程中，盡量避免磕碰、劃傷油漆，用吊帶進行吊裝。3)鋼管、型鋼切割前應(yīng)事先排料，鋼管桁架分段弦桿應(yīng)以鋼管最大運用長度對接，但應(yīng)使接頭至腹桿與弦桿節(jié)點的距離不不大于或等于500mm。腹桿對接時，接頭位置原則上不不不大于桿件長度的三分之一（具體視管子來料狀況定）但不不大于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，分別進行數(shù)控自動切割、半自動切割。(5)節(jié)點板和加勁板用剪板機、數(shù)控火焰切割機、半自動切割機下料。，不允許采用手工切割下料。(6)彎管桿件彎圓冷彎圓管普通采用拉彎和壓彎的方法。拉彎加工規(guī)定提供彎管管件的半徑、管長（中心線長度）。壓彎加工規(guī)定提供彎管管件的拱高、管內(nèi)外弦長。彎曲后，鋼管直徑變化不不不大于3mm，壁厚變化不不不大于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，按前述辦法下料。較大半徑和板厚的圓管在工廠內(nèi)普通采用火焰煨彎，具體工藝規(guī)定見《鋼管彎制通用工藝》。(7)鋼管的對接：鋼管與鋼管之間的對接，內(nèi)設(shè)襯管，在胎架上進行，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)量規(guī)定(1)鋼管對接焊縫同其它焊縫的間距不不大于200mm。直縫電焊鋼管對接時,兩縱縫在圓周上的間距不不大于200mm（設(shè)計有特別規(guī)定的按設(shè)計執(zhí)行）。(2)原則上腹桿不允許對接，腹桿長度超出1700mm時允許對接，且每根腹桿中最多只允許有一種對接接頭，最短的管子不能不大于2倍的管子直徑且不能不大于800mm。對接接頭規(guī)定為一級焊縫（設(shè)計有特別規(guī)定的按設(shè)計執(zhí)行）。(3)主管對接焊縫應(yīng)距離桁架腹桿交點200mm以上（設(shè)計有特別規(guī)定的按設(shè)計執(zhí)行）。(4)構(gòu)件不規(guī)定設(shè)引弧、熄弧板的角焊縫，終止處必須進行包角焊,引弧和熄弧端離端頭10mm以上。(5)圓管桁架組裝、預(yù)拼轉(zhuǎn)在胎架或者平臺上，按照工藝規(guī)定的工序進行，組裝前對零部件進行檢查，組裝的允許偏差見下表。表5項目允許偏差（mm）圖例測量工具對接接頭底板錯位t≤161.5角尺16＜t＜30t/10t≥303.0對接接頭的間隙偏差手工點弧焊+4.00鋼尺、塞尺埋弧自動焊和氣體保護焊+1.00對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口錯邊t/10且不應(yīng)不不大于3.0角尺管口圓度D/500且不不不大于3.0鋼尺由于桁架構(gòu)造基本相似，將選擇有代表性的桁架進行工藝分析。為確保各主管尺寸形狀的對的性，在裝配邁進行預(yù)拼裝，在連接處增加連接耳板，用螺栓進行連接（不焊），檢查其對的性，如有不符立刻進行矯正、整治。對桁架主管及互相之間的腹桿在裝配平臺上運用組裝胎架（以下圖）進行裝配，裝配工藝為在胎架上先組裝上弦及下弦的主管，擬定其空間位置，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)桁架主管的各個部分用以下圖辦法用螺栓臨時固定；主管之間臨時連接固定示意圖(7)拼裝胎架將桁架主管固定在裝配平臺上，再用龍門吊將已接好的主管放置在如圖對應(yīng)位置，固定定位塊，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)板，確保主管之間的相對位置；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)在胎架上對主管的各節(jié)點的中心線進行劃線；桁架的構(gòu)造形式為弦桿貫穿，腹桿焊接在弦桿上，其節(jié)點為腹桿與弦桿直。焊接焊接的相貫節(jié)點，其形式有以下幾個：(9)裝配支管并定位焊，對支管接頭定位焊時，不得少于4點；定位焊后檢查定位焊后組件的對的性。定位好后，對縱橫桁架進行焊接，焊接時，為確保焊接質(zhì)量，盡量避免仰焊、立焊。(10)桁架構(gòu)造采用腹桿與弦桿直接焊接的相貫節(jié)點，弦桿截面貫穿，腹桿焊接于弦桿之上，焊接時，對以下圖所示節(jié)點，當(dāng)支管與主管的夾角不大于90度時，支管端部的相貫焊縫分為A，B，C，D四個區(qū)域，其中A，B區(qū)采用等強坡口對接熔透焊縫，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，支管端部的相貫焊縫分為A，B兩個區(qū)域，當(dāng)支管壁厚不不不大于5mm桁架支座節(jié)點處的焊接，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)點焊縫位置分區(qū)圖：A：趾部B:側(cè)邊C：過渡區(qū)D：根部4.3.4桁架的焊接規(guī)定4.3.4桁架的焊接規(guī)定全焊透焊縫、部分焊透焊縫和角焊縫的計算厚度應(yīng)分別符合下列規(guī)定:（1）全焊透焊縫的計算厚度管材相貫接頭全焊透焊縫各區(qū)的形狀及尺寸細節(jié)應(yīng)符合下圖規(guī)定：圓管T、K、Y形相貫接頭全焊透焊縫坡口尺寸及焊縫計算厚度：（2）部分焊透焊縫的計算厚度管材臺階狀相貫接頭部分焊透焊縫各區(qū)坡口形狀與尺寸細節(jié)應(yīng)符合下圖規(guī)定；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）焊縫計算厚度的折減值Z應(yīng)符合下表規(guī)定。斜角角焊縫30°≤ψ≤60°時的焊縫計算厚度折減值（4）角焊縫的焊縫計算厚度管材相貫接頭各區(qū)細節(jié)應(yīng)符合下圖規(guī)定：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)桁架的長度制作胎架，為