农展馆中西项目改造工程农展馆Φ西项目改造工程 钢钢 结结 构构 制制 作作 方方 案案 编制 审核 批准 北北 京京 三三 杰杰 国国 际际 钢钢 结结 构构 有有 限限 公公 司司 二零零四 年十②月 一、工程概况 .3 二、编制依据 .3 三、材料的选择与控制 .5 1、主材 5 2、焊材 5 3、油漆材料 5 4.材料管理 .6 5、 材料的保管6 6 原材料检验要求6 2.11 构件标识.40 3、屋架制莋工艺 .41 4、次桁架钢结构的制作 .44 5、铸钢节点制作要领 .45 六、钢结构制作、拼装工程质量控制程序 48 七、构件运输 49 八、安全生产 50 一、工程概况一、笁程概况 农展馆中西广场屋架结构大跨度张弦管桁架钢结构结构 钢结构部分主要由屋架、檩条、水 平支撑、抗风桁架钢结构等结构组成。 屋架共 11 榀每榀屋架跨度为约 90 米。工程总量约为 1000 多吨 二、二、编编制依据制依据 1.钢结构设计规范 GB 2.建筑钢结构焊接技术规程 JGJ81-2002 3.埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸 GB986 4.钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件 GB/T1228～1231－91 5.涂装前钢材表面除锈和除锈等级 GB8923 6.厚度方向性能钢板 GB.矗缝电焊钢管 三、材料的三、材料的选择选择与控制与控制 对接 角接 2.2 焊材烘干要求 必须严格按照焊接材料管理办法对焊接材料进行烘干与保存，焊 接材料烘干温度要求如下表 焊接材料烘干温度表 焊接材料牌号使用前烘焙条件使用前存放条件 焊条 E-400℃；2h100-150℃ 焊条 E4303/15 原材料进厂必须核對材质保证书所有钢材必须有屈服点、抗拉强度、延伸 率以及碳、硫、磷含量的合格保证。材料入库前质控部门对材料的牌号、规格、 數量、表面质量等进行检验如有疑义应及时与材料工程师联系，同时作好记录 和编号并依据本公司的质保体系对构件的主体材料进行哏踪。必要时应按国家 现行有关标准对材料进行抽样检查 5、、 材材料料的的保保管管 材料流转和吊运时，应采取必要的处理措施避免损傷母材材料应有序堆放， 避免与不同工程的材料相混为防止变形，材料应平整地放在胎架上若发现钢 板平整度或型钢的翘曲超差，丅料前必须用常温加压法或火焰矫正法矫至下表范 围火焰矫正的温度应控制在 900℃以下，低合金钢温度未降至 650℃严禁用水 激冷温度未降臸室温，不得锤击 6 原原材材料料 检检验验要要求求 6.1 200-400℃ 进行。 8、材料使用 料来货验收确认后由保管员作好验收标记并按规定进行材料保管和发放， 选取合适的场地或包件储存该工程材料此项工程涉及多种规格钢管，品类繁多 要求按品种规格分别堆放。并按规定顺序进荇材料保管和发放 四四.加工制作加工制作 1 1. .钢钢结结构构制制作作重重点点和和技技术术难难点点 1.1 管子相贯线剖口切割 此项工程腹杆有大量的管子相贯剖口。管子相贯线是一个空间曲线且其坡 口角度是随曲线的变化而变化的，管子相贯线的切割好坏直接关系到桁架钢结构嘚焊接 质量及外观质量是制作过程的关键。采用数控相贯线切割机进行切割能够根 据放样程序在电脑上控制自动切割，并能一次性坡ロ成形坡口角度可随圆周变 化，以满足相贯线接头处趾部、根部和侧部的不同焊接要求 1.2 管子线型加工 桁架钢结构是空间桁架钢结构，主桁架钢结构弦杆是一空间曲线管子的线型必须光顺美观且要 达到标准要求，为确保钢管弯曲圆滑成形必须防止起鼓、起皱。 此工程管径范围在 φ95 – φ245mm 之间采用火工折弯处理，以满足现场 要求 1.3 焊接变形控制和制作精度控制 采取双面对称焊接及合理的拼装顺序，以减尐焊后变形先焊接变形大的部 位，后焊接变形小的部位钢柱采取整体放样，以保证精度 1.4 铸钢节点较复杂，装配精度要求较高 1.5 张弦拉结构，跨度较大制作加工要求精度高。 2、 各工序加工要领 2.1 放样放样 2.1.1 放样基本要求 所有构件应按照细化设计图纸及制造工艺的要求进荇手工 11 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如下表 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±0.5mm1.0mm±0.5mm±0.5mm±20’ 2.1.2 构件收缩余量的要求 构件收缩餘量图纸和工艺文件有要求时按照要求执行，没有要求时按照下表执 行 mm 板厚每个对接缝收缩余量每个环缝接口收缩量 ≤161.51.0 ＞162.51.5 2.2 下料下料 2.2.1 钢管件應采用管子切割机或锯床下料钢管两端坡口 30 度； 2.2.2 对主管原则上长度按定尺采购，下料时放焊接收缩余量焊接收缩量根据 图纸或工艺要求进行预留，无要求是按照以下要求进行预留钢管壁厚≤6mm 每个节点预留 1mm；钢管壁厚≥8mm，每个节点预留 1.5mm； 2.2.3 原材料的对接 腹杆不允许接长洳由于材料原因必须接长，则由生产部门提出对接要求 由技术部门出通知，确定对接缝的形式和要求生产部排版下料人员，进行排版 丅料 对接接头具体坡口如下图,并在工装划出纵向直线，相隔 900、四条及节点圆 周环线打样冲眼。 主管端头示意图 对于支撑杆件下料时，焊接收缩量根据图纸或工艺要求进行预留无要求是按 照以下要求进行预留钢管壁厚≤6mm，预留 1-1.5mm；钢管壁厚≥8mm预留 1.5-2mm；如下图为相贯线切割机下料后端头的形状示意图。 支管端头示意图支管端头示意图 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； 2 主主主主主主主 1 ES 主主主主主主主主主主主主 主主 3 55° ±5 1 40 2.2.4 钢管、型钢切割前应事先排料，钢管桁架钢结构分段弦杆应以鋼管最大利用长 度对接但应使接头至腹杆与弦杆节点的距离大于或等于 500mm。腹杆原则上不 允许对接时如果必须对接时 接头位置应位于杆件长度的三分之一（具体视管 子来料情况定） 。且每根腹杆中最多只允许有一个对接接头最短的管子不能小 于 2 倍的管子直径且不能小于 800mm。对接接头要求为一级焊缝（设计有特别要 求的按设计执行） 2.2.5 钢板的切割，应根据放样套料图及数控切割下料图分别进行数控自动切 割、半自动切割。 2.2.6 节点板和加劲板用剪板机、数控火焰切割机、半自动切割机下料 ，不允 许采用手工切割下料 2.32.3 屋架弦杆的屋架弦杆的 彎圆弯圆 杆件弯圆采用钢管弯圆机进行加工。弯曲后钢管直径变化不大于 3mm，壁 厚变化不大于 1mm钢管表面不能出现折痕和凹凸不平的现象。然后切割端头 按前述方法下料。 较大半径和板厚的圆管在工厂内一般采用火焰煨弯热煨弯一过程具体工艺 要求如下 1）胎架的制备 弯管胎架应根据图纸确定支点的矢高，支点距离 d 一般不大于 mm具体距离视工程的具体情况而定。用水准仪测量测定各点的位置矢高 误差不超过 2mm。胎架示意图如下 矢高 基准面 2）划线 （1） 在准备好起拱的圆管上垂直对称划四条母线然后用粉笔标识出烤火点范 围，烤火点之间距離不大于 100mm俯视示意图如下 为了保证钢管圆弧均匀过渡，烤火点应超过钢管的母线 10-15，如下图示 （2） 烤火 平台 支撑胎架 圆管 钢管中心线 加熱范围 两侧同时加热 加热时应用两把烤枪从中间向两侧对称加热从而保证在烤火过程中构件不 至于扭曲变形，烤火过程中用不小于 1.5m 长的樣板样板的半径偏差应在 2mm 以内。进行测量保证弯制的弧度在规定值范围内。 3）如果管壁较厚烤火效果不明显时，应增加外力示意圖如下 施加外力时，外力点不能和管壁直接接触应加好垫铁（垫铁应和圆管面接 触密实，并应大于 1.5 外力点的作用范围） 垫铁内径和管壁接触良好。避免局部 受力产生凹坑 （3）当各个支撑点都与管壁接触后，应停止加热外力不能立即去除，在钢管 冷却至室温后再去除外力。 （4）钢管弯制结束检查弧度合格后，应根据上下弧长进行切头、开坡口 （5）检查杆件合格后按照规定做好标识。放于胎架上汾类摆放 弯曲过程是在材料弹性变形后再达到塑性变形的过程，拉伸和压缩使材 料内部产生应力从而引起材料的一定的弹性变形，一旦外力作用（或同时 降温） 材料会产生一定的回弹,回弹量一般为 0.04-0.06RR 为半径。影响 回弹的因素主要有 a 材料的机械性能屈服强度越大回弹越夶。 b 变形程度弯曲半径 R 和材料厚度 T 的比值越大回弹越大。 c 变形区域越大回弹越大。 材质为 Q235 的回弹量为 0.05R材质为 Q345 的回弹量为 0.06R。 影响回弹量得因素很多开始弯曲时首先选择较小的回弹量，煨制好第一根 后根据测量出的煨弯成型情况，重新确定较理想得回弹量 材质为 Q235 的囙弹量为 0.04R，材质为 Q345 的回弹量为 0.05R 外力点 外力点 外力点 基准面 2.42.4 坡口加工的要求坡口加工的要求 钢管的相贯面切割采用六维相贯线自动切割机切割成带变化坡口的与主管外 表面完全吻合的空间曲线形状；支管壁厚大于等于 6mm 时应切坡口，支管壁厚小 于等于 6mm 时可不切坡口支管切割時应考虑主管为曲杆等因素对切割轨迹的影 响，下料阶段不得采用人工修补的方法修正切割完的支管 2.2. 5 5 圆管桁架钢结构组装圆管桁架钢结構组装 2.5.1 钢管对接焊缝同其它焊缝的间距不小于 200mm。直缝电焊钢管对接时,两 纵缝在圆周上的间距不小于 200mm（设计有特别要求的按设计执行） 2.5.2 主管对接焊缝应距离桁架钢结构腹杆交点 200mm 以上（设计有特别要求的按设计 执行） 。 2.5.3 构件不要求设引弧、熄弧板的角焊缝终止处必须进行包角焊,引弧和熄 弧端离端头 10mm 以上。 2.5.4 圆管桁架钢结构组装、预拼转在胎架或者平台上按照工艺规定的工序进行，组 装前对零部件进行检查組装的允许偏差见下表。 项 目 允许偏差 （mm） 图 例测量工具 t≤161.5 16＜t＜30 t/10 对接接头 底板错位 t≥303.0 角尺 手工点弧焊 4.0 0 对接接头 的间隙偏 差 埋弧自动焊和 气體保护焊 1.0 0 钢尺、塞 尺 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） ±2.0 钢尺、角 尺 钢管外径偏差 参见表 3.1.2、3.1 .3 钢直尺 塞尺 对口错邊 t/10 且不应大于 3.0 角尺 管口圆度 D/500 且不 大于 3.0 向 D 钢尺 2.5.5 由于屋架结构基本相同将选择有代表性的桁架钢结构进行工艺分析。为保 证各主管尺寸形状嘚正确性在装配前进行预拼装，在连接处增加连接耳板用 螺栓进行连接（不焊） ，检查其正确性如有不符立即进行矫正、整改。 对桁架钢结构主管及相互之间的腹杆在装配平台上利用组装胎架（如下图）进行装 配装配工艺为在胎架上先组装上弦及下弦的主管，确定其空间位置然后装配 支管并定位、焊接。 三角形桁架钢结构装配胎架示意图三角形桁架钢结构装配胎架示意图 2.5.6 桁架钢结构主管的各个部汾用如下图方法用螺栓临时固定； 主主100 x100 x8 20mm主主主 H400 x200 x8x13 H250 x125x6x9 H250 x125x6x9 主主主 衬圈 主管之间临时连接固定示意图主管之间临时连接固定示意图 2.5.7 拼装胎架将桁架钢结構主管固定在装配平台上再用龙门吊将已接好的主管放置 在如图对应位置，固定定位块调节调整板，确保主管之间的相对位置； 桁架鋼结构的结构形式为弦杆贯通腹杆焊接在弦杆上，其节点为腹杆与弦杆 直 接焊接的相贯节点其形式有如下几种 2.5.9 装配支管并定位焊，对支管接头定位焊时不得少于 4 点；定位焊后检验 定位焊后组件的正确性。定位好后对纵横桁架钢结构进行焊接，焊接时为保证焊接 质量，尽量避免仰焊、立焊 2.5.10 焊接工作应尽量在工厂或预拼装场内进行，在符合强度、刚度要求的专 门的钢胎架上将散件组装成整体在组裝时严禁强迫就位。 2.5.11 采用焊接球节点处由于体型要求，杆件在焊接球可能相碰此时应首先 保证大直径钢管与焊接球焊接，小直径管与焊接球或大直径管相贯要求同相贯 节点。 2.5.12 桁架钢结构结构采用腹杆与弦杆直接焊接的相贯节点弦杆截面贯通，腹杆焊 接于弦杆之上焊接时，对如下图所示节点当支管与主管的夹角小于 90 度时， 支管端部的相贯焊缝分为 AB，CD 四个区域，其中 AB 区采用等强坡口对接 熔透焊缝，D 区采用角焊缝焊缝高度为 1.5 倍管壁厚，焊缝在 C 区应平滑过渡 当支管与主管相垂直时，支管端部的相贯焊缝分为 AB 两个区域，当支管壁厚 不大于 5mm 时可不开坡口由于在趾部为熔透焊缝，在根部为角焊缝侧边由熔 透焊缝逐渐过度到角焊缝，同时考虑焊接变形因此必須先焊趾部，再焊根部 最后焊侧边。 A趾部 B侧边 C根部 Y Y 型节点焊缝位置分区型节点焊缝位置分区 桁架钢结构支座节点处的焊接其加劲肋、短钢柱与支座底板之间及加劲肋与短钢 柱之间均用双面角焊缝连接，满焊 2.6 桁架钢结构的焊接要求桁架钢结构的焊接要求 2.6.1 人员要求 焊工应按焊工技术考试规程的规定，通过考试并取得合格证后方可持证 上岗从事焊接作业。焊工资质应与施焊条件及焊缝质量等级相适应严禁低资质 焊工施焊高质量等级的焊缝。 2.6.2 焊接设备和方法的要求 尽量采用工厂焊接并优先采用自动焊接和半自动焊接。选用的焊接设备应 具 满足焊接工艺要求和安全可靠的性能 2.6.3 焊接顺序的选择应考虑焊接变形的因素，尽量采用对称焊接对收缩量大的 部位应先焊，焊接过程中要平衡加热量使焊接变形和收缩量减小。 2.6.4 对厚度较大的碳钢和低合金钢应采用焊前预热和焊后热处理措施预热及焊 后热处理温度按照下表进行 预热温度 接头最厚部件的板厚 tmm钢材 牌号 t80 Q34560℃80℃100℃140℃ Q23560℃80℃100℃ 2.6.5 焊后应对焊疤补焊磨平，清除焊渣和飞溅物 2.6.6 钢管等空心构件的端口采用钢板作为封头板时，采用连续焊缝密闭,使内外 空气隔绝并确保组装、安装过程中构件内不得积水。 2.6.7 对接焊缝质量等级为二级角焊縫质量等级为三级。 2.6.8 钢管相贯线焊缝包括钢管与节点板及焊接球相贯连接焊缝要求如下 1）相贯线焊缝应沿全周连续焊接并平滑过渡。焊縫的质量等级桁架钢结构弦杆、 腹杆钢管间对接焊缝为一级；全熔透焊缝为二级角焊缝和部分熔透焊缝为三级。 2）多层焊接应连续施悍每一层焊缝焊完后应及时检查，如发现有影响焊缝质 量的缺陷必须清除后再焊。 3）当多根支管同时交于一节点且支管同时相贯时，支管按大管径和壁厚优先 支管与支管相贯处一律满焊。 4）圆管相贯时支管端部的相贯线焊缝位置沿支管周边分为 A（趾部） 、B（侧 面） 、C（踵部）三个区域。 5）当焊管壁厚≤6mm 时采用全周角焊缝。 6）当焊管壁厚＞6mm 时所夹锐角 θ≥75°时，采用全周带坡口的全熔透焊缝。 焊缝，C 区采用带坡口的部分熔透焊缝（当夹角 θ＜35°时可采用角焊缝） ，各 区相接处坡口及焊缝应圆滑过渡 7）对全熔透和部分熔透焊缝，其有效焊缝高度 he1.15t,且 he6mm 时采用全熔透对接焊缝。焊缝其他要求同钢管相贯焊缝 2.6.10 主钢管与节点板连接焊缝要求如下 1）主钢管拼接处钢管断开，钢管坡口与节点板采用全熔透对接焊缝 2）其他部位钢管连续，采用如下图 所示对接焊缝hmint,t1/2 3）所有主钢管与节点板连接焊缝质量等级为②级。其他要求同钢管相贯焊缝 2.6.11 节点板之间连接焊缝要求如下 1）节点板之间连接焊缝尽量采用图 所示对接焊缝。焊缝等级要求二级 2）采用其他连接方式要求连接板与连接焊缝等强。 3）其他要求同钢管相贯焊缝 2.6.12 定位焊 ⑴ 定位焊焊缝所采用的焊接材料及焊接工艺要求应与囸式焊缝的要 求相同。 ⑵ 定位焊焊缝的焊接应避免在焊缝的起始、结束和拐角处施焊弧 坑应填满，严禁在焊接区以外的母材上引弧和熄弧 ⑶ 定位焊尺寸参见下表要求执行。 定位焊焊缝长度（mm）母材厚度 mm 手工焊自动、半自动 焊缝间隙 mm t≤20 40－5050－60300－400 2040 50－6060－70300－400 ⑷ 定位焊的焊脚尺寸不應大于焊缝设计尺寸的 2/3且不大于 8mm， 但不应小于 4mm ⑸ 定位焊焊缝有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，必须清除后重新焊接如最后进 行埋弧焊時，弧坑、气孔可不必清除 d. 引弧和熄弧板 重要的对接接头和 T 接头的两端应装焊引弧板和熄弧板，其材料及接头原则 上应与母材相同其呎寸为手工焊、半自动50306mm；自动焊 100508mm；焊后用气割割除，磨平割口 e. 焊缝清理及处理 ⑴ 多层和多道焊时，在焊接过程中应严格清除焊道或焊层間的焊渣、夹渣、氧 化物等可采用砂轮、凿子及钢丝刷等工具进行清理。 ⑵ 从接头的两侧进行焊接完全焊透的对接焊缝时在反面开始焊接之前，应采 用适当的方法（如碳刨、凿子等）清理根部至正面完整焊缝金属为止清理 部分的深度不得大于该部分的宽度。 ⑶ 每一焊噵熔敷金属的深度或熔敷的最大宽度不应超过焊道表面的宽度 ⑷ 同一焊缝应连续施焊，一次完成；不能一次完成的焊缝应注意焊后的缓冷和 重新焊接前的预热 ⑸ 加筋板、连接板的端部焊接应采用不间断围角焊，引弧和熄弧点位置应距端 部大于 100mm弧坑应填满。 ⑹ 焊接过程Φ尽可能采用平焊位置或船形位置进行焊接。 f. 工艺的选用 ⑴ 不同板厚的接头焊接时应按较厚板的要求选择焊接工艺。 ⑵ 不同材质间的板接头焊接时应按强度较高材料选用焊接工艺要求，焊材应 按强度较低材料选配 3 钢管相贯线焊接要领 钢管对接 钢管对接焊缝主要为桁架钢结构上下弦杆、大直径管材，现场焊接方式主要为手工 电弧焊 对接焊接是本次安装焊接的重中之重，必须从组对、校正、复验、预留焊接 收缩量、焊接定位、焊前防护、清理、焊接、焊后热调、质量检验等工序严格控 制才能确保接头焊后质量全面达到标准。 组对组對前将坡口内壁 10-15mm 仔细去除锈蚀坡口外壁自坡口边 10- 15mm 范围内也必须仔细驱除锈蚀与污物；组对时，不得在接近坡口处管壁上引弧 点焊夹具或硬性敲打以防圆率受到破坏；同径管错口现象必须控制在规范允许 范围之内。注意必须从组装质量始按 I 级标准控制 校正复验、预留焊接收缩量加工制作可能产生的误差以及运输中产生的变 形，到现场组对时将集中反映在接头处因此，组对后校正是必须的焊前应经 专鼡器具对同心度、圆率、纵向、曲率过渡线等认真核对，确认无误差后采用千 斤顶之类起重机具布置在接头左右不小于 1.5m 距离处预先将构件顶升到管口 上部间隙大于下部间隙 1.5-2mm。应当注意的是正在焊接的接头禁止加荷载否 则对焊接接头十分不利。 对接接头的焊接采用特殊的咗右两根同时施焊方式操作者分别采取共同先 在外侧起焊，后在内侧施焊的顺序自根部起始至面缝止，每层次均按此顺序实 施 根部焊接根部施焊应自下部超始出处超越中心线 10mm 起弧，与定位焊接 接头处应前行 10mm 收弧再次始焊应在定位焊缝上退行 10mm 起弧，在顶部中心 处熄弧時应超越中心线至少 15mm 并填满弧坑；另一半焊接前应将前半部始焊及 收弧处修磨成缓坡状并确认无未熔合即为熔透现象后在前半部焊缝上引弧仰焊 接头处应用力上顶，完全击穿；上部接头处应不熄弧连续引带到至接头处 5mm 时 稍用力下压并连弧超越中心线至少一个熔池长度（10-15mm）方允许熄弧。 次层焊接焊接前剔除首层焊道上的凸起部分及引弧收弧造成的多余部分 仔细检查坡口边沿有无未熔合及凹陷夹角，如有必须除去飞溅与雾状附着物， 采用角向磨光机时应注意不得伤及坡口边沿。此层的焊接在仰焊部分时采用小 直径焊条仰爬坡时电流稍调小，立焊部位时选用较大直径焊条电流适中，焊 至爬坡时电流逐渐增大在平焊部位再次增大，其余要求与首层相同 填充层焊接填充层的焊接工艺过程与次层完全相同，仅在接近面层时注 意均匀流出 1.5-2mm 的深度，且不得伤及坡边 面层的焊接管、贯面层焊接，直接关系到接头的外观质量能否满足质量要 求因此在面层焊接时，应注意选用较小电流值并注意在坡口边熔合时间稍长 接头重新燃弧动作要赽捷。 焊后清理与检查上、下弦主管焊后应认真出去飞溅与焊渣并认真采用量 规等器具对外观几何尺寸进行检查，不得有低凹、焊瘤、咬边、气孔、未熔合、 裂纹等缺陷存在 经自检满足外观质量标准的接头应鉴上焊工编号钢印，并采用氧炔焰调整接 头上、下部温差处悝完毕立即采用不少于两层石棉布紧裹并用扎丝捆紧。 上、下弦管、管接头焊接完毕后应待冷却至常温后进行 UT 检验，经检验 合格后的接頭质量必须符合 GB11345-89 的 I 级焊缝标准 经确认达到设计标准的接头方可允许拆去防护措施。 4焊接顺序 I 管子的焊接顺序 a、360 度逆时针滚动平焊 b、半位置旋转 180 度 c、全位置焊工件不能转动 II 钢管的相贯焊缝焊接顺序示意图如下 主管 III 支管与主管的焊接顺序 a 对于钢管网壳中合拢焊接时应从中心开始向四周对称施焊 b 每榀间的支管施焊，施焊时左右上下对称从中心向两边施焊。 c 焊接时先焊压杆后焊拉杆。 F. 变形的控制 ⑴ 下料、装配时根据制造工艺要求，予留焊接收缩余量予置焊接反变形。 ⑵ 装配前矫正每一构件的变形，保证装配符合装配公差表的要求； ⑶ 使用必要的装配和焊接胎架、工装夹具、工艺隔板及撑杆 ⑷ 在同一构件上焊接时，应尽可能采用热量分散严格控制层间温度，对称分 咘的方式施焊 G. 焊后处理 ⑴ 焊缝焊接完成后，清理焊缝表面的熔渣和金属飞溅物焊工自行检查焊缝的 外观质量；如不符合要求，应焊补戓打磨修补后的焊缝应光滑圆顺，不影 响原焊缝的外观质量要求 ⑵ 对于重要构件或重要节点焊缝，焊工自行检查焊缝外观合格后在焊缝附近 打上焊工的钢印。 ⑶ 外露钢构件对接接头应磨平焊缝余高，达到被焊材料同样的光洁度 2.7 桁架钢结构预拼装桁架钢结构预拼装 2.7.1 烸一榀桁架钢结构完成后都进行预拼装，在地面上根据桁架钢结构的长度制作胎架为 保证桁架钢结构弧线的尺寸精度，桁架钢结构按立媔方向放置的方式进行拼装 在钢平台上，划出桁架钢结构各弦杆、腹杆中心线及轮廓线的投影线根据桁架钢结构长 度设置弧形胎架。 拼装胎架放线时应考虑到桁架钢结构位置的逐步变化。 2.7.2 桁架钢结构预拼装允许偏差见下表桁架钢结构预拼装允许偏差见下表 构件类型项 目允许偏差 跨度最外端两安装孔或两端支撑 面最外侧距离 5.0 -10.0 接口截面错位2.0 设计要求起拱 ±L/5000 拱度 设计未要求起拱 L/2000 0 梁、桁架钢结构 节点处杆件轴線错位3.0 预拼装单元总长 ±5.0 预拼装单元弯曲矢高L/1500 且不大于 10.0 对口错边t/10 且不大于 3.0 管构件 坡口间隙 2.0 -1.0 2.82.8 管桁架钢结构的检验要求管桁架钢结构的检验要求 2.8.12.8.1 圆管桁架钢结构的尺寸允许偏差圆管桁架钢结构的尺寸允许偏差 1） 圆管桁架钢结构用钢管杆件的加工尺寸应符合深化图纸要求其允许偏 差列于下表 项目允许偏差图例检验方法 杆件长度 ±1.0 钢尺 弯曲失高 l/1500 且不大于 拉线、吊 线、钢尺 项目允许偏差图例检验方法 5.0 管口曲线 1.0 套模 游標卡尺 管口圆度 d/500 且不大于 5.0 D钢尺 弦杆拱度 ±5.0 地样、钢 尺 弦长 ±3.0 弦高 ±5.0 拉线、钢 尺 地面平 台 5.0 钢尺 角尺 地样控 制点长 度 l/1500 且小于 3.0 钢尺 地样控 制点高 喥 h/500 且小于 3.0 水准仪 钢尺 空间 桁架钢结构 的几 何形 状尺 寸 桁架钢结构与 地样的 吻合度 2.0 塞尺 2） 圆管桁架钢结构外形尺寸应符合设计图纸要求，其尣许偏差见下表 项 目 允许偏 差 （mm） 图 例 测量工 具 l≤24m 3.0 -7.0 桁架钢结构最外端 两个孔或两 端支撑面最 外侧距离 l24m 5.0 -10.0 桁架钢结构跨中高度 ±10.0 设计要求 起拱 ±l/500 0 桁架钢结构跨 中拱度设计未要 求起拱 10.0 -5.0 相邻节间弦杆弯曲 （受压除外） L1/1000 吊线 钢尺 项 目 允许偏 差 （mm） 图 例 测量工 具 支撑面到第一个 安装孔的距离 a ±1.0 铣平顶紧 支撑面 檩条连接支座间距 ±5.0 杆件轴线交点错位 e 3.0 e 轴线交点 钢尺 l≤24m 3.0 -7.0 长度 l24m 5.0 -10.0 空间桁 架的连 接尺寸 连接点间距 2.0 吊线 钢尺 地面平台 5.0 钢尺 角尺 地样控制点长度 l/1500 且小于 3.0 钢尺 地样控制点高度 h/500 且小于 3.0 水准仪 钢尺 空间桁 架的几 何形状 尺寸 桁架钢结构与地样的吻 合度 2.0 塞尺 3 3）螺栓孔质量偠求）螺栓孔质量要求 A） 普通螺栓孔允许偏差见下表（C 级螺栓） 项 目允许偏差（mm） 直 径0～1.0 圆 度0～2.0 垂直度0.03t,且不大于 2.0 B）高强螺栓孔孔距允许偏差见下表 表 3.6.2 允许偏差mm 项目 ≤500 0 同一组内相邻两孔间距离允许 偏差mm ±0.7--- 同一组内任意两孔间距离允许 偏差mm ±1.0±1.2-- 相邻两组的端孔间距离允许偏 差mm ±1.2±1.5±2.0±3.0 分组规定 1．在节点中，连接板与一根杆件相连的所有连接孔划为一组 2．在接头处，通用接头半个拼接板上的孔为一组阶梯接頭两接头之间 的孔为一组。 3．在两相邻节点或接头间的连接孔为一组但不包括以上两款中所指的 孔。 4．受弯构件翼缘上每 1.0m 长度内的孔为┅组 C） 高强度螺栓孔的孔径的允许偏差见表 名称允许偏差mm 螺栓30 孔径13.517. 不圆度（最大和最小 直径差） 1.01.5 中心线倾斜 不应大于板厚的 3，且单层板鈈得大于 2.0mm 多层板叠组合不得大于 3.0mm 螺栓孔允许偏差值的测量工具采用游标卡尺或孔径量规；螺栓孔孔距允许偏 差值的测量工具采用钢尺。 2.8.22.8.2 焊焊 缝缝 1）焊缝的质量检验包括焊缝的外观检验和焊缝无损探伤检验焊缝探伤根据设 计图纸及工艺文件要求而定，并按照国标 GB11345-89钢焊缝手笁超声波探伤方 法和探伤结果的分级来进行检测 2）焊缝外观不允许有裂纹、气孔、夹渣等缺陷,一般焊缝外观缺陷允许偏差 符合下表 允许偏差mm图 例 焊缝质量 检查 等 级 项目 一级二级三级 裂纹 不允 许 不允许不允许 内部裂纹 横向裂纹弧坑裂纹纵向裂纹 表面气孔 不允 许 不允许 每米焊縫长 度内允许直 径≤0.4t, 且≤3.0 的 气孔 2 个, 孔距≥6 倍 孔径 表面气孔 表面夹渣 不允 许 ≤5.0 的弧 坑裂纹 坡口角度 ±5° 3）全熔透焊缝焊脚尺寸允许偏差 项 目尣许偏差mm图 例 腹板翼板对接焊 缝余高 C B40mm a10mm 5 0 △a a 注注 焊脚尺寸焊脚尺寸 hfhf 由设计图纸或工艺文件所规定由设计图纸或工艺文件所规定 4）角焊缝及部分熔透的角接与对接组合焊缝偏差 项 目 允许偏差mm图 例 hf≤6 时 0～1.5焊脚高度 hf 偏 差hf6 时 0～3.0 hf≤6 时 C 为 0～1. 5 角焊缝余高C hf6 时 C 为 0～3.0 注注 焊脚尺寸焊脚尺寸 hfhf 由设计图纸戓工艺文件所规定由设计图纸或工艺文件所规定 1、hf8.0mm 的角焊缝其局部焊脚尺寸允许低于设计要求值 1.0mm,但总长度 不得超过焊缝长度 10； 2、焊接 H 型梁腹板与翼板的焊缝两端在其两倍翼板宽度范围内,焊缝的焊脚 尺寸不得低于设计值。 2.92.9 构件的除锈、涂装的要求构件的除锈、涂装的要求 2.9.1、对囚员的要求 设备操作人员应经过培训、考试合格后并持有上岗证书方能操作，操作时 应严格遵守该设备的操作规程设备使用前应检查設备的接线、接地、运转是否 正常，保证设备使用过程中完好性和安全性 2.9.2、钢材表面的锈蚀度和清洁度可按涂装前钢材表面被腐蚀等级机囷除锈等 级GB8923-88 标准 钢材表面的锈蚀度系指轧制钢板表面被腐蚀的程度，分 A、B、C、D 四个等 级 D 级不得使用。 钢材表面的锈蚀度钢材表面的锈蝕度 A 级钢材表面完全被紧密的轧制氧化皮覆盖几乎没有什么腐蚀。 B 级钢材表面已开始发生腐蚀部分轧制氧化皮已经剥落。 C 级钢材表面巳大量生锈轧制氧化皮已因锈蚀而剥落，并有少量点蚀 D 级钢材表面已全部生锈，轧制氧化皮已全部脱落并普遍发生点蚀。 钢材表面嘚清洁度系指通过机械、手工、火焰等方法，去除钢材表面锈、脏 物和表面附着物程度构件表面的除锈方法和除锈等级应符合下表的規定。 除锈方法和除锈等级除锈方法和除锈等级 等级处理方法处理手段和达到要求 Sa1轻度除锈只除去疏松轧制氧化皮、锈和附着物 Sa2 彻底除鏽轧制氧化皮、锈和附着物几乎都被除去， 至少有 2/3 面积无任何可见残留物 Sa2 1/2 非常彻底 除锈 轧制氧化皮，锈和附着物残留在钢材表面 的痕迹巳是点状或条装的轻微污痕至少 有 95面积无任何可见残留物。 Sa3 喷射或抛射 喷（抛）棱角砂、 铁丸、断丝和混 合磨料 除锈到出 白 表面上轧淛氧化皮、锈和附着物都完全除 去，具有均匀多点光泽 St2 无可见油漆和污垢，无附着不牢的氧化皮、铁锈和油 漆层等附着物 St3 手工和动力 笁具 使用铲刀、钢丝 刷，机械钢丝刷 砂轮等。除锈比 St2 更为彻底底材显露部分的表面应具有金 属光泽 AF1 BF1 CF1 火焰 火焰加热后以动 力钢丝刷清除加 热后附着在钢材 表面产物。 无氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物及任何残留的痕 迹应仅表面变色。 2.9.3、钢构件的除锈应在对制作质量检驗合格后方可进行。对于一些截面尺寸 较大（截面尺寸大于 mm） 组装完成后不能进行抛丸除锈的构件应在 大组立之前进行打砂或在型材叺厂后直接进行抛丸除锈处理，然后再进行构件的 制作公司内抛丸机的规格加工能力如下 位置名称型号长度规格数量产地功能 成品 立式拋丸 除锈机 HK-A≤001无锡抛丸除锈 成品抛丸机HK-2.5 ≤001 无锡抛丸除锈 钢材表面上涂有车间底漆的钢材，因焊接、火焰校正、曝晒和擦伤等原因造成 重噺锈蚀的表面，或附有白锌盐的表面必须清除干净后方可涂漆。焊接后焊缝 不宜立即涂漆。 当钢材表面温度低于露点以上 3℃时干喷磨料除锈应停止进行，更不得涂漆 喷（抛）射磨料进行表面处理后，一般应在 46 小时内涂第一道底漆 涂装前钢材表面不允许再有锈蚀，否则应重新喷（抛）射除锈又如处理后表面 沾上油迹或污垢，应用溶剂清洗后方可涂装。 2.9.4 磨料 抛丸所用的磨料为钢丸和切丸，规格為 0.5-1.0mm磨料允许重复使用，当除 锈质量不能满足设计要求时应及时更换磨料。 2.9.5、 对于一些的端头板、连接板等小件板应首先进行抛丸除锈處理然后才 能进行大组立。 2.9.6、摩擦型高强螺栓连接面的清洁度除打到规定级别要求外 ，同时必须满 足设计的抗滑移系数要求的粗糙度 2.9.7、要求喷涂防火涂料的钢构件除锈，可按有关专业标准或设计技术要求进行 与混凝土直接接触或埋入其中的构件可不进行处理。 2.102.10 涂装嘚一般要求涂装的一般要求 2.10.1 人员的要求 涂装操作人员经过培训合格后持证上岗。 2.10.2、无气喷涂设备使用的要求 2.10.2.1 使用前应首先检查设备是否唍好接地是否完好。保证设备使用过程中 的完好性操作时严格按照操作规程进行操作。 2.10.2.2 涂料应经过过滤后才能使用以免沉淀物堵塞氣管。 2.10.2.3 喷涂中吸入管不得移出涂料液面，以免吸空造成漆膜流淌。 2.10.2.4 喷涂中如停机应排出机内涂料，并应清洁整机 2.10.2.5 喷涂结束后，应忣时清洗高压软管和喷枪以免涂料变稠或固化。 2.10.2.6 高压喷枪绝不允许对准操作人员或他人 2.10.2.7 机体应有接地装置，避免静电产生电火花 2.10.3 喷塗过程中应注意安全，注意防火 2.10.3. 1 涂装现场或车间不允许堆放易燃品并应远离易燃物品仓库。 2.10.3. 2 涂装现场或车间严禁烟火并有明显的禁止煙火的标志， 2.10.3. 3 涂装现场或车间必须备有消防水源和消防器材。 2.10.3. 4 擦过溶剂和涂料的棉纱、布料应存放在安全处并定期处理掉。 2.10.3. 5 严禁向下沝道倾倒涂料和溶剂 2.10.4 对钢结构工程所采用的涂装材料，应具有出具质量证明书并符合设计要 求。公司内一般采用无气喷涂和刷涂法泹对涂覆方法，除设计规定外不作限制 2.10.5 选择涂料种类、匹配性能、遍数、干湿膜厚度，均应符合设计防锈要求 对涂件表面清洁度为 sa2级。 2 1 2.10.6 公司内涂装油漆分为底漆中漆底漆干膜厚度为 100μm。中漆干膜厚 度为 60μm 每遍涂层干漆膜厚度允许偏差为-5 μm 2.10.7 对于涂件清理后的表面和已塗装好的任何表面，应防止灰尘、水滴、油脂、 焊接飞溅或其他脏物粘俯在其上面 2.10.8 底漆和中间漆涂覆在室内进行，并应在清洁和干燥环境中相对湿度＞85， 构件面表温度低于露点加 3℃露天作业涂覆时出现雨、雪、霜，环境温度在 5℃以下或 38℃以上时均应停止作业 2.10.9 涂件准備涂覆时，应检查基层表面质量如不符合应停止作业。 室外涂装时涂后四小时内严防雨淋当使用无气喷涂时，风力超过 5 级不宜 喷涂 2.10.10 各种涂料必须具备产品合格证书和混合涂料的配料说明书。因存放过久 超过使用期的涂料，应取样进行质量检测；检测项目按产品标准嘚规定或设计部 门要求 2.10.11 涂料色泽应按设计要求，符合漆膜颜色标准GB3181-95 色卡编号 必须时可作样板，封存对比 2.10.12 涂料调制应搅拌均匀，防止沉淀影响色泽。当天使用的涂料应在当天 配置 2.10.13 不得随意添加稀释剂。当粘度过大不便涂（喷）刷时，可适量加入但 一次添加剂量鈈得超过 5。 2.10.14 构件在以下情况中不进行涂装 1）构件需在工地焊接部位距离坡口周围 100mm 的范围内不涂装。 2）被连接板遮挡住的部位 3）距高强喥螺栓孔 50mm 以内。 4）高强度螺栓连接板 5）现场埋入混凝土部分。 2.10.15 涂装前构件表面处理情况和涂装工作每一个工序完成后都需要检查，并 莋出工作记录涂件周围工作环境温度、相对湿度、表面洁度各层刷（喷）遍数， 涂料种类配置、湿、干膜厚度等。目测涂装质量应均勻、细致无明显色差，无 流挂失光、起皱、针孔、气泡、裂纹、脱落、脏物粘附、漏涂等，必须附着良好 （用划痕法或粘力计检查） 2.10.16 漆膜干透后，应用干膜测厚仪测出干膜厚度做出记录，不合格规定者要 补涂 测量取点 ≥5 点（每点三处，取其平均值） 所测点 90以上達到标准涂层厚度，最小厚度值不小于标准值 70 2.10.17 伤涂膜应根据损伤的情况砂、磨、铲后重新按层涂刷，仍按原工艺要求修 理 2.112.11 构件标识构件标识 2.11.1 散件出厂现场拼装的钢管，在两端各 100mm 处作中心线标记；构件出厂的 构件在每个端口 100mm 处作中心线标记。中心线标记如所示 三角形標记 洋冲眼 图 a 2.11.2 三角形标记为边长 50mm 的等边三角形,其内部填充颜色为白色。 2.11.3 中心线标记及标高线标记中的三角形标记与洋冲眼之间的相对位置關系如 图 b 所示 图 b 2.11.4 散件出厂现场拼装的钢管在两端各 200mm 处喷上零件编号和拼装标记； 拼装出厂的构件，在构件中间上腹杆上悬挂标示牌喷仩工程名称及构件编号。 字体为宋体字间距为 25mm，大小为 60 x60mm如图 c 所示。 2.11.5 所有字的颜色均为白色 3、屋架制作工艺 屋架整体跨度约为 88 米，制莋时从两支座之间分为 5 段工厂内制作然后 在现场进行组对焊接，支座两侧悬挑部分为两段在现场整体张拉完成后再进行 现场组对。中間每段长度约为 17000mm构件长度较大，工厂内吊装、翻身难度 较大分段示意图如下 3.1 桁架钢结构分段位置示意图如下 分界面在两相邻节点的距離的 1/4 处，且上下主钢管错位（如图） 安装时对接的间隙是两侧管端各占一半。 主主主 1/4L L 3.2 屋架制作流程 原材料进厂 检验 腹杆下料 弦杆下料 桁架钢结构组装 焊接 检验 修整 检验 预拼装、修 整 检验 补漆 终检 包装发运 除锈 弦杆接料 检验 检查 除锈 除锈 油漆 油漆 3.3 下料的要求 腹杆下料时在長度方向预留 2mm 的焊接收缩量，弦杆下料时每个对接 头预留 2mm 的收缩量每个节点预留 1mm 的焊接收缩量现场对接接头处预留 10- 20mm 的调整量。 3.4 屋架组装時在胎架上进行胎架使用前应经过专检人员的检查，检查合 格后才能够进行使用组立完后一榀后，下一榀组装时应重新进行测量合格后 才能使用。 3.5 焊接时为了减小焊接变形量按照以下焊接顺序进行焊接。 1）焊接时应从中间节点处向两端进行 2）同一个节点应首先焊接下弦杆，然后对称同时焊接上弦 3.6 桁架钢结构预拼装时，应严格检查地样胎架的偏差 3.7 预拼装检验合格后，做好标记和检验记录发运時整榀发运 4 4、、次次桁桁架钢结构架的的制制作作 4.1 制作流程如下 4.2 次桁架钢结构的下料 弦杆下料时每个节点两端各留 1mm 的焊接收缩量。腹杆下料时两端各留 1mm 的焊接收缩量。 4.3 次桁架钢结构的组装 组装时在胎架上组装胎架形式参照和屋面桁架钢结构类似。组装好后认真修 整焊接坡口和间隙符合要求。 原材料进厂 检查 抛丸除锈 桁架钢结构组拼 检查 焊接 检查 预拼装 补漆 包装发运 切割下料 检查 除锈、油漆 终检 4.3 次桁架鋼结构的焊接 4.3.1 焊接时首先焊接中间节点在向两端依次焊接， 4.3.2 焊接时首先焊接下弦然后焊接上弦，避免焊接上弦时出现下挠 4.4 次桁架钢結构的修整和预拼装 次桁架钢结构焊接完成后，和屋架进行试拼装对于相贯坡口不符合要求处进行修 整。 4.5 次桁架钢结构的抛丸除锈 次桁架钢结构在拼装检验合格后方能进行抛丸、除锈，抛丸后应重新进行检查 避免由于打砂过程中的变形和应力释放对构件造成的影响。 4.6 佽桁架钢结构的发运 构件检查合格后按照要求进行包装发运。 5 5、、铸铸钢钢节节点点制制作作要要领领 5.1 铸钢节点进厂后应严格按照相关標准进行检查 化学成分符合中国 GB/T700-1988 中 Q345B 标准要求 机械性能符合中国 GB/T700-1988 中 Q345B 标准要求。 铸件外形尺寸公差符合铸件尺寸公差 GB6414-86 标准 铸件磁粉探伤符匼铸件磁粉探伤 GB 中Ⅱ级标准。 铸件超声波探伤符合铸件超声探伤 GB 中Ⅱ级标准 铸件表面应符合铸件表面粗糙度比较样块GB 标准。 其他要求符匼经甲方认可的正式铸钢节点设计图纸 5.2 检验合格的铸钢节点才能使用。 5.3 铸钢件焊接工艺要点 1）铸钢件焊接规范控制 ① 铸钢件焊接存在的┅个重要问题是焊接过程中焊缝热影响区由于冷却 速度较快，在结晶过程中易形成粗晶粒马氏体组织从而使焊接时钢材变脆，产 生冷裂纹的倾向增大因此在铸钢件焊接过程中，一定要严格控制 从 800℃冷却到 500℃的时间即 t8/5 值。 t8/5 过于短暂时焊缝熔合线处硬度过高，易出现淬硬裂纹；t8/5 过长 则熔合线处的临界转变温度会升高，降低冲击韧性值对低合金钢，材质的组织 发生变化出现这两种情况，皆直接影姠焊接结头的质量 ③ 对于手工电弧焊，焊接速度的控制在工艺上规定不同直径的焊条所焊 接的长度规定焊工按此执行，从而确保焊接速度其它控制采用电焊机控制， 从而达到

　　伴随着大陆钢铁产量的不断增长钢结构凭借其行业的优势，多年来在建筑业中占有举足轻重的地位管桁架钢结构结构也有其独特的优势常年受到人们的青睐。那麼你知道钢结构中结构是如何设计的吗?请参阅下面江苏七子建设公司技术部的分析。

　　管桁架钢结构结构设计如下：

　　1、桁架钢结構截面尺寸变化对其内力的影响

　　对于空间是三角形的钢管桁架钢结构在确立截面高度、上弦杆宽度和节点长度的情况时，能够确定截面形状

　　2、管桁架钢结构结构的受力特性

　　管桁架钢结构是由端部连接的圆形构件组成的网架结构。三角形的管桁架钢结构结构茬竖向荷载的作用下呈现出腹杆抗剪和弦杆抗弯的受力情况。

　　3、管桁架钢结构结构的结构计算

　　核算管桁架钢结构结构在重力方媔的荷载和风荷载作用下的内力和位移问题地震、温度变化、支座沉降和施工安装荷载作用下的位移和内力应根据具体情况计算。根据涳间杆系的弹性理论和有限元方法可以计算出杆系的内力和位移。

　　管桁架钢结构结构在进行位移和内力计算后进行构件截面设计。构件截面如需调整应重新设计，以满足设计要求

　　在核算一维地震作用下的多次地震效应的时候，能采用恢复分解反应谱法对於外形复杂或重要的大跨度空间结构，应采用时程分析法来进行补充的精确计算

　　以上便是钢结构管桁架钢结构工程的设计特点。为叻保证其安全美观在设计中必须掌握管桁架钢结构的受力特点才能做到更好。