钢结构制作与质量管控交流-曲伟

钢结构制作与质量管控交流---曲伟第一页，共41页。1、常见钢结构类型2、钢结构制作流程3、常用钢结构设备4、钢结构材料5、零件板加工及下料6、BH型钢组立7、构件二次装配8、构件焊接9、尺寸检查10、外观检验11、油漆涂装目

录第二页，共41页。1、常见钢结构类型格构式钢柱箱型钢柱吊车梁格构式桁架圆管钢柱第三页，共41页。2、钢结构构件制作工艺流程钢结构制作及安装三本规范GB50661-2011钢结构焊接规范GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范GB50755-2012钢结构工程施工规程第四页，共41页。3、钢结构构件制作常用设备3.1、板材下料设备3.2、BH型钢及组立设备3.3、焊接设备3.4、构件涂装设备第五页，共41页。数控多头切割机，多用于主材下料数控多头异性切割机，多用于异性零件切割数控等离子切割机，多用于特殊钢材切割第六页，共41页。轧制H型钢、槽钢、角钢切割机数控钻床，多用于零件钻孔数控三维钻，多用于H型钢或板条钻孔，如厂房吊车梁翼缘连接螺栓孔第七页，共41页。BH组立机，并不是所有的BH型钢都可以采用组立机完成BH矫直机手工除锈，多用于施工现场或超大件除锈工厂内喷砂除锈装置第八页，共41页。4、钢结构构件材料4.1、钢材新规范对钢结构原材料做部分修改，将原有钢材分为：钢板、型材、管材、铸钢件、拉索、拉杆、锚具四个分项。

第九页，共41页。4.1.1、新规范中对于钢材的原材料复验做了更改（1）.结构安全等级为一级的重要建筑主体结构用钢材（删除了大跨度主要受力构件材料）。（2）.结构安全等级为二级的一般建筑，当其结构跨度大于60m或高度大于100m时或承受动力需要验算的主体钢结构用钢材（增加项）。（3）.板厚不小于40mm，且设计有Z向性能的后板。（4）.强度等级大于等于420MPa高强度钢材（增加项）。（5）.进口钢材、混批钢材，或质量文件不齐全的钢材。（6）.设计文件或合同文件要求复验的钢材。GB50755中明确了钢材的复验包含了化学成分和力学性能的要求第十页，共41页。4.1.1、钢材复验备注：相对老规范材料复验批量的数量第十一页，共41页。4.2、焊材4.2.1、新规范中对焊材的复验提出了要求，将2001版老规范附录中要求的焊材复验要求提到了规范的正式文本中。GB/T8110-2008气体保护电弧焊用碳钢、低合金焊丝GB-T5293-1999埋弧焊用碳钢焊丝及焊剂第十二页，共41页。4.3、紧固件材料4.3.1、螺栓类别第十三页，共41页。4.3.2、高强螺栓与普通螺栓的区别高强螺栓：螺杆、螺帽、垫圈均采用高强度材料，如45号钢。普通螺栓：采用Q235钢。高强螺栓：8.8s级和10.9s级。普通螺栓：4.6级、4.8级、5.6级、8.8级。高强螺栓：施加预拉力，使连接构件间产生挤压力，在杆轴的垂直方向产生摩擦力，因此受力时外力须先克服该摩擦力；普通螺栓：其拧紧螺帽时产生的预拉力较小，可以忽略不计，其仅仅依靠螺杆抗剪及孔壁承压来抵抗外力。第十四页，共41页。第十五页，共41页。第十六页，共41页。4.4、材料验收4.4.1、材料入场后，应按照要求对材料进行复验，合格后方可进行下料。4.4.2、材料标识，材料入场后验收合格后，应按照厂内材料标识管理规定的要求对入场材料进行标识，避免材料的混用。第十七页，共41页。第十八页，共41页。5、材料下料及对接5.1、切割是将放样和号料的零件形状从原材料上进行下料分离。常用的切割方法有：气割、机械剪切和等离子切割三种方法。5.1.3、机械剪切下料：通过冲剪、切削、磨擦等机械来实现。剪板机切割材料厚度按规范要求不应大于12mm，切割效率高，但板材边缘成型较差。5.1.1、气割法设备灵活、费用低廉、精度高，能切割各种厚度的钢材，尤其是带曲线的零件或厚钢板，是目前使用最广泛的切割方法。5.1.2、气割法应根据板厚控制：割头到材料的距离、割头的大小、氧气、乙炔的压力。5.2、材料对接5.2.1、板材对接按照不同工厂的生产模式可分整板对接探伤再下料和先下料，然后进行板条对接在探伤，各有利弊。第十九页，共41页。5.2.2、材料对接要求5.2.2.1、焊接H型钢的翼缘板对接封和腹板拼接缝的间距不小于200mm,翼缘板对接长度不小于2倍板宽；腹板拼接宽度不小于300mm，长度不小于600mm。5.2.2.2、小截面H型钢、槽钢、角钢的对接形式多样，分为直接对接、45C0斜接、Z字型对接。第二十页，共41页。5.2.2.3、要求焊缝与母材等强和承受动荷载的对接接头，其纵横两方向的对接焊缝，宜采用T形交叉。交叉点的距离宜不小于200mm，且拼接料的长度和宽度宜不小于300mm，见图5.6.1-4。如有特殊要求，施工图应注明焊缝的位置；第二十一页，共41页。5.2.4、材料对接焊缝等级5.2.4.1、规范GB50661-2011中5.1.5描述不需要疲劳验算的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝宜焊透，其质量等级受拉时不应低于二级，受压时宜为二级。

通过上条规范描述：对于施工现场钢结构承受压力的对接焊缝从规范的角度可以修改成二级焊缝（在新规范50205中，也有此类描述）第二十二页，共41页。5.2.5、对接坡口的选择，根据板厚的不同，焊接过程中造成材料的焊接变形，因此材料对接选用的坡口形式也有所不同，以下是三种不同板厚范围的材料坡口形式，不同的生产厂也应根据厂内的焊接工艺评定做调整。5.2.6、板材对接后的矫正板材对接后，因焊接热胀冷缩造成材料发生变形，所以焊接完成后对材料应进行矫正，根据不同的板厚板材的矫正分机械矫正、火焰矫正、火焰矫正+外力矫正。5.2.6.1、对于板厚小于12mm大多采用机械矫正，车间内有平板机。5.2.6.2、厚板可采用火焰矫正。第二十三页，共41页。5.3、材料下料过程中，应对构件进行标识，注明构件规格、材料、项目名称等信息，满足材料可追溯的要求。避免厂内材料发生混用，特别是海外项目对于原材料的追溯要求非常高，甚至要求到零件板的材料追溯，要求的不仅仅是排版清单，更重要的是车间内的过程管控。第二十四页，共41页。6、BH型钢组立6.1、型钢组立，应根据厂内设备能力及型钢截面大小、型式分为人工组立及设备组立（如BH型钢组立机、箱型构件组立机）。6.2、注意事项6.2.1、型钢组立之前应对板材平整度、侧弯的矫正情况进行检查，同时对接焊缝应探伤合格后方可进行型钢组立，避免构件组立成型后出现型钢扭曲、探伤难以返修等问题。6.2.2、对于型钢要求有局部熔透部位，组立车间应按照组立图进行施工（技术部门按照图纸要求，编制型钢组立图，标清需要熔透的部位、坡口的形式等，这一点主要是因为组立班组没有详图）6.2.3、型钢组立前，应对焊接区域进行打磨，确保焊接质量。第二十五页，共41页。7、构件组装7.1、构件组装前，应熟悉图纸了解规范，同时对作业人员应进行技术交底，特别是制作复杂、劲板数量多或箱体类构件必须对构件的组装顺序进行详细交底，避免焊缝无法进行焊接。7.2、对于结构主要构件的组装，应进行严格的过程管控，在构件完成组装之前应进行尺寸预验收，填写预验收表。7.3、对于构件需要进行端铣要求的，应在构件切头是预留5mm端铣余量，对于两端有端铣要求时，应预留8mm端铣余量。7.4、对于构多层牛腿的构件，组装时应焊接收缩造成构件长度超出规范值，经验值为每层牛腿预留1~1.5mm焊接收缩余量。7.5、对于箱体构件务必对构件的扭曲、侧弯进行过程控制，主要因为箱体构件刚性大，一旦发生扭曲难以矫正。第二十六页，共41页。8、构件焊接8.1、钢结构常用焊接方法、特点及适用范围焊接方法特点适用范围手工焊交流焊机设备简易，操作灵活，可进行各种位置的焊接普通钢结构直流焊机焊接电流稳定，适用于各种焊条要求较高的钢结构埋弧自动焊生产效率高，焊接质量好，表面成型光滑美观，操作容易，焊接时无弧光，有害气体少BH型钢组立或较长焊缝埋弧半自动焊与埋弧自动焊基本相同，但操作较灵活BH型钢组立、板材对接、较短CO2气体保护焊生产效率高，焊接质量好，成本低，易于自动化，可进行全位置焊接二次装备焊接第二十七页，共41页。8.1.1、手工电弧焊，目前工厂焊接用很少，现场施工还有，优点操作方便、易施焊①电焊机：主要有交流弧焊机、直流弧焊机。②焊条：焊条供手工电弧焊用，由焊芯和药皮组成。焊条的表示方法(如E4303、E5015)：“E”代表焊条，前两位“43”、“50”表示焊缝金属的抗拉强度等级(430、500N/mm2)，第三位数字代表焊接的位置，最后一位数表示适用电源种类及药皮类型。交流弧焊机直流弧焊机焊条第二十八页，共41页。二氧化碳气体保护焊施焊时焊缝被保护，故焊缝金属纯度高、性能好；焊接加热集中，焊件变形小；电弧稳定性好，在小电流时电弧也能稳定燃烧，是一种高效率，低成本的焊接方法。缺点是：焊缝熔深浅，8.1.2、CO2气体保护焊，目前制作厂大量使用，效率高相对手工焊CO2气体保护焊丝CO2气体保护焊机第二十九页，共41页。

埋弧自动焊的优点是：生产效率高、焊缝质量好、节约钢材和电能、改善了劳动条件。

埋弧自动焊的缺点是：适应能力差，只能在水平位置焊接长直焊缝或大直径的环焊缝。

8.1.2、CO2气体保护焊，目前制作厂大量使用，效率高相对手工焊第三十页，共41页。8.2、焊接准备8.2.1、施工单位资质《GB50661-2011》钢结构焊接规范中对企业资质有明确的描述：具有相应的焊接质量管理体系和技术标准具有相应资质的焊接技术人员、焊接检验人员、无损检测人员、焊工、焊接热处理人员具有与所承担的焊接工程相适应的焊接设备、检验和实验设备8.2.2、焊工资质焊工要求应当具有相应的操作证及相应焊接位置、焊接方法的合格证。对于一些涉外项目，外方会要求单独按照美标AWS进行焊工考试第三十一页，共41页。8.2.2、其他准备8.2.1、焊接作业前，对按照图纸要求对焊工进行技术交底，明确焊缝等级要求。8.2.2、焊接作业前，应对所施工焊接材料及焊接设备进行检查，确保焊材与木材匹配。8.2.3、所有施工人员必须按照资质的要求进行范围内施焊，避免超资质进行施焊。8.2.4、焊接前，应根据焊接工艺评定报告，编制对应的焊接参数指导书，明确坡口类别、大小、角度、电流电压参数等。第三十二页，共41页。焊接接头与坡口

焊接前根据焊接部位的形状、尺寸、受力的不同，选择合适的接头类型。常见的接头型式有对接、搭接、丁字接和角接等。

为确保焊件能焊透，必须开一定形状的坡口。第三十三页，共41页。8.2.3、焊接工艺评定《GB50661-2011》钢结构焊接规程中，增加了免予焊接工艺评定的章节，对于部分通用的焊接坡口形式可不进行焊接工艺评定，但目前公司使用的不多。焊接工艺评定文件包括焊接工艺评定报告，焊接工艺评定指导书、评定记录表、评定检验结果表及检验报告。第三十四页，共41页。第三十五页，共41页。第三十六页，共41页。9、构件尺寸验收9.1、构件制作完成后，应按照设计图纸对构件尺寸、焊缝外观、焊缝探伤进行检查，验收合格后方可签发构件检查合格单，发送成品进行涂装。9.2、注意事项：1、工厂制作时构件数量多，批量大，构件发往成品容易发生混淆，因此在进行构件尺寸检查时，应首先进行构件编号的检查，如：构件编号是否与图纸编号相同、构件钢印的深度是否清晰可见。2、对于构件尺寸小或截面形式无法敲钢印时，应采用挂牌的方式，确保构件喷砂除锈后编号清晰。3、对于现场有要求的标高及中心线标识是否清晰可见。第三十七页，共41页。10、构件油漆涂装10.1、

钢材的除锈

钢材除锈方法有：喷砂、抛丸、酸洗以及钢丝刷人工除锈、现场砂轮打磨等。抛丸除锈是最理想的除锈方式。