钢管桁架结构制作与安装施工技术.docx

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1、钢管桁架结构制作与安装施工技术1总则规定1.1适用范围本施工工艺规范适用于大型体育场馆、公共建筑及以圆管、矩形管为骨架,形成各种形状空间结构的各种建筑物和构筑物。编制所依据的标准和法规优质碳素结构钢GB/T699-1999普通碳素结构钢GB/T700-1998低合金高强度结构钢GB/T1591-1994总则工程用铸造碳素钢GB55761997铸件尺寸差异GB6414-86建筑用冷弯空心型钢GB/T6728-1986GB7233-87钢铸件超声波探伤方法及质量评定方法焊接结构用碳钢铸件GB/T7659-1987建筑用无缝管GB/T8162-1999铸件重量公差GB/Tl1351-89GB/T13

2、793-1992建筑用不锈钢无缝钢管GB/T14975-1994钢结构工程施工质量验收规程GB50205-2001建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001建筑钢结构焊接技术规范JGJ812002合金钢铸件/ZQ42971986铸件质量分级合格则/JQ82001-901.3材料要求管桁架所使用的管材、板材、焊材和铸钢除材料等级、型号规格和质量等级外，还必须符合相应设计文件的要求，还必须符合下列要求：1管1 ）材质：必须符合优质碳素结构钢？GB/T699-1999普通碳素结构钢？GB/T700-1998低合金高强度结构钢？GB/T1591-1994和建筑用不锈钢无缝钢管？GB/T149

3、75T994规定；2 ）型材规格及内容偏差：矩形管必须符合建筑用冷弯空心型钢GB/T6728-1986标准的要求，无缝钢管必须符合建筑用无缝钢管的要求。国标/T8162T999标准。焊管必须符合直缝焊管GB/T13793-1992标准的要求，不锈钢无缝钢管必须符合建筑用不锈钢无缝钢管GB/T14975T994标准的要求。2个盘子1 ）材质：必须符合普通碳素结构钢？GB/T700-1998和低合金高强度结构钢？GB/T1591T994标准；2 ）规格和内容偏差：必须符合？碳素结构钢和低合金钢热轧厚板带材？GB/T3274-1988和？热轧钢板和钢带的尺寸、形状、重量和内容偏差？国标/T709-1

4、988标准。3焊材1 ）焊条：应符合碳钢焊条？GB/T5117-1995K低合金钢焊条？分别为GB/T5118-1995和不锈钢焊条？GB/T983T995；2 ）焊丝应符合熔焊用钢丝GB/Tl4957气体保护焊用碳钢和低合金钢焊丝GB/T8110.碳钢药芯焊丝GB/TlOo45,“低合金钢粉”芯焊丝？国标/T17493标准。3 ）焊剂应分别符合碳素结构钢埋弧焊焊剂GB5293和低合金钢埋弧焊焊剂GB/T12470的要求。4铸钢1）化学成分、机械性能管桁架使用的铸钢接头铸造材料有ZG2511、ZG3511、ZG22Mn等。优选使用ZG35II和ZG22Mn铸钢，其化学成分和力学性能应符合总则要

5、求。工程铸碳素钢？GB5576-1997,?用于焊接结构的碳钢铸件？GB/T7659-1987和？合金钢铸件？/ZQ4297-1986标准。注：管桁架所用钢支架通常采用35号和45号结构钢锻件，其化学成分和力学性能符合优质碳素结构钢GB/T699-1999的要求。轧轴锻件用钢锭锻造时，锻比不小于2.5,锻造过程中应控制终锻温度，锻件应进行正火后回火。锻件不得有超过其单面加工余量50%的夹层、褶皱、裂纹、结疤、夹渣等缺陷,不得有白点，不得进行焊补。2）无尺寸公差的管桁架用铸钢构件的尺寸公差和尺寸公差应符合设计文件的要求。设计无规定时，未标注尺寸公差按GB6414-86CTI3级，壁厚公差按GB6

6、414-86CT14级，错型值为1.5mm；1.4截面形式管架单元的截面形式总则采用三角形、矩形、梯形及其组合形式（图L4-1）。(a)(b)(c)(d)图1.4T管架单元剖面图注意三角截面；S）矩形截面；（C）梯形截面；组合部分。1.5组件类型管架的构件总则分为上弦杆、下弦杆、竖腹杆、斜腹杆、横杆、斜杆，如图9.1.5-1所示。图1.5-1管桁架构件分类1.6网杆和链接组和类型管桁架的腹杆和连杆总则可根据建筑要求、受力大小和相交节点的方便程度，采用单斜或双斜的形式组合，如图L6-1和图L6-2。图1.6-1单坡图1.6-2双坡1.7节点及其形式管桁架接头分为球接头、板接头、铸钢接头、鼓形接头

7、、法兰接头和相交接头。其相交的基本节点形式为T、K、Y；复合节点形式有TY、TK、+、X等。2施工准备2.1 材料准备1用于制造管桁架的钢材、焊接材料、涂层材料和紧固件必须符合设计要求和现行标准的规定。2代用材料，采用等截面、等强度的原则，任何材料代用必须经设计单位批准，并按有关规定办理审批手续。3、进厂原材料除应有出厂出厂质量证明书外，还应按合同要求和现行相关标准进行验收，并保存检验记录。4钢当钢材的平整度不能满足工艺要求时，应先进行校正。钢材校正后，应满足表9.2-1规定的内容偏差要求。表2-1修正后钢材内容偏差项目内容偏差钢板，型钢的局部弯曲矢量高度fIm以内厚度吨八鹰f14mm1.5m

8、m14mm1.Omm角钢、槽钢、工字钢缠绕矢量高度f1/1000,但不超过5.mm弯管高度f15mm1.5mm15mm2.Omm5焊条钢管用焊条必须按照标准进度严格检验,各项指标达标后方可出厂。焊条入库前，用户应根据焊条质量保证书检查焊条质量是否符合要求，型号、牌号是否符合要求。对于管桁架等重要结构的焊条，应按要求经质量复检合格后进行验收入库。2. 2焊接准备1管桁架结构的焊接全过程应在负责焊接工程师的指导下进行。负责的焊接工程师必须具有工程师以上（或焊接技师）技术职称，并根据项目和设备能力的具体要求编制焊接工艺说明书。2负责的焊接工程师和其他焊接技术人员应具备承担焊接工程师的统筹规划、管理和

9、技术指导的能力。3负责的焊接工程师和其他焊接技术人员应具有钢结构、焊接冶金、焊接施工等方面的知识和经验，具有管理焊接施工和提供施工技术指导的能力。4无损检测检验人员必须经过培训,并以文件或证书确认其资格。假设规定业主派人进行检验，则应在合同文件中注明。中级以上无损检验人员可以让助理检验人员在其监督下完成具体工作。助理检验员仍需经过专业培训、考核和实践，取得相关资质后，方可开展相关检验工作。中级以上无损检测人员应当对无损检测结果的进展情况进行审查和判断，发给签证、印章、存档并提交监测报告。3. 3详细设计1管桁架结构总则要求钢结构施工单位进行深入设计，因此要求管桁架结构施工单位应具有相应的工程等

10、级钢结构专项设计资质。2管状桁架结构的详细设计要求如下：1 ）应建立结构的整体3D线框模型。对于重要部位的复杂节点，还应进行3D实体模拟放样。在条件内容的情况下，应建立整体结构的3D实体模拟模型。2 ）合理选择正确的结构节点形式，对重要节点部位进行复核计算。3 ）根据材料的固定长度，正确确定桁架弦杆拼接点的位置，同时根据安装条件，确定桁架段的拼接位置。4 ）多根杆相交时,为保证接头焊接的方便和焊缝质量，应与结构设计人员充分协商确定接头工作点的位置和内容的偏心距。5 ）对于三维曲线桁架,其弦应展开为二维弧。展开样品时，应充分考虑桁架节点的安装精度和难度，与结构设计人员充分讨论后选择合理的节点形式

11、。当2D展开难以满足设计曲线形状时，除考虑3D成型的加工设备条件外，宜与施工人员充分沟通进度，调整加工曲线进度。6 ）确定所有接头合理的焊缝形式，针对不同的焊接部位制定合适的焊接工艺。7 ）对于复杂的节点，必须明确节点的装配关系。8）确定重要零部件的加工工艺。3条相交线绘制在构建三维实体仿真模型和五轴以上数控相贯线切割机的情况下，无需开发专门的相贯线图。当数控相贯线切割机不可用时，必须开发。图2.3T主支管直接相交图2.3-2与加强套管相交图2.3-4管道与滚筒相交/连接筒图2.3-6管道相交节点图2.3-5管板相交节点连接法兰阐明：1、上图中的接头形式是管桁架详细设计中经常使用的接头形式。其

12、结构要求和计算原依据钢结构设计规范GB50017-2003和网架结构设计与施工规范JGJ7-91并可以执行相关钢结构设计与施工手册。2、对于重要部位的一些特殊节点形式，当难以用手册中的简化计算公式确定节点强度时，必须采用辅助手段提供其承载力数据作为安全保障。总则的手段是有限元模拟计算或实验检测。2）管桁架结构中使用的支撑节点种类较多。对于一些新型的支承，如板式橡胶轴承、万向球节轴承、滚子轴承、铸钢轴承等。在深化设计阶段，应与专业轴承厂家沟通明确其结构要求、装配关系等，尤其是必须明确轴承安装后钢结构二次施工对轴承的不利影响因素及相应的工艺措施。8 .4准备工作1、放样和材料编号是管桁架结构生产过

13、程中的第一道工序，也是最重要的工序。从事放样和物化的技术人员和操作人员必须熟悉图纸，认真了解技术要求，对图纸构件的尺寸有很好的了解。仔细检查定向进度。2对结构构件空间关系复杂、连接节点空间定位、构件间或构件与相邻建筑物干扰较大的管桁架结构，宜采用3D立体放样。3D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用放样图制作胎架平台时，胎架平台的工艺补偿比例总则不超过2mm。4构件放样尺寸确定后，为保证放样的准确性，应进行自检，检查模型是否符合图纸要求，核对样品数量，并上报给专职检查员进行检查。5下料前最好在电脑上进行电子图

14、纸预装。基于三维仿真实体模型放样时,可直接进行数控切割。3制作8.1 工艺流程管桁架的加工生产可根据具体工程条件在工厂或工地进行。工艺流程如图3.1-1所示。9 .2工作正常1喷丸（砂）除锈管桁架的构件建议进行喷丸处理，也可以采用喷砂、人工除锈、酸洗除锈等其他方法，但必须达到设计要求的除锈水平。除锈等级必须符合GB8923标准的要求。2收到1）对管子的对接接头，必须按JGJ81-2002标准进行焊接工艺评定，确定焊接材料、焊接方法和焊接工艺参数，以保证收货质量。内衬管板见图3.2-1和隔膜焊见图3.2-2和外套管见图3.2-3的等强度全熔透焊缝和插入式等强度角焊缝，焊缝质量等级必须符合设计图纸的具体要求。3）同管对接形式（同管径、同壁厚）：如图3.2-1、图3.2-2、图3.2-3所Zj,O不合格管材验收退货或换货图32T内衬管（板）单面焊接示意图图42-2隔板悍博示意凶图3.2-3带外套管角焊示意图4）不同管道的对接形式分为三种情况：相同直径不同壁厚、相同外径不同壁厚、不同直径和外径。在连接不同的管道时，应采取以下措施，以实现管道之间的平滑过渡。详见图3.2-4、图3.2-5.图3.2-6o