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Lesson 6 of 11

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References: GB 50205-2020、GB 55006-2021

第 8、9 章是加工厂出厂前最后一道关:先把板材、型材拼成合格的部件,再组装成构件,量外形尺寸;必要时在厂内做一次预拼装,把安装问题提前暴露。顺序上有硬规定:板材、型材的拼接要在构件组装前进行;构件要在部件组装、焊接、校正并经检验合格后才组装;隐蔽部位要在焊接、栓接和涂装检查合格后才封闭(第 8.1.4 条)。

要点本课第 8.2.1 条(钢材、钢部件拼接或对接的焊缝质量等级:设计无要求时不低于二级熔透焊缝,直接承受拉力的用一级熔透焊缝)原为强制性条文。GB 55006 没有同样的单条:第 4.4.5 条只说设计时按钢结构重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境和应力状态确定焊缝质量等级,第 7.2.3 条规定要求全焊透的一、二级焊缝做内部缺陷无损检测(一级 100%,二级不低于 20%)。「设计无要求时的缺省等级」通用规范里没有写,仍按本条做,并以设计文件为先。

部件拼接与对接(第 8.2 节)

钢材、钢部件拼接或对接的焊缝质量等级要满足设计;设计无要求时采用不低于二级的熔透焊缝,直接承受拉力的焊缝采用一级熔透焊缝,全数检查超声波探伤报告(第 8.2.1 条)。下表是拼接位置和长度的几何要求,全数检查,用观察和钢尺。

部件拼接的最小尺寸与错开间距(第 8.2.2~8.2.6 条)
对象要求
焊接 H 型钢翼缘板拼接缝与腹板拼接缝错开间距不宜小于 200 mm;翼缘板拼接长度不小于 2 倍翼缘板宽且不小于 600 mm;腹板拼接宽度不小于 300 mm、长度不小于 600 mm
箱形构件侧板拼接长度不小于 600 mm,相邻两侧板拼接缝间距不宜小于 200 mm;侧板宽度方向不宜拼接,截面宽度超过 2400 mm 确需拼接时,最小拼接宽度不宜小于板宽的 1/4
热轧型钢可用直口全熔透焊接拼接,拼接长度不小于 2 倍截面高度且不小于 600 mm;动载或有疲劳验算要求时应满足设计要求
钢管接长(卷制成型的除外)每个节间宜为一个接头;管径 d ≤ 800 mm 时最短接长长度不小于 600 mm,d > 800 mm 时不小于 1000 mm
钢管纵向焊缝与支管相邻管节或管段的纵向焊缝沿弧长方向错开,不小于 5 倍壁厚;主管拼接焊缝与相贯支管焊缝间距不小于 80 mm
易错「宜」和「应」的区别要分清:H 型钢和箱形构件的 200 mm 错开间距用的是「不宜」,条件许可时首先应这样做,实在不行不属于硬伤,但详图上能做到就别省;600 mm、300 mm、2 倍翼缘宽这些最小长度用的是「不应」,没有商量余地。

组装(第 8.3 节)

吊车梁有两条主控项目(第 8.3.1 条):下翼缘不得焊接工装夹具、定位板、连接板等临时工件;吊车梁和吊车桁架组装、焊接完成后,在自重荷载下不允许有下挠。检验时构件直立、两端支撑,用水准仪和钢尺检查,全数检查。

焊接 H 型钢组装尺寸允许偏差(表 8.3.2,单位 mm;按构件数抽 10%,且不少于 3 件)
项目允许偏差
截面高度 h < 500±2.0
截面高度 500 ≤ h ≤ 1000±3.0
截面高度 h > 1000±4.0
截面宽度 b±3.0
腹板中心偏移 e2.0
翼缘板垂直度b/100,且不大于 3.0
弯曲矢高(l 为 H 型钢长度)l/1000,且不大于 10.0
扭曲h/250,且不大于 5.0
腹板局部平面度 t ≤ 64.0
腹板局部平面度 6 < t < 143.0
腹板局部平面度 t ≥ 142.0
焊接连接组装尺寸允许偏差(表 8.3.3,单位 mm)
项目允许偏差
对口错边t/10,且不大于 3.0
对口间隙1.0
搭接长度±5.0
缝隙1.5
高度 h±2.0
垂直度b/100,且不大于 3.0
中心偏移 e2.0
型钢错位:连接处 / 其他1.0 / 2.0
箱形截面高度 h、宽度 b±2.0
箱形截面垂直度b/200,且不大于 3.0

桁架结构组装时,杆件轴线交点偏移不宜大于 4.0 mm;按构件数抽 10%(不少于 3 件),每个抽查构件再按节点数抽 10%(不少于 3 个节点),尺量检查(第 8.3.4 条)。

端部铣平及顶紧接触面(第 8.4 节)

端部铣平的允许偏差(表 8.4.1,主控项目;按铣平面数抽 10%,且不少于 3 个)
项目允许偏差
两端铣平时构件长度±2.0 mm
两端铣平时零件长度±0.5 mm
铣平面的平面度0.3 mm
铣平面对轴线的垂直度l/1500

设计要求顶紧的接触面,应有 75% 以上的面积密贴,且边缘最大间隙不应大于 0.8 mm;检验方法是用 0.3 mm 的塞尺,塞入面积应小于 25%,全数检查(第 8.4.2 条)。外露铣平面和顶紧接触面要做防锈保护(第 8.4.3 条)。

构件外形尺寸(第 8.5 节)

第 8.5.1 条列出的是外形尺寸主控项目,全数检查、用钢尺量。它们大多直接关系到现场能不能顺利装上。

钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差(表 8.5.1,单位 mm)
项目允许偏差
单层柱、梁、桁架受力支托(支承面)表面至第一安装孔距离±1.0
多节柱铣平面至第一安装孔距离±1.0
实腹梁两端最外侧安装孔距离±3.0
构件连接处的截面几何尺寸±3.0
柱、梁连接处的腹板中心线偏移2.0
受压构件(杆件)弯曲矢高(l 为构件长度)l/1000,且不大于 10.0
几类常用构件的外形尺寸一般项目(表 8.5.2、8.5.3、8.5.5、8.5.6,单位 mm;其余项目见下一张表)
构件项目允许偏差
单节钢柱柱底面到柱端最上一个安装孔距离 l±l/1500,且不超过 ±15.0
单节钢柱柱底面到牛腿支承面距离 l1±l1/2000,且不超过 ±8.0
单节钢柱柱身弯曲矢高(H 为柱高)H/1200,且不大于 12.0
单节钢柱柱脚底板平面度 / 柱脚螺栓孔中心对柱轴线距离5.0 / 3.0
多节钢柱一节柱高度 H / 两端最外侧安装孔距离±3.0 / ±2.0
多节钢柱柱身弯曲矢高H/1500,且不大于 5.0
焊接实腹钢梁梁长度 l:端部有凸缘支座板 / 其他形式0~-5.0 / ±l/2500,且不超过 ±5.0
焊接实腹钢梁拱度:设计要求起拱 / 设计未要求±l/5000 / 10.0~-5.0
焊接实腹钢梁侧弯矢高 / 吊车梁上翼缘与轨道接触面平面度l/2000,且不大于 10.0 / 1.0
钢桁架最外端两个孔或两端支承面最外侧距离 l ≤ 24 m+3.0 / -7.0
钢桁架同上,l > 24 m+5.0 / -10.0
钢桁架跨中高度 / 支承面到第一个安装孔距离±10.0 / ±1.0
外形尺寸一般项目的其余项(表 8.5.2、8.5.3、8.5.5、8.5.6、8.5.7、8.5.8、8.5.9,单位 mm;抽 10% 且不少于 3 件,钢尺、角尺、塞尺)
构件项目允许偏差
单节钢柱牛腿面的翘曲 Δ2.0
单节钢柱柱身扭曲:牛腿处 / 其他处3.0 / 8.0
单节钢柱柱截面几何尺寸:连接处 / 非连接处±3.0 / ±4.0
单节钢柱翼缘对腹板垂直度:连接处 / 其他处1.5 / b/100,且不大于 5.0
多节钢柱铣平面到第一排安装孔距离 a±1.0
多节钢柱一节柱的柱身扭曲h/250,且不大于 5.0
多节钢柱牛腿端孔到柱轴线距离 l2±3.0
多节钢柱牛腿的翘曲或扭曲 Δ:l2 ≤ 1000 / l2 > 10002.0 / 3.0
多节钢柱柱截面尺寸:连接处 / 非连接处±3.0 / ±4.0
多节钢柱柱脚底板平面度5.0
多节钢柱翼缘板对腹板垂直度:连接处 / 其他处1.5 / b/100,且不大于 3.0
多节钢柱柱脚螺栓孔对柱轴线距离 a / 箱形截面连接处对角线差3.0 / 3.0
多节钢柱箱型、十字形柱身板垂直度h(b)/150,且不大于 5.0
焊接实腹钢梁端部高度 h:h ≤ 2000 / h > 2000±2.0 / ±3.0
焊接实腹钢梁扭曲h/250,且不大于 10.0
焊接实腹钢梁腹板局部平面度:t ≤ 6 / 6 < t < 14 / t ≥ 145.0 / 4.0 / 3.0
焊接实腹钢梁翼缘板对腹板垂直度b/100,且不大于 3.0
焊接实腹钢梁箱形截面对角线差3.0
焊接实腹钢梁箱形截面两腹板至翼缘板中心线距离 a:连接处 / 其他处1.0 / 1.5
焊接实腹钢梁梁端板的平面度(只允许凹进)/ 梁端板与腹板的垂直度h/500,且不大于 2.0 / h/500,且不大于 2.0
钢桁架跨中拱度:设计要求起拱 / 设计未要求±l/5000 / +10.0、-5.0
钢桁架相邻节间弦杆弯曲 / 檩条连接支座间距 al1/1000 / ±3.0
钢管构件直径 d / 构件长度 l±d/250,且不超过 ±5.0 / ±3.0
钢管构件管口圆度 / 管端面管轴线垂直度d/250,且不大于 5.0 / d/500,且不大于 3.0
钢管构件弯曲矢高 / 对口错边l/1500,且不大于 5.0 / t/10,且不大于 3.0
墙架、檩条、支撑系统构件构件长度 l / 两端最外侧安装孔距离 l1±4.0 / ±3.0
墙架、檩条、支撑系统构件弯曲矢高 / 截面尺寸l/1000,且不大于 10.0 / +5.0、-2.0
钢平台、钢梯、栏杆平台长度和宽度 / 两对角线差 |l1 - l2| / 支柱高度±5.0 / 6.0 / ±3.0
钢平台、钢梯、栏杆平台支柱弯曲矢高 / 平台表面平面度(1 m 范围内)5.0 / 6.0
钢平台、钢梯、栏杆梯梁长度 l / 钢梯宽度 b / 钢梯安装孔距离 a±5.0 / ±5.0 / ±3.0
钢平台、钢梯、栏杆钢梯纵向挠曲矢高 / 踏步(棍)间距 a1l/1000 / ±3.0
钢平台、钢梯、栏杆栏杆高度 / 栏杆立柱间距±3.0 / ±5.0

钢管构件表注:方矩形管的 d 取长边尺寸。钢管直径允许偏差(表 8.5.7)是 d/250,与上一节弯曲成型后的 d/200(表 7.3.7)不是一张表,别混用。

吊车梁:下翼缘不焊临时件、组装后不许下挠,上翼缘与轨道接触面平面度 1.0 mm · 7.1Crane girder bracket (corbel)Open node →
要点实腹梁长度的允许偏差看端部形式:端部有凸缘支座板的是 0~-5.0(只许短不许长),其他形式才是 ±l/2500 且不超过 ±5.0。详图出梁长时先看支座类型。
复杂截面钢柱外形尺寸的允许偏差(表 8.5.4,按钢构件数抽 10% 且不少于 3 件,钢尺、角尺、塞尺;h 为箱形截面尺寸,b 为翼板宽,b0、h0 为间距)
截面类型项目允许偏差(mm)
双箱体箱形截面高度 h,连接处±4.0
双箱体箱形截面高度 h,非连接处+8.0 / -4.0
双箱体翼板宽度 b±2.0
双箱体腹板间距 b0±3.0
双箱体翼板间距 h0±3.0
双箱体垂直度 Δh/150,且不大于 6.0
三箱体箱形截面尺寸 h,连接处±4.0
三箱体箱形截面尺寸 h,非连接处+8.0 / -4.0
三箱体翼板宽度 b±2.0
三箱体腹板间距 b0±3.0
三箱体翼板间距 h0±3.0
三箱体垂直度 Δ不大于 6.0
特殊箱体箱形截面尺寸 h,连接处±5.0
特殊箱体箱形截面尺寸 h,非连接处+12.0 / -5.0
特殊箱体翼板间距 b0(原表如此称呼)±3.0
特殊箱体翼板间距 h0±3.0
特殊箱体垂直度 Δh/150,且不大于 5.0
特殊箱体箱形截面尺寸 b±2.0

用法:复杂截面柱要分「连接处」和「非连接处」看——连接处(要与别的构件对接的位置)更严,非连接处允许往大里偏(+8 或 +12),但往小里只许 -4 或 -5。详图上标箱体尺寸时,先标明哪一段是连接处。

预拼装(第 9 章)

  • 通用规定:支承凳或平台要测量找平,检查时要拆除全部临时固定和拉紧装置;预拼装的构件除符合本标准外还要满足设计(第 9.1.3、9.1.4 条)。
  • 孔的通过率(第 9.2.1 条,主控项目,按预拼装单元全数检查):多层板叠的螺栓孔用试孔器检查——用比孔公称直径小 1.0 mm 的试孔器时,每组孔通过率不应小于 85%;用比螺栓公称直径大 0.3 mm 的试孔器时,通过率应为 100%。
  • 定位和紧固(第 9.2.2 条):宜先用不少于螺栓孔总数 10% 的冲钉定位,再用临时螺栓紧固;临时螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔数量的 20%,且不应少于 2 个。
实体预拼装的允许偏差(表 9.2.3,单位 mm,按预拼装单元全数检查)
构件类型项目允许偏差
多节柱预拼装单元总长±5.0
多节柱预拼装单元弯曲矢高l/1500,且不大于 10.0
多节柱接口错边 / 顶紧面至任一牛腿距离2.0 / ±2.0
多节柱预拼装单元柱身扭曲h/200,且不大于 5.0
梁、桁架跨度最外两端安装孔或两端支承面最外侧距离+5.0 / -10.0
梁、桁架接口截面错位 / 节点处杆件轴线错位2.0 / 4.0
梁、桁架拱度:设计要求起拱 / 设计未要求±l/5000 / 0~+l/2000(不许下挠)
管构件预拼装单元总长 / 弯曲矢高±5.0 / l/1500,且不大于 10.0
管构件对口错边 / 坡口间隙t/10,且不大于 3.0 / +2.0~-1.0
构件平面总体预拼装各楼层柱距 / 相邻楼层梁与梁之间距离±4.0 / ±3.0
构件平面总体预拼装各层间框架两对角线之差(Hi 为楼层高度)Hi/2000,且不大于 5.0
构件平面总体预拼装任意两对角线之差ΣHi/2000,且不大于 8.0

计算机仿真模拟预拼装(第 9.3 节)是实体预拼装的替代手段:要用正版软件,模拟的构件或单元的外形尺寸要和实物几何尺寸相同,全数检查证书等证明文件;偏差仍按表 9.2.3,用计算机仿真模拟分析检查。当模拟偏差超过本标准要求时,应转为实体预拼装(第 9.1.5 条)。

易错仿真预拼装的前提是模型尺寸和实物一致:必须用实测的几何尺寸而不是图纸理论尺寸去模拟。偏差一旦超限,只能回到实体预拼装,不能靠改模型凑合格。

自测

  1. 1.
    焊接 H 型钢的翼缘板拼接长度,规范要求不小于多少?
  2. 2.
    设计要求顶紧的接触面,验收的合格线是什么?
  3. 3.
    关于钢吊车梁组装的主控要求,下列哪些是对的?多选
  4. 4.
    实体预拼装时用比螺栓公称直径大 0.3 mm 的试孔器检查,孔的通过率应为多少?
  5. 5.
    焊接 H 型钢截面高度 h 在 500~1000 mm 之间时,组装的截面高度允许偏差是多少?

Compiled with reference to industry standard atlases and current codes. Dimensions and details are illustrative — follow the design drawings and current codes.