钢结构1
《钢结构》第一章 钢结构绪论

抗层状撕裂性能,主要使用在如箱型柱的外部板材 等需要板厚方向性能(Z向性能)的构件和部位中。 SN B、C类钢材均对屈服点的上限值做出了规定,
以防构件需塑性变形耗能的部位不能进入塑性屈服; 并对碳当量及磷、硫的上限予以严格限制。
③不能精确地考虑结构体系与它的构件之间 的相互影响,无法在给定荷载下预测结构体 系的破坏模式;④需要花费大量时间进行各 构件的承载力验算,包括计算长度的计算; ⑤不便于基于计算机的分析和设计。
要克服上述问题,必须开展以整个框架结构 体系为对象的二阶非弹性分析,即所谓高等 分析和设计。此时,可求得在特定荷载作用 下框架体系的极限承载力和失效模态,而无 需对各个构件进行验算。
目前大多数国家(当然包括我国)采用计算长度法计 算钢结构的稳定问题。该方法的步骤是:采用一阶 分析求解结构内力,按各种荷载组合求出各杆件的 最不利内力,按第一类弹性稳定问题建立结构达临 界状态时的特征方程,确定各压杆的计算长度;将 各杆件隔离出来,按单独的压弯构件进行稳定承载 力验算,验算中考虑了弹塑性、残余应力和几何缺 陷等的影响。该方法的最大特点是采用计算长度系 数来考虑结构体系对被隔离出来的构件的影响,计 算比较简单,对比较规则的结构也可给出较好的结 果。
上述“各种作用”是指凡使结构产生内力或变形的各种原
因,如施加在结构上的集中荷载或分布荷载,以及引起结构外 加变形或约束变形的原因,例如地震、地基沉降、温度变化等。
二. 结构的可靠度 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预
定功能的能力,称为结构的可靠性(reliability)。结构 可靠度是对结构可靠性的定量描述,即结构在规定的 时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。对 结构可靠度的要求与结构的设计基准期长短有关,设 计基准期长,可靠度要求就高,反之则低。一般建筑 物的设计基准期为50年
钢结构选择1

选择题1.在钢材所含化学元素中,均为有害杂质的一组是( C )A 碳磷硅B 硫磷锰C 硫氧氮D 碳锰矾2.钢材的性能因温度而变化,在负温范围内钢材的塑性和韧性( B )A不变 B降低 C升高 D稍有提高,但变化不大3.体现钢材塑性性能的指标是( C )A屈服点 B强屈比 C延伸率 D抗拉强度4.同类钢种的钢板,厚度越大( A )A强度越低 B塑性越好 C韧性越好 D内部构造缺陷越少5.在构件发生断裂破坏前,有明显先兆的情况是( B )的典型特征A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏6.构件发生脆性破坏时,其特点是( D )。
A变形大 B破坏持续时间长C有裂缝出现 D变形小或无变形7.钢材中磷含量超过限制时,钢材可能会出现( A )。
A冷脆 B热脆 C蓝脆 D徐变8.在钢结构设计中,认为钢材屈服点是构件可以达到的( A )。
A最大应力 B设计应力 C疲劳应力 D稳定临界应力9.钢结构用钢的含碳量一般不大于( C )。
A 0.6%B 0.25%C 0.22%D 0.2% 10.在构件发生断裂破坏前,无明显先兆的情况是( A )的典型特征。
A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏11.钢材中硫的含量超过限值时,钢材可能会出现( B )。
A冷脆 B热脆 C蓝脆 D徐变13.钢材的强度指标是( C )。
A延伸率 B韧性指标 C屈服点 D冷弯性能14.钢材的设计强度是根据( C )确定的。
A比例极限 B 弹性极限 C 屈服强度 D 极限强度15. 焊接结构的疲劳强度的大小与( D )关系不大。
A 钢材的种类B 应力循环次数C 连接的构造细节D 残余应力大小19. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需( C )指标。
A 低温屈服强度 B低温抗拉强度C 低温冲击韧性D 疲劳强度20. 钢材脆性破坏同构件( D )无关。
A应力集中 B低温影响 C残余应力 D 弹性模量24. 下列因素中,( A )与钢构件发生脆性破坏无直接关系。
钢结构课程设计1

4、变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算
变截面柱的平面外整体稳定应分段按下式计算: (10) 式中 φ y——轴心受压构件弯矩作用平面外的稳定系数,以小 头为准,按GB 50017规范的规定采用,计算长度 取侧向支承点的距离。若各段线刚度差别较大, 确定计算长度时可考虑各段间的相互约束; N0——所计算构件段小头截面的轴向压力; M1——所计算构件段大头截面的弯矩; β t——等效弯矩系数,按下列公式确定: 对端弯矩为零的区段
对两端弯曲应力基本相等的区段β t=1.0 N′Ex0——在刚架平面内以小头为准的柱参数;
φbγ——均匀弯曲楔形受弯构件的整体稳定系数,对双轴对称的 工字形截面杆件:
(11) (12) (13)
A0、h0、Wx0、t0——分别为构件小头的截面面积、截面高度、
截面模量和受压翼缘截面厚度; Af——受压翼缘截面面积; i′y0——受压翼缘与受压区腹板1/3高度组成的截 面绕y轴的回转半径; l——楔形构件计算区段的平面外计算长度,取 支撑点间的距离。
(5)
式中 Ae ——有效截面面积; MNf——兼承压力时两翼缘所能承受的弯矩。
3、刚架柱整体稳定计算
1)变截面柱在刚架平面内的整体稳定按下列公式计算:
(6)
式中 N0——小头的轴线压力设计值; M1——大头的弯矩设计值; Ae0——小头的有效截面面积; We1——大头有效截面最大受压纤维的截面模量; φxγ——杆件轴心受压稳定系数,按楔形柱确定其计算长 度,取小头截面的回转半径,由GB 50017规范查得; βmx——等效弯矩系数。由于轻型门式刚架都属于有侧移 失稳,故βmx=1.0; N′Ex0——参数,计算λ时回转半径i0以小头截面为准。 (7) 当柱的最大弯矩不出现在大头时,M1和We1,分别取最大弯 矩和该弯矩所在截面的有效截面模量。
钢结构基本概念(1)

质量等级分为A、B、C、D四级,由A到D表示质量由低到 高。不同质量等级钢对化学成分和力学性能的要求不同。A级 无冲击功规定,其碳、锰、硅含量也可以不作为交货条件;B 级、C级、D级分别要求保证20℃、0℃、-20℃时V形缺口冲 击功不小于27J,还要求提供冷弯试验的合格保证,以及碳、 锰、硅、硫和磷等含量的质保。 沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢分别用汉字拼音 字首F、Z、b和TZ表示。对Q235,A、B级钢可以是Z、b或F, C级钢只能是Z,D级钢只能是TZ。Z和TZ可以省略不写。 例如: Q235-AF表示屈服强度为235N/mm2的A级沸腾钢;
玉泉寺铁塔
北宋公元1061年
6
18世纪欧洲工业革命以后,我国由于长期受封建主义 社会制度的束缚,特别是1840年鸦片战争以后,钢结构发 展非常缓慢,与欧美各国差距拉大。但在这段时期,也建 造了一些钢结构厂房、桥梁等工程。
是我国著名桥梁专家茅以升 主持设计的第一座双层式公 路、铁路两用特大桥。为上 下双层钢结构桁梁桥,全长 1453米,宽9.1米。大桥于 1935年4月动工,1937年9月 26日建成通车。
4
崇觉寺铁塔
南北朝(560年)
位于山东省济宁市,铁 塔原来是八角七层楼阁 式塔,明万历九年 (1581年)重修,并增 建为九层,塔通高23.8 米。塔的下部是一砖砌 的八角形基座 。 5
位于湖北省当阳县, 全称“如来舍利宝 塔”, 是我国目前最 高(十三层)、最重 (十万六千六百斤) 和保存最完整的铁塔。
2.5
钢材的规格
钢结构所用的钢材主要为热轧成型的钢板、型钢以及冷弯成型 的薄壁型钢。 1.热轧钢板
钢板有薄钢板(厚度0.35~4mm)、厚钢板(厚度4.5~60mm)、 特厚板(板厚>60mm)。钢板用“—宽×厚×长(mm)”或“—宽× 厚”表示,如—450×8×3100,—450×8。
钢结构一级资质施工范围

钢结构一级资质施工范围钢结构一级资质是指在建筑工程中,具备进行钢结构施工的资质等级。
钢结构施工是一项重要而复杂的工作,需要经验丰富的施工团队和合格的施工设备。
钢结构一级资质施工范围涵盖了各种建筑类型和结构形式,下面将详细介绍。
1. 钢框架结构施工: 钢框架结构是钢结构中常见的一种形式,适用于各种建筑类型,如工业厂房、商业建筑、住宅楼等。
钢框架结构施工包括钢柱、钢梁、钢柱帽板等的安装和连接工作。
2. 钢屋顶施工: 钢屋顶是一种轻型结构,适用于大跨度的建筑,如体育馆、展览馆等。
钢屋顶施工包括钢梁的制作、安装和连接,以及屋面材料的安装等。
3. 钢结构桥梁施工: 钢结构桥梁是一种特殊的结构形式,需要考虑到桥梁的跨度、荷载等因素。
钢结构桥梁施工包括桥面板、桥墩、桥梁支座等的制作和安装。
4. 钢结构塔吊施工: 钢结构塔吊是用于建筑施工的起重设备,也是钢结构施工中重要的一部分。
钢结构塔吊施工包括塔身、臂架、平衡臂等的制作和安装。
5. 钢结构楼梯施工: 钢结构楼梯适用于各种建筑类型,如商业建筑、住宅楼等。
钢结构楼梯施工包括楼梯踏步、扶手、楼梯支撑等的制作和安装。
6. 钢结构装配式建筑施工: 钢结构装配式建筑是一种高效、绿色的建筑方式,适用于各种建筑类型。
钢结构装配式建筑施工包括钢柱、钢梁、墙板、屋面等的制作和安装。
钢结构一级资质施工范围还包括工程设计、施工方案编制、质量控制等方面的工作。
施工单位需要具备丰富的施工经验和技术水平,能够独立完成各项工作,并保证工程质量和安全。
钢结构一级资质施工需要遵守相关的法律法规和规范要求,如《建筑钢结构工程施工质量验收规范》等。
施工单位需要严格按照规范要求进行施工,确保工程的安全和质量。
钢结构一级资质施工范围广泛而复杂,需要施工单位具备丰富的经验和专业的技术能力。
同时,施工单位还需要与其他相关单位密切合作,共同完成工程任务。
只有通过严格的资质审查和质量认证,才能取得钢结构一级资质,并在施工中发挥其优势。
钢结构答案1

2.5什么是钢材的可焊性?影响钢材可焊性的化学元素有哪些? 答:可焊性:采用一般焊接工艺就可完成合格的焊缝性能。
影响可焊性的化学元素:碳元素、合金元素含量以及S 、P 、O 、N 元素。
2.9什么情况下会产生应力集中?应力集中对材料性质有何影响?答:当截面完整性遭到破坏,如有裂纹、孔洞、刻槽、凹角时以及截面的厚度或宽度突然改变时,该处应力线曲折、密集,出现应力集中的现象。
应力集中会使钢材变脆。
3.10一焊接工字形截面简支梁,跨中承受集中荷载P=1500KN (不包含自重),钢材为Q235,梁的跨度及几何尺寸如图所示,试按强度要求确定梁截面。
解:1.初选截面。
支座反力:R=21ⅹ1500KN=750KN 跨中弯矩:Mmax=41PL=41ⅹ1500ⅹ8=3000 KN 所需的截面抵抗矩: f M W nx x max γ==661029.1321505.1103000⨯=⨯⨯3mm 最小高度:3.53315800015==l 经济高度:=he cm Wx 81.1353073=-取腹板高度:cm hw 150= 腹板厚度:mm f h t v w w 612510150107505.13=⨯⨯⨯⨯=⋅=αυ经验:cm h t ww 11.11115011===选用腹板厚:10mm翼缘板面积:bt=2663606150010101501029.136mm h t h w w w w x =⨯-⨯⨯=-2506150066005.215005.2==>>==h b h 取b=400mm 所需厚度:9.154006360===b bt t 取t=16mm外伸:1952104001=-=b y f t b 235131.12161951〈==局部稳定满足2.验算截面:22140015001040016mm A =⨯+⨯=4102310017.12161500400162150010121mm I x ⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯⨯=361010273.13162150010017.12mm h IW x x ⨯=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯==梁自重:m kg 6.2012.1107850214006=⨯⨯⨯- m N g 6.19758.96.201=⨯=自重产生的最大弯矩:m N M g ⋅=⨯⨯⨯=4.1896582.16.1975812跨中总弯矩:m KN m KN KN M x ⋅=⋅+=97.301897.183000正应力:2262159.19805.110464.1467.3019mm N mm N h v M w x x 〈=⨯⨯==σ 满足 剪力:231258.50150010102.758mm N h t v w w 〈=⨯⨯=⋅=τ折算应力:2664.204321500150010464.141067.3019mm N h h W M w x x =+⨯⨯⨯=⋅=σ跨中剪力:v=750KN()21038.321010111.17584001610750mm N =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=τ 222225.2361.10.20738.324.2043mm Nf =〈=⨯+=+τσ3-10.一焊接工字钢截面简支梁,跨中承受集中荷载P=1500KN 。
《钢结构》(本科)(1)(1)
钢结构本科一、简答题1、设计钢梁时能否考虑其部分进入塑性,应主要考虑哪几个方面的情况?答:主要考虑是否直接承受动力荷载,能否充分保证梁不会发生整体失稳,受压翼缘是否能保证不发生局部失稳2、轴拉杆和轴压杆分别需要计算那些内容?答:轴拉杆计算内容有杆件的轻度校核;选择截面尺寸;确定允许荷载。
轴压杆计算内容有抗压强度的验算;稳定性验算。
3、对于压弯构件,当弯矩绕格构式柱的虚轴作用时,为什么不验算弯矩作用平面外的稳定性?答:当弯矩绕格构式柱的虚轴作用时,肢件在弯矩作用平面外的稳定性已经在单肢计算中得到保证,所以整个格构柱平面外稳定性不必再计算。
4、高强螺栓连接有几种类型?其性能等级分哪几级?并解释符号的含义。
答:高强螺栓连接有两种类型:摩擦型连接和承压型连接。
高强螺栓性能等级分8.8级和10.9级。
8.8级和10.9级:小数点前数字代表螺栓抗拉强度分别不低于800Nmm1000Nmm22和,小数点后数字表示屈强比。
5、钢结构用钢材机械性能指标主要有哪几些?焊接承重结构的钢材至少应保证哪几项指标满足要求?答:钢材机械性能指标有:抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯性能、冲击韧性;承重结构的钢材应保证下列三项指标合格:抗拉强度、伸长率、屈服点二、计算题1、(计算题,11.00分) 试验算图示高强度螺栓摩擦型连接的强度。
已知螺栓为10.9级M20高强度螺栓,栓孔直径d0=21.5mm,图中未注明标注尺寸单位均为mm,预拉力P=155kN,μ =0.45。
答:(1)将斜向力F向螺栓群形心简化:N=4/5F=160KN;V=3/5F=120KN;M=3/5F·e=3×104KN·mm (2)计算受力最大的1号螺栓在N、V、M作用下的受力:(3)验算强度:故此连接满足强度要求。
2、(计算题,12.00分) 一等截面双轴对称焊接工字形截面简支梁,跨中有一个侧向支撑,受均布荷载q作用(设计值,已经考虑自重),如图所示。
一级钢结构资质标准
一级钢结构资质标准一级钢结构资质是指具备设计、制造、施工和检测一级钢结构工程的能力和条件,符合相关标准的企业或个人所获得的专业资质。
一级钢结构资质的标准主要包括以下几个方面:1. 相关法律法规:一级钢结构资质的申请和认定需要符合国家钢结构工程的相关法律法规,如《建筑法》、《建筑工程质量管理条例》等。
申请者需熟悉这些法规,并按照法规要求操作。
2. 经济实力:一级钢结构资质要求申请者具备一定的经济实力,可以保证工程工期和质量。
申请者需提供相关的财务报表,如年度资产负债表、利润表等,证明其具备一定的资金实力。
3. 技术能力:一级钢结构资质要求申请者具备一定的技术能力,包括工程设计能力、制造工艺技术能力、施工技术能力和质量检测能力。
申请者需提供相关的技术人员资格证书和工作经历,并具备相关实际项目经验。
4. 设备设施:一级钢结构资质要求申请者具备一定的设备设施,包括钢结构设计软件、制造设备、施工设备和检测设备等。
申请者需提供相关的设备设施清单和设备购置发票等证明材料。
5. 质量管理体系:一级钢结构资质要求申请者具备一定的质量管理体系,并符合ISO 9001质量管理体系的要求。
申请者需提供相关的质量管理体系文件和质量管理体系认证证书。
6. 安全生产能力:一级钢结构资质要求申请者具备一定的安全生产能力,包括具备工程安全管理和施工安全管理的能力。
申请者需提供相关的安全生产管理文件和在实际工程中的安全管理经验。
7. 质量信誉:一级钢结构资质要求申请者具备一定的质量信誉,包括无重大事故记录、无严重质量问题等。
申请者需提供相关的质量信誉证书和项目质量评价报告等证明材料。
8. 专业人员和管理人员:一级钢结构资质要求申请者具备一定数量和质量的专业人员和管理人员。
申请者需提供专业人员的职称证书和管理人员的相关背景资料。
以上是一级钢结构资质的一些相关参考内容,申请者在申请资质时需要按照标准要求提供相关的证明材料。
同时,申请者还需关注相关的资质认定流程和申请材料的准备要求,确保申请资质的顺利进行。
钢结构例题(1)
1.验算柱与牛腿间高强螺栓摩擦型连接是否安全,螺栓M20,10.9级,摩擦面的抗滑移系数μ=0.5,高强螺栓的设计预拉力
P=155kN。
2. 如图所示悬伸板,采用直角角焊缝连接,钢材为Q235,焊条为E43型。
手工焊,已知:斜向力F 为250kN ,160 w f
f N/mm 2,试确定此连接焊缝所需要的最小焊脚尺寸。
3. 工字形截面梁,H540X200X10X20,绕强轴受力,截面尺寸如图,当梁某一截面所受弯矩M=400kN·m、剪力V=580kN时,试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。
已知钢材为Q235B,f=215N/mm2, f v=125N/mm2。
4. 验算如图所示轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。
已知轴向荷载设计值为N=1500kN,Q235B级钢f =215N /mm2,截面绕x轴为b类截面、绕y轴为c 类截面。
λ35 40 45 50 55
b类0.918 0.899 0.878 0.856 0.833
c类0.871 0.839 0.807 0.775 0.742
5.图示连接中,焊脚尺寸h f =8mm,钢材为Q235B级,板厚小于16mm时f =215N/mm2,板厚大于16mm时f=205N/mm2,手工焊,焊条为E43系列,w
f=160N/mm2,
f
试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力。
对钢结构的认识(一)
对钢结构的认识(一)引言概述:钢结构作为一种重要的建筑结构形式,具有优异的力学性能和灵活性,被广泛应用于各行各业。
本文旨在深入探讨对钢结构的认识,通过分析其特点、应用领域和发展趋势,加深对钢结构的理解和认同。
正文内容:1. 钢结构的特点1.1 高强度:钢材具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载;1.2 轻量化:相较于传统混凝土结构,钢结构具有自重轻、施工期短等优势;1.3 可塑性:钢具有较好的可塑性,能够满足各种建筑形式和设计要求;1.4 耐久性:经过防腐处理的钢材能够有效抵抗腐蚀和氧化,延长使用寿命;1.5 可拆卸性:钢结构采用螺栓连接方式,可以实现拆卸和重组,具有良好的可维护性。
2. 钢结构的应用领域2.1 工业建筑:钢结构适用于大跨度、大空间、高度要求的工业建筑,如厂房、仓库等;2.2 大型体育场馆:钢结构能够满足大体量、高要求的体育场馆建设需求;2.3 桥梁工程:钢桥具有自重轻、施工周期短的优势,适用于桥梁工程建设;2.4 超高层建筑:钢结构能够承受较大的荷载并保证建筑的稳定性,常用于超高层建筑的主体结构;2.5 海洋平台:钢结构具有良好的抗腐蚀性能和强度,广泛应用于海洋平台建设。
3. 钢结构的发展趋势3.1 绿色环保:优化钢材生产工艺,减少能耗和排放,促进钢结构的绿色发展;3.2 高强度钢材的应用:开发和推广新型高强度钢材,提高钢结构的承载能力和安全性;3.3 BIM技术的应用:借助BIM技术,提高钢结构设计、施工和管理的效率;3.4 多功能结构设计:钢结构能够实现多种功能的集成设计,增强建筑结构的灵活性;3.5 智能化施工:引入智能化设备和机器人技术,提高钢结构施工的精度和效率。
总结:通过对钢结构的深入认识,我们可以体会到其在建筑领域的重要性和广泛应用。
钢结构的多种特点使其成为现代建筑的理想选择,并且其发展趋势将会促进建筑结构领域的技术创新和进步。
随着钢结构的不断发展和完善,相信它将在未来建筑中发挥更加重要的作用。
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焊接工艺评定一般规定除符合本规范第6.6节规定的免予评定条件外,施工单位首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数、预热和后热措施等各种参数的组合条件,应在钢结构构件制作及安装施工之前进行焊接工艺评定。
6.1.2 应由施工单位根据所承担钢结构的设计节点形式,钢材类型、规格,采用的焊接方法,焊接位置等,制定焊接工艺评定方案,拟定相应的焊接工艺评定指导书,按本规范的规定施焊试件、切取试样并由具有相应资质的检测单位进行检测试验,测定焊接接头是否具有所要求的使用性能,并出具检测报告;应由相关机构对施工单位的焊接工艺评定施焊过程进行见证,并由具有相应资质的检查单位根据检测结果及本规范的相关规定对拟定的焊接工艺进行评定,并出具焊接工艺评定报告。
6.1.3 焊接工艺评定的环境应反映工程施工现场的条件。
6.1.4 焊接工艺评定中的焊接热输入、预热、后热制度等施焊参数,应根据被焊材料的焊接性制订。
6.1.5 焊接工艺评定所用设备、仪表的性能应处于正常工作状态,焊接工艺评定所用的钢材、栓钉、焊接材料必须能覆盖实际工程所用材料并应符合相关标准要求,应具有生产厂出具的质量证明文件。
6.1.6 焊接工艺评定试件应由该工程施工企业中持证的焊接人员施焊。
6.1.7 焊接工艺评定所用的焊接方法、施焊位置分类代号应符合表 6.1.7-1~表 6.1.7-2及图6.1.7-1~图6.1.7-4的规定,钢材类别应符合本规范表4.0.5的规定,试件接头形式应符合本规范表5.2.1的要求。
表6.1.7-1焊接方法分类表6.1.7-2 施焊位置分类(c) 立焊位置V (a) 平焊位置F(b) 横焊位置H(d) 仰焊位置O4图6.1.7-1 板材对接试件焊接位置1-板平放,焊缝轴水平;2-板横立,焊缝轴水平;3-板90°放置,焊缝轴垂直;4-板平放,焊缝轴水平(a) 平焊位置F (c) 立焊位置V(b) 横焊位置H(d) 仰焊位置O图6.1.7-2 板材角接试件焊接位置1—板45°放置,焊缝轴水平; 2—板平放,焊缝轴水平;3—板竖立,焊缝轴垂直;4—板平放,焊缝轴水平管平放(±15°)焊接时转动,在顶部及附近平焊(a) 焊接位置1G(转动)(b) 焊接位置2G管平放并固定(±15°)施焊时不转动,焊缝平、立、仰焊(c) 焊接位置5G0°0°如还不能达到合格标准,应分析原因,制订新的焊接工艺评定方案,按原步骤重新评定,直到合格为止。
6.1.9 除符合本规范第6.6节规定的免予评定条件外,对于焊接难度等级为A、B、C级的钢结构焊接工程,其焊接工艺评定有效期应为5年;对于焊接难度等级为D级的钢结构焊接工程应按工程项目进行焊接工艺评定。
6.1.10 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、焊接工艺评定记录表、焊接工艺评定检验结果表及检验报告,应报相关单位审查备案。
焊接工艺评定文件宜采用本规范附录B的格式。
6.2 焊接工艺评定替代规则6.2.1 不同焊接方法的评定结果不得互相替代。
不同焊接方法组合焊接可用相应板厚的单种焊接方法评定结果替代,也可用不同焊接方法组合焊接评定,但弯曲及冲击试样切取位置应包含不同的焊接方法;同种牌号钢材中,质量等级高的钢材可替代质量等级低的钢材,质量等级低的钢材不可替代质量等级高的钢材。
6.2.2 除栓钉焊外,不同钢材焊接工艺评定的替代规则应符合下列规定:1 不同类别钢材的焊接工艺评定结果不得互相替代;2 Ⅰ、Ⅱ类同类别钢材中当强度和质量等级发生变化时,在相同供货状态下,高级别钢材的焊接工艺评定结果可替代低级别钢材;Ⅲ、Ⅳ类同类别钢材中的焊接工艺评定结果不得相互替代;除Ⅰ、Ⅱ类别钢材外,不同类别的钢材组合焊接时应重新评定,不得用单类钢材的评定结果替代;3同类别钢材中轧制钢材与铸钢、耐候钢与非耐候钢的焊接工艺评定结果不得互相替代,控轧控冷(TMCP)钢、调质钢与其它供货状态的钢材焊接工艺评定结果不得互相替代;4 国内与国外钢材的焊接工艺评定结果不得互相替代。
6.2.3 接头形式变化时应重新评定,但十字形接头评定结果可替代T形接头评定结果,全焊透或部分焊透的T形或十字形接头对接与角接组合焊缝评定结果可替代角焊缝评定结果。
6.2.4 评定合格的试件厚度在工程中适用的厚度范围应符合表6.2.4的规定。
表6.2.4 评定合格的试件厚度与工程适用厚度范围注:φ为栓钉直径。
6.2.5 评定合格的管材接头,壁厚的覆盖范围应符合本规范第6.2.4条的规定,直径的覆盖原则应符合下列规定:1 外径小于600mm的管材,其直径覆盖范围不应小于工艺评定试验管材的外径;2 外径不小于600mm的管材,其直径覆盖范围不应小于600mm。
6.2.6 板材对接与外径不小于600mm的相应位置管材对接的焊接工艺评定可互相替代。
6.2.7 除栓钉焊外,横焊位置评定结果可替代平焊位置,平焊位置评定结果不可替代横焊位置。
立、仰焊接位置与其它焊接位置之间不可互相替代。
6.2.8 有衬垫与无衬垫的单面焊全焊透接头不可互相替代;有衬垫单面焊全焊透接头和反面清根的双面焊全焊透接头可互相替代;不同材质的衬垫不可互相替代。
6.2.9 当栓钉材质不变时,栓钉焊被焊钢材应符合下列替代规则:1 Ⅲ、Ⅳ类钢材的焊接工艺评定试验可替代Ⅰ、Ⅱ类钢材的焊接工艺评定试验;2 Ⅰ、Ⅱ类钢材的栓钉焊接工艺评定试验可互相替代;3 Ⅲ、Ⅳ类中钢材的栓钉焊接工艺评定试验不可互相替代。
6.3 重新进行工艺评定的规定6.3.1 焊条电弧焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 焊条熔敷金属抗拉强度级别变化;2 由低氢型焊条改为非低氢型焊条;3 焊条规格改变;4直流焊条的电流极性改变;5多道焊和单道焊的改变;6清焊根改为不清焊根;7 立焊方向改变;8 焊接实际采用的电流值、电压值的变化超出焊条产品说明书的推荐范围。
6.3.2 熔化极气体保护焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 实心焊丝与药芯焊丝的变换;2 单一保护气体类别的变化;混合保护气体的气体种类和混合比例的变化;3 保护气体流量增加25%以上,或减少10%以上;4 焊炬摆动幅度超过评定合格值的±20%;5 焊接实际采用的电流值、电压值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的10%、7%和10%;6 实心焊丝气体保护焊时熔滴颗粒过渡与短路过渡的变化;7 焊丝型号改变;8焊丝直径改变;9多道焊和单道焊的改变;10清焊根改为不清焊根。
6.3.3 非熔化极气体保护焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 保护气体种类改变;2 保护气体流量增加25%以上,或减少10%以上;3 添加焊丝或不添加焊丝的改变;冷态送丝和热态送丝的改变;焊丝类型、强度级别型号改变;4 焊炬摆动幅度超过评定合格值的±20%;5 焊接实际采用的电流值和焊接速度的变化分别超过评定合格值的25%和50%;6 焊接电流极性改变。
6.3.4 埋弧焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 焊丝规格改变;焊丝与焊剂型号改变;6.3.5 电渣焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 单丝与多丝的改变;板极与丝极的改变;有、无熔嘴的改变;2 熔嘴截面积变化大于30%,熔嘴牌号改变;焊丝直径改变;单、多熔嘴的改变;焊剂型号改变;3 单侧坡口与双侧坡口的改变;4 焊接电流种类和极性的改变;5 焊接电源伏安特性为恒压或恒流的改变;6 焊接实际采用的电流值、电压值、送丝速度、垂直提升速度变化超过评定合格值分别为20%、10%、40%、20%;7 偏离垂直位置超过10°;8 成形水冷滑块与挡板的变换;9 焊剂装入量变化超过30%。
6.3.6气电立焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 焊丝型号和直径的改变;2 保护气类别或混合比例的改变;3 保护气流量增加25%以上,或减少10%以上;4 焊接电流极性改变;5 焊接实际采用的焊接电流、送丝速度和焊接电压的变化分别超过15%、30%和10%;6 偏离垂直位置变化超过10°;7 成形水冷滑块与挡板的变换。
6.3.7栓钉焊,下列条件之一发生变化时,应重新进行工艺评定:1 栓钉材质改变;2 栓钉标称直径改变;3 瓷环材料改变;4 非穿透焊与穿透焊的改变;5 穿透焊中被穿透板材厚度、镀层量增加与种类的改变;6 栓钉焊接位置偏离平焊位置25°以上的变化或平焊、横焊、仰焊位置的改变;7 栓钉焊接方法改变;8 预热温度比评定合格的焊接工艺降低20℃或高出50℃以上;9 焊接实际采用的提升高度、伸出长度、焊接时间、电流、电压的变化超过评定合格值的±5%;10 采用电弧焊时焊接材料改变。
6.4 试件和检验试样的制备6.4.1 试件制备应符合下列要求:1 选择试件厚度应符合本规范表6.2.4中规定的评定试件厚度对工程构件厚度的有效适用范围;2 试件的母材材质、焊接材料、坡口形式、尺寸和焊接必须符合焊接工艺评定指导书的要求。
3 试件的尺寸应满足所制备试样的取样要求。
各种接头形式的试件尺寸、试样取样位置应符合图6.4.1-1~图6.4.1-8的要求。
图6.4.1-1 板材对接接头试件及试样示意(a) 不取侧弯试样时 (b) 取侧弯试样时图6.4.1-1 板材对接接头试件及试样取样1-拉伸试样;2-背弯试样;3-面弯试样;4-侧弯试样;5-冲击试样;6-备用;7-舍弃部分焊透的角接与对接组合焊缝全焊透的角接与对接组合焊缝图6.4.1-2 板材角焊缝和T 形对接与角接组合焊缝接头试件及宏观试样的取样1-宏观酸蚀试样;2-备用;3-舍弃要评定的最小角图6.4.1-3 斜T 形接头(锐角根部)(b) 矩形管T形角接和对接与角接组合焊缝接头及宏观试样取样位置宏观酸蚀试样管与管组焊(a) 圆管套管接头与宏观试样图6.4.1-4 管材角焊缝致密性检验取样位置十字形角接焊缝图6.4.1-5 板材十字形角接(斜角接)及对接与角接组合焊缝接头试件及试样取样1—宏观酸蚀试样;2—拉伸试样、冲击试样(要求时);3—舍弃(a) 拉力试验为整管时弯曲试样取样位置(b) 不要求冲击试验时(c) 要求冲击试验时图6.4.1-6 管材对接接头试件、试样及取样位置③⑥⑨○12—钟点记号,为水平固定位置焊接时的定位1—拉伸试样;2—面弯试样;3—背弯试样;4—侧弯试样;5—冲击试样1(a) 试件的形状及尺寸(b) 试样的形状及尺寸(a) 试件的形状及尺寸 (b) 试样的形状及尺寸图6.4.1-8 栓钉焊焊接试件及试样6.4.2 检验试样种类及加工应符合下列规定:1 检验试样种类和数量应符合表6.4.2的规定;表6.4.2检验试样种类和数量a注: a 当相应标准对母材某项力学性能无要求时,可免做焊接接头的该项力学性能试验;b 管材对接全截面拉伸试样适用于外径小于或等于76mm的圆管对接试件,当管径超过该规定时,应按图6.4.1-6或图6.4.1-7截取拉伸试件;c 管-管、管-球接头全截面拉伸试样适用的管径和壁厚由试验机的能力决定;d 是否进行冲击试验以及试验条件按设计选用钢材的要求确定;e 硬度试验根据工程实际情况确定是否需要进行;f 圆管T、K、Y形和十字形相贯接头试件的宏观酸蚀试样应在接头的趾部、侧面及跟部各取一件;矩形管接头全焊透T、K、Y形接头试件的宏观酸蚀应在接头的角部各取一个,详见图6.4.1-4;g 斜T形接头(锐角根部)按图6.4.1-3进行宏观酸蚀检验。