应力。
(5)尽量减少焊缝中未焊缝、咬边、夹渣、弧坑裂纹等缺陷,这些缺陷将形成应力集中,是造成低应力脆性破坏的因素之一。
(6)在多数情况下,裂纹往往出现在头道焊缝和焊根上。所以,对头道焊缝应加大电流,减慢焊速,保证根部焊透。对点固焊缝也应适当加大焊脚和焊缝长度,以免发生裂纹。
(7)焊件的矫正和装配应尽量避免在过低温度下进行。
(15)在焊接过程中应充分保证焊缝的自由收缩,减小焊接应力,以免产生裂纹。
(10)手工焊接操作时,焊接结构的某些极限构造尺寸见付表 钢结构焊缝检验
在建筑钢结构中,一般将焊缝分为一级、二级、三级等三个质量等级,不同质量等级的焊缝,质量要求不一样,规定采用的检验比例、验收标准也不一样。《建筑钢结构设计规范》根据结构的重要性、实际承受荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等来确定焊缝的质量等级。 7.1 无损检测方法的选用
由于钢结构节点形式繁多,其T形接头和角接接头较多,使用超声波探伤或射线探伤更佳。从两种方法对各种性质的内部缺陷的检测能力的对比看,超声波探伤更有利于检出对钢结构危害性大的缺陷。另外,在钢结构的制作与安装过程中,由于环境条件的限制,采用射线探伤往往非常困难,因此超声波探伤最适合钢结构内部缺陷的检测。 磁粉探伤和渗透探伤方法的选用
一般来说,对于钢结构焊缝的检测,磁粉探伤比渗透探伤灵敏度高。特别是焊缝表面不规则、清洗困难,渗透探伤效果差,且渗透探伤费时、费力、成本高,因此铁磁性材料制作的构件应尽可能采用磁粉探伤方法。 检测范围
根据结构的重要性、焊缝的受力状况及材料等因素,一般规定采用适当的检测方法及不同的检测范围。
1完全检测 指对一定范围或类别的所有焊缝进行100%的检测。
2局部检测 指对特定部位进行检测。如规定作局部检测,应在图纸或合同文本中清晰标明待检焊缝的部位的长度及检测合格级别。
3抽检 指在特定范围按规定的抽样方法,以规定的比例选择检测部位进行检测。
建筑钢结构焊缝检测的一般要求
1外观检查 焊缝外观检查的主要内容如下:
(1)表面形状。包括焊缝表面的不规则、弧坑处理情况、焊缝的连接点、焊脚不规则的形状等。
(2)焊缝尺寸。包括对接焊缝的余高、宽度,角焊缝的焊脚尺寸等。 (3)焊缝表面缺陷。包括咬边、裂纹、焊瘤、弧坑气孔等。 2无损检测
(1)超声波探伤。设计要求全焊透的一、二级焊缝应作超声波探伤,探伤方法及缺陷分级应符合(GB1045)B级检验的规定,一级焊缝应全部检验(100%),Ⅱ级合格。二级焊缝抽检20%,Ⅲ级合格。在设计文件无明确要求时,应根据构件的受力情况确定:受拉焊缝应100%检查;受压焊缝可抽查50%,当发现有超过标准的缺陷时应全部进行超声波检查。
(2)射线探伤。设计图纸指定对特殊部位进行射线探伤,或规定作超声波探伤但无法实施时,应采用射线探伤。
3)表面探伤。在以下情况下应进行表面探伤:
1)外观检查发现有裂纹,则应对该批焊缝进行表面探伤。 2)设计图纸规定进行表面探伤时。 3)检查员认为有必要时。 高强度螺栓的施工 1高强度螺栓的种类
高强度螺栓连接大致分为摩擦型、承压型和受拉型三种。目前,我国常采用的是摩擦型连接。
高强度螺栓摩擦型连接,是依靠对高强度螺栓施加强大的预拉力将被连接的板束夹紧,利用接头板层接触面间的摩擦力来传递构件内力。 2采用高强度螺栓连接时,在设计图中应注意:
(1)高强度螺栓连接件(包括螺栓、螺母、垫圈)所选用的钢号和标准,以及热处理后的力学性能(包括强度、硬度和伸长率等)。
(2)连接处构件接触面的处理方法,以及计算时采用的摩擦因数。 (3)高强度螺栓的预拉力值、拧紧方法和质量检查要求等。
3高强度螺栓的材质高强度螺栓一般采用40B;20MnT;B或45号钢制成,其螺母和垫圈一般用45号钢制成。
高强度螺栓经热处理后,要求取其0.1%进行抗拉和硬度试验(见表15~表17)。
表15 我国高强度螺栓性能资料 标准 性能等级 螺栓类别抗拉强度/MPa 伸长率硬度( HRC)GB531 8.8级、10.9级大六角头830、1040 10 24~31 GB3633 10.9级 扭剪型 1040 5 33~39
表10 大六角头高强度螺栓连接副推荐材料 类别 性能等级 推荐材料 材料标准号 适用规格 20MnTiB GB3077-1982 <M24 10.9S 40B GB3077-1982* <M24 螺栓 35VB * * <M30 8.8S 45 GB699-1965 <M22 35 GB699-1965 <M10 螺母 10H 45、35 GB699-1965 15MnVB GB-3077-1982 垫圈 8H 35 GB699-1965 HRC35~45 45、35 GB699-1965
表17 扭剪型高强度螺栓连接副性能等级匹配及推荐材料表 类别 性能等级 推荐材料 材料标准 螺栓 10.9级 20MnTiB GB/T3077 螺母 10H 45#、35#钢 GB/T699 15MnVB GB/T3077 垫圈 HRC35~45 45#、35#钢 GB/T699 4高强度螺栓的预拉力
高强度螺栓的预拉力由其强度和螺纹处的计算面积来确定。常用的高强螺栓预拉力值按表18采用。
表18 高强度螺栓施工预拉力 (单位:kn)
性能等级 螺栓公称直径/mm M5 M10 M20 M22 M24 M27 M30 8.8级 45 75 150 150 170 225 275 10.9级 60 110 170 210 250 320 390 5高强度螺栓的摩擦因数
在高强度螺栓连接中,摩擦因数的大小对承载力的影响很大。因此,根据工程施工的具体条件,尽量采用能得到较大摩擦因数的接触面处理方法。
在连接处构件接触面的常用处理方法,及其相应的摩擦因数按表19采用。
表19 摩擦因数μ值 构 件 的 钢 号在连接处构件接触面的处理方法 Q235 Q345 喷砂 0.45 0.55 0.35 0.40 轧制表面、钢丝刷清理浮锈(或未处理但轧制表面0.30 0.35 干净) 除了表19所列对构件接触面的几种处理方法,还有用手提式砂轮打磨的处理方法,从试验的情况来看,砂轮打磨后的摩擦因数可与喷砂处理相当。对于摩擦因数要求较高而又分散的接触面,采用砂轮打磨是一种简便易行的处理方法。 6高强度螺栓的拧紧方法
1扭矩法 是采用定扭矩扳手以扭矩控制螺栓中的预拉力的一种方法。
扭矩法是控制螺栓中的预拉力较常采用的方法。对大六角头高强度螺栓连接副来说,当扭矩系数K确定之后,由于螺栓的轴力(预拉力)P是由设计规定的,则螺栓应施加的扭矩值M就可以容易地计算确定,根据计算确定的施工扭矩值,使用扭矩扳手(手动、电动、风动)按施工扭矩值进行终拧。
在采用扭矩法终拧前,应首先进行初拧,对螺栓多的大接头,还需进行复拧。
2.扭角法:是在扭矩法经验的基础上改进的一种方法。用扭角法拧紧高强度螺栓时分初拧和终拧两步进行。初拧用扭矩法,其目的是使板层间紧密接触,使终拧的转角仅用于增长螺栓中的预拉力。初拧扭矩越大,板层间缝隙就越密贴,从而终拧转角的离散性就越小。但初拧扭矩过大,则施工太费劲。终拧是在初拧的基础上,用风板机或其他工具将螺母旋转一个角度,使螺栓中的预拉力达到规定数值的。终拧转角的大小与被连接板束的厚度和层数有关,特别与板束的层数关系最为明显。终拧转角的控制角度画在螺栓与螺母的相对位置上,如图25所示,将螺母之臂旋转到与α同一直线上,即可达到要求。