大众项目钢结构试验计划.doc

编号：GG001大众汽车品牌检验中心试验计划编制单位：北京东方诚国际钢结构工程有限公司编 制 人：审 核 人：审 批 人：编制日期：二O一四年五月十四日钢结构试验计划第一节、工程概况：一、编制依据：1、工程名称：大众汽车品牌体验中心2、建设单位： 北京星泰泓信资产管理有限公司3、设计单位: 北京建筑设计研究院4、监理单位：中航工程监理（北京）有限公司5、项目范围：钢结构制作及安装。6、建设地点：北京市朝阳区将台乡酒仙桥2、编制依据：大众汽车品牌体验中心钢结构工程设计图纸钢结构施工质量验收规范-GB50205-2001钢结构工程施工规范-GB 50755-2012 钢结构焊接技术规程-JGJ81-2002钢材力学及工艺性能试验取样规定-GB297582钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级-GB11345二、工程试验计划表大众汽车品牌体验中心钢结构试验计划清单材料名称部位材质规格数量(吨)试验组数见证组数地脚螺栓基础Q345BM30*1100218钢板原材地下Q345B-20mm601钢板原材-30mm3606二保焊丝钢结构ER50-61.24011超声波探伤制作部分Q345B板材对接节点与设计要求节点按设计要求及规范要求执行第二节 钢材的检测一、钢材的力学性能试验及试样取样包括拉伸、冲击试验和弯曲试验几部分。各种试验的试样取样，应遵循国家标准钢材力学及工艺性能试验取样规定（GB297582）在产品标准或双方协议对取样另有规定时，则按规定执行。标准规定样坯应在外观及尺寸合格的钢材上切取，切取时应防止因受热、加工硬化及变形而影响其力学及工艺性能。用烧割法切取样坯时，必须留有足够的加工余量，一般应不小于钢材的厚度，也不得少于20mm。 从厚度小于或等于25mm的钢板上取下的样坯应加工成保留原表面层的矩形拉力试样，试验机条件不能满足时，应保留一个表面层。厚度大于25mm时，根据板厚，加工成圆形比例试样。板厚小于30mm时，弯曲样坯厚度为钢材厚度。钢管试样在条件允许时，可取整个管段作为拉力试样，否则则剖取纵向或横向拉力样坯。钢管冲击样坯应靠近内壁切取，试样缺口轴线垂直于内壁。 钢材拉伸试验试样的制备、形状和尺寸规定等在国家标准金属拉伸试验试样（GB 639786）中都有详细说明。 拉伸试样的截面形状有圆形、矩形、异形以及不经机加工的全截面。对全截面试样原始横截面积F0可根据规定，以名义或实测尺寸进行计算。而根据与原始截面积F0的关系，试样分为比例和定标距两种，比例试样系按公式 计算得到试样原始标距l0，式中系数K通常为5.65或11.3，前者称为短试样，后者称为长试样。定标距试样是原始标距l0与原始横截面积F0无上述比例关系，而按其他标准或协议执行。拉伸试样有多种类型，其中板材试样、管材试样和棒材试样与建筑钢材关系密切。板材试样适合用厚、薄板材，采用矩形截面，试样宽度与产品厚度（通常为0.1025mm）有关，分有10、12.5、15、20、25和30mm六种，试样厚度一般应为原轧制厚度，在特殊情况下允许四面机加工。尽可能采用的短比例试样。各部分机加工偏差及侧边加工粗糙度应符合规定。板状试样规格见下表一般尺寸（mm）短试样（mm）长试样（mm）a0b0r试样号l0l试样号l0l011.01.04.04.0121015202540P1P2P3取最接近5的整数倍l0b02P01P02P03取最接近10的整数倍l0+b020. 54.54.5252030P4P5P04P050.164.52512.525P6P7P06P070.10.512.520P8P9508075120试样各部分机加工偏差及侧边加工粗糙度规定矩形试样宽度（）试样标距部分内宽度的允许偏差（）试样标距部分内最大与最小宽度的允许差值（）1012515±0.20.1202530±0.50.2圆形试样允许偏差圆形试样直（）试样标距部分内直的允许偏差（）试样标距部分内最大与最小直径的允许差值（）551010±0.05±0.1±0.20.010.020.05管材试样一般为自管材切取的全截面管段或从管材切取的全壁厚纵向或横向条状试样。根据管材外径Do和壁厚ao，可为弧行、矩形或圆形截面。条件许可时，应优先采用全截面管段试样，并推荐采用的比例或定标距试样。钢材的拉伸试验应遵循国家标准金属拉伸的试验方法（GB228-87），在误差符合要求的各种类型试验机上进行，试验系用拉伸力将试样拉伸，一直拉到断裂，并用图解法等多种方法测定各项力学指标。钢材冲击试验应遵循国家标准金属夏比（型缺口）冲击试验方法（）。规定用××带有型缺口的试样为标准试样，试样可以保留或两个扎制面，缺口的轴线应垂直于扎制面，缺口底部光滑无与缺口轴平行的明显划痕。在无法切取标准试样的情况下，允许采用辅助的小尺寸试样(7.5mm*10mm*55mm或5mm*10mm*55mm)，但必须在试验报告中注明。冲击功值按一组3个试样算术平均值计算，允许其中1个试样单值低于标准规定，但不得低于规定值的70%。当采用5mm*10mm*55mm小尺寸冲击试样时，其试验结果应不小于标准规定的50%。钢材弯曲试验应遵循国家标准金属弯曲试验方法(GB232-88)，该标准适用于检验金属材料承受规定弯曲角度的弯曲变形性能，其试验过程是将一定形状和尺寸的试样放置于弯曲装置上，以规定直径的弯心将试样弯曲到所要求的角度后，卸除试验力检查试样承受变形能力。变曲试验在压力机或万能机上进行，试验机上装备有足够硬度的支承辊，其长度大于试样宽度，支座辊的距离可调节，另备有不同直径的弯心。弯曲试样可以有不同形状的橫截面，但钢结构常用的为板状试样，板厚不大于25mm时，试样厚度与材料厚度相同，试样宽度为其厚度的二倍，但不得小于10mm；当材料厚度大于25mm时，试样厚度加工成25mm，保留一个原表面，宽度加工为30mm。试验机能量允许时，厚度大于25mm的材料，也可用全厚度试样进行试验，试样宽度取为厚度的2倍。弯曲时，原表面位于弯曲的外侧。弯曲试样长度根据试样厚度和弯曲试验装置而定，长度L5+150mm，取为试样厚度。弯曲试验结果评定标准如下：完好试样弯曲处的外表面金属基体上无肉眼可见因弯曲变形产生的缺陷时称为完好。微裂纹试样弯曲外表面金属基体上出现的细小裂纹，其长度不大于2mm，宽度不大于0.2mm时，称为微裂纹。裂纹试样弯曲外表面金属基体上出现开裂，其长度大于2mm、而小于5mm时，宽度大于0.2mm、而小于等于0.5mm时称为裂纹。裂缝试样弯曲外表面金属基体上出现明显开裂，其长度大于5mm，宽度大于0.5mm时称为裂缝。裂断试样弯曲外表面出现沿宽度贯穿的开裂，其深度超过试样厚度的1/3时称为裂断。钢结构用钢材要求弯曲试验合格均应以完好标准为准。试验取样要求与数量常用钢材试样（化学成分和力学性能）取样数量，取样部位和试验方法应符合下表的规定：序号检验项目取样数量个取样方法试验方法1化学分析1（每炉）GB222GB2232拉伸1GB2975GB228GB63973弯曲1GB2975GB2324常温冲击3GB2975GB21065低温冲击3GB2975GB4195进行拉伸和弯曲试验时，钢板应取横向试样。钢板厚度12mm做冲击试验，应采用10mm*10mm*55试件，厚度为6mm-12mm做冲击试验， 钢产品力学性能试验取样的位置：1、钢板： 在钢板宽度1/4处切取拉伸弯曲或冲击样坯。 对于纵扎钢板，当产品标准没有规定取样方向时，应在钢板宽度1/4处切取横向样坯，如钢板的宽度不足，样坯中心可以内移。2、钢管：对于焊管，当取横向试验检验焊接性能，焊缝应在试样的中部。如果产品标准没有规定取样位置，应由生产厂提供。如果钢管尺寸允许，应切取10-5mm最大厚度的横向试样。切取横向试样的钢管最小直径Dmin（mm）按下式计算：Dmin（mm）=（t-5）+7.5625/（t-5）如果钢管不能取横向冲击试样，应切取10-5mm最大厚度的纵向试样。用全截面圆形钢管可做如下试验的试样：A 压扁试验B 扩口试验C 卷边试验D 环扩试验E 环管拉伸试验F 弯曲试验3、样坯加工余量的选择：用烧割法切取样坯时，从样坯切割线至试样边缘需留有足够的加工余量。一般应不小于钢产品的厚度或直径，但最小不得小于20mm。对于厚度会直径大于60mm的钢产品，其加工余量可根据供需双方协议适当的减少。直径或厚度加工余量44>4-10厚度或直径>10-2010>20-3515>3520第三节 无损检测一、超声波探伤无损检测工作应在外观检查完成后进行。目前我国现行的钢结构设计、施工及验收规范大多规定钢结构构件制作和现场安装焊缝采用超声波探伤进行内部缺陷的检验。但是目前我国尚未制定完善的建筑钢结构超声波探伤标准，近10年来一直采用通用标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（GB1134589），由于建筑钢结构节点形式多种多样，且新的结构形式、节点形式不断出现，该标准已不能满足需要，无论是其适用范围，还是其规定的检测方法的针对性、可操作性都与实际钢结构工程的要求有较大差别。近几年来，为适应新结构形式应用的要求，相继制定了一些针对特定结构形式的焊缝超声波探伤标准，如焊接球节点钢框架焊缝超声波探伤及质量分级法（JG/T3034.1），螺栓球节点钢框架焊缝超声波探伤及质量分级法（JG/T3034.2）等。对钢结构焊缝无损探伤的要求应根据钢结构设计规范及钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）的规定：设计要求全焊透的一波探伤，探伤方法及缺陷分级应符合（GB11345）B级检验的规定，一级焊缝应全部检验（100%）。超声波探伤的检查等级按GB1134589标准中规定B级要求执行，受拉焊缝级合格，受压焊缝级合格。第四节 钢结构典型焊接接头的探伤要点一、线形对接接头对接接头是钢结构中最重要的接头，绝大部分直线对接接头采用全熔透焊接，要求焊缝与母材等强，探伤的要求也往往较高。整个焊缝截面包括热影响区至少应从两个方向进行扫查，所有探头的波束角应垂直于熔合面在10度的范围以内。为了满足这一要求，可根据具体情况考虑采用以下措施。1、面双侧或单面双侧扫查。2、用两种或两种以上的折射角的探头进行探测。3、为提高裂纹等危险性缺陷的检出率，应以70度或K2.5（3.0）的探头探测为主。为提高单面焊未焊透的检出率，应选择45度的探头探测。为提高坡口未熔合的检出率，应选择波束方向与坡口面接近垂直的探头折射角。4、板窄间隙焊，应考率采用串列法探伤。5、必要时，将焊缝磨平后检测。如焊缝不磨平，采用斜平行扫查方式检测横向缺陷时，检测灵敏度应适当提高。二、T形接头1、对于全熔透或部分熔透的单面焊或双面焊T形接头进行超声波探伤时，应根据探伤面的可接近性确定扫查方式。2、箱形结构中隔板电渣焊T形接头的超声波探伤，其工艺要点如下： 采用垂直探伤法以使用的最大声程作为探测范围调整时间轴，在被探工件无缺陷的部位将钢板的第一次底面反射回波调至满幅的80%高度作为探测灵敏度基准，垂直于焊接方向从焊缝的终端开始以100mm间隔进行扫查，并对两端各50+t1范围进行全面扫查。 在焊接前必须在面板外侧标记上焊接预定线，探伤时以该预定线为础。 熔透宽度边界点的测定：探头从焊缝一侧移动到另一侧，把底波高度达到40%的探头中心位置作为宽度的边界点，两侧边界点间距即为熔透宽度。 缺陷指示长度的测定：缺陷分为熔透指示宽度不足和熔透指示边界点与焊接预定线错边两种情况。熔透指示宽度不足。将按上述中规定扫查求出的熔透指示宽度小于隔板尺寸的沿焊缝长度方向的范围作为缺陷指示长度。熔透宽度的边界点错移。将熔透宽度边界点向焊接预定线内侧沿焊缝长度方向错位超过3mm的范围作为缺陷指示长度。 缺陷在焊缝长度方向的位置缺陷的起点表示。三、角接接头建筑钢结构中的角接接头的基本形式如图4。对这类焊缝进行超声波探伤时至少应进行S1+R1或R1+R2扫查。当B的厚度大于40mm时，如在基本扫查中发现有高于扫查灵敏度基准的指示时，应增加P3或P1扫查。1、管分支节点焊缝的超声波探伤：管分支节点（又称T、K、Y节点）的特点是在接头一周的各点几何形状是变化的，而超声波探伤的主要扫查方式为垂直于焊缝的前后扫查，由于该类接头沿焊缝一周焊缝与钢管母线的夹角（称为偏角）连续变化，因此在不同的探测点，超声波声束轴线所在的截面为不同形状的椭圆，接头任何位置上的跨距和相应声程不同，探头的临界折射角也不同。另一方面由于不同位置二面角不同，焊缝的形状也不同。基于以上理由，一般将焊缝分为三个区或五个区，不同的区域分别选择最佳的探头折射角。其探伤工艺要点如下： 以探头垂直焊缝移动的前后扫查方式为主。 探头接触面为平面，为了减少变化曲面对耦合状况的影响，应尽可能选择较小晶片的探头，且选用粘度大，声阻抗高的耦合剂。 可能选择大折射角、短前沿的探头，增大一次波探测的范围。采用以下方法确定任意位置声束截面上探测点的等效直径或相贯角，并进一步得到声程修正系数：A、 针形样规或其他类似工具量取某一点探头扫查方向的等效直径；B、 量探测点的偏角，等效直径D1按以下公式计算D1=D/sin2。以上两种方法测得某一点的等效直径后，即可查t/D1与声程修正系数的关系曲线（如图8）得到该点的声程修正系数。C、 量取某一点的相贯角，直接查相贯角与声程修整系数的关系曲线可获得该点的声程修正系数m和水平距离修正系数k。D、 采用里波声程法对缺陷定位，即以半跨距和全跨距点作为参照点，根据缺陷反射点的指示声程按比例近似确定缺陷的深度和水平位置。