本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)，具體為一種建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法。

背景技術(shù)：

1、鋼結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接，因其自重較輕，且施工簡便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域，在對建筑工程進行建設(shè)中，運用鋼結(jié)構(gòu)工程進行設(shè)計，不僅能夠使得建筑工程具有更大的跨度空間，同時還存在著安裝便利、造價成本較低等優(yōu)勢。隨著我國城市化進程的進一步發(fā)展，高層建筑的數(shù)量將會急劇增多，這就對鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計提出了更高的要求。

2、目前在鋼結(jié)構(gòu)工程焊接過程中，通常采取固定的預(yù)熱溫度，并且焊接熱輸入計算往往依賴于固定的電流和電壓參數(shù)，沒有考慮鋼材的實際情況以及環(huán)境的影響，導(dǎo)致預(yù)熱溫度和熱輸入計算不夠準(zhǔn)確，影響焊接質(zhì)量，在焊接完成后缺乏對焊縫質(zhì)量評價的標(biāo)準(zhǔn)，使得焊縫質(zhì)量參差不齊，降低了鋼結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，解決了上述背景技術(shù)中所提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，包括以下步驟：

3、材料準(zhǔn)備，準(zhǔn)備焊接設(shè)備，根據(jù)施工要求采購鋼材，并對其進行檢驗，檢驗合格后對鋼材進行預(yù)處理清洗；

4、施工前布置，搭建工作平臺和支撐結(jié)構(gòu)，檢查焊接設(shè)備的接地情況和絕緣狀況，確保焊機、氣體流量計、焊接夾具運行正常，保證施工現(xiàn)場的安全和穩(wěn)定；

5、鋼結(jié)構(gòu)預(yù)熱，利用焊縫預(yù)熱算法評估鋼材焊接部位的焊縫預(yù)熱溫度dpre，并對鋼材焊接部位進行預(yù)熱，減少焊接過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和殘余變形；

6、焊接能量控制，鋼材焊接部位預(yù)熱后，使用焊接熱輸入算法對單位長度焊縫所吸收的熱量進行評估，得到焊接線能量q，隨后進行焊接，在焊接過程中實時監(jiān)控電流、電壓數(shù)據(jù)；

7、綜合評估，在焊接完成后，對利用綜合評估算法并結(jié)合焊接線能量q對焊縫質(zhì)量進行評估，得到焊縫評分s，并設(shè)定焊縫評分s的最低閾值為y，當(dāng)焊縫評分s小于y時，進行返工處理，并對焊接熱輸入算法中的數(shù)據(jù)進行調(diào)整；

8、焊縫修整，鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)束后，對焊縫進行修整和清理，去除焊渣和氧化物，保證焊縫平整、光滑。

9、可選的，所述預(yù)處理清洗包括除銹、除油、高壓水洗和干燥，鋼材預(yù)處理完畢后涂刷防護底漆。

10、可選的，所述鋼結(jié)構(gòu)預(yù)熱步驟中焊縫預(yù)熱算法過程如下：

11、；

12、其中dpre是焊縫預(yù)熱溫度；

13、dbase是基本預(yù)熱溫度，根據(jù)鋼材類型決定；

14、c是鋼材碳含量；

15、v是焊接速度；

16、h是鋼材厚度；

17、r是焊接方式系數(shù)，取值范圍為1至2。

18、可選的，所述焊接能量控制步驟中焊接熱輸入算法過程如下：

19、；

20、其中q是焊接線能量；

21、i是焊接電流；

22、u是焊接電壓；

23、j是焊接時間；

24、μ是焊接效率系數(shù)，取值范圍為0.5至1；

25、w×(denv－dbase)×l是環(huán)境熱量調(diào)整量；

26、w是環(huán)境影響系數(shù)，取值為0.5；

27、denv是環(huán)境溫度；

28、dbase是焊縫預(yù)熱溫度；

29、l是焊縫長度。

30、可選的，所述綜合評估算法過程如下：

31、；

32、其中s是焊縫評分；

33、t是焊縫冷卻速度，tmax是焊縫最大冷卻速度；

34、α是冷卻速度影響系數(shù)，取值范圍為0.3；

35、q是焊接線能量，qsta是標(biāo)準(zhǔn)焊接線能量；

36、β是焊接線能量影響系數(shù)，取值范圍為0.4；

37、a是焊縫面積；

38、amin是焊縫面積的最小值，amax是焊縫面積的最大值；

39、γ是焊縫面積影響系數(shù)，取值范圍為0.3；

40、具體的：

41、；

42、其中dstart是焊縫開始時溫度；

43、dend是焊縫冷卻至室溫時的溫度；

44、tcool是冷卻所用的時間；

45、設(shè)定焊縫評分s的最低閾值為y，當(dāng)焊縫評分s小于y，表示當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量低于建筑工程要求，此時需要對鋼結(jié)構(gòu)進行返工，同時增大焊接熱輸入算法中的環(huán)境影響系數(shù)w，以增大焊接環(huán)境對焊接線能量q和焊縫評分s的影響，具體為：

46、；

47、其中w是環(huán)境影響系數(shù)；

48、y為最低閾值，s為焊縫評分。

49、可選的，所述焊接能量控制步驟中，在焊接前焊接人員佩戴防護設(shè)備，防護設(shè)備包括焊接面罩、防護手套。

50、可選的，所述焊縫修整步驟中，在鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)束后，使用超聲波檢測對焊縫內(nèi)部進行檢測，使用放大鏡、游標(biāo)卡尺等工具檢查焊縫表面，記錄焊縫的外觀質(zhì)量，外觀質(zhì)量包括焊縫的平整度、顏色和光澤。

51、可選的，在鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)束后，將焊縫預(yù)熱算法、焊接熱輸入算法和綜合評估算法中的數(shù)據(jù)進行存儲，在后續(xù)焊接時作為參考數(shù)據(jù)使用。

52、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

53、一、本發(fā)明通過在焊縫預(yù)熱算法中焊縫預(yù)熱溫度dpre會根據(jù)不同的鋼材性質(zhì)以及焊接方式進行調(diào)整，保證焊縫預(yù)熱溫度dpre的準(zhǔn)確度，然后根據(jù)焊縫預(yù)熱溫度dpre對鋼材進行預(yù)熱，確保焊縫在焊接前達到適宜的初始溫度，隨后通過焊接熱輸入算法得到焊接線能量q，根據(jù)焊接線能量q調(diào)整焊接設(shè)備的電壓、電流等數(shù)據(jù)，確保鋼材所吸收的能量與焊接線能量q一致，同時在焊接熱輸入算法中引入環(huán)境影響系數(shù)w和焊接效率系數(shù)μ，能夠根據(jù)實際情況去調(diào)整焊接線能量q，保證焊接線能量q的準(zhǔn)確性，提高焊接質(zhì)量。

54、二、本發(fā)明通過綜合評估算法并結(jié)合焊接線能量q對焊縫質(zhì)量進行評估，得到焊縫評分s，在綜合評估算法中結(jié)合焊縫的冷卻速度、焊接線能量q和焊縫面積等因素對焊縫質(zhì)量進行評估，并將結(jié)果進行量化，減少主觀判斷帶來的偏差，使得施工人員能夠直觀的了解焊縫質(zhì)量，并實現(xiàn)對焊縫質(zhì)量評價的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)焊縫評分s小于y時，進行返工處理，使得焊縫質(zhì)量保持一致，提高鋼結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量，并且焊縫評分s的數(shù)值會使得環(huán)境影響系數(shù)w發(fā)生改變，根據(jù)實際情況進行優(yōu)化調(diào)整，使得結(jié)果能夠更為準(zhǔn)確，算法之間能夠相互影響，共同提高鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：所述預(yù)處理清洗包括除銹、除油、高壓水洗和干燥，鋼材預(yù)處理完畢后涂刷防護底漆。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：所述鋼結(jié)構(gòu)預(yù)熱步驟中焊縫預(yù)熱算法過程如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：所述焊接能量控制步驟中焊接熱輸入算法過程如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：所述綜合評估算法過程如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：所述焊接能量控制步驟中，在焊接前焊接人員佩戴防護設(shè)備，防護設(shè)備包括焊接面罩、防護手套。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：所述焊縫修整步驟中，在鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)束后，使用超聲波檢測對焊縫內(nèi)部進行檢測，使用放大鏡、游標(biāo)卡尺等工具檢查焊縫表面，記錄焊縫的外觀質(zhì)量，外觀質(zhì)量包括焊縫的平整度、顏色和光澤。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，其特征在于：在鋼結(jié)構(gòu)焊接結(jié)束后，將焊縫預(yù)熱算法、焊接熱輸入算法和綜合評估算法中的數(shù)據(jù)進行存儲，在后續(xù)焊接時作為參考數(shù)據(jù)使用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種建筑鋼結(jié)構(gòu)工程的施工方法，本發(fā)明涉及鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟，材料準(zhǔn)備，施工前布置，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)熱，焊接能量控制，使用焊接熱輸入算法對單位長度焊縫所吸收的熱量進行評估，綜合評估，在焊接完成后，對利用綜合評估算法并結(jié)合焊接線能量對焊縫質(zhì)量進行評估，得到焊縫評分，焊縫修整，具備了焊縫預(yù)熱溫度會根據(jù)不同的鋼材性質(zhì)以及焊接方式進行調(diào)整，保證焊縫預(yù)熱溫度的準(zhǔn)確度，在焊接熱輸入算法中引入不同影響因素，提高焊接線能量的準(zhǔn)確性，在綜合評估算法中結(jié)合焊縫的冷卻速度、焊接線能量和焊縫面積等因素進行評估，實現(xiàn)對焊縫質(zhì)量評價的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，提高鋼結(jié)構(gòu)工程整體質(zhì)量的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：李漢宇,張迎會,張建剛,王棟,趙強,鄔曉堅
受保護的技術(shù)使用者：益陽宏業(yè)建筑勞務(wù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26