Зварювання при монтажі сталевих будівельних конструкцій

Відомчі будівельні норми України
Затверджено
Віце-президент корпорації
"_____"_____________19__р.
Зварювання при монтажі сталевих будівельних конструкцій

ВБН А.3.1-36-1-96

УЗГОДЖЕНО

Головний інженер фірми
Начальник комплексу КНТП
Л.А. Колесник
В.П. Адріанов
Керівник відділу

В.К. Таращук

Головний спеціаліст

Г.Д. Шкуратовський

Державна корпорація "Укрмонтажспецбуд"

УЗГОДЖЕНО

Заступник Голови
Держнаглядохоронпраці

УКРАЇНИ

_______________
23.04.96
Представленный на заключение проект ведомственных норм рассмотрен после внесения в него изменений по замечаниям первичной экспертизы.
Других замечаний у экспертов нет.
Проект нормалей может быть представлен для согласования в качестве Ведомственных строительных норм "Сварка при монтаже стальных строительных конструкций".
Эксперты:
член-корр. НАН Украины Л.М. Лобанов
канд. техн. наук В.П. Лозовский

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

УКРАИНЫ

Введено: «ИМЦ» ( г. Киев, ул. М. Кривоноса, 2а; т/ф. 249-34-04 )
Управление, организация и технология
Сварки при монтаже стальных строительных конструкций ВБН А.3.1-36-1-96
Вводится впервые

Предметом настоящих Ведомственных строительных норм являются единые комплексные требовании (далее – нормы), предъявляемые к подготовке под сварку, сварке и контролю качества сварных соединений при укреплении и монтаже стальных конструкций промышленных зданий и сооружений следующих групп:
Группа 1: сварные конструкции, работающие в особо тяжелых условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических или вибрационных нагрузок (балки рабочих площадок, подкрановые балки; элементы конструкций бункерных и загрузочных эстакад, фасонки ферм: пролетные строения транспортерных галерей: опоры больших переходов линий электропередач (ВЛ) высотой более 60 м и т.п.).
Группа 2: сварные конструкции, работающие при статической нагрузке (фермы, кроме фасонок; ригели рам, балки перекрытий и покрытий, опоры ВЛ, кроме указанных в группе 1, опоры транспортных галерей, прожекторные мачты, балки подвесных путей из двутавров.
Группа 3: сварные конструкции, также работающие при статических нагрузках, не входящих в группу 2 (колонны, стойки, опорные плиты, элементы настила перекрытий, конструкций, поддерживающие технологическое оборудование и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы).
Группа 4: вспомогательные конструкции зданий и сооружений (лестницы, трапы, площадки, ограждения, металлоконструкции кабельных каналов и т.п.).
Настоящие нормы обязательны для выполнения всеми организациями корпорации "Укрмонтажспецстрой", выполняющими работы по укрупнению и монтажу стальных строительных конструкций, выше указанных четырех групп, но могут использоваться и другими организациями на территории Украины независимо от ведомственной подчиненности.
1. Основные положения.
Нормы разработаны в соответствии с требованиями СНиП ІІ-23, СНиП 3.03.01.
Нормы предусматривают применение электродуговой сварки. Применение более прогрессивных способов сварки обуславливается на практике экономической и технологической целесообразностью. Один из разделов настоящего документа посвящен механизации сварочных процессов.
1.3. Сварку следует выполнять согласно проектам производства сварочных работ (ППСР) или по технологическим картам, разработанным специализированной организацией в соответствии с требованиями настоящих норм и проектной документации.
1.4. Нормы содержат сведения об основных и сварочных материалах, конструкций сварных монтажных соединений, последовательность и технику выполнения сварных швов, требования, предъявляемые к сборке и сварке элементов конструкций, качеству сварных соединений.
Правила техники безопасности должны выполняться в соответствии со СНиП ІІІ-4, ППБ-05, Правилами пожежної безпеки в Україні, 1995 р., Ведомственными правилами РТМ 36 Украина 14, ВНАОТ 6.1.36-6.01, ВНАОТ 6.1.36-5.03.
Сварку должны выполнять рабочие, имеющие удостоверения на право производства сварочных работ, выданные в соответствии с утвержденными Правилами аттестации сварщиков. К сварке конструкций из сталей с пределом текучести более 390 МПа (40 кгс/мм2) допускаются рабочие, имеющие удостоверения на право робот по сварке этих сталей. К неразрушающему контролю качества сварных соединений надлежит привлекать специалистов, имеющих право производства этих работ.
Руководство сварочными работами должно осуществлять лицо, имеющее документ о специальном образовании или подготовке в области сварки.
1.7. При наличии соответствующих требований в ППСР или другой технологической документации каждый рабочий перед сваркой конструкций должен сварить под наблюдением руководителя пробные стыковые соединения из того же вида проката (марки стали, толщины), в тех же пространственных положениях и при использовании тех же режимов, материалов и оборудования, что и при выполнении монтажных швов.
Размеры пластин, форма и размеры образцов для механических испытаний, изготовленных из пробных сварных соединений, должны соответствовать ГОСТ 6996-66.
1.8. Механические испытания следует производить в объеме, указанном в табл. 1 (для одного пробного соединения).
1.9. При неудовлетворительных результатах механических испытаний разрешается повторная сварка пробных соединений.
1.10. При температуре воздуха ниже минус 30 0С следует сваривать пробные соединения в этих условиях.
Таблица 1
Вид испытаний Число образцов Нормируемый показатель
1. Статическое растяжение 1 Временное сопротивление разрыву не менее нижнего предела временного сопротивления основного металла (или разрыв по основному металлу)
2. Статический изгиб 2 Угол изгиба, град, для сталей толщиной, мм, не менее:

углеродистых – до 20-100;
св. 20-80

низколегированных – до 20-80;
св. 20-60
3. Ударный изгиб (для толщины металла 12 мм и выше) 3 Ударная вязкость не менее величины, указанной в чертежах или технической документации

1.11. Свариваемые поверхности и рабочее место сварщика следует защищать от дождя, снега, ветра. В зимнее время необходимо иметь вблизи рабочих мест инвентарное помещение для обогрева.
1.12. Колебания напряжения питающей сварочные посты электросети не должны превышать ± 5% номинального значения. Поэтому следует питать сварочные посты от отдельного фидера. Сварочное оборудование рекомендуется располагать в машинных залах – передвижных помещениях контейнерного типа.
Сварщик должен ставить личное клеймо на расстоянии 40-60 мм от границы выполняемого им шва (если шов выполняла группа сварщиков – то в начале и в конце своего участка шва). Взамен постановки клейм допускается составление исполнительных схем с подписями сварщиков.
Руководитель сварочных работ на объекте должен систематически вести Журнал сварочных работ (форму см. в приложении А), иметь сертификаты на сварочные материалы, своевременно давать заявки на проведение предупредительного (выборочного) и приемочного неразрушающего контроля качества сварных соединений и хранить соответствующие заключения.
2. Свариваемые (основные материалы)
2.1. Материалы, применяемые при монтаже строительных конструкций, должны отвечать требованиям соответствующих стандартов, технических условий и рабочих чертежей.
2.2. Для изготовления строительных конструкций применяют низкоуглеродистые стали, а также низколегированные стали повышенной и высокой прочности (см. табл.2). Химический состав и механические характеристики наиболее часто применяемых марок сталей приведены в табл. 3 и 4.
Таблица 2
Сталь по ГОСТ 27772 Заменяемая марка стали ГОСТ или ТУ
С235 ВСт3кп2 ГОСТ 380
ВСт3кп2-1 ТУ 14-1-3023
С245 ВСт3пс (листовый прокат толщиной до 20 мм, фасонный – до 30 мм) ГОСТ 380
ВСт3пс6-1 ТУ 14-1-3023
С255 ВСт3пс5, ВСт3Гпс5, ВСт3пс6
(листовый прокат толщиной св. 20 до 40 мм, фасонный – св. 30 мм) ГОСТ 380
ВСт3Гпс-5-1, ВСт3сп5-1 ТУ 14-1-3023
С275 ВСт3сп6-2 ТУ 14-1-3023
С285 ВСт3сп5-2, ВСт3Гпс5-2 ТУ 14-1-3023

С345, С345Т 09Г2 ГОСТ 19281

09Г2С, 14Г2 (листовой, фасонный прокат толщиной до 20 мм) ГОСТ 19281
15ХСНД (листовой прокат толщиной до 10 мм, фасонный – до 20 мм)

12Г2С гр. 1 ТУ 14-1-4323
С345, С345Т 09Г2 гр. 1 и 2, 09Г2С гр. 1
14Г2 гр. 1 (фасонный прокат – до 20 мм) ТУ 14-1-3023
ВСтТпс ГОСТ 14637

С345К 10ХНДП ГОСТ 19281

ТУ 14-1-1217
С375, С375Т 09Г2С гр. 2 ТУ 14-1-3023

12Г2С ТУ 14-1-4323

14Г2 гр. 1 (фасонный прокат толщиной св. 20) ТУ 14-1-3023
14Г2 гр. 2 (фасонный прокат толщиной до 20 мм)

14Г2 (прокат толщиной св. 20 мм) ГОСТ 19281
10Г2С1, 15ХСНД (фасонный прокат толщиной св. 20 мм)

10ХСНД (фасонный прокат, листовой – до 10 мм)
С390, С390Т 14Г2АФ, 10Г2С1 (термоупрочненная),
10ХСНД (листовой прокат толщиной св. 10 мм) ГОСТ 19281
С390К 15Г2АФДпс ГОСТ 19281-89
С440 16Г2АФ, 18Г2АФпс, 15Г2СФ (термоупрочненная) ГОСТ 19281

С590 12Г2СМФ ТУ 14-1-1308

Примечание.
В обозначении класса стали по ГОСТ 27772 показан минимальный предел текучести (например, у класса С590 предел текучести равен 590 МПа).
2.4. Большинство сталей, применяемых для изготовления строительных конструкций относятся к хорошо свариваемым. Повышенное содержание углерода и легирующих примесей ухудшает свариваемость.
Предварительную оценку свариваемости можно дать по химическому составу стали, влияние которого выражают через эквивалент углерода по эмпирической формуле:

где С, Mn, Ni, Cr, Mo, V, соответственно, содержание углерода, марганца, никеля, хрома, молибдена и ванадия в металле, %.
При Сэкв. менее 0,25 свариваемость стали хорошая. Удовлетворительно сваривающиеся стали имеют Сэкв. = 0,25-0,35. Это низколегированные стали повышенной прочности с пределом текучести менее 390 МПа.
У сталей с Сэкв. = 0,35-0,45 свариваемость ограниченная. Эти стали высокой прочности с пределом текучести 390-590 МПа (16Г2АФ, 12Г2СМФ и т.п.), требующие применения специальной технологии сварки во избежание возникновения трещин.
3. Сварные соединения
3.1. В металлоконструкциях имеют место следующие виды сварных соединений:
а) стыковые – наиболее распространенные, характеризуются высокой прочностью при статических и динамических нагрузках, наименьшими собственными напряжениями ж деформациями при сварке;
б) тавровые – характерны для конструктивных элементов балок, колон