Сп 53-101-98 изготовление и контроль качества стальных строительных конструкций
Настоящий Свод правил (далее - СП) содержит общие положения по заводскому изготовлению и контролю качества стальных строительных конструкций зданий и сооружений промышленного, общественного и жилого назначения.
СП не распространяется на стальные конструкции: железнодорожных и автодорожных мостов;
- резервуаров и газгольдеров; корпусов доменных печей и кауперов; гидротехнических сооружений.
12.2 Механические свойства металла сварных соединений должны соответствовать следующим требованиям ГОСТ 6996. Относительное удлинение св. соединения должно быть не ниже 16 %.
12.5 Ручная дуговая сварка применяется для выполнения прихваток при сборке конструкций, при исправлении дефектов сварных соединений, при сварке швов, расположенных в труднодоступных местах или различных пространственных положениях, когда применение механизированной сварки затруднено или нецелесообразно;
- автоматическая сварка под флюсом применяется в основном при укрупнении листовых заготовок, при сварке связующих швов в элементах составного сечения, при изготовлении полотнищ резервуаров и т.п.;
- механизированная сварка в защитных газах является универсальным и наиболее широко применяемым способом сварки в условиях преобладающего на заводах металлоконструкций единичного характера производства.
12.16 Отклонения размеров швов от проектных не должно превышать значений, указанных в ГОСТ 5264, ГОСТ 14771, ГОСТ 8713, ГОСТ 11533, ГОСТ 11534, ГОСТ 23518.
12.22 . Контроль качества сварных соединений содержит две последовательно осуществляемые группы мероприятий: операционный контроль, приемочный контроль (входной контроль рассмотрен в разделе 4).
12.25 Приемочный контроль качества швов сварных соединений осуществляется следующими основными методами: внешним осмотром и измерением, ультразвуком, радиографическим, капиллярным, пузырьковым, механическими испытаниями контрольных образцов и др.
12.26.В зависимости от конструктивного оформления, условий эксплуатации и степени ответственности швы сварных соединений разделяются на I, II и III категории.
12.29 По результатам неразрушающего контроля швы сварных соединений должны удовлетворять требованиям, указанным в таблице 10.
| Вид дефекта | Категория шва (тип шва) по таблице 8 | Допустимые размеры и расположение дефекта |
| Трещины | Все | Не допускаются трещины любой ориентации и длины |
| Подрезы. Несплавления по кромкам | I | Не допускаются кроме дефектов глубиной не более 1 мм, расположенных на ребрах жесткости, к которым не прикрепляются элементы связи и прочее |
| II и III | Не допускаются дефекты, расположенные поперек усилий. Допускаются дефекты, расположенные вдоль усилий, глубиной не более 1 мм при ширине до 2 мм и плавных очертаниях | |
| Поры. Шлаковые включения | Не допускаются скопления и цепочки дефектов. Допускаются единичные дефекты диаметром не более 1 мм для проката толщиной до 25 мм и не более 4 % толщины для проката толщиной свыше 25 мм. При этом количество дефектов не должно превышать четырех на участке длиной 400 мм, а расстояние между ними должно быть не менее 50 мм | |
| II | Допускаются скопления и цепочки дефектов на отдельных участках шва суммарной площадью не более 5 % площади продольного сечения шва на участке длиной не более 50 мм, при этом расстояние между близлежащими концами цепочки должно быть не менее 400 мм. Допускаются единичные дефекты диаметром не более 2 мм в количестве не более шести на участке длиной 400 мм при расстоянии между ними не менее 10 мм | |
| III | Допускаются скопления и цепочки дефектов протяженностью не более 20 % длины шва. Допускаются единичные дефекты диаметром не более 3 мм в количестве не более шести на участке длиной 400 мм | |
| Непровары в корне шва | I | Не допускается кроме угловых швов нахлесточных и тавровых соединений, в которых полный провар не предусмотрен в проектной документации |
| II (тип 4) | Допускаются непровары высотой не более 5 % толщины свариваемых элементов и длиной не более 50 мм при расстоянии между концами не менее 400 мм (возможность установления более льготных требований может быть согласована с проектной организацией в зависимости от условий эксплуатации) | |
| Межваликовые впадины в многопроходных швах | I | Допускаются глубиной не более 0,5 мм |
| II (тип 4) | Допускаются глубиной не более 1 мм | |
| II (тип 5) | Допускаются: глубиной не более 1,5 мм для угловых швов с катетом 10-12 мм и не более 2 мм при размерах катета 14-20 мм |
12.32. У обнаруженных в металле сварных соединений трещин должна быть установлена протяженность и глубина. Концы трещины должны быть засверлены (диаметр отверстия 5- 8 мм) с припуском по 15 мм с каждого конца. Затем производится подготовка участка под заварку путем создания - образной разделки кромок (угол раскрытия 60-70 °).
Аналогично производится подготовка ремонтируемых участков при исправлении швов с недопустимыми порами, шлаковыми включениями и несплавлениями. Исправление пор и шлаковых включений допускается производить увеличением расчетного сечения швов путем подварки без предварительной разделки металла.
12.33 При заварке дефектов должна быть обеспечена твердость металла не выше 400НV, для чего может потребоваться предварительный подогрев исправляемого участка.
Подрезы глубиной не более 0,5 мм при толщине проката до 20 мм и не более 1 мм при толщине проката свыше 20 мм, а также местные подрезы (длиной до 20 % длины шва) разрешается исправлять зачисткой без последующей заварки.
12.35. Исправление остаточных деформаций конструкций, возникших после сварки осуществляется способами механического, термического или термомеханического воздействия
12.37 Термическую и термомеханическую правку производят путем местного нагрева металла до температуры, не превышающей 700 °С (во избежание разупрочнения термообработанного проката). Для горячекатаного проката допускается нагрев до температуры 900 °С. Термомеханическую правку сложных форм деформаций с применением статических нагрузок (пригрузом, домкратами, распорками) надлежит производить при температуре зон нагрева 650-700 °С. При этом остывание металла ниже 600 °С не допускается. Запрещается охлаждать нагретый металл водой.
10.2.14. При двусторонней ручной или механизированной дуговой сварке стыковых, тавровых и угловых соединений с полным проплавлением необходимо перед выполнением шва с обратной стороны удалить его корень до чистого бездефектного металла.
10.1.4. До начала работ каждый сварщик предварительно должен сварить стыковые пробные (допускные) образцы для последующих механических испытаний из того же вида проката (марки стали, диаметра, толщины), тем же способом сварки, в том же пространственном положении и при использовании тех же режимов, материалов и оборудования, что предусмотрено проектом и ППСР. Изготовление пробных образцов должно выполняться в присутствии лица, ответственного за сварочные работы по 10.1.1.
10.1.5. Размеры пластин для пробных образцов стальных конструкций, а также форма и размеры образцов для механических испытаний, изготовляемых из сваренного пробного образца после внешнего осмотра и измерения стыкового шва, должны соответствовать требованиям ГОСТ 6996. Формы и размеры заготовок стержней и пластин для пробных образцов арматуры железобетонных конструкций должны соответствовать требованиям ГОСТ 14098, [5], ГОСТ 10922.
10.1.6 После внешнего осмотра и измерений механические испытания необходимо проводить по ГОСТ 6996, ГОСТ 10922 и [6] в объеме, указанном в таблице 10.1. При неудовлетворительных результатах механических испытаний разрешается дополнительная сварка пробных образцов, при повторной ситуации сварщик к выполнению проектных (деловых) сварных соединений не допускается.
Таблица 10.1
| Вид испытания | Число образцов, шт. | Нормируемый показатель |
| Стальные конструкции | ||
| Статическое растяжение | Временное сопротивление разрыву - не менее нижнего предела временного сопротивления основного металла, регламентируемого государственными стандартами | |
| Статический изгиб | Угол статического изгиба, град, для сталей толщиной, мм: углеродистых до 20 - не менее 100 свыше 20 - не менее 80 низколегированных до 20 - не менее 80 свыше 20 - не менее 60 | |
| Ударный изгиб металла шва | Ударная вязкость - не менее величины, указанной в технологической документации на монтажную сварку данной конструкции | |
| Арматура железобетонных конструкций | ||
| Растяжение до разрушения | Оценка результатов по ГОСТ 10922, [6] |
10.1.8 Колебания напряжения питающей сети электрического тока, к которой подключено сварочное оборудование, не должны превышать ±5 % номинального значения. Оборудование для автоматизированной и ручной многопостовой сварки следует питать от отдельного фидера.
10.2.7 Ручную и механизированную дуговую сварку конструкций разрешается выполнять без подогрева при температуре окружающего воздуха, приведенной в таблице 10.2. При более низких температурах сварку надлежит производить с предварительным местным подогревом стали до 120 - 160 °С в зоне шириной 100 мм с каждой стороны соединения.
Таблица 10.2
| Толщина свариваемых элементов, мм | Минимально допустимая температура окружающего воздуха, °С, при сварке конструкций | ||||
| решетчатых | листовых объемных и сплошностенчатых | решетчатых | листовых объемных и сплошностенчатых | решетчатых и листовых | |
| из стали | |||||
| углеродистой | низколегированной с пределом текучести, МПа (кгс/мм2) | ||||
| ≤ 390 (40) | > 390 (40) | ||||
| До 16 | -30 | -30 | -20 | -20 | -15 |
| Свыше 16 до 30 | -30 | -20 | -10 | ||
| » 30 » 40 | -10 | -10 | При толщине более 25 мм предварительный местный подогрев производить независимо от температуры окружающего воздуха | ||
| » 40 |
10.2.8 Автоматизированную дуговую сварку под флюсом разрешается производить без подогрева при температуре окружающего воздуха, приведенной в таблице 10.3, и производить на расстоянии 80 - 100 мм от оси шва с обратной стороны подогреваемого элемента, а при более низкой температуре следует производить предварительный местный подогрев по 10.2.7.
Таблица 10.3
| Толщина свариваемого элемента, мм | Минимально допустимая температура окружающего воздуха, °С, при сварке конструкций из стали | |
| углеродистой | низколегированной | |
| До 30 | -30 | -20 |
| Свыше 30 | -20 | -10 |
10.2.9 Автоматизированную электрошлаковую сварку элементов независимо от их толщины в конструкциях из низколегированных или углеродистых сталей допускается выполнять без предварительного подогрева при температуре воздуха до минус 65 °С.
10.1.10. Производственный контроль качества по ГОСТ 16037 для сварочных работ должен включать по процессу производства:
- входной контроль рабочей технологической документации, наличия паспортов (сертификатов) на основной металл, на металлоконструкции, арматурные и закладные изделия, основные сварочные материалы, квалификации сварщиков, состояния оборудования, инструмента и приспособлений, качество сборки и подготовки элементов под сварку;
- операционный контроль сборочных и сварочных процессов, технологических операций и качества выполняемых сварных соединений;
- приемочный контроль качества с основными контролируемыми признаками: размеров сборного соединения, узла, конструкции, наличие наружных и внутренних дефектов, механические свойства сварных соединений, наличие маркировки и клеймения и правильность ведения документации, по полноте охвата - выборочный и сплошной, по применяемым средствам контроля - измерительный, неразрушающий и разрушающий
10.4.3. Методы и объемы контроля должны соответствовать требованиям проектной документации, таблице 10.6 и ППСР.
Таблица 10.6
┌────────────────────────────────────────┬────────────────────────────────┐
│ Методы контроля │ Типы швов конструкций, объем │
│ │ контроля │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│1 Внешний осмотр и измерения по │Все типы швов конструкций в │
│ ГОСТ 3242 с проверкой геометрических │объеме 100% │
│ размеров и формы швов и наличия │ │
│ наружных дефектов по ГОСТ 3242 │ │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│2 Неразрушающий ультразвуковой │Все типы швов конструкций в │
│ контроль по ГОСТ 14782 │объеме не менее 0,5% длины швов │
│ │<*> и более по указаниям в │
│ │проекте с учетом дополнительных │
│ │требований раздела 4 │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│3 Радиографический, магнитопорошковый │ То же │
│ и др. по ГОСТ 7512, ГОСТ 21104, │ │
│ ГОСТ 21105, ГОСТ 25225 │ │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
КонсультантПлюс: примечание.
В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется
в виду ГОСТ 3242-79, а не ГОСТ 3285.
│4 Испытания на непроницаемость и │ То же │
│ герметичность по ГОСТ 18442, │ │
│ ГОСТ 3285 │ │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│5 Механические испытания контрольных │Все типы сварных швов │
│ образцов по ГОСТ 6996 │конструкций, для которых │
│ │требования механических свойств │
│ │предусмотрены чертежами КМ │
├────────────────────────────────────────┼────────────────────────────────┤
│6 Металлографические исследования │ То же │
│ макрошлифов на торцах швов кон- │ │
│ трольных образцов или на торцах │ │
│ стыковых швов сварных соединений │ │
├────────────────────────────────────────┴────────────────────────────────┤
│ <*> Места обязательного контроля должны быть указаны в проекте. │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
10.4.4. По внешнему осмотру и измерениям качество швов должно удовлетворять требованиям таблице 10.7.
┌───────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐
│ Элементы сварных │ Требования к качеству, допустимые размеры │
│ соединений, наружные │ дефектов │
│ дефекты │ │
├───────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────┤
│Поверхность шва │Равномерно-чешуйчатая, без прожогов, │
│ │наплывов, сужений и перерывов. Плавный │
│ │переход к основному металлу (следует │
│ │оговорить в чертежах КМ и КМД) │
│ │ │
│Подрезы │Глубина до 5% толщины свариваемого проката, │
│ │но не более 1 мм │
│ │ │
│Дефекты удлиненные и │Глубина до 10% толщины свариваемого проката, │
│сферические одиночные │но не более 3 мм. │
│ │Длина - до 20% длины оценочного участка <*> │
│ │ │
│Дефекты удлиненные и │Глубина до 5% толщины свариваемого проката, │
│сферические в виде цепочки │но не более 2 мм. │
│или скопления │Длина - до 30% длины оценочного участка. │
│ │Длина цепочки или скопления - более удвоенной│
│ │длины оценочного участка │
│ │ │
│Дефекты (непровары, цепочки│Расстояние между близлежащими концами - не │
│и скопления пор), │менее 200 мм │
│соединение по длине шва │ │
│Швы сварных соединений │ │
│конструкций, возводимых или│ │
│эксплуатируемых в районах с│ │
│расчетной температурой ниже│ │
│минус 40 °C и до минус │ │
│65 °C включительно │ │
│Непровары, несплавления, │Не допускаются │
│цепочки и скопления │ │
│наружных дефектов │ │
│Подрезы: │Глубина - не более 0,5 мм при толщине │
│вдоль усилия │свариваемого проката до 20 мм и не более 1 мм│
│ │- при большей толщине │
│местные поперек усилия │Длина - не более удвоенной длины оценочного │
│ │участка │
├───────────────────────────┴─────────────────────────────────────────────┤
10.4.8. По результатам радиографического контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям таблиц 10.7 и 10.8.
┌───────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┐
│ Элементы сварных │ Требования к качеству, │
│ соединений, │ допустимые размеры дефектов │
│ внутренние дефекты │ │
├───────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────┤
│Соединения, доступные для │Высота - до 5% толщины свариваемого │
│сварки с двух сторон, │проката, но не более 2 мм. │
│соединения на подкладках │ │
│ непровары в корне шва │Длина - не более удвоенной длины оценочного │
│ │участка │
│ │ │
│Соединения без подкладок, │ │
│доступные для сварки с │ │
│одной стороны │ │
│ непровар в корне шва │Высота - до 15% толщины свариваемого проката,│
│ │но не более 3 мм │
│ образующие цепочку или │Высота - не более 0,5h <*> │
│ скопления │Длина - не более длины оценочного участка │
│ удлиненные │Протяженность не более отношения S <*> │
│ │ - │
│ │ h │
│ непровары, цепочки и │Расстояние между близлежащими концами не │
│ скопления пор, соединение │менее 200 мм │
│ по длине шва │ │
│ суммарные в продольном │Суммарная площадь на оценочном участке - не │
│ сечении шва │более S <*> │
│ │ │
│Швы сварных соединений │ │
│конструкций, возводимых или│ │
│эксплуатируемых в районах с│ │
│расчетной температурой ниже│ │
│минус 40 °C до минус 65 °C │ │
│включ., а также │ │
│конструкций, рассчитанных │ │
│на выносливость │ │
│непровары, несплавления, │Не допускаются │
│удлиненные дефекты, цепочки│ │
│и скопления дефектов │ │
│ │ │
│Одиночные сферические │Высота не более 0,5h <*> │
│дефекты │Расстояние между соседними дефектами - не │
│ │менее удвоенной длины оценочного участка │
├───────────────────────────┴─────────────────────────────────────────────┤
│ <*> Значения h и S следует принимать по таблице 10.9. │
│ │
│ Примечание. Чувствительность контроля должна соответствовать третьему│
│классу. │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
| Наименьшая толщина элемента конструкции в сварном соединении, мм | Длина оценочного участка, мм | Допустимые размеры одиночных дефектов | |
| h, мм | S, мм2 | ||
| От 4 до 6 | 0,8 | ||
| Св. 6 до 8 | 1,2 | ||
| " 8 " 10 | 1,6 | ||
| " 10 " 12 | 2,0 | ||
| " 12 " 14 | 2,4 | ||
| " 14 " 16 | 2,8 | ||
| " 16 " 18 | 3,2 | ||
| " 18 " 20 | 3,6 | ||
| " 20 " 60 | 4,0 |
10.4.9. По результатам ультразвукового контроля швы сварных соединений конструкций должны удовлетворять требованиям таблицы 10.10.
────────────┬───────────────┬──────────┬─────────────────────┬───────────┐
│ Сварные │ Наименьшая │ Длина │ Фиксируемая │Допустимое │
│ соединения │ толщина │оценочного│эквивалентная площадь│ число │
│ │ элемента │ участка, │ одиночного дефекта, │ одиночных │
│ │ конструкции в │ мм │ мм2 │дефектов на│
│ │ сварном │ ├──────────┬──────────┤ оценочном │
│ │соединении, мм │ │наименьшая│допустимая│ участке, │
│ │ │ │поисковая │оценочная │ шт. │
├────────────┼───────────────┼──────────┼──────────┼──────────┼───────────┤
│Стыковые, │ Св. 6 до 10 │ 20 │ 5 │ 7 │ 1 │
│угловые │ " 10 " 20 │ 25 │ 5 │ 7 │ 2 │
│тавровые, │ " 20 " 30 │ 30 │ 5 │ 7 │ 3 │
│нахлесточные│ " 10 " 20 │ 30 │ 7 │ 10 │ 3 │
└────────────┴───────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴───────────┘
10.4.15. Сварные соединения, контролируемые при отрицательной температуре окружающего воздуха, следует просушивать нагревом до полного удаления замершей воды и смазки.
10.1.6. После внешнего осмотра и измерений механические испытания необходимо проводить по ГОСТ 6996, ГОСТ 10922 и [6] в объеме, указанном в таблице 10.1. При неудовлетворительных результатах механических испытаний разрешается дополнительная сварка пробных образцов, при повторной ситуации сварщик к выполнению проектных (деловых) сварных соединений не допускается.
4.12.3. Сварные соединения, качество которых требуется согласно проекту проверять при монтаже физическими методами, надлежит контролировать одним из следующих методов: радиографическим или ультразвуковым в объеме 5% - при ручной или механизированной сварке и 2% - при автоматизир.сварке.
Места обязательного контроля должны быть указаны в рабочей документации. Остальные сварные соединения следует контролировать в объеме, указанном в разделе 10