导管架加工设计(总)

表示开10个深的坡口.
表示贴角焊10个高度 的焊缝.
⑵开坡口的箭头方向应该迎着要开坡口的一侧标上去。 如 表示 边开坡口 不可用
故
表示 板开坡口
⑶若符号标在水平线以下，表示开坡口及焊接在工件正面进行。若符号标在 水平线以上则表示工作在工件背面进行。
背面 正面
背面
指在"背面焊接"
⑷若开坡口符号不标数字
What & learned from the project
1．订货：建造导管架需要钢材。估算此导管架的钢材需要量及买进这些钢材的 过程称为订货。 估算导管架钢材需要量的方法是：依据设计图纸提供的各种构件的尺寸、比 重，算出他们的重量（材料不同的钢材重量分开计算） 。再按管径、壁厚、材质、 分类，最后相加得出的总重量即是导管架的钢材需要量。 注意：在按图纸估算构件长度时，应是精确长度只写出切割余量即可。然后 再根据钢材需要量决定所给余量，一般每 7～8 根增加一根余量。 2． 导管 （即桩腿） 180º线的决定， 原则是：导管顶端平面的最 低点，如图标出的四个最低点即 右手螺旋 是 180º线，然后依右手螺旋定则 定则 定出其他角度。 3．桩腿接长原则： 导管订货时是一段段订的（ 6 米一段或 按材质不同分段） ， 此 180° 次导管便是由九段组成的。在接 270° 长时各相邻段的纵焊缝应错开 90 º～180º，纵焊缝与其他焊缝（指 90° 平行的）应离开 76 ㎜以上。以免 0° 因此而影响结构强度。此外还应 避开各种相贯焊缝（根 API—2A 规范） 。 4．计算管材重量公式（单位㎜） ： W 0.2466 10 4 t ( D t ) L （㎏）
最小2英寸间隙 加强段 短粗板
D
如图：这种管节点称为简单节点——指主要的支撑没有搭接，并且没有节 点板、隔板或加强板。 9．搭接节点：部分荷载通过他们共用的焊接直接从一根拉筋传到另一根拉筋 搭接节点。 t 要求：①拉筋壁厚决不要超过弦杆壁厚； 弦杆 ②若两拉筋直径同，壁厚不同时， 应取壁厚大的为直通杆件； 。 若壁厚同，则取直径大的为直通 杆件； 若壁厚、直径都不同，则应根据 直通拉筋 计算决定，哪个贯通应力最好。 10．焊接符号的意义： ⑴
⑽直线堆焊缝：这是堆焊缝的一种形式，这种堆焊缝在焊接时无横向摆动。 ⑾关于角焊缝： 符号中的“4”表示直角边长度。但有效高 度的定义为“理论值” ：从接头的根部到内接于角焊缝横截 面中的最大直角三角形斜边的垂直距离。 “真实值” ：从角焊 缝根部到其表面的最短距离。 ⑿焊缝趾部：指焊缝表面与基本金属之间相接之点。 23．注意： 16" 以上的管子为有缝管（卷制） 。 16" 以下的为无缝管。 24．详图记号为 阴影直指有关部分，不可拉出；
l
34．数控切割机加工范围： ① 250~1100 ㎜， ②斜长小于 80 ㎜
③夹角须大于 30°，管长：最小 2～3m，最重 6T 35．国产最常用钢种 A3 钢（即 3 号钢） ，强度、塑性、韧性，以及焊接性能指 标为： s （屈服强度） 2400kg / cm 2 。与日本的 SS41（ s 2400kg / cm 2 ） ，美
其中： t —壁厚 D —管外径 L —长度 5． 对单倾斜导管， 由标高变实长应乘以 1.00499； 而对双倾的导管， 则乘以 1.00995 （当斜度为 1：10 时） 。 6．若小管（ Dx ）与大管相贯（ D ） ，则相贯圆形横向宽（指在展开图中） L D 360
主/弦杆 支杆（拉筋） 加厚板
注：对正焊缝长度无限制（即受力方向与焊缝垂直时） ，贴角焊缝的长度最 小为 8 h f 。 38． 焊件焊前预热和焊后热处理是防止焊接变形和减小残余应力的有效方法。因 为预热可减小焊缝与基本金属的温差，焊后热处理相当于退火。 39．型钢价格比钢材价格低 15～20％。 40．余弦公式： BC 2 AB 2 AC 2 2 AB AC cos 41．对于马鞍口，其上的坡口，所有大斜边即大坡口（如果有双坡口的话）都在 管子外测。 42．层间温度（interpass temperature）指在多道焊中，在下一焊道开始之前的那 条熔敷焊道的温度。 43．焊层：包括有一条或多条焊道的一层焊缝金属。 44．咬边：指熔入焊缝根部或趾部处的基本金属之内的沟槽，该沟槽未被焊缝金 属填满。 45．关于节点焊接详图的总结 ⑴定义： 二面角 ：设支管内皮与主管外表面的相交线为 L ,在 L 上取一点 P 。过 P 作支管内皮 （即支管内圆柱表面的切面） ，再过 P 作主管外圆柱面的切面。 这两个切面的夹角 ，即为所需二面角。 坡口角 ：在求二面角的具体值时，先是通过 P 点在各自的平面内向二面 的交线引垂线。两垂线的夹角值即为所求。 现在，以此两交叉垂线做一平面 K，当然二面角 在此平面中，现在坡口 角 亦在此平面 K 中。 坡口与此平面交出一线 N， 此 N 与另一垂线， 即母材 （主 管）切面内的垂线，的夹角即为坡口角 。
国的 A36（ s 2520kg / cm 2 ） ，苏联的 CT3（ s 2400kg / cm 2 ）相似。 36．对接焊缝的优点： 传力直接、平顺、没有显著的应力集中现象，因而受力性能良好，对于承受 静、动载的构件连接都适用，此外焊缝所需焊条消耗量较省，但焊缝质量要求严 格，焊件之间间隙要求较严。 如何开剖口： ① 当板厚 10mm 时不开剖口，但间隙 c 0.5 ~ 2mm ， 若 5mm 可单面焊， 6 10mm 时要双面焊； ② 当板厚 10 ~ 20mm 时，采用 V 型剖口； ③ 当 20mm 时，采用Х型剖口。 注：V 型剖口的施焊次序为：先焊正面，然后翻转去渣，再补焊焊根，以减 轻焊根的应力集中影响。
对接焊缝形式
单边 型
型
型
37．贴角焊缝： 焊缝高度的规定： 为避免焊缝高度过大，施焊时热量过 分集中而烧损基本金属，贴角焊缝的最大 高度应加以限制。一般规定： ① 4 h f 1.2 1 薄厚度； ②当贴角焊缝位于板边缘时，h f 不得超过 该板厚度，且宜比板厚小 1～2 ㎜。当板厚小 于 6 ㎜时， 则取 h f 等于板厚。 对于水下钢结构， 考虑腐蚀影响，最小高度为 6 ㎜。 常见焊缝高度为 6、8、10、12 ㎜。 对焊缝长度的规定： 焊缝越长，剪应力分布越不均匀。对静载 无所谓，因为焊缝具有一定的塑性，在破坏剪应力分布趋向均匀，故工程计算中 可按平均剪应力计算。 但在动载作用下， 就容易在焊缝两端应力较大处首先剪裂。 所以为了减轻剪应力分布不均匀程度，必须对侧焊缝的最大计算长度 l f 加以限 制，受静载时 l f 60h f ，受动载时 l f 40h f （ h f －焊缝高度） 。当大于上述数值 时，其超过部分在计算中不予考虑。 其中 1 为两焊件较
Dx D 7 ． 缩 写 ： API ＝ American petroleum institute.美国石油学会 8．根据 API-RP-2A 规范： A 至少应为 d 或 24" ,取其较大值； D B 不超过 （offset 值） ； 4 D C 至少应为 或 12" ,取其较大值。 4 其中： 2 arcsin
29．桩腿（导管）的 0°，180°点 当桩腿倾斜时，最低点为 180°点，最高的为 0°点。 当桩腿垂直时，在 y 轴正方向的点为 0°点，在 y 轴负方向的 点为 180°点。 上母线：通过 0°点的母线； 下母线： 通过 180°点的母线 （当导管垂直时才存在上下母线） 。 30．拉筋的 0°及 180°母线 当拉筋与弦杆相交时，若形成一钝角和锐角，则锐角处交点为 0°点，钝角处交点为 180°点。过加工图左端 0°、180°点所作 的母线为 0°线、180°线。 当有偏心时，过拉筋轴线作平行于弦杆轴线的平面，平面上与 弦杆成锐角一侧的母线即为 0°线，成锐角一侧的母线为 180°线。 当拉筋与弦杆垂直时的 0°， 180°线的确定， 按弦杆轴线的正
（一号）
厚为3，宽为32
21．若图中杆件太长画不开，但要标整个尺寸应用双 箭头表示，如图： 22．焊接术语： ⑴衬垫：指为了支撑熔化的焊缝金属而在焊接头根部放置的材料（如金属、 焊缝金属、碳、粒状焊剂、气体等） 。 ⑵环形衬垫 （backing ring） :多用于管道焊接。 还有窄带衬垫 （backing strip 或 backing strap）.指衬垫形状如窄带。 ⑶基本金属（base metal）被焊接的，被钎焊的或被切割的金属。 ⑷填充金属： 指为形成焊接接头、 铜焊或锡焊接头而外加的金属。 如： 焊条、 焊剂、衬垫填充金属、扩散焊料和低温焊料。 ⑸焊层：包括有一条或多条焊道的一层焊缝金属。 ⑹角焊缝焊角：由接头根部至焊缝趾部的距离 d。 ⑺焊道：沿接头或焊缝完成一次简单的纵向持续焊接操作过程， 其结果是形成一条所谓的“堆焊缝” 。 ⑻根部间隙（root opening 或 root gap） ：指在接头的根部，两被 连接零件之间的间隔。 ⑼焊缝尺寸（weld size） ：对坡口焊缝来说指接头熔深（倒角深度＋根部深 度） ；对等边角焊缝来说指能内接于角焊缝横截面中的最大等腰直角三角 形斜边的腰长。
剖面图记号为 ，不可用六角行。 详图中的记号为数字；剖面记号为字母。 25．加工图的左端与右端： 对水平杆件，在 x 轴向，节点号小的为左端，y 轴上，节点号小的为右端。Z 坐标上，节点号大的为左端，即顶端为左端。 注意：①此项规定主要用于计算机中，在一人画图时，不一定按此规定； ②x、y 坐标的选取可是任意的，不一定按号递增的方向确定 x、y 方 向。但，z 轴一般是向上的，节点号也是沿轴递增。 26．轴交角θ 定义：主管轴线与支管轴线的夹角的钝角。 当有偏心时，作两轴线的公共垂线，使轴线在此垂直线上平行移动，当两轴 线相交时的夹角即为轴交角，再取钝角。 27．偏心量 z 主管轴线与支管轴线不相交而形成力矩关系时，便产生偏心。作两轴线的公 共垂线，使一轴线垂直在公垂线上平行移动至相交，此运动量为偏心值。 28．扭转量 T 依据右手定则，大拇指方向为小节点号指向大节点号（左→右） 。由左端 180°点转到右端 180°时的外圆弧长的扭转量 T。 T r ， －弧度， r －外半径