¶ 05090 金屬接合
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第05090章
金屬接合
1. 通則
1.1 本章概要
說明金屬接合(機械性接合、銲接及熔接)所需之材料、施工等相關規定(鋼橋及建築物鋼結構之銲接不在本章範圍內)。
1.2 工作範圍
包括準備工作、施工要求等相關工作。
1.3 相關章節
第03210章--鋼筋
1.4 相關準則
1.4.1 中華民國國家標準(CNS)
(1)CNS 560 A2006 鋼筋混凝土用鋼筋
(2)CNS 567 B2098 熱作鉚釘
(3)CNS 2947 G3057 銲接結構用軋鋼料
(4)CNS 2957 Z7026 軟鋼用氣銲填料棒
(5)CNS 3828 G3086 機械構造用碳鋼鋼料
(6)CNS 4437 G3103 機械結構用碳鋼鋼管
(7)CNS 6185 G3123 一般結構用銲接H形輕型鋼
(8)CNS 7993 G3154 一般結構用熔銲接H型鋼
(9)CNS 12675 Z8094 鋁合金熔接縫超音波探傷試驗技術檢定之試驗法
(10)CNS 13013 Z7222 銅及銅合金TIG熔接、MIG熔接用熔接棒及熔接銅線
(11)CNS 13719 Z7268 軟鋼、高強度鋼及低溫用鋼用被覆銲條
(12)CNS 13867 H3166 銅及銅合金銲接管
(13)CNS 13868 H3167 鋁及鋁合金銲接管
(14)CNS 14596 Z7298 軟鋼、高強度鋼及低溫用鋼氣遮護及自遮護電弧銲接用包藥銲線
(15)CNS 14601 Z7303 軟鋼、高強度鋼及低溫用鋼MAG 及MIG 銲接用實心銲線
(16)CNS 15985-2 Z8143-2 銲工檢定試驗-熔融銲接-第2部:鋁及鋁合金
1.4.2 美國材料試驗協會(ASTM)
(1) ASTM A29/A29M Standard Specification for General Requirements for Steel Bars, Carbon and Alloy,Hot-Wrough 熱鍛之碳與合金鋼棒一般要求標準規範
(2) ASTM A108 Standard Specification for Steel Bars, Carbon and Alloy, Cold-Finished, Standard Quality
冷軋碳鋼棒和合金鋼棒之品質標準
(3) ASTM A307 Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60000 PSI Tensile Strength
碳鋼螺栓及剪力釘,60,000PSI之拉伸強度
(4) ASTM A576 Standard Specification for Steel Bars, Carbon, Hot-Wrought, Special Quality
熱鍛碳鋼棒之品質標準規範
1.4.3 美國銲接工程協會(AWS)
(1) AWS A5.10/A5.10M Welding Consumables—Wire Electrodes, Wires and Rods for Welding of Aluminum and Aluminum Alloys—Classification
鋁及鋁合金銲條及電銲條
(2) AWS A5.5/A5.5M Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding
掩弧銲(SMAW) 之低合金銲條分類
(3)AWS D1.1/D1.1M Structural Welding Code—Steel
鋼結構銲接規範
(4)AWS D1.2/D1.2M Structural Welding Code-Aluminum
鋁結構銲接規範
1.5 資料送審
1.5.1 品質管理
1.5.2 施工計畫
1.5.3 施工製造圖
1.5.4 製造廠商資料
(1) 提送接合用材料及產品材質、強度符合規定之試驗證明文件。
(2) 所採用之施工用機具及器材等技術文件。
(3) 提送供料或製造廠商之出廠證明文件及保證書正本。
1.6 運送、儲存及處理
1.6.1 運送至現場的產品應完好無缺。
1.6.2 製造廠商應將工程司核可之材料,放置於堅實平整有覆蓋及防潮設備之核准場所妥加保管,不得有生銹或變形、刮傷、污損等情形。
1.7 現場環境
1.7.1 銲接工作應於屋內施作為原則,如屋外銲接不能避免時,製造廠商應將施工計畫送經工程司核可,必要時應以帆布或圍板設置防風設備保護銲縫,始可進行銲接。
1.7.2 氣溫在0°C以下時不得銲接。雨天或相對濕度大於85%時亦不得銲接,銲接前應先確認銲接部位之表面及裡面無殘存水份時,才可實施銲接工作。
2. 產品
2.1 功能
本章工作係將同質或異類材料之金屬構件相互接合後成為整體單元,使其達到能傳遞結構應力之功能,所規定之接合方式分為下列數種:
2.1.1 機械性接合(Mechanical Fastening)
(1) 結構性接合:例舉但不限於續接器(Couplings)、螺栓(Bolts)、剪力釘(Welding Studs)、鉚釘(Rivets)等。
(2) 非結構性接合:例舉但不限於自攻牙螺絲(Self-taping Screws)、金屬板片互扣緊固(Metal Sheet Interlocking)、金屬板片摺疊滾壓密合(Metal Sheet Folded Connections)等。
(3) 使用時機例舉但不限於
A.鋼鐵金屬之接合
a.結構構件(含鋼筋)應採用續接器、螺栓、剪力釘等。
b.非結構構件之屋頂金屬板、輕隔間系統、空調風管及泛水板等,應採用自攻牙螺絲、互扣緊固、摺疊滾壓密合或鉚釘等。
B.非鐵金屬之接合
a.結構構件應採用螺栓、鉚釘等。
b.非結構構件之屋頂金屬板、裝飾金屬板片、輕隔間系統及泛水板等,應採用自攻牙螺絲、互扣緊固、摺疊滾壓密合或鉚釘等。
2.1.2 熔融銲接、軟銲等(Fusion Welding、Soldering etc.)其類別及使用時機,例舉但不限於銲接、熔接、低溫接合等,簡述如下:
(1) 銲接(Welding):可使用於鋼鐵金屬之接合,例舉但不限於電弧銲接(Electric Arc Welding)、碳弧銲(Carbon Arc Welding)等。
(2) 熔接(Fusion):可使用於鋼鐵金屬之接合,例舉但不限於鍛接 (Forge Welding)、熔融銲接(Fusion Welding)、氣體銲接(Gas Welding)、電阻銲接(Resistance Welding)等。
(3) 非鐵金屬接合:可使用於非鐵金屬之接合,例舉但不限於鋁銲(Alum-Silicon)、合金銲(Heat-resisting Alloys)、銅銲(Copper-Phosphorus)、硬銲(Brazing)等。
(4) 軟銲(Soldering):可使用於非鐵金屬之接合,例舉但不限於錫銲、銀銲(Silver)等。
2.1.3 高強度螺栓或熱處理高強度螺栓等,不得以任何銲接或熔接方式接合,以免破壞設計之結構應力。
2.2 材料之品質及檢驗
2.2.1 機械性接合材料:依設計圖說規定,並例舉但不限於
(1) 續接器(Couplings)
須符合ASTM A576、CNS 4437、CNS 3828 之S45C規定,並依第03210章3.5.2之檢驗規定辦理。
(2) 螺栓(Bolts)
須符合ASTM A307規定。
(3) 剪力釘(Welding Studs)
須符合CNS 567或ASTM A29規定。
(4) 鉚釘(Rivets)
須符合CNS 567或ASTM A108規定。
2.2.2 熔接接合材料
(1) 銲接類
低合金耐候性電銲條須符合AWS A5.5 E7016-G、AWS A5.5 E7018-W、AWS A5.5 E7028-G、AWS A5.5 E8018-W規定。
(2) 熔接類
須符合CNS 2957規定。
(3) 鋁銲類
須符合CNS 13868規定。
(4) 銅銲類
須符合CNS 13013、CNS 13867規定。
(5) 低溫銲接類
須符合CNS CNS 14596、CNS 14601規定。
3. 施工
3.1 準備工作
所有金屬接合方式在施工前均應將金屬表面以熱空氣噴槍或其他方式清理至乾燥無雜質狀況。
3.2 施工要求
3.2.1 機械性接合
(1) 螺栓頭及螺帽與鋼材之接觸面,對與螺栓軸線垂直面之傾斜度不得大於1:20,否則須使用斜墊圈。
(2) 安裝螺栓前應將構件表面之鐵銹、鱗皮、污泥及油垢等澈底清除,俾構件接合面具有適宜之摩擦係數。
(3) 構件安裝時應先以普通螺栓接合,使相接之鋼料緊貼,相應之螺栓孔完全重合,臨時安裝使用之螺栓或沖梢數量應妥為設計,不得少於該接合螺栓數之1/3,且不得少於2支。
(4) 螺栓應小心保護,不得損傷螺牙,已使用過或帶有傷痕銹蝕者,不得再用,其有污泥、油垢者,使用前須清除乾淨。
(5) 高強度螺栓須使用旋緊器鎖緊,如受場地限制無法工作時,得以手動螺栓板手鎖緊,並達規定之預強度。
(6) 螺栓鎖緊程序以上下、左右、交叉進行為原則,勿使相對之螺栓受影響而鬆動。
(7) 螺栓安裝如不能用手將螺栓插入孔內,該孔即須先用沖梢穿過校正,但不得使用2kg以上之鐵鎚,如仍無效,得以鉸刀絞擴。螺栓孔絞大後應換較大之螺栓,但孔徑不得較栓徑大3mm,如螺栓孔偏差過大,應補銲後再以鉸刀改正。
(8) 螺栓不得以鐵鎚強敲入孔。
(9) 柱底板、支承板與混凝土基座間之間隙於鋼結構安裝完成後,應按設計圖說之規定確實灌漿。
(10) 高強度螺栓與鋼材間不得夾有墊料或其他壓縮性材料。鋼料在接合處包括墊圈附近必須清除所有污物、油垢,鱗皮以及其他鬆動附著物,俾使鋼材能緊密結合。
(11) 高強度螺栓安裝方式,可使用有量度之螺栓板鉗或用旋緊螺帽法或依照高強度螺栓供應商之安裝規定旋緊高強度螺栓,使其達到最低強度。如使用特殊方法旋緊高強度螺栓,應經工程司核可方得使用。
(12) 基礎螺栓埋設除另有規定外,必須垂直於承板,螺栓支架應獨立固定以模板、鋼筋固定以免混凝土澆置時發生偏移。基礎螺栓埋設之固定方法,應事先提送埋設方法經工程司核可後辦理。
3.2.2 熔接
熔接程序及熔接施工計畫應先送請工程司核可後辦理。
3.2.3 銲接
(1) 工作方法及步驟,須符合美國銲接工程協會(AWS D1.1)之規定。應將銲條種類、銲接設備、銲接程序、接頭開槽形狀、銲接引起之變形對策及銲接實驗計畫等連同電銲工證照及名冊送請工程司核可。
(2) 銲接工作應儘量在工廠先行完成,若必須在鍍鋅後銲接時,則應將鍍鋅之接觸面磨洗清潔,銲接縫須平整均勻,並於銲接後以高鋅成分(92%以上)之鋅漆修補,其厚度應達原厚度。
(3) 銲接工作,應求確實,必要時,工程司得要求作鋼構件之非破壞檢驗工作。
4. 計量與計價
4.1 計量
本章工作不予個別計量。
4.2 計價
本章工作不予個別計價,其費用已包括在各相關金屬接合構件之工作項目內計價。
〈本章結束〉
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