钢结构焊缝等级怎么定？避免盲目提级或降级，按规范选才安全

执行规范包括, 《钢结构通用规范》（GB55006 - 2021）, 《钢结构设计标准》GB50017 - 2017 , 《钢结构焊接规范》GB50661 - 2011 , 《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205 - 2020）, 《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99 - 2015）, 《焊缝无损检测超声检测技术检测等级和评定》（GB/T11345 - 2023）。

前言

于钢结构设计工作里, 焊缝质量等级的确定属于极为关键的设计内容, 且是焊缝质量检测以及工程验收的重要依凭。然而在实际项目当中, 有时会存在这样两类问题, 其一乃是“盲目提高焊缝等级从而造成造价浪费”, 其二是“焊缝等级偏低为此给工程留下安全隐患”。

此文本借由国家当下施行的规范条文, 严谨梳理一、二、三级焊缝质量等级之确定逻辑, 其适用范围, 观之验收标准, 无损检测所需要求。内容径直能用于施工图设计说明, 图纸校核方面, 施工交底环节, 验收答疑事宜, 是钢结构设计师不可或缺的规范速查手册。

一、如何划分焊缝质量等级

以下是规范所依据的内容, 分别为, 存在于《钢结构焊接规范》里的第5.1.5条 , 存在于《钢结构设计标准》里的第11.1.6条 , 存在于《高层民用建筑钢结构技术规程》里的第8.1.4条。

《钢结构设计标准》

11.在考虑结构重要程度、荷载特点、焊缝样式、工作环境以及应力情形等状况时, 1.6 焊缝的质量等级要依据如下原则来选用:

首先, 在那种承受动荷载同时还需要进行疲劳验算的构件当中, 其次, 只要是要求与母材等强连接的焊缝, 那么就应当焊透, 最后, 其质量等级是要符合下面所规定的内容:

1)存在这样一种情况, 作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝, 还有T形对接与角接组合焊缝, 当它们受拉的时候, 其等级应该是一级, 而当它们受压的时候, 等级不应该低于二级。

2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝不应低于二级；

3)对于重级工作制（A6至A8）的吊车梁, 还有起重量Q大于或等于50t的中级工作制（A4、A5）的吊车梁, 其腹板跟上面机翼边缘之间, 以及吊车桁架上面弦杆跟节点板之间的T形连接部位, 焊缝得焊透, 焊缝形式最好是对接和角接组合而成的焊缝, 它的质量等级不能比二级更低。

工作温度倘若等于或者低于零下二十摄氏度的区域, 构件之处的对接焊缝质量, 是不可以低于二级的。

3, 在那些不需要进行疲劳验算的构件当中, 凡是有着如与母材等强那般这种要求存在的对接焊缝, 这类焊缝适宜焊透, 其质量等级在受拉的情况下, 不可低于二级, 而受压的时候, 也不可低于但只是不宜低于二级。

需进行部分焊透的对接焊缝 , 采用角焊缝的情况 , 采用部分焊透的对接与角接组合焊缝的T形连接部位 , 还有搭接连接角焊缝 , 它们的质量等级需要符合以下规定:

1)这是一个关于特定结构要求的论述, 直接承受动荷载, 并且该结构需要进行疲劳验算, 同时吊车起重量跟50t持平或者超过50t, 这种情况下属于中级工作制吊车梁, 还包括梁柱、牛腿等重要节点, 它们都要有不低于二级的标准。

2)其他结构可为三级。

《高层民用建筑钢结构技术规程》

8.粱跟柱刚性连接之际, 粱翼缘和柱之连接, 框架柱的拼接, 外露式柱脚的柱身和底板连线以及伸臂桁架等重要受拉构件的拼接, 全都得采用一级全熔透焊缝, 别的全熔透焊缝是二级。非熔透的角焊缝以及部分熔透的对接与角接组合焊缝的外观质量标准是二级。现场一级焊缝适宜用气体保护焊。

房屋建筑的钢结构, 把焊缝质量区分成一、二、三级, 有关等级划分的控制原则是，构件的重要程度如何, 是不是高层钢结构, 荷载的性质怎样（是静力还是疲劳）, 焊缝的受力方向所向, 使用时段的环境温度高低, 是不是等强全熔透连接。

1、一级焊缝, 是关键受拉之处, 是疲劳受力的部分, 是抗震构件的关键连接部位, 外观与内部质量需双控。

2、二级焊缝, 通常是那种等强受拉的情况, 用于重要的静力连接, 会对其外观进行检查, 并且按照一定比例抽检探伤。

3、属于三级焊缝的情况是, 用于构造连接, 且为次要受力的连接, 还是非等强进行链接, 这种情况下, 仅仅只需对外观质量加以控制, 并不需要开展内部探伤工作。

二、各级焊缝适用场景

（一）一级焊缝适用范围

按照, GB50661 - 2011《钢结构焊接规范》的第5.1.5条, GB55006 - 2021《钢结构通用规范》的第7.2.3条, JGJ99 - 2015《高层民用建筑钢结构技术规程》的第8.1.4条。

1、这些焊缝须开展疲劳验算, 并且其受力的方向是垂直于焊缝长度的, 还要是全熔透对接的, 以及是T形熔透的焊缝。

2、重级工作制（A6～A8）吊车梁翼缘横向全熔透拼接焊缝；

3、在高层建筑钢结构里, 存在着抗震梁柱翼缘, 于现场要进行全熔透对接的焊缝, 这类焊缝属于刚性连接焊缝。

4、严寒地区, 环境温度小于或等于零下二十摄氏度, 重要承重构件, 受拉的全熔透对接焊缝。

5、大跨度桁架、网架关键受拉主材全熔透拼接焊缝。

（二）二级焊缝适用范围

依据, GB50017 - 2017这个标准, 也就是《钢结构设计标准》的第11.1.6条。

1、无需疲劳验算，但要求与母材等强的受拉全熔透对接焊缝；

2、重要受压构件全熔透对接焊缝（不宜低于二级）；

3、对于中级工作制的吊车梁, 其处于A4至A5的范围, 该吊车梁的上翼缘与腹板之间采用的是T形全熔透焊缝。

4、在厂房之中, 存在着梁柱牛腿, 还有主次构件于工厂进行全熔透拼接, 另外还有钢柱在工厂的对接焊缝。

5、低温环境下重要受压构件熔透对接焊缝。

（三）三级焊缝适用范围

按照, GB50661 - 2011这个《钢结构焊接规范》里的第5.1.5条当中的第3款。

1、分别是各类搭接接头角焊缝, 还有加劲肋构造焊缝, 以及非等强部分焊透对接焊缝。

2、栏杆、爬梯、檩托、屋面围护附属构件连接焊缝；

3、并非承受力的、属于次要的预埋件锚固后的焊缝, 不是能参与主体内部力传递的构成焊缝标点符号。

4、不进行疲劳验算、不承受主要动荷载的次要连接焊缝。

三、焊缝外观质量验收标准

依据GB50205 - 2020《钢结构工程施工质量验收标准》的附录A, 以及GB50661 - 2011《钢结构焊接规范》的表8.2.1。

要在所有焊缝都已全数完成外观检查且检查结果合格之后, 才能够开展无损检测。下面这张表格呈现的是各级焊缝缺陷验收限值, 其中t代表的是接头较薄母材的厚度:

检查项目

一级焊缝

二级焊缝

三级焊缝

贯通裂纹、贯穿未焊透、贯通夹渣

严禁出现

严禁出现

严禁出现

咬边

不允许存在

深度≤0.05t且≤0.5mm，总长≤焊缝10%

深度≤0.1t且≤1mm，长度不限

未焊满（根部收缩）

不允许

≤0.2+0.02t且≤1.0mm

小于等于零点二加上零点零四乘以 t, 并且小于等于二点零毫米, 缺陷的总长度小于等于单条焊缝的百分之二十五。

表面气孔

不允许

不允许

每五十毫米的焊缝数量小于等于两个, 其孔径小于等于零点四倍的某个量且小于等于三毫米, 孔与孔之间的距离大于等于六倍的孔径。

表面夹渣

不允许

不允许

深≤0.2t，单条长≤0.5t且≤20mm

弧坑裂纹

不允许

不允许

仅允许短小弧坑裂纹，其余裂纹严禁

电弧擦伤

不允许

不允许

允许零星个别擦伤

接头错位缺口

≤0.1t且≤1mm

≤0.1t且≤1mm

≤0.1t且≤1mm，每1000mm焊缝≤1处

四、无损探伤（UT/RT）强制验收要求

依据是, GB55006 减 2021 强制性条文 7.2.3 , 以及, GB50661 打 2011 第 8.2.3 条。

1、具备一级标准的焊缝, 需针对全长实施百分百的超声波无损检测, 也就是UT检测, 或者射线无损检测即采用RT检测, 且检测时要运用B级检测方式, 其内部存在的缺陷质量必须符合GB/T11345所规定的Ⅱ级合格标准。

2、对于二级焊缝, 其焊缝抽检是有比例要求的, 这个比例要大于或等于百分之二十, 并且其内部缺陷质量需要满足GB/T11345Ⅲ级合格标准，是这样的情况。

3、在三级焊缝方面, 国家规范对于其并没有强制要求进行内部无损探伤, 只要外观验收处于合格状态, 这样就被认定为合格, 只有当设计图纸专门注明了探伤要求的时候, 才能够开展无损检测。

结语

确定钢结构焊缝质量等级, 要按照所需级别来定, 以保障安全, 平衡兼顾造价。设计师得严格依照构件受力状况、荷载类型、使用环境以及抗震要求进行综合判定, 不能盲目提高级别, 更不可降低标准。

日常进行设计时要牢牢记住, 确定等级需按照GB50017 , 考量工艺得依据GB50661 , 开展验收要看GB50205 , 明确底线应参照GB55006。这四本规范共同协同去执行 , 能够完全避免焊缝质量等级设计方面出现错漏 , 防止现场产生争议 , 杜绝验收时出现返工等常见问题。