钢结构的设计、制造、安装和验收应遵守(包括但不限于)以下规范和规定:
建筑结构荷载规范GB50009-2006
建筑抗震设计规范GB50011-2008
钢结构设计规范GB50017-2003
《门式刚架轻型钢结构技术规范》CECS102:2002
《涂装前钢材表面锈蚀等级及除锈等级》 GB8923
《冷弯薄壁型钢设计规范》GB50018-2002
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程》JGJ82-91
建筑钢结构焊接技术规范JGJ81-2002
《碳素结构钢》GB/T700-2006
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008
《钢结构扭剪型高强度螺栓连接技术要求》GB/T 3632~3633-2008
《碳钢埋弧焊剂》GB/T5293-1999
《熔化焊用钢丝》 GB/T14957-1994
《低合金钢埋弧焊剂》GB/T12470-2003
《低合金钢焊条》GB/T5118-1995
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《建设工程文件备案规范》GBT50328-2001
2.技术要求
2.1施工单位应严格按照本工程钢结构施工图、总体设计规范及有关施工、检测和验收规范的要求。
2.2本工程所用钢材除应满足国家材料规范的要求外,还应满足下列地震区的要求:
1).钢材抗拉强度实测值与抗拉强度实测值之比不应大于0.85。
2).钢材应具有明显的屈服台阶,伸长率应大于20%。
3).钢材应具有良好的焊接性能和合格的冲击韧性。
2.3低碳合金结构钢(Q345)钢板及型材主要用于钢柱、钢梁。Q345钢应符合国家标准《低碳合金结构钢》GB/T1591-94规定的各种化学元素、成分和力学性能的要求。钢材的屈服强度fy>345N/mm2。对于焊接结构,应采用B级钢材。吊车梁、桁架吊车梁应采用C级钢材。碳素结构钢(Q235)钢板及型材用于屋盖、柱支撑、拉杆等。Q235钢应符合国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的各种化学元素、成分和力学性能的要求。钢材的屈服强度fy>235N/mm2。对于焊接结构,应采用B级钢材。
2.4 当焊接构件的钢材厚度>40mm时,拉伸试样厚度方向的收缩率应不小于GB50313《厚度方向性能钢板》规定的允许值。
2.5 焊条
焊接方法
钢材
焊接材料
评论
手工焊条
Q345B
E5015,E5016
所选焊条类型应与基质金属相匹配
Q235
E4301~E4313,E4315~E4316
埋弧自动焊或
半自动焊用焊丝及焊接材料
Q345B
H08A、H08E高锰焊剂
H08Mn、H08MnA中锰或高锰型焊剂
焊丝、焊剂应与主金属强度相适应
Q235
H08、H08A、H08E中锰、高锰焊剂焊丝
无锰或低锰焊剂H08Mn、H08MnA
带喷嘴电渣焊
所用的焊丝
Q345B
锰钼合金
Q235
氢锰铝
1)焊条型号具体选用应遵循《建筑钢结构焊接技术规范》JGJ81的规定,焊条应符合国家标准《碳素钢焊条》GB/T5117的规定。
2)Q345与Q345钢之间焊接应采用E50焊条,Q235与Q235钢之间焊接应采用E43焊条,Q345与Q235钢之间焊接应采用E43焊条。
2.6 高强度螺栓
本工程高强度螺栓性能等级为10.9级(螺钉为20MnTiB、螺母为15MnVB、垫圈为45#钢),高强度螺栓安装的构件(部位)接触面应进行喷砂处理,摩擦系数Q235构件不小于0.45,Q345构件不小于0.50。
2.7 普通螺栓
本工程普通螺栓均为Q235钢材质的C级螺栓。
2.8屋面檩条、墙体檩条:屋面檩条采用冷弯薄壁Z型钢、轻型槽钢。
2.9屋面板、墙面板:详见建筑施工图设计说明。
3、钢结构制作、加工:
3.1 钢结构构件制作应按照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定进行。
3.2 所有钢构件生产前均应按1:1施工样板放样,经核对无误后方可切割。
3.3 钢材加工前应进行校正,使其平整,以免影响生产精度。
3.4螺栓孔径(D)要求:M12~M16:D=(d+1.5)mm(d为螺钉直径);M18~M30:D=(d+2.0)mm(d为螺钉直径)。
3.5焊接工程焊缝质量等级及主要施工要求:
3.5.1 焊接时应选择合理的焊接工艺和焊接顺序,减少焊接应力和焊接变形。
3.5.2 组合H型钢的腹板与翼缘的焊接宜采用自动埋弧焊机进行,四条连接焊缝应双面满焊。轻钢薄壁构件允许单面焊。
3.5.3 组合H型钢因焊接引起的变形应采用机械矫正或火焰矫正的方法进行矫正,具体方法应符合GB50205-2001的有关规定。
3.5.4 构件角焊缝厚度范围见表1(角焊缝最小角焊缝尺寸hf)和表2(角焊缝最大角焊缝尺寸hf)。
3.5.5 焊缝质量等级:(除另有规定外),工厂制造的所有V型、K型坡口全焊透焊缝均为1级焊缝;现场安装的所有坡口焊缝,包括节点上下翼缘、腹板的焊缝、上下柱节点的焊缝均为2级焊缝。所有连接板角焊缝均为3级焊缝。
工厂焊接应采用自动焊、半自动焊,现场焊接可采用手工焊,但应严格按照操作规程进行。
3.5.6 保证切割位置准确钢结构高强度螺栓连接的设计 施工及验收规范,切口整齐。切割前应清除钢材切割区表面的铁锈、污物。切割后应清除毛刺、熔渣、飞溅物。
3.5.7 对于H型钢、T型钢等组合钢,除另有规定外,均采用全熔透角焊缝,焊接尺寸见表3。
3.5.8 钢结构焊缝详见钢结构施工概述表4;
3.5.9焊缝质量检查:
3.5.9.1 2级以上焊缝应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中5.1、5.2的规定进行外观、超声波(或射线)探伤检查及处理,并做好记录。
3.5.9.2 对3级焊缝应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001中5.1、5.2的规定进行外观检查及处理,并做好记录。
3.5.10 焊工要求
3.5.10.1 应严格执行GB50205-2001中5.2.2的强制性规定,作业人员应持证上岗。钢架、桁架吊车梁焊接完成后应加盖焊工钢印,并做好记录。
3.5.10.2 构件焊接时应采取必要措施控制焊接应力和焊接变形。
3.5.10.3 所有焊缝的要求均应按照设计图样和国家规范、法规和标准的要求执行。
3.5.10.429m、30m跨度钢框架梁应按1/750的比例拱起,除非施工图另有规定
4、钢结构的运输、检验和堆放:
4.1 在运输和运行过程中,应采取措施防止构件变形和损坏。
4.2结构安装前应对构件进行全面检查:如构件的数量、长度、垂直度,安装接头处螺栓孔间尺寸是否符合设计要求。
4.3构件堆放场地应事先平整、压实,并保证四面排水。
4.4 构件堆放时,应先放置枕木,使构件平整,不宜将构件直接放置在地面上。
5.钢结构安装
5.1 柱脚及基础锚栓
5.1.1 用经纬仪、墨线在混凝土短柱上弹出每柱的中心线,并用水准仪测量至地脚螺栓的标高。
5.1.2 基础底板及锚栓尺寸经复检符合GB50205的规定,且基础混凝土强度等级达到设计强度等级的75%后,方可安装钢柱。
5.1.3 钢柱脚处锚栓应采用螺母调节找平方案,钢柱脚应设置钢剪力键,详见结构施工图。主体结构支撑及其他附件安装就位后,结构形成空间单元(几何不变体系)并经检测验证几何尺寸正确后,柱底板与基础(或混凝土短柱)顶面之间的缝隙应采用C35微膨胀自流细石混凝土或专用灌浆材料灌注,可采用压力灌浆确保密实。
5.2结构吊装(安装):
5.2.1 结构吊装(安装)时应采取有效措施,保证结构的稳定性,防止结构发生过大的变形。
5.2.2屋架安装顺序:应先安装靠近山墙的两座带有屋面支撑系统的屋架,再安装其它屋架。前两座屋架安装完毕后,应在两座屋架之间安装垂直支撑、水平拉杆、檩条及屋面水平支撑。安装完毕后,应用屋面水平支撑调整各构件间的垂直度、水平度;调整无误后方可锁紧支撑,再安装其它屋架。除前两座屋架外,其余屋架檩条螺栓在紧固前均应进行校准。
5.2.3 屋架拼装:对大跨度屋架,地面拼装时应尽可能采用垂直拼装,防止屋架构件产生侧向变形。
5.2.4 檩条的安装应在屋架调整就位后进行。檩条安装后,应用拉杆调整其平直度。
5.2.5 遇有大风、暴雨等不良气象条件,应禁止钢结构安装,并对已安装的结构提前采取安全防护措施。
5.2.6 结构安装完毕后,应认真检查运输、安装过程中涂层的划伤并重新涂漆,所有连接螺栓应逐一检查,防止漏接、松动。
5.2.7 屋面板(钢盖板)全部安装完毕并经检查无误后,方可安装。面板应按施工图方向铺设。铺设时钢板应保持平整,然后安装螺栓顶。
5.2.8 安装好的构件不得用来吊运其他重物钢结构高强度螺栓连接的设计 施工及验收规范,不得在构件上焊接设计未要求的其他物体。
5.3 除非另有规定,所有对接焊缝的焊缝角度均为45°。
5.4 锚钢筋与预埋钢板之间的焊接必须可靠,预埋钢板应定位准确。
5.5 高强度螺栓结构
5.5.1 钢构件加工时,除锈、喷砂后立即将密封胶带粘贴在钢构件高强螺栓接头表面,钢构件吊装拼接时用刮刀将胶带刮除。
5.5.2 当螺栓的上下接触面有大于1/20的斜度时,应使用垫圈将其调平。
5.5.3 对现场发现因加工误差无法施工的构件螺栓孔,不得采用锤击螺栓强行打入或气割扩孔的方法,应会同设计单位和有关部门处理;
5.5.4 高强度螺栓、螺母和垫圈应采用《优质碳素结构钢技术条件》(GB699-88)规定的钢材;其热处理、生产和技术要求应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母和垫圈的型式、尺寸和技术条件》(GB/T1228~1231-91)的规定。
5.5.5扭剪型高强螺栓的拉断顺序应从中间向两端错开,呈Z字形拉断。螺栓-焊缝接头的施工顺序应遵循“初紧-焊接-终紧”的顺序;拉断完毕后,检查尾部长度是否符合要求。
5.5.6 高强度螺栓的孔必须采用钻孔(或先冲小直径再扩孔)。
5.6 普通螺栓施工中的相关要求可参照国家标准GB50205-2001中6.2的有关规定。
5.7本说明未尽事宜,按《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的有关要求执行。
6.钢结构涂装
6.1除锈:除镀锌构件外,钢构件生产前表面均应采用喷砂(抛丸)除锈,不允许手工除锈,除锈质量等级应符合国家标准GB8923中的Sa2.5级标准。
6.2防腐涂层:
底漆一层,环氧富锌防锈漆,涂层厚度:室内25~30微米;室外25~30微米;
中涂两遍,环氧富锌防锈漆,涂层厚度:室内25~30微米;室外25~30微米;
面漆两遍、防火涂料
补漆五遍,每层如上,涂层厚度:室内>125微米;室外>150微米;
其他外露金属部件涂有两层环氧云铁底漆和两层丙烯酸聚氨酯面漆。
6.3 下列情况免于涂漆:埋入混凝土内、与混凝土接触面、需焊接部位、高强度螺栓连接范围内的构件接触面。(参考洁净室)
7.钢结构防火工程
7.1本工程防火等级为一级,要求钢构件耐火极限为:钢柱3小时,钢梁2.5小时,楼板及楼梯1.5小时,檩条1.5小时。
7.2 施工选用的防火涂料与防腐油漆(涂料)应进行相容性试验,合格后方可使用。
8.钢结构维护
8.1 钢结构在使用过程中,应根据材料特性(如涂层材料的使用年限、结构所处的环境条件等),定期进行必要的维护(如对钢结构重新涂装、更换损坏的构件等),以保证结构在使用过程中的安全。
8.2 钢柱底座高出底座顶面的部分应采用C25强度等级混凝土包裹(保护层厚度不宜小于50mm),包裹混凝土部分的顶部标高宜为-0.200。
8.3 对受高温影响的结构,应根据不同情况采取下列防护措施:
8.3.1 当结构可能受到热熔融金属的侵蚀时,应采用砖或耐热材料制成的绝缘层进行保护。
8.3.2 当结构表面长期受到150℃以上的辐射热或短时间内可能受到火焰影响时,应采取有效的防护措施(如增加隔热层或水套等)。
9.钢结构抗震补充措施
9.1 焊接H型钢柱或箱形柱,其柱翼缘与柱腹板之间应为满焊缝,焊缝范围如下:
9.1.1 梁、柱刚接节点处,梁高Hb应在上下500mm范围内。
9.1.2 柱缝及上下100mm范围内。
9.2 焊接柱其余部位可采用部分熔透V型焊缝,焊脚尺寸S不小于腹板厚度的1/2,或采用双面角焊缝。
10、防雷与接地:详见具体结构施工图。
11、钢结构图解:详见钢结构施工设计图
表1 角焊缝最小角尺寸hf
较厚焊件厚度(mm)
手工焊接(高频)
(毫米)
埋弧自动焊(hf)(mm)
较厚焊件厚度(mm)
手工焊接(高频)
(毫米)
埋弧自动焊(hf)(mm)
17~21
5~7
22~28
8~11
29~36
12~16
37~39
10
注:对于T形连接大表面角焊缝,焊缝宽度应比手工焊增加1mm。
表2 角焊缝最大焊脚尺寸hf
较薄焊件厚度(mm)
最大焊接角尺寸(mm)
较薄焊件厚度(mm)
最大焊接角尺寸(mm)
16
19
18
22
20
24
10
二十五
三十
10
12
三十
三十六
12
14
>32
三十八
14
17
笔记:
1)钢管结构除外;
2) 板材边缘(厚度为t)角焊缝的最大焊脚尺寸应满足下列要求:当t≤6mm时,hf=t;当t>6mm时,hf≤t-(1~2)mm。
3) 圆孔或长孔内角焊缝的焊脚尺寸不宜大于圆孔直径或长孔短径的1/3。
表3、组合焊缝选择表
转换函数
高频
台灣
tf≤12
12≤tf≤19
转铁蛋白>19
6 毫米
其余
埋弧焊
手工电弧焊
其余
埋弧焊
手工电弧焊
其余
埋弧焊
手工电弧焊
7 毫米
8 毫米
9 毫米
10 毫米
5.5
11 毫米
5.5
6.5
6.5
12 毫米
13 毫米
6.5
7.5
14 毫米
15 毫米
7.5
8.5
8.5
16 毫米
9.5
9.5
17 毫米
8.5
10
8.5
10
18 毫米
6.5
10.5
10.5
19 毫米
9.5
11
9.5
11