一、构造要求
1、按民用建筑面朝火等级要求划分;
一级耐火等级的柱子,耐火极限为3h,二级耐火等级的柱子,耐火极限2.5h,三级的2h;对梁来说,则一、二、三级耐火等级时,耐火极限分别为2h,1.5h,1h。钢结构通常只有15分钟的耐火极限,所以在这种情况下,都是要刷防火涂料保护的。
2、在钢结构设计文件中,应注明建筑结构的设计使用年限(25年)、钢材牌号、连接材料的型号(或钢号)和对钢材所要求的力学性能、化学成分及其他的附加保证项目。此外,还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位及对施工的要求;
3、钢结构设计焊接等级,对接料为二级;只需疲劳计算构件中的横向对接焊缝为一级,角焊缝多为三级,,一二级做6个探伤。
焊缝等级标准:-《钢结构设计规范》GB.7.1.1条
A、需计算疲劳焊接的构件、对接焊缝均应焊透其质量等级:
1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝T形对接与角组合对接焊缝,受拉时一级,受压时二级;
2)作用力平行于焊缝长度笔向的纵向对接焊缝为二级;
B、不需要计算疲劳焊接的构件中,凡要求与母材等强的焊接缝应予焊透,受拉力不等于二级,受压时宜为二级;
4、焊缝要求:(-《钢结构设计规范》GB.8.2.7条)
1)焊缝金属应与主体金属相连接,不同强度的钢材连接采用低强度相适应的焊接材料;
2)角焊缝尺寸要求:角焊缝的焊脚尺寸不得小于较厚焊件尺寸的
,不宜大于较薄焊件的1.2倍;但至边缘的焊脚尺寸必须遵循板材
≦
6mm时,焊脚尺寸应
6mm;板材
≦6-(1~2)mm;
3)角焊缝的焊脚尺寸一般两边相等,如焊件尺寸不符合1、2要求时,可采用不等焊接的尺寸;角焊缝的侧面和正面焊缝长度不得小于8hf不得小于40mm,但侧面焊缝不得大于60hf,
4)次要构件或次要角焊缝中可采用连续焊缝,焊缝长度不得小于10hf或50mm,其净距受压构件不应大于15t,受拉构件不应大于30t;(t:较薄构件厚度)
5)构件与节点板的连接焊缝的必须是连续焊缝;
6)当角焊缝在构件转角处做2hf的绕角焊时,转角处必须连续施焊;
7)在搭接连接中,搭接长度不得小于较小构件厚度的5倍,并不小于25mm。
4、在钢结构受力构件及连接中,采用的钢板厚度不宜小于4mm,钢管不得小于3mm,角钢(对焊接结构)截面不宜小于L45*4或56*36*4,角钢(螺栓连接或铆钉连接)不宜小于L50*5;
5、防护与隔热要求:钢结构必须采取防锈措施,采取金属镀锌层或油漆层二遍,并不得出现死角或凹槽,符合国家现行标准《防腐蚀设计规范》GB和《涂装前钢材锈蚀等级和防锈等级》GB/T的规定,注明除锈等级和所用的涂层厚度;
6、当柱脚底面在地面以上时,柱脚底地应高出地面不小于mm;--《钢结构设计规范》GB第8.9.3条
7、按《钢结构设计规范》钢结构的防火应符合国家现行标准《建筑设计防火规范》GBJ16和《高层民用建筑设计防火规范》GB的要求,按建筑物防火等级的和各种不同条件的耐火极限进行设计,防火涂料的性能按《钢结构防火技术规程》要求可选择膨胀型或非膨胀型和涂层厚度,
1)高层或单多层钢结构的室内隐敝构件,当规定的耐火极根为1.5h以上时,当选择非膨胀型钢结构防火涂料;
2)室内裸露钢结构、轻型屋盖钢结构和有装饰要求的钢结构,当规定的耐火极限为1.5h以下,可选择膨胀型钢结构防火涂料;
3)当钢结构防火耐火极限要求不小于1.5h,以及对室外的钢结构工程,不宜选用膨胀型防火涂料;
4)露天钢结构应选择适合用钢结构的防火涂料,该防火涂料至少经过一年以上的验证性能无明显变化;、
8、防火涂料的分类
膨胀型,代号B,遇火膨胀,涂层厚度一般小于7mm;涂层3mm以下,耐火极限达到1.5h以上的,称为超薄型防火涂料(代号CB);
非膨胀型,代号H,遇火不膨胀,涂层厚度8~50mm;
9、设计年限
临时性结构:1~5年
易于替换的结构构件:25年
普通房屋和构造物:50年
纪念性建筑和重要性建筑:年
二、材料选用
1、承重结构的钢材应选用Q、Q碳素结构钢、Q和Q低合金钢,符合碳素结构钢和低合金高强度结构钢要求;
2、圆钢管和矩形钢管采用热轧无缝钢管或直缝焊钢管;无缝钢管应符合《结构用无缝钢管》GB/T的规定,缝焊钢管应符合《直缝电焊钢管》GB/T的规定。
3、下列情况不得选用Q沸碳钢;
A、直接接受动力和振动荷载且需要验算疲劳的结构件;
D、工作温度低于-20℃时直接接受动力和振动荷载但可不需要验算疲劳的以及承受静力荷载的受弯和受拉的重要非焊接结构件;
C、工作温度低于-30℃所有的承重结构;-《钢结构设计规范》GB.3.3.2条
3、对处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求的或在腐蚀性气态和回态介质作用下的承重结构钢宜选用耐候钢;QNH等七个牌号(CECS-)
4、所有钢材的力学性能及各种化学元素含量的合格保证必须分别符合相应的国家现行标准的规定。
(1)QB钢材符合《碳素结构钢》GB/T和《低合金高强度结构钢》GB/T等的规定。
(2)钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、弯曲试验、夏比(V型)冲击试验和硫、磷含量、碳当量的合格保证。
(3)钢材应具有明显的屈服台阶。钢材的伸长率应大于20%,钢材屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85。
(4)钢材的检验要求和抽样复验要求应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB和其它有关规范的规定。
5、焊接材料
(1)焊接材料的力学性能和冲击功应与主体金属相匹配。当两种不同钢材焊接时,宜采用与强度较低钢号匹配的焊条或焊丝。
(1)(1)手工焊时,对QB钢采用E43系列型号的焊条,焊条的性能应符现行国家标准《碳钢焊条》GB/T、《低合金钢焊条》GB/T等的规定。
(2)自动焊或半自动焊选用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相适应。埋弧焊时,对QB钢采用H08A焊丝,配以F4A0型焊剂,焊剂和焊丝应符合现行国家标GB/T,GB/T,GB/T等的规定。
(3)二氧化碳气体保护焊时,对QB钢采用ER49-1焊丝,焊丝应符合GB/T的规定。
锚栓可采用现行国家标准中规定的Q或Q钢;
5、在大气腐蚀性环境下,建筑钢结构设计须遵循《建筑钢结防腐蚀技术》JGJT.1.4条相应规定;
6、常用防火板型号:纸面石膏板、纤维增强水泥板、纤维增强硅酸钙板、蛭石防火板、硅酸钙防火板、玻镁平板;-《建筑钢结构防火技术规程》CECS第4.4条。要求按专项设计要求执行
(QA、B、C、D、E=F沸腾钢b半镇静钢z镇静钢tz特殊结构钢)
三、钢管结构设计要求
针对不直接承动力荷载,在节点处直接焊接的钢管,(圆管、方管、矩形管)桁架结构;
1、主管的外部尺寸不应小于支管的外部尺寸,主管的壁厚不应小于支管的壁厚,节点处,不得将支管插入主管内;
2、主管与支管或两支管轴线间的夹角不宜小于30°;
3、主管与支管的连接处,除搭接型节点外,应避免偏心;
4、支管与主管的连接焊缝,应沿四周连续焊接并平滑过渡;
5、支管的端部应采用自动切割机切割,支管壁厚小于6mm时可不切坡口。
--引用《钢结构设计规范》GB第10.2条
四、深化设计及加工制作安装要求
1、本工程钢结构部分的设计阶段为钢结构设计图阶段,钢结构的施工详图应由具有钢结构专项设计资质的单位(专业厂家)根据本设计图深化完成。
2、在加工前应进行加工详图深化设计,详图设计时应具备必要的结构专业和其它专业知识,并充分理解设计意图。钢结构的制作、安装和验收除满足本设计图要求外,尚应满足钢结构工程施工质量验收规范GB-1的规定。
3、钢结构加工
(1)钢构件加工前要放大样,校核尺寸后方可下料。下料时宜采用自动切割机切割。当钢板件厚度为18mm及以上时,宜采用精密切割,采用精密切割确有困难时,可采用火焰切割下料。
(2)焊接构件的坡口和切口质量应符合相关规范规定。构件、杆件和板件长度应考虑坡口尺寸和焊接收缩量,其值通过试验确定。
(3)构件制作尺寸的允许偏差应符合GB的规定。
(4)制作安装工艺孔原则上要选择在内力较小的部位,位置和形式应经过设计确认,使用完成后及时补焊涂装。
(5)对于需要变形加工(冷弯、热弯等)的构件,应根据实际情况选择合理的工艺,构件表面应光滑过渡,不得出现折痕和凸凹不平,成型后材料力学性质不得有明显改变。必要时在变形加工后应进行正火处理。
(6)钢构件制作应尽可能加强工厂预制深度,减少现场拼焊作业。
4、焊接操作,所有焊接材料、焊接工艺应满足钢结构焊接规范GB-的规定。
(1)厚度30mm以上的板焊接及不同材质间的焊接必须按照GB-的规定进行焊接工艺评定,焊接工艺文件应按照焊接工艺评定的结果编制并应严格执行。
(2)雨雪天气时,禁止露天焊接,构件焊区表面潮湿或有冰雪时,必须清理干净方可施焊。多层焊接应连续施焊,其中每一道焊缝焊完后,应及时清理焊渣,如发现有影响焊缝质量的缺陷,必须清除后重焊。
(3)止在主结构构件上点焊和引弧。
(4)对于图纸中要求进行焊后消除应力处理的,可采用局部电加热退火或振动法消除应力,采取的工艺措施其效果应预先经过论证。
5、焊缝形式要求
(1)除图纸另外注明外,钢板等厚度对接焊缝和变厚度对接焊缝形式应按下图采用:
(2)除图纸另外注明外,角焊缝均为满焊,直角焊缝焊角尺寸hf应按下表要求采用(锐角和钝角焊缝参照采用):
(3)箱形截面构件角部焊缝可按图(a)采用部分焊透形式,但在构件的对接部位和与其它构件刚接的节点区两侧各mm范围内应采用图(b)所示的全焊透形式。
(4)图中未注明的所有封闭截面构件端部应焊接厚度不小于5mm的钢板封闭,焊缝要密封,封闭前要确保管内没有积水和潮气。
(5)焊缝等级和检验要求
A、以下焊缝应按照一级焊缝质量要求进行检验:图纸中注明为一级焊缝的部位;与预埋板相连位置的全焊透对接焊缝;构件拼接位置的全焊透对接焊缝。
B、以下焊缝应按照二级焊缝质量要求进行检验:图纸中注明为二级焊缝的部位;除一级焊缝外的所有其它对接焊缝(包括全焊透、部分焊透、对接与角接组合焊缝)。
V、以下焊缝应按照三级焊缝质量要求进行检验:除一级、二级焊缝外的其它焊缝;未另外注明等级的角焊缝。重要柱、梁和重要结构构件角焊缝的外观质量应按二级焊缝的要求进行检验。
C、一级焊缝应进行全部外观检验、%内部缺陷无损检测。外观检验及无损检测合格等级应满足现行国家;级焊缝应进行全部外观检验、20%内部缺陷抽样无损检测。外观检验及无损检测合格等级应满足现行国家标准《钢结构焊接规范》GB的要求;三级焊缝应进行全部外观检验,其质量应满足现行国家标准《钢结构焊接规范》GB的要求。重要柱、梁和重要结构构件三级焊缝的外观质量应按二级焊缝的要求进行检验。
6、螺栓连接
(1)、高强度螺栓孔应采用钻成孔,未另外注明时孔径比螺栓公称直径d大1.5~2.0mm。当螺栓孔位置不对或误差较大时,安装人员不得任意扩孔或烧孔。
(2)高强螺栓连接摩擦面喷砂,不得有油漆或油污,抗滑移系数对Q钢不得小于0.45,对Q钢不得小于0.50。
7、锁轴连接
耳板和外贴环板的销轴孔应采用钻成孔,未另外注明时孔径比销轴直径d大1.5~2.0mm。
8、表面处理
(1)、所有钢构件的防火等级见建筑说明,对应不同构件的耐火极限要求应符合《建筑设计防火规范》GB的规定。防火涂料耐火极限等级不低于1.5h.
(2)、钢结构表面处理前,必须清除表面所有的可溶盐、油脂、钻孔液,磨平焊缝和尖锐边缘、去除焊渣和切削液及其它污物。
(3)、所有钢构件表面应喷砂除锈,除锈等级为Sa2.5级。
(4)、涂装方案按下列要求采用(面漆见幕墙专业施工图,如采用其它方案,应达到相同的防腐和防火效果,并经设计认可):
a、耐火极限1.5小时以内:水性无机富锌底漆不少于2道且干膜厚um,环氧云铁中间漆不少于2道且干膜厚60um,涂薄型防火涂料;
b、耐火极限大于1.5小时:水性无机富锌底漆不少于2道且干膜厚um,环氧云铁中间漆1道干膜厚30um,涂厚型防火涂料。
c、面涂选用氟碳面漆。
(5)、选用的涂装材料应互相匹配,避免发生化学反应;应采取可靠措施避免涂装面发生起皮,开裂及皱褶等现象。
(6)水性无机富锌底漆应满足耐盐雾试验00小时。
(7)钢结构出厂前不需要涂装的部位:a)高强度螺栓节点摩擦面;b)工地焊接部位及两侧各mm范围内。待安装完毕后进行补刷。其中工地焊接部位及两侧各mm范围内应进行不影响焊接的防锈处理。
三、安装
1、施工前要进行详细的施工过程验算,包括验算主体结构和临时支撑等。结构安装时应设可靠的临时支撑。
2、安装钢结构前应对构件和连接的质量进行复检。构件的变形或缺陷超出允许偏差时,应在安装前进行处理。
3、构件吊装前应进行验算,经过计算确定施工顺序和布置吊点位置。吊装时应采取措施防止构件扭曲和损坏。钢构件分段制作时,要根据施工要求焊上吊装用的临时节点板和拼接用的临时性拼接板,临时性板件的厚度和尺寸根据施工计算的受力情况和构造要求确定,临时性构件可采用QB钢或QB钢。施工完成后割除临时性构件并补刷防腐涂装。
4、除设计许可外,严禁在现场对已经就位并承受荷载的钢结构构件施焊。
五、单件雨棚简易综合条文
深化设计及制作安装加工要求:
1、主体金属为Q钢采用E43系列焊条,其性能应符合《碳钢焊条》,全部连接均采用直接焊接;
2、所有角焊缝为贴角焊缝,其焊脚尺寸h等于较薄构件的厚度,且不小于5mm,焊缝长度沿构件搭接全长双面满焊,应符合三级焊缝的要求,如焊接变形需要调整。
3、钢材加工前应进行校正使之平直。放样和下料应根据工艺要求预留制作和安装时的焊缝收缩,切割及铣端等需要的加工余量。
4、所有焊口补漆,明露焊口须打磨处理,
5、所有钢材表面采用两遍环氧富锌底漆,一遍环氧云铁中间漆,一遍氟碳面漆处理
6、铝单板表面处理采用氟碳喷涂,颜色定样为准。
7、按安装程序进行施工,严禁在已承受荷载钢结构上施焊。