1、适用规范、标准
钢结构设计、制作、安装、验收应遵循(包括但不限于)下列规范、规程:
《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
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102:2002
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》 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的设计、施工及验收规程》JGJ82-91
《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002
《碳素结构钢》 GB/T700-2006
《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-2008
《钢结构用扭剪型高强螺栓连接副技术条件》 GB/T 3632 ~3633-2008
《碳素钢埋弧焊用焊剂》 GB/T5293-1999
《熔化焊用钢丝》 GB/T14957-1994
《低合金钢埋弧焊用焊剂》 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
《建设工程文件归档整理规范》 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设计图纸、设计总说明的要求和相关施工、检测、验收规范的规定施工。
2.2本工程所采用的钢材除满足国家材料规范要求外,地震区尚应满足下列要求:
(1)钢材的抗拉强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85。
(2)钢材应具有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%。
(3)钢材应具有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
2.3低碳合金结构钢(Q345)钢板及型材,主要用于钢柱、钢梁。Q345钢材应符合国家标准《低碳合金结构钢》 GB/T1591-94中规定的各项化学元素,成分及机械性能要求。钢材屈服强度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,用于屋面、柱间支撑和系杆。 Q235钢材应符合国家标准《碳素结构钢》 GB/T700中规定的各项化学元素,成分及机械性能要求。钢材屈服强度fy>235N/mm2。对于焊接结构 应采用B级钢材。
2.4当焊接构件钢材厚度>40mm时,其抗拉试件在板厚方向的收缩率,应不小于《厚度方向性能钢板》 GB50313关于 规定的容许值。
2.5焊条
(1)焊条型号的具体选用,应遵循《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定,焊条应符合《碳钢焊条》GB/T5117国家标准。
(2)Q345与Q345钢之间焊接应采用E50型焊条.Q235与Q235钢间焊接应采用E43型焊条,Q345与Q235钢之间焊接应采用E43型焊条。
2.6高强度螺栓
本工程高强螺栓性能等级:全部采用10.9级(螺杆采用20MnTiB;螺母采用15MnVB,垫圈采用45号钢)。设置高强螺栓部位的构件(零件)接触面,应采用喷砂处理,其摩擦系数:对于Q235构件不小于0.45;对于Q345构件不小于0.50。
2.7普通螺栓
本工程普通螺栓均采用Q235钢制成的C级螺栓。
2.8屋面檩条、墙面檩条:屋面檩条选用冷弯薄壁Z型钢及轻型槽钢。
2.9屋面板、墙面板:详见建筑施工图设计说明。
3、钢结构的制作与加工
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所有钢构件在制作前均放1:1施工大样,复核无误后方可下料。
3.3钢材加工前应进行校正,使之平整,以免影响制作精度。
3.4螺栓孔径(D)要求: 对于M12~M16 : D=(d+1.5)mm(d为螺杆直径); 对开M18~M30 : D=(d+2.0)mm(d为螺杆直径)。
3.5焊缝质量等级及焊接工程的主要施工要求:
3.5.1焊接时应选择合理的焊接工艺及焊接顺序,以减小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应采用自动埋弧焊机焊接,且四道连接焊缝均应双面满焊,轻钢薄壁构件允许单面焊接。
3.5.3组合H型钢因焊接产生的变形应以机械或火焰矫正调直,具体做法应符合GB50205-2001的相关规定。
3.5.4构件角焊缝厚度范围详表1(角焊缝的zui小焊角尺寸hf) 和表2(角焊缝的zui大焊角尺寸hf)。
3.5.5焊缝质量等级:(除另有注明者外),所有在工厂制造的V形及K形坡口全熔透焊缝均为一级焊缝;所有在现场安装的坡口焊缝,包括节点上、下翼缘及腹板的焊缝,上、下柱拼接节点焊缝,均为二级焊缝。连接板贴角焊缝均为三级焊缝。
工厂焊接的焊缝应采用自动焊接和半自动焊接,现场焊接可采用手工焊接,但应严格按操作规程进行。
3.5.6应保证切割部位准确、切口整齐。切割前应将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净。切割后应清除毛刺、熔渣和飞溅物。毛刺、熔渣和飞溅物。
3.5.7组合型钢,例如H型钢及T型钢,除特别说明外,均采用全熔透的角接焊缝。
3.5.8焊缝质量检验:
3.5.8.1对二级以上焊缝,应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的5.1及5.2规定进行外观及 超声波(或射线)探伤检查及处置,并作记录。
3.5.8.2对三级焊缝,应按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的5.1及5.2规定进行外观检查及处置,并作记录。
3.5.9焊工要求:
3.5.9.1应严格执行规范GB50205-2001中强制性条文5.2.2之规定,持证上岗,对于钢架及桁架吊车梁,施焊后应打上焊工钢印,并做记录。
3.5.9.2构件焊接时应采取必要措施控制焊接应力与焊接变形。
3.5.9.3对所有焊缝的要求,应按设计图纸及国家规范、规程、标准的要求执行。
3.5.9.4 29m、30m跨度钢架梁应按1/750比例起拱,施工图中有明确要求者除外。
4、钢结构的运输、检验、堆放
4.1在运输及操作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,安装接头处螺栓孔之间的尺寸是否符合设计要求等。
4.3构件堆放场地应事先平整夯实,并做好四周排水。
4.4构件堆放时,应先放置枕木垫平,不宜直接将构件放置于地面上。
5、钢结构的安装
5.1柱脚及基础锚栓:
5.1.1应在混凝土短柱上用经纬仪及墨线将各柱中心线弹出,并用水准仪将标高引测到锚栓上。
5.1.2基础底板,锚栓尺寸经复验符合GB50205要求且基础砼强度等级达到设计强度等级的 75 %后放可进行钢柱安装。
5.1.3钢柱脚地脚锚栓采用螺母可调平方案,钢柱脚应设置钢抗剪键,详见结构施工图。待主结构支撑等配件安装就位, 结构形成空间单元(几何不变体系)且经检测、校核几何尺寸确认无误后,应对柱底板和基础(或混凝土短柱)顶面间的空隙采用C35微膨胀自流性细石砼或灌浆料填实,可采用压力灌浆,应确保密实。
5.2结构吊(安)装:
5.2.1结构吊(安)装时,应采取有效措施,确保结构的稳定,并防止产生过大变形。
5.2.2屋架安装顺序:应先安装靠近山墙的有屋面支撑系统的两榀屋架,而后安装其它屋架。待头两榀屋架安装完毕后,应在两榀屋架间将垂直支撑,水平系杆,檩条及屋面水平支撑全部装好,安装完成后应利用屋面水平支撑调整构件间的垂直度及水平度;待调整正确后方可锁定支撑,而后安装其他屋架。除头两榀屋架外,其余榀的檩条的螺栓均应校准后再行拧紧。
5.2.3屋架组装:对于大跨度屋架,在地面组装时应尽量采用立拼,以防屋架各杆件发生侧向变形。
5.2.4檩条的安装应待屋架调整定位后进行,檩条安装后应用拉杆调整平直度。
5.2.5如遇到大风、暴雨等不良气候条件应禁止安装钢结构、并提前对已安装好的结构做好安全防范措施。
5.2.6结构安装完成后,应详细检查运输,安装过程中涂层的擦伤,并补刷油漆。对所有的连接螺栓应逐一检查,以防漏拧或松动。
5.2.7待钢结构全部安装完毕并检查确认无误后,屋面板(钢承板)方可进行安装,根据施工图铺板方向进行铺板,铺板时钢板应保证平整,然后再安装栓顶。
5.2.8不得利用已安装就位的构件起吊其他重物,不得在构件上加焊非设计要求的其他物件。
5.3所有剖口对接焊的焊角除注明外均为45°。
5.4必须保证锚固钢筋与预埋钢板的焊接可靠,预埋钢板应定位准确。
5.5高强螺栓施工:
5.5.1钢构件加工时,在钢构件高强螺栓结合部位表面除锈、喷砂后立即贴上胶带密封,待钢构件吊装拼接时用铲刀将胶带铲除干净。
5.5.2螺栓的上下接触面处如有1/20以上的斜度时,应采用垫圈垫平。
5.5.3对于在现场发现的因加工误差而无法进行施工的构件螺拴孔,不得采用锤击螺栓强行穿入或用气割扩孔,应与设计单位及相关部门协商处理。
5.5.4高强螺栓.螺母和垫圈采用《碳素结构钢技术条件》(GB699-88)中规定的钢材制作;其热处理、制作和技术要求应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈型式尺寸与技术条件》(GB/T1228~1231-91)的规定。
5.5.5扭剪型高强螺栓拧断顺序应由中间向两端逐步交错将Z字型拧断。对栓焊连接接头的施工顺序中,应遵循"初拧-焊接-终拧"的顺序;拧断完成后,应检查尾长是否符合要求。
5.5.6高强螺栓的孔必须是钻成的(或冲成较小孔径,然后扩孔)。
5.6普通螺栓施工中有关要求见国家标准GB50205-2001中6.2有关规定。
5.7凡本说明未尽事宜,均按照《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的有关要求执行。
6、钢结构的涂装
6.1除锈:除镀锌构件外,制作前钢构件表面均应进行喷砂(抛丸)除锈处理,不得手工除锈,除锈质量等级应达到国标GB8923中Sa2.5级标准。
6.2防腐涂层:
底漆一遍,环氧富锌防锈漆,涂层厚度:室内 25~30 微米;室外 25~30 微米;
中间漆二遍,环氧富锌防锈漆,涂层厚度:室内 25~30 微米;室外 25~30 微米;
面漆二遍,防火涂料,修补漆共五遍,各层如上,涂层厚度: 室内 > 125 微米;室外 > 150 微米;其它外露金属构件均刷环氧云铁底漆二道,丙烯酸聚氨酯面漆二道。
6.3下列情况免涂油漆:埋于混凝土中、与混凝土接触面、将焊接的位置、高强螺栓连接范围内构件接触面。
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、楼梯1.5小时,檩条1.5小时。
7.2施工所选用的钢结构防火涂料与防锈蚀油漆(涂料)之间应进行相容性试验,试验合格后方可使用。
8、钢结构维护
8.1钢结构使用过程中,应根据材料特性(如涂装材料使用年限,结构使用环境条件等),定期对结构进行必要维护(如对钢结构重新进行涂装,更换损坏构件等),以确保使用过程中的结构安全。
8.2钢柱柱脚在柱脚顶面以上的部分应采用C25强度等级混凝土包裹(保护层厚度不应小于50mm),并应使包裹的混凝土部分顶标高至-0.200。
8.3受高温作用的结构,应根据不同情况采取下列防护措施:
8.3.1当结构可能受到炽热熔化金属的侵害时,应采用砖或耐热材料做成的隔热层加以防护。
8.3.2当结构的表面长期受辐射热达到150C°以上或在短时间内可能收到火焰作用时,应采取有效的防护措施(如加隔热层或水套等)。
9、钢结构抗震补充措施
9.1焊接H形钢柱或箱型柱在下列范围内,柱翼缘与柱腹板必须是全融透焊缝:
9.1.1梁柱刚接接头处,梁高度Hb及上下各500mm范围内。
9.1.2柱接头部位及上下各100mm范围内。
9.2焊接柱其余部位,可用部分焊透V型焊缝,焊脚尺寸S不小于腹板厚度的1/2,或双面贴角焊缝。