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.鋼結(jié)構(gòu)圖紙學(xué)且思一、設(shè)計(jì)總說(shuō)明 2(1)材料材質(zhì) 2(2)焊縫 6(3)防腐防火 9(4)其他要求 9二、柱腳形式 10(1)端承式柱腳 10(2)埋入式柱腳 10三、地下室部分 14(1)勁性鋼柱節(jié)點(diǎn) 14(2)鋼管柱節(jié)點(diǎn) 18(3)鋼骨梁 19四、地上部分 21(1)梁柱節(jié)點(diǎn) 21(2)梁梁對(duì)接節(jié)點(diǎn) 24(3)梁梁節(jié)點(diǎn) 26(4)鋼梁與埋件 27(5)隅撐 28(6)壓型鋼板 28五、管桁架施工 33(1)設(shè)計(jì) 33(2)深化 34(3)制作 35(4)安裝 35.一、設(shè)計(jì)總說(shuō)明(1)材料材質(zhì)鋼材:現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)用鋼材基本上為Q345(屈服強(qiáng)度345Mpa),在一些輔助結(jié)構(gòu)會(huì)用到Q235,如檁條、馬道、錨栓或熱軋型材等。鋼材質(zhì)量等級(jí)(根據(jù)韌性和塑性區(qū)分,主要是韌性)一般用B級(jí),鋼材質(zhì)量等級(jí)有ABCD四個(gè)級(jí)別,錨栓或?qū)g性要求低的部位可采用A級(jí)鋼。在超高層或大跨度建筑結(jié)構(gòu)中,也常采用高性能建筑結(jié)構(gòu)用鋼(簡(jiǎn)稱(chēng)高建鋼)。鋼材,單純把鋼材當(dāng)成一種材料來(lái)看,主要分析三項(xiàng):化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能,化學(xué)成分很容易理解,直接影響鋼材的力學(xué)和工藝性能,影響因素還有冶煉方法和交貨狀態(tài)等。力學(xué)性能主要分為:強(qiáng)度、硬度(一般不考慮)、塑性、韌性,檢測(cè)的指標(biāo)分別為屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、斷面收縮率(一般僅用于厚度方向)、沖擊韌性等,這些也都是鋼材檢驗(yàn)項(xiàng)目。工藝性能,在建筑鋼結(jié)構(gòu)上,除去鑄鋼件,基本上只有兩項(xiàng)指標(biāo):焊接性和冷彎性,焊接性直接受化學(xué)成分的影響,碳含量(碳當(dāng)量)越高可焊性越差,工程中一般不重復(fù)檢驗(yàn),冷彎性也是鋼材檢驗(yàn)項(xiàng)目(其也可看成是塑性指標(biāo)之一)。鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目對(duì)鋼材的合格證上要保證檢驗(yàn)項(xiàng)目合格,復(fù)驗(yàn)報(bào)告要檢驗(yàn)以上項(xiàng)目并合格。具體更為詳細(xì)的材料檢驗(yàn)復(fù)驗(yàn)方面的知識(shí)參見(jiàn)相對(duì)應(yīng)的材料規(guī)范,如 Q233B參見(jiàn)《GB-T700-2006碳素結(jié)構(gòu)鋼》,Q345B參見(jiàn)《GB-T1591-2008低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》,對(duì)于直縫焊管、無(wú)縫鋼管參見(jiàn)《GB-T13793-2008直縫電焊鋼管》、《GB-T8162-2008結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管》等。一般來(lái)說(shuō),鋼材強(qiáng)度越高,屈強(qiáng)比越大,材料的強(qiáng)度儲(chǔ)備越低,塑性和韌性也越差,可焊性一般也越差,冷彎性也越差。焊接T形、十字形、角接接頭,當(dāng)其翼緣板厚度等于或大于40mm時(shí),設(shè)計(jì)宜采用抗層狀撕裂的鋼板,鋼板厚度方向性能級(jí)別Z15、Z25、Z35。名詞解釋?zhuān)汉穸确较蛐阅芗?jí)別 Z15,表示斷面收縮率不小于 15%。高強(qiáng)螺栓:建筑鋼結(jié)構(gòu)中常采用摩擦型高強(qiáng)螺栓,通過(guò)螺栓的預(yù)拉力,將兩塊或多塊鋼板連接,通過(guò)鋼板之間摩擦力提供反作用力,螺栓螺桿不承受局部壓力,因此摩擦型螺栓破壞特征為:連接鋼板之間發(fā)生了滑動(dòng)。從高強(qiáng)螺栓的工作原理V F可推知,高強(qiáng)螺栓需要預(yù)拉力檢測(cè)報(bào)告(確保 F合格)和摩擦面抗滑移系數(shù)(確.保合格)實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目使用的摩擦型高強(qiáng)螺栓一般也分為大六角和扭剪型兩種,扭剪型是大六角的升級(jí)版,施工方便(螺栓的直齒狀尾端破斷即終擰合格),價(jià)格稍貴。大六角高強(qiáng)螺栓 扭剪型高強(qiáng)螺栓除了摩擦型高強(qiáng)螺栓外,另一種為承壓型高強(qiáng)螺栓,承壓型高強(qiáng)螺栓連接中允許外剪力超過(guò)最大摩擦力,這時(shí)被連接板件之間發(fā)生相對(duì)滑移變形,直到螺栓桿與孔壁接觸。此后,連接就靠螺栓桿身剪切和孔壁承壓以及板件接觸面間的摩擦力共同傳力,可以簡(jiǎn)便的看成是摩擦型高強(qiáng)螺栓和直徑為螺桿的銷(xiāo)軸共同作用。施工過(guò)程中一般用摩擦型高強(qiáng)螺栓,為什么?從直觀(guān)上看,承壓型允許連接面滑動(dòng),連接節(jié)點(diǎn)變形大,連接剛度小,特別是在動(dòng)荷載或交變荷載作用下,節(jié)點(diǎn)性能差;摩擦型將整個(gè)螺桿抗剪和孔壁承壓當(dāng)成強(qiáng)度儲(chǔ)備,安全性能好;摩擦型高強(qiáng)螺栓群還能和焊縫共同受力, 比如項(xiàng)目上常會(huì)遇到的高強(qiáng)螺栓連接腹板后,將連接板和腹板圍焊起來(lái),這就是焊縫和高強(qiáng)螺栓的共同作用,采用承壓型允許連接板相對(duì)滑動(dòng),不能實(shí)現(xiàn)這種混合連接。從設(shè)計(jì)思路上,其實(shí)設(shè)計(jì)師一般愿意算用簡(jiǎn)單,容易模擬或國(guó)家規(guī)范有具體計(jì)算,安全儲(chǔ)備量較大的方案。對(duì)于高強(qiáng)螺栓,摩擦型節(jié)點(diǎn)抗剪力只來(lái)源于摩擦力, 破壞過(guò)程簡(jiǎn)單,規(guī)范有詳細(xì)的計(jì)算公式,安全儲(chǔ)備高;承壓型節(jié)點(diǎn)抗剪力來(lái)源于摩擦力和螺桿抗剪(以螺桿剪切破壞優(yōu)先于孔壁承壓情況為例)兩種,在計(jì)算過(guò)程中,如何混合這兩種力的合力,是很難有準(zhǔn)確的計(jì)算的,如,摩擦力能提供 20KN的力,螺桿抗剪能提供10KN的力,那么該節(jié)點(diǎn)最大抗剪力為多少呢,我們肯定不能直接用 20KN+10KN來(lái)得到30KN的答案,因?yàn)檫@兩種力的混合絕對(duì)不是相加,很有可能在受到 25KN力作用下,摩擦力滑動(dòng),螺桿直接承受10KN后破壞。所以對(duì)于兩種不同情況的反力作用時(shí),特別要注意同時(shí)還有變形的情況下,不能簡(jiǎn)單的相加,因?yàn)樵诔^(guò)任何其中一方受力的荷載作用下會(huì)發(fā)生各個(gè)擊破的效果,這種情況無(wú)法通過(guò)計(jì)算確定,我們只能有個(gè)定型的判斷,無(wú)法定量,設(shè)計(jì)人員一般不會(huì)采用這種設(shè)計(jì)方式。同時(shí),在我們做一般的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)時(shí), 這個(gè)設(shè)計(jì)思路也是很重要的, 比如我們.最常用的汽車(chē)吊上頂板作業(yè),頂板設(shè)計(jì)活荷載是 3.5KN/m2,下部回頂腳手架能承受10KN/m2,那么我們頂板最多能承受多少的荷載呢?一般情況我們也和摩擦型高強(qiáng)螺栓的設(shè)計(jì)理念一樣,將頂板活荷載當(dāng)成強(qiáng)度儲(chǔ)備,頂板承受 10KN/m2均布荷載。如果汽車(chē)吊要求20KN/m2,那么我們就直接用腳手架承受 20KN/m2。鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)螺栓一般有 8.8、10.9、12.9級(jí)三種。名詞解釋?zhuān)盒阅艿燃?jí)10.9s級(jí)的螺栓,螺栓材質(zhì)公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度達(dá) 1000MPa級(jí);螺栓材質(zhì)的屈強(qiáng)比值為 0.9;螺栓材質(zhì)的公稱(chēng)屈服強(qiáng)度達(dá) 1000×0.9=900Mpa;S代表Steel,鋼結(jié)構(gòu)用螺栓。另,螺栓常用等級(jí)一般有 4.6、4.8、5.6、5.8、6.8、8.8、10.9、12.9級(jí),材料的屈強(qiáng)比隨著強(qiáng)度的提高而增大,也說(shuō)明了材料的強(qiáng)度儲(chǔ)備隨之下降。從高強(qiáng)螺栓的原理也可以得出一些現(xiàn)場(chǎng)施工不可取的做法, 如,①高強(qiáng)螺栓本體嚴(yán)禁焊接。高強(qiáng)螺栓材質(zhì)為高強(qiáng)鋼,可焊性特別差,焊接冷裂紋傾向特別大,焊接破壞了原材料的調(diào)質(zhì)處理,問(wèn)題一大堆,所以現(xiàn)場(chǎng)高強(qiáng)螺栓本體嚴(yán)禁焊接;②如果采用高強(qiáng)螺栓和焊接的混合連接的方式,施工工序的先后又成了問(wèn)題,如果先施焊而后上緊螺栓,板層間有可能因焊接變形而產(chǎn)生縫隙,擰緊是不易達(dá)到需要的預(yù)應(yīng)力。如果先上緊螺栓而后施焊,高溫可能使預(yù)拉力下降。合理的辦法使對(duì)螺栓初擰至設(shè)計(jì)預(yù)拉力的60%,再行施焊,焊后對(duì)螺栓終擰。這里也給出了一個(gè)問(wèn)題,就是在高強(qiáng)螺栓周邊進(jìn)行焊接,高溫可以使高強(qiáng)螺栓預(yù)拉力下降,這是一個(gè)顯而易見(jiàn)的事實(shí),鋼材焊接溫度擴(kuò)散,高強(qiáng)螺栓的預(yù)拉力會(huì)使因焊接變軟的鋼材被強(qiáng)大的預(yù)拉力直接變形, 導(dǎo)致連接板變薄△t,預(yù)拉力下降。所以在高強(qiáng)螺栓周邊一般來(lái)說(shuō)也是禁止焊接的。焊接材料:鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)焊接主要以手工焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊為主, 焊接材料分別為焊條和焊絲,例,焊條型號(hào)表示為 E4315;焊絲型號(hào)表示為 ER50-6。名詞解釋?zhuān)汉笚l型號(hào) E4315,E表示焊條,43表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值為430Mpa,15表示藥皮類(lèi)型、焊接位置和電流類(lèi)型,具體表示參見(jiàn) GBT5117-2012《非合鋼焊條》;焊絲型號(hào) ER50-6,ER表示焊絲,50表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值為500Mpa,6表示焊絲化學(xué)成分代號(hào),具體參見(jiàn)GBT8110-2008《氣體保護(hù)電弧用碳鋼、低合金鋼焊絲》。焊條采用:Q235鋼材之間焊接采用 E43XX,Q345鋼材之間焊接采用 E50XX,Q235和Q345鋼材之間焊接,根據(jù)規(guī)范可采用與低強(qiáng)度鋼材相匹配的焊條,原因:鋼結(jié)構(gòu)焊接材料屈服強(qiáng)度大于鋼材本體,如 Q235鋼材用ER43系列焊材,ER43焊材抗拉極限強(qiáng)度基本不低于 Q345材料,所以一般就低強(qiáng)度鋼材。題外話(huà),現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)往高強(qiáng).度鋼材發(fā)展,如 Q490鋼材,能夠滿(mǎn)足加工工藝,但與之匹配的焊材 ER60系列,能夠滿(mǎn)足強(qiáng)度達(dá)到 600Mpa,同時(shí)具有良好可焊性、韌性的材料制作工藝?yán)щy,目前限制我國(guó)超高強(qiáng)度鋼材推廣使用的主要原因。然而這里表示并不是焊接材料就高不就低,如Q235B和Q235D鋼材之間焊接,焊接材料宜考慮匹配Q235D鋼材,強(qiáng)度是一個(gè)級(jí)別的,選焊材時(shí)要根據(jù)高韌性的母材選。這兩種選擇其實(shí)質(zhì)可以看成是一樣的,強(qiáng)度低的材料,韌性比較高,Q235和Q345鋼材之間焊接可看成匹配韌性高的鋼材,Q235B和Q235D焊接也是匹配韌性高的鋼材,所有,焊接材料匹配實(shí)質(zhì)都是在滿(mǎn)足強(qiáng)度需求的情況下,匹配韌性比較高的焊材。樓承板:現(xiàn)在使用的樓承板以閉口型和鋼筋桁架樓承板居多,開(kāi)口型基本只用在了廠(chǎng)房類(lèi)建筑中。鋼筋桁架樓承板越來(lái)越成為樓承板的趨勢(shì),越來(lái)越多項(xiàng)目采用鋼筋桁架樓承板。壓型鋼板表示方法:YXB51-226-678(X)壓型鋼板代號(hào)波高波距YXB60-185-555(B)壓型鋼板要求:
無(wú):開(kāi)口型(B):閉口型(S):縮口型板寬除版型和施工最大無(wú)支撐跨度(后續(xù)講到)外,主要為兩大類(lèi):材質(zhì)和鍍鋅層厚度。材質(zhì)一般Q235B和Q345B兩種,常見(jiàn)的為 Q345B。鍍鋅層厚度要求:組合樓板和非組合樓板用壓型鋼板(組合樓板和非組合樓板后續(xù)降到)均應(yīng)采用熱鍍鋅鋼板,不應(yīng)采用電鍍鋅鋼板,其雙面鍍鋅層總含量應(yīng)滿(mǎn)足在使用期間不致銹損的要求, 建議采用120-275g/m2。當(dāng)為非組合樓板時(shí),鍍鋅層含量可采用較低值,當(dāng)為組合樓板時(shí)鍍鋅層含量不宜小于 150g/m2。建議設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)說(shuō)明中給出明確的鍍鋅層含量。有時(shí)候,設(shè)計(jì)院給出的鍍鋅層含量是以鍍鋅層厚度 μm為單位,如何換算?鋅的.密度為7.14g/cm3,換算為1μm厚度的鋅涂層為7.14g/m2,一般我們常用的275g/m2鍍鋅層含量換算為40μm(實(shí)際為38.5μm)。壓型鋼板施工:當(dāng)混凝土板直接作用在鋼梁上時(shí),鋼梁頂面不應(yīng)涂刷油漆,當(dāng)組合樓板作用在鋼梁上時(shí),鋼梁頂面宜涂刷厚度不大于50μm的富鋅底漆。參見(jiàn)《05SG522鋼與混凝土組合樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造》第五頁(yè)4.5條。鋼筋桁架樓承板表示方式:鋼筋桁架樓承板一般用代號(hào)HB,目前還未能有統(tǒng)一的規(guī)范規(guī)定鋼筋桁架樓承板的表示方式,設(shè)計(jì)圖一般會(huì)有明確的說(shuō)明,也可參見(jiàn)《JGT368-2012鋼筋桁架樓承板》。鋼筋桁架樓承板因現(xiàn)場(chǎng)鋼筋綁扎數(shù)量減少,極大的加快施工進(jìn)度而受到廣泛的推廣使用,其他要求同壓型鋼板。栓釘布置關(guān)于壓型鋼板或鋼筋桁架樓承板栓釘布置的問(wèn)題,很多時(shí)候會(huì)遇到這樣一個(gè)問(wèn)題:比如設(shè)計(jì)圖紙上用的是YXB65-185-555壓型鋼板,但關(guān)于栓釘圖紙上常常會(huì)寫(xiě)@200布置。那栓釘?shù)降讘?yīng)該怎樣布置呢?是按照 @185每個(gè)肋槽布置還是按照設(shè)計(jì)標(biāo)注的@200布置。這里其實(shí)沒(méi)有任何疑問(wèn),首先要明白的是栓釘在四個(gè)方向梁上都要布置,其中有兩條梁是垂直鋪板方向,兩條梁是平行于鋪板方向,對(duì)于垂直于鋪板方向,栓釘采用@185布置,對(duì)于平行于鋪板方向的梁上,栓釘布置為@200(即設(shè)計(jì)給定的間距)。(2)焊縫.首先要明白,常用的焊縫叫法和他的內(nèi)部含義。什么是全熔透,部分熔透,角焊縫,還有像對(duì)接焊縫、角對(duì)接組合焊縫、雙面角焊縫、坡口角焊縫等等一大堆的名詞。對(duì)接焊縫 角對(duì)接組合焊縫雙面角焊縫 坡口角焊縫XX對(duì)接焊縫,一般為全熔透焊縫,其中角對(duì)接組合焊縫也可以算是一種對(duì)接焊縫,按照全熔透焊縫考慮,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行一級(jí)或二級(jí)超聲波探傷;坡口角焊縫其實(shí)就等于我們一般說(shuō)的部分熔透焊縫,其實(shí)也可以看成是部分熔透焊縫和角焊縫的組合焊縫,這種焊縫一般常見(jiàn)于 H型鋼腹板和翼緣焊接,球形支座和預(yù)埋件焊接等等不必要或不能夠做到剖口全熔透焊縫,此類(lèi)焊縫不用探傷。框架結(jié)構(gòu)焊縫形式框架結(jié)構(gòu)焊縫形式較為簡(jiǎn)單,一般分為節(jié)點(diǎn)區(qū)域和非節(jié)點(diǎn)區(qū)域。節(jié)點(diǎn)區(qū)域焊縫一般為全熔透一級(jí)焊縫,節(jié)點(diǎn)區(qū)域一般為梁上下翼緣各 600mm范圍內(nèi),這是考慮地震梁柱節(jié)點(diǎn)塑性區(qū),對(duì)柱來(lái)說(shuō),是梁上下翼緣各 600mm范圍,對(duì)梁來(lái)說(shuō)是1/10跨長(zhǎng)和2倍梁高范圍,這里其實(shí)也有個(gè)隱含的意思,對(duì)于加工廠(chǎng)柱留設(shè)牛腿現(xiàn)場(chǎng)與梁對(duì)接,對(duì)接位置應(yīng)在1/10跨長(zhǎng)和2倍梁高范圍之外,這樣的規(guī)定對(duì)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造是非常重要的。節(jié)點(diǎn)區(qū)域另一個(gè)疑惑點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn)區(qū)域加勁板的焊縫形式及等級(jí)該如何確定?柱在梁翼緣對(duì)應(yīng)位置設(shè)置加勁肋或隔板,加勁肋或隔板是梁翼緣截面的延伸,是為了保證梁翼緣集中力傳遞的連續(xù)性,大震時(shí)還可能經(jīng)受交變荷載的作用。.在抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)中,為避免在地震作用下框架往復(fù)變形時(shí)破壞, H形柱水平加勁肋與柱翼緣焊接時(shí),宜采用坡口全熔透焊縫,與柱腹板連接時(shí)可采用角焊縫。當(dāng)然,上面說(shuō)的這種情況是不考慮梁與H型鋼腹板垂直連接的形式,若梁與H型鋼腹板垂直剛接時(shí),梁翼緣與柱橫向加勁肋用全熔透焊縫連接,水平加勁肋與柱腹板的焊接也應(yīng)采用坡口全熔透焊縫。非節(jié)點(diǎn)區(qū)域包括梁柱本體焊縫和加工廠(chǎng)、 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊縫,加工廠(chǎng)、現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊縫為全熔透一級(jí)焊縫,梁柱本體焊縫又分如下幾種情況:H型鋼腹板和翼緣焊縫,若腹板厚度不超過(guò) 16mm,一般為可采用雙面角焊縫,若腹板厚度超過(guò) 16mm,一般為部分熔透 K型焊縫,每邊焊接深度不應(yīng)小于板厚的1/3;箱型壁板焊縫,若箱型內(nèi)不灌混凝土,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,可為部分熔透的 V型焊縫或U型焊縫,焊縫厚度不應(yīng)小于板厚的1/2,并不應(yīng)小于14mm,也可為全熔透二級(jí)焊縫,否則壁板焊縫為全熔透二級(jí)焊縫。特別是對(duì)于工期緊張,板厚較厚,全熔透焊縫構(gòu)件加工制作慢的項(xiàng)目,可與設(shè)計(jì)溝通將非節(jié)點(diǎn)箱型柱壁板焊縫改為部分熔透焊;圓管縱向焊縫,不區(qū)分是否澆灌混凝土,均為全熔透焊縫。為什么?根據(jù)焊縫的受力特點(diǎn),焊縫受壓能力強(qiáng)于焊縫受拉,焊縫受拉破壞是焊縫破壞的主要形式,所以對(duì)于所有施工鋼結(jié)構(gòu),焊縫檢測(cè)宜以受拉焊縫檢測(cè)為重點(diǎn)。對(duì)于內(nèi)灌混凝土實(shí)腹柱,如箱型和圓管柱,混凝土受壓往四周膨脹,鋼管對(duì)混凝土膨脹提供環(huán)向抱箍力,對(duì)于圓管縱向焊縫和箱型壁板焊縫來(lái)說(shuō),承受拉力,所以需要全熔透焊縫;內(nèi)不灌混凝土箱型柱,可適當(dāng)降低要求,壁板焊縫為部分熔透焊縫,內(nèi)不灌混凝土圓管柱,圓管柱從制作過(guò)程決定了圓管縱向焊縫無(wú)論是否澆灌混凝土均為受拉焊縫, 故不區(qū)分是否澆灌混凝土,均為全熔透焊縫。焊縫檢測(cè):探傷比例的技術(shù)方法應(yīng)按以下原則確定: ①對(duì)工廠(chǎng)制作焊縫,應(yīng)按每條焊縫計(jì)算百分比,且探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于 200mm,當(dāng)焊縫長(zhǎng)度不足200mm時(shí),應(yīng)對(duì)整條焊縫進(jìn)行探傷;②對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝焊縫,應(yīng)按同一類(lèi)型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計(jì)算百分比,探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于200mm,并應(yīng)不小于1條焊縫。為什么?全焊透的一級(jí)焊縫100%檢驗(yàn),二級(jí)焊縫的局部檢驗(yàn)定為抽樣檢驗(yàn)。鋼結(jié)構(gòu)制作一般較長(zhǎng),對(duì)每條焊縫按規(guī)定的百分比進(jìn)行探傷,且每處不小于200mm的規(guī)定,對(duì).保證每條焊縫質(zhì)量是有利。的但鋼結(jié)構(gòu)安裝焊縫一般都不長(zhǎng), 大部分焊縫為梁柱連接焊縫,每條焊縫的長(zhǎng)度大多在 250-300mm之間,采用焊縫條數(shù)計(jì)數(shù)抽樣檢測(cè)是可行的。參見(jiàn)GB50205-2001《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第 5.2.4條文說(shuō)明。(3)防腐防火防腐防火做法:提到防腐防火做法首先要說(shuō)明的是室內(nèi)和室外、 外露和非外露結(jié)構(gòu)的區(qū)別。室內(nèi)是指能形成封閉或半封閉空間環(huán)境, 室外指開(kāi)放的空間環(huán)境,如超高層梁柱結(jié)構(gòu)為室內(nèi)環(huán)境,入口雨篷結(jié)構(gòu)為室外環(huán)境;外露結(jié)構(gòu)指不被其他結(jié)構(gòu)型材料覆蓋包裹,直接裸露與空氣接觸的結(jié)構(gòu),非外露結(jié)構(gòu)指被其他結(jié)構(gòu)型材料覆蓋包裹,無(wú)法空氣接觸的結(jié)構(gòu)。如勁性鋼柱為非外露,鋼管混凝土柱為外露。鋼結(jié)構(gòu)需要涂裝防腐防火的結(jié)構(gòu)均為外露結(jié)構(gòu), 室內(nèi)結(jié)構(gòu)需要涂裝防火涂料,室外結(jié)構(gòu)不需要涂裝防火涂料。室外結(jié)構(gòu)雖然不用涂裝防火涂料,但防腐面漆要求更高。現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)常用的室內(nèi)面漆為聚氨酯面漆,室外面漆為丙烯酸聚硅氧烷面漆。常用做法:室內(nèi)結(jié)構(gòu):環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+防火涂料+聚氨酯面漆,或環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+防火涂料;室外結(jié)構(gòu):環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+丙烯酸聚硅氧烷面漆。自防火:鋼柱、鋼梁防火,設(shè)計(jì)說(shuō)明一般說(shuō)的很清楚,如,建筑物耐火等級(jí)為一級(jí),鋼柱及支撐耐火極限為 3小時(shí),梁為2小時(shí),樓梯、樓板為 1.5小時(shí)。對(duì)于組合樓板,設(shè)計(jì)要求耐火極限為 1.5小時(shí),是否需要在樓承板底面噴涂防火涂料?解決針對(duì)防火要求這個(gè)問(wèn)題,首先要清楚項(xiàng)目是否為組合樓板, 若樓承板僅作為施工永久性模板,則為非組合樓板,非組合樓板不考慮壓型鋼板的防火要求。 對(duì)于組合樓板,當(dāng)耐火極限為 1.5小時(shí)時(shí),對(duì)于閉口板免防火涂料的要求下的最小樓板厚度h=110mm;對(duì)于開(kāi)口板免防火涂料的要求下肋頂部以上混凝土厚度不應(yīng)小于 80mm;對(duì)于鋼筋桁架樓承板,在無(wú)防火涂料,樓板厚度為 100mm時(shí),樓板耐火極限為 1.68小時(shí),滿(mǎn)足自防火要求。參見(jiàn) 05SG522《鋼與混凝土組合樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造》第11頁(yè)6.9.3條。(4)其他要求起拱:大跨度鋼梁和桁架有起拱要求,起拱要求按照設(shè)計(jì)提供,一般范圍在L/1000~L/200之間。對(duì)于大跨度鋼骨梁,起拱一般參照混凝土梁,混凝土梁規(guī)范要求起拱為L(zhǎng)/1000~3L/1000,在深化加工前,要與總包土建單位協(xié)商確定。.二、柱腳形式鋼柱柱腳形式主要為:端承式柱腳和埋入式柱腳。(1)端承式柱腳端承式柱腳大樣地腳錨栓圖集做法 地腳錨栓簡(jiǎn)化做法簡(jiǎn)化做法與圖集做法對(duì)比:加工簡(jiǎn)單,套絲只用套頂部 200mm長(zhǎng)度,若是圖集做法上部套絲長(zhǎng)度可能達(dá)到400mm,下部套絲長(zhǎng)度120mm;施工簡(jiǎn)單,圖集做法需要搭設(shè)錨栓支架,與土建穿插施工,先施工錨栓然后綁扎面筋,簡(jiǎn)化做法面筋施工完后利用定位板安裝錨栓。若項(xiàng)目上需要利用錨栓施工增加部分措施費(fèi),也可考慮圖集做法。(2)埋入式柱腳.埋入式柱腳大樣首先,什么叫埋入式柱腳? JGJ138-2001《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第9.5.2條規(guī)定埋入式柱腳的埋置深度不應(yīng)小于 3倍型鋼柱截面高度,同時(shí)CECS159:2004《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中第7.3.2條規(guī)定埋入式柱腳底板埋入基礎(chǔ)的深度宜為柱截面高度的2至3倍。埋入式柱腳施工流程:埋入式柱腳根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),承臺(tái)混凝土分兩次澆筑,如上圖,一次澆筑1000mm,第二次澆筑2800mm。鋼結(jié)構(gòu)施工穿插在第一次和第二次混凝土澆筑之前,第一次混凝土澆筑前預(yù)埋錨栓,第二次混凝土澆筑前吊裝鋼柱,鋼柱長(zhǎng)度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)布置分段,可以至基礎(chǔ)面上1.3m,也可以在樓層1.3m。埋入式柱腳施工要點(diǎn):總包承包模式中一般不包含土方、樁基工程,總包在進(jìn)場(chǎng)施工時(shí),剩余工作量就是清理基坑底部施工墊層,墊層施工完成后綁扎底板鋼筋,澆筑第一次混凝土。總體施工順序?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)施工效率要求很高,在承臺(tái)面筋施工前鋼柱吊裝就位,鋼構(gòu)件存在深化設(shè)計(jì)、加工制作、運(yùn)輸?shù)跹b等工序,要求鋼結(jié)構(gòu)啟動(dòng)迅速,特別是二次深化工作對(duì)項(xiàng)目進(jìn)程的影響,技術(shù)人員要充分認(rèn)識(shí)施工流程,合理制定施工計(jì)劃。兩者的區(qū)別首先,要介紹一個(gè)嵌固端的問(wèn)題,在一般高層圖紙中,我們都會(huì)看到一個(gè)樓層層高、混凝土等級(jí)的表格,如下表。.嵌固端就相當(dāng)于一個(gè)高樓的固定端,假定是不發(fā)生水平移動(dòng)的。一般有嵌固在地下室頂板和基礎(chǔ)頂板上兩種,上圖中代表高樓嵌固端的位置在地下室頂板,加強(qiáng)區(qū)應(yīng)延伸至地下一層,如果在基礎(chǔ)頂,則應(yīng)自基礎(chǔ)頂算起。如果一個(gè)超高層有勁性鋼結(jié)構(gòu),那么在底部加強(qiáng)區(qū)必定有。假設(shè)一個(gè)高層只有底部加強(qiáng)區(qū)有鋼骨柱,那么設(shè)計(jì)圖上鋼柱的起始標(biāo)高為-2層(-10.2m)-7層(31.35m),應(yīng)在設(shè)計(jì)上上下加一層作為過(guò)渡層。這就是我們?cè)诤芏鄷r(shí)候勁性鋼柱,特別是部分裙樓的零星鋼柱起始標(biāo)高在負(fù)二層的原因。如果在負(fù)二層板上起鋼柱,采用端承式柱腳(其實(shí)質(zhì)也是埋入式柱腳,錨入深度為一層高度),如果嵌固端在基礎(chǔ)頂板,采用埋入式柱腳,這部分在《JGJ138-2001型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中9.2.2條文中表述的意思一致。為什么會(huì)有勁性柱?勁性鋼柱出發(fā)點(diǎn)是:混凝土柱達(dá)到最大配筋率5%時(shí),還是不能滿(mǎn)足受力要求,基本上有兩種解決方式,增加柱截面面積和內(nèi)部增加型鋼。增加截面面積可以增加鋼筋允許截面面積,增加型鋼,型鋼截面面積不計(jì)算在最大配筋率中。增加柱截面面積減少使用空間,明顯是甲方不樂(lè)意看到的,那么增加型鋼就成了一種必要的選擇。PS:柱為什么會(huì)有最大配筋率的要求?柱作為主受壓構(gòu)件,因?yàn)殚L(zhǎng)期作用下混凝土的徐變變形不能完全恢復(fù),當(dāng)突然卸載時(shí)整個(gè)構(gòu)件回彈,鋼筋基本可以完全恢復(fù)原長(zhǎng),混凝土由于徐變收縮等原因不能恢復(fù)原長(zhǎng),因此鋼筋與混凝土?xí)凶冃尾钪?,一旦?dāng)混凝土達(dá)到極限拉應(yīng)力即被拉壞,為了避免這種情況出現(xiàn),故要限制最大配筋率。這里在引申下,梁為什么也有最大配筋率的說(shuō)法?梁縱向受拉主筋最大配筋率一.般控制在2.5%以?xún)?nèi),梁最大配筋率其實(shí)更容易理解,其實(shí)是對(duì)結(jié)構(gòu)破壞形式的選擇,梁有少筋破壞、適筋破壞和超筋破壞,其中分別對(duì)應(yīng)少筋、適筋、和超筋三種形式,控制最大配筋率就是為了防止發(fā)生超筋破壞,超筋破壞是受壓區(qū)混凝土限于受拉區(qū)鋼筋屈服而發(fā)生的混凝土壓碎破壞,是一種脆性破壞,破壞毫無(wú)征兆,所以在工程中要極力避免,方式就是控制梁最大配筋率。除了上述所說(shuō)的結(jié)構(gòu)計(jì)算需要增加的型鋼柱外,常見(jiàn)的型鋼柱構(gòu)造位置主要有:大跨度梁兩側(cè),大跨度梁傳遞較大的彎矩到柱上,用鋼骨的翼緣抗彎,一般會(huì)做內(nèi)鋼骨,這里面也包括柱四周梁分布不協(xié)調(diào),或荷載不協(xié)調(diào)的情況;鋼骨梁兩側(cè),鋼骨梁兩側(cè)如果不做鋼骨柱,鋼骨梁錨入到混凝土柱中,一般貫穿柱錨入到柱另一側(cè)梁立面,若另一側(cè)無(wú)梁,或柱主筋比較密,鋼骨梁翼緣開(kāi)孔率大,不符合抗震中“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)要求,一般鋼骨梁兩側(cè)柱也做成型鋼柱。圖紙基本原則還要提到看圖紙的基本設(shè)定,上圖為梁板圖的結(jié)構(gòu)層高表,具體為夾層梁板圖,以下分別是一層墻柱圖層高表和結(jié)構(gòu)平面圖層高表。一層墻柱圖層高表 夾層結(jié)構(gòu)平面圖層高表可以看出一層墻柱圖,指的是一層到二層的墻柱布置,而一層結(jié)構(gòu)平面圖指的是一層結(jié)構(gòu)平面構(gòu)件及支撐一層結(jié)構(gòu)的豎向結(jié)構(gòu)布置。.三、地下室部分地下室部分內(nèi)容介紹勁性鋼柱、疊合柱和鋼骨梁。主要重點(diǎn)是勁性鋼柱與混凝土梁鋼筋節(jié)點(diǎn)做法、鋼管柱與混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)做法、鋼骨梁特別是鋼骨轉(zhuǎn)換梁與鋼筋連接做法。地下室部分內(nèi)容與土建主體結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密,這要求鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目人員對(duì)土建結(jié)構(gòu)做法有一定程度的了解,能夠看懂平法施工圖,這是最基本的。其次,在項(xiàng)目施工過(guò)程中多關(guān)注土建施工,了解土建基礎(chǔ)施工材料、做法、流程等。梁板柱平法施工圖參建11G101-1《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》,型鋼與鋼筋連接做法參見(jiàn)12SG904-1《型鋼混凝土鋼筋排布及構(gòu)造詳圖》。(1)勁性鋼柱節(jié)點(diǎn)勁性鋼柱翼緣與混凝土梁鋼筋節(jié)點(diǎn)做法常見(jiàn)的有兩種:梁縱筋與柱牛腿可靠焊接 梁縱筋與翼緣套筒連接可靠焊接指單面焊不小于 10d,雙面焊不小于5d,d為鋼筋直徑;套筒與翼緣焊接,焊縫質(zhì)量目前尚未見(jiàn)過(guò)相應(yīng)的規(guī)范,通過(guò)計(jì)算焊腳高度10mm基本上能夠滿(mǎn)足直徑d=25mm及以下鋼筋的拉拔要求,可以要求加工廠(chǎng)或現(xiàn)場(chǎng)做焊接工藝評(píng)定,通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。勁性鋼柱腹板與混凝土梁鋼筋節(jié)點(diǎn)做法常見(jiàn)的有三種: 穿孔、焊接和彎錨。焊接方式是指焊接在型鋼柱內(nèi)加勁板上,彎錨直錨長(zhǎng)度不小于 0.4LaE,然后向下彎錨,彎錨長(zhǎng)度15d。常用鋼筋穿孔的孔徑見(jiàn)下表:.鋼筋直徑101214161820穿孔直徑151820-2220-2422-2625-28鋼筋直徑222528323640穿孔直徑26-3030-3236404448穿孔時(shí),型鋼腹板截面損失率宜小于腹板面積的 25%,超過(guò)時(shí)應(yīng)進(jìn)行局部補(bǔ)強(qiáng),參見(jiàn)04SG523《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)造》第22頁(yè)。問(wèn):為什么只有腹板有截面削弱 25%需要補(bǔ)強(qiáng),而不包括翼緣?原因是翼緣一般不能開(kāi)孔,需要開(kāi)孔時(shí),一般不論截面削弱,所有開(kāi)孔都需要補(bǔ)強(qiáng)。名詞解釋?zhuān)篖aE為抗震錨固長(zhǎng)度,計(jì)算方式參見(jiàn) 11G101-1《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖 平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》第53頁(yè)。全面解讀勁性鋼柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋:梁縱筋與翼緣碰撞可采用上述兩種方式,對(duì)于H型勁性鋼柱,平行于翼緣方向梁縱筋可以選擇貫穿腹板或彎錨,彎錨需能滿(mǎn)足直錨長(zhǎng)度。牛腿做法一.牛腿做法二相比于牛腿做法二,牛腿做法一牛腿長(zhǎng)度長(zhǎng),對(duì)于兩層面筋梁,牛腿處混凝土澆筑方便,對(duì)于焊接套筒連接柱主筋,增加主筋方向加勁板施工方便,同時(shí),若柱主筋要求穿孔,也只會(huì)穿過(guò)兩層鋼板,施工可能性提高。但加工過(guò)程中板彎弧數(shù)量多,特別是牛腿板較厚,彎弧曲率大的,更是直接提高了加工制作難度, 相應(yīng)的加工制作周期也就變長(zhǎng)了。對(duì)于牛腿鋼板的厚度選擇,需要滿(mǎn)足等強(qiáng)要求和構(gòu)造要求。如 HRB400鋼筋,鋼牛腿采用Q345B,混凝土梁寬度500,鋼筋數(shù)量為7φ25,φ25鋼筋截面積為491mm2,鋼牛腿寬度450。根據(jù)等強(qiáng)計(jì)算牛腿厚度:400 7 491t==9mm450345構(gòu)造要求,牛腿鋼板厚度大于 0.5倍鋼筋直徑,小于0.7倍鋼筋直徑,φ25鋼筋宜取16mm。(有疑義)梁箍筋:梁箍筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)域一般采用兩肢箍筋,與牛腿施工無(wú)碰撞。梁腰筋:梁腰筋分為構(gòu)造腰筋和抗扭腰筋,構(gòu)造腰筋是指,根據(jù) GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中第 9.2.13條規(guī)定梁腹板高度不小于 450mm時(shí),在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高配置縱向構(gòu)造鋼筋,在梁平法圖中表示為 G6 12,抗扭腰筋是指在計(jì)算模型中,需要配置鋼筋用以抵抗梁自身扭矩 Mz。在梁平法圖中表示為 N6 14。構(gòu)造腰筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)不考慮,抗扭鋼筋根據(jù)設(shè)計(jì)院要求,與翼緣碰撞可以通過(guò)牛腿焊接,與腹板碰撞可以穿孔或錨固, 也可不做考慮,實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工腰筋要穿孔或焊接比較困難,最好不作考慮。梁拉筋:這里拉筋特制連接腰筋的鋼筋, 拉筋在與焊接梁縱筋牛腿腹板碰撞可視.情況考慮開(kāi)孔,建議不開(kāi)孔,若開(kāi)孔,開(kāi)孔數(shù)量過(guò)多。柱主筋:柱縱筋原則上盡量避免碰撞鋼牛腿或鋼骨梁,根據(jù)《 12SG904-1型鋼混凝土鋼筋排布及構(gòu)造詳圖》一般構(gòu)造要求 3.3條:型鋼混凝土柱的縱向鋼筋盡量設(shè)置在柱角部,但每個(gè)角部不宜多于 5根,當(dāng)柱縱向鋼筋無(wú)法避開(kāi)梁型鋼翼緣或柱型鋼牛腿翼緣,造成柱縱筋凈距大于 300mm時(shí),可附加配置直徑不小于 14mm的縱向構(gòu)造鋼筋,構(gòu)造鋼筋與翼緣采用套筒連接。若柱主筋與焊接牛腿或鋼骨梁碰撞,無(wú)法避開(kāi),常用的有兩種做法:套筒和穿孔,優(yōu)先使用套筒連接,使用套筒連接需要在套筒相應(yīng)位置增加加勁板。穿孔在梁有多層鋼筋,使用多層焊接牛腿時(shí),不能實(shí)現(xiàn),如果穿孔,建議也是在開(kāi)凹槽。對(duì)于窄翼緣,柱主筋可以繞過(guò)牛腿。柱箍筋:柱箍筋開(kāi)孔或添加箍筋斷開(kāi)、添加單支箍筋拉結(jié)縱筋。.(2)鋼管柱節(jié)點(diǎn)鋼管柱與混凝土梁連接方式除了焊接牛腿和穿孔外,常見(jiàn)的還有環(huán)梁形式。環(huán)梁-環(huán)形牛腿連接 環(huán)梁-抗剪環(huán)連接一般在圓管外框架超高層地下室結(jié)構(gòu)中, 大多會(huì)采用環(huán)梁連接方式,此方式鋼結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)單,與土建交叉少,是理想的節(jié)點(diǎn)形式,除了土建綁扎環(huán)梁鋼筋不便利。焊接牛腿和穿孔基本上同勁性結(jié)構(gòu)。對(duì)于圓管結(jié)構(gòu),穿孔不能按照應(yīng)根據(jù)實(shí)際放樣確定,現(xiàn)行規(guī)范中《 CECS188-2005鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 8.2.4第3條中說(shuō)明:孔的直徑不宜小于 d+13mm(d為鋼筋直徑)。建議:鋼筋混凝土梁與圓管柱連接采用高強(qiáng)度大直徑的鋼筋, 盡量減少鋼筋根數(shù),同時(shí)與設(shè)計(jì)院協(xié)商采用并筋的方式布置梁縱向鋼筋。名詞解釋?zhuān)翰⒔钪笧榻鉀Q無(wú)法獲得足夠直徑鋼筋及配筋密集引起設(shè)計(jì)、 施工的困難,將幾根鋼筋并在一起的布置方式。如下圖,詳見(jiàn)《 11G101-1混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》第 56頁(yè)。.并筋的方式對(duì)鋼管疊合柱的另類(lèi)思路面對(duì)疊合鋼管柱鋼筋與鋼管柱碰撞的問(wèn)題,在沒(méi)辦法做環(huán)梁情況下,不管采用穿孔、套筒還是牛腿的做法都有諸多不便,對(duì)于圓管柱,套筒和穿孔都不利于加工,牛腿做法,若一個(gè)節(jié)點(diǎn)存在多標(biāo)高,多梁高的變化,牛腿做法也是不好加工,現(xiàn)場(chǎng)安裝也不便,所以,歸根結(jié)底,我們要盡量避免出現(xiàn)交叉施工。對(duì)于鋼管柱較小的疊合柱,可以采用如下節(jié)點(diǎn),將連接柱的梁做成雙梁形式,梁鋼筋避開(kāi)鋼管柱。若圓管柱相對(duì)于疊合柱本身較大,而梁相對(duì)于鋼管柱較小,可直接選用穿孔形式。雙梁連接節(jié)點(diǎn) 穿孔連接節(jié)點(diǎn)(3)鋼骨梁鋼骨梁也主要是和土建配筋穿孔的問(wèn)題, 基本同勁性鋼柱,這里要重點(diǎn)說(shuō)明的部位是鋼骨轉(zhuǎn)換梁。鋼柱轉(zhuǎn)換梁比鋼骨梁也就多了個(gè)對(duì)上部結(jié)構(gòu)插筋的碰撞, 轉(zhuǎn)換梁一般會(huì)出現(xiàn)梁上生柱的問(wèn)題,梁上柱柱主筋的與轉(zhuǎn)換鋼骨梁的上翼緣的碰撞孔。 如果梁上生柱為鋼骨柱或鋼柱,若梁柱截面大于鋼骨梁上翼緣寬度,需局部增大鋼骨梁上翼緣寬度。.梁模板對(duì)拉螺桿:對(duì)拉螺桿布置間距需要和土建溝通, 對(duì)拉螺桿與鋼梁腹板的連接方式可以采用開(kāi)孔。對(duì)拉螺桿布置一般梁長(zhǎng)方向間距 500~800,高度方向上從底部起200,往上間距可按 400。梁拉筋布置:拉筋與鋼骨梁腹板碰撞怎么辦,首先拉筋是怎么布置的,拉筋間距為非加密區(qū)箍筋間距2倍,每隔一個(gè)腰筋設(shè)置拉筋。明白了拉筋布置的方式,那么拉筋與腹板碰撞怎么處理,開(kāi)孔和套筒肯定是不行的,數(shù)量太多,加工進(jìn)度太慢,開(kāi)孔腹板削弱太多,套筒只適用直徑在16mm以上的鋼筋連接,一般拉筋的直徑小于16mm。具體的措施可以項(xiàng)目上提出,這里提出一個(gè)可能,在鋼梁腹板對(duì)應(yīng)高度焊接通長(zhǎng)角鋼,在角鋼上開(kāi)孔,拉筋一端拉在腰筋,一端拉在開(kāi)孔角鋼上。鋼骨梁還有個(gè)施工要注意的問(wèn)題, 對(duì)于翼緣較大的鋼骨梁,翼緣上要開(kāi)澆筑透氣孔,做法如下圖。(對(duì)翼緣較大的區(qū)分,一般單側(cè)寬度大于 150mm的鋼骨梁,精確來(lái)說(shuō)應(yīng)該是翼緣寬度超過(guò)( 300+腹板厚度),都需要開(kāi)澆筑孔,)一般翼緣不能開(kāi)孔,開(kāi)孔要和設(shè)計(jì)院取得聯(lián)系,在澆筑混凝土密實(shí)度和翼緣削弱做一個(gè)取舍,也可和設(shè)計(jì)院聯(lián)系把整個(gè)鋼骨梁的翼緣板增厚,這可以算是一個(gè)變更點(diǎn)。.四、地上部分(1)梁柱節(jié)點(diǎn)a帶短梁內(nèi)隔板式連接 b內(nèi)隔板式連接C外隔板式連接這三種做法都是 CECS159-2004《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 上規(guī)定的節(jié)點(diǎn)做法,以下是三種做法的優(yōu)缺點(diǎn)比較。a帶短梁內(nèi)隔板式連接適用范圍:能焊接內(nèi)隔板的鋼柱,對(duì)于圓管柱,一般要求管徑不小于 800mm,對(duì)于箱型柱,一般要求壁厚大于16mm(壁厚大于16mm以上才建議采用電渣焊,不然電渣焊的線(xiàn)能量輸出過(guò)大,整個(gè)構(gòu)件變形過(guò)大)。優(yōu)點(diǎn):與鋼柱的焊縫在加工廠(chǎng)完成,焊接質(zhì)量可靠,現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量較少,安裝就位采用腹板螺栓固定。鋼梁牛腿分段位置在塑性鉸范圍之外,塑性鉸范圍就是前面提到過(guò)的梁跨度的1/10跨長(zhǎng)和2倍梁高范圍。缺點(diǎn):直觀(guān)的,①一根梁本來(lái)只有和鋼柱每側(cè)一條焊縫,現(xiàn)在多了牛腿,牛腿和鋼柱,牛腿和鋼梁,單根鋼梁每側(cè)有兩條焊縫,這是一般設(shè)計(jì)院反對(duì)這種做法的最主要的聲音;②如果加工廠(chǎng)制作費(fèi)報(bào)價(jià)中,鋼柱的制作費(fèi)高于鋼梁,而且一般的項(xiàng)目都.會(huì)是鋼柱制作費(fèi)高于鋼梁,不管是圓管柱還是箱型柱,那么采用此種節(jié)點(diǎn),直觀(guān)的相當(dāng)于將鋼梁的部分重量算在了鋼柱上, 增加了施工成本;③如果鋼柱尺寸較大,再加上兩邊牛腿分段要在塑性鉸范圍外,整個(gè)鋼柱的平面尺寸會(huì)特別大,嚴(yán)重影響運(yùn)輸,直接導(dǎo)致運(yùn)輸費(fèi)上漲或無(wú)法運(yùn)輸; ④帶牛腿一般都采用高強(qiáng)螺栓連接, 高強(qiáng)螺栓數(shù)量較多;⑤如果樓層采用組合樓板,鋼柱包邊要重新采用角鋼,施工不方便。b內(nèi)隔板式連接適用范圍:適用范圍同帶短梁內(nèi)隔板式連接。優(yōu)點(diǎn):鋼梁每側(cè)只有一條焊縫,構(gòu)件整體性非常好??梢圆捎萌附庸?jié)點(diǎn),節(jié)約高強(qiáng)螺栓數(shù)量。鋼柱和鋼梁完美分開(kāi),不會(huì)應(yīng)為鋼柱加工費(fèi)高于鋼梁導(dǎo)致制作成本的上升,同時(shí),運(yùn)輸過(guò)程中減小了構(gòu)件尺寸和不規(guī)則程度,運(yùn)輸較為方便;如果鋼柱兩側(cè)鋼梁不等高,采用鋼梁腹板加腋形式(下文有圖示),鋼梁二次深化量差效果顯著。缺點(diǎn):①現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼梁與鋼柱連接焊縫,安裝質(zhì)量和焊接質(zhì)量難以得到保證,如果采用全焊連接節(jié)點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)需要采用安裝措施,一般采用如下圖所示的焊接角鋼墊或焊接梁托;②如果是圓管柱(或鋼梁與鋼柱非正交連接),現(xiàn)場(chǎng)鋼梁上下翼緣為不規(guī)則形狀,安裝就位非常不便,若是圓管柱,基本上不采用此種方式;③如果樓層采用組合樓板,鋼柱包邊要重新采用角鋼,施工不方便;④因鋼梁長(zhǎng)度為鋼柱之間長(zhǎng)度,二次深化過(guò)程中鋼梁長(zhǎng)度修改后痕跡明顯,對(duì)二次深化加量工作不利。a.角鋼支撐措施 b.梁墊支撐措施內(nèi)隔板式連接鋼梁安裝就位措施C外隔板式連接適用范圍:無(wú)法做內(nèi)隔板的鋼柱,或根據(jù)項(xiàng)目需要。優(yōu)點(diǎn):在做外隔板時(shí),鋼管柱內(nèi)部還是可以做內(nèi)隔板,節(jié)點(diǎn)重量大(這個(gè)不能算.純粹的優(yōu)點(diǎn));壓型鋼板鋪設(shè)鋼柱不用再包邊,施工方便;外隔板式,外隔板毛重和凈重差距很大,二次深化量差比較大。缺點(diǎn):①高強(qiáng)螺栓數(shù)量多,同帶短梁內(nèi)隔板式連接;②對(duì)于鋼柱兩側(cè)不等高的梁,很多時(shí)候需要做幾道外隔板,如下圖a所示(兩道隔板最小距離150mm),其實(shí)這不能說(shuō)是缺點(diǎn),多做外隔板能夠有效的提升二次深化量差,如果采用下圖b的方式(兩道隔板不超過(guò)150mm),采用鋼梁腹板加腋形式,也能實(shí)現(xiàn)較大的二次深化量差;③鋼柱節(jié)點(diǎn)重量大,這個(gè)是個(gè)雙刃劍,根據(jù)項(xiàng)目具體情況選擇做法。其他缺點(diǎn)基本上同帶短梁內(nèi)隔板式連接,運(yùn)輸情況較帶短梁內(nèi)隔板式連接稍好。建議做內(nèi)隔板式連接,二次深化設(shè)計(jì)有利,對(duì)壓型鋼板鋪設(shè)有利。a.不等高梁做法1 b.不等高梁做法2從上圖中可以看到,帶內(nèi)隔板的節(jié)點(diǎn),內(nèi)隔板矩形鋼管混凝土柱內(nèi)隔板上應(yīng)設(shè)置混凝土澆筑孔其孔徑不應(yīng)小于200mm(一般現(xiàn)場(chǎng)最小值不小于250mm,隨著鋼管管徑變大而增大),內(nèi)隔板四角應(yīng)設(shè)透氣孔其孔徑宜為25mm。另,在本節(jié)最開(kāi)始,C外隔板式連接節(jié)點(diǎn)圖中,鋼梁與鋼柱連接處有楔形板(圖中未虛線(xiàn)表示),這是一種強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造做法,用楔形板加強(qiáng)梁柱的剛性連接,各項(xiàng).目可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行深化,依據(jù)在《01SG519多高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》第19頁(yè)中。(2)梁梁對(duì)接節(jié)點(diǎn)剛接節(jié)點(diǎn)通常分為栓焊連接節(jié)點(diǎn)、全焊連接節(jié)點(diǎn)和全栓連接節(jié)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)三種做法都能實(shí)現(xiàn),能夠通用,現(xiàn)在一般用的最常見(jiàn)的是栓焊連接節(jié)點(diǎn),全焊連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)常用在懸挑梁端部節(jié)點(diǎn),或與鋼管等類(lèi)似的封閉截面桿件,全栓連接節(jié)點(diǎn)一般在民用建筑鋼結(jié)構(gòu)中很少使用,為什么很少使用,其中一個(gè)比較重要的原因就是民用建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼板一般都較厚,特別是現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)超高層、大跨度的興起,而要高強(qiáng)螺栓連接做到等強(qiáng)連接需要用到的高強(qiáng)螺栓數(shù)量太多,高強(qiáng)螺栓孔對(duì)桿件削弱過(guò)多等一系列原因。(下文中會(huì)有高強(qiáng)螺栓的簡(jiǎn)單計(jì)算,從計(jì)算結(jié)果也能看出),這只是其中一個(gè)原因,大家還可以自己去想為什么。栓焊連接H型鋼為例,栓焊連接上下翼緣為焊接,腹板為高強(qiáng)螺栓連接,為什么這樣可行,而全栓連接在民用建筑鋼結(jié)構(gòu)中不太可行?一般來(lái)說(shuō)腹板厚度小于翼緣厚度,在受力過(guò)程中,梁作為受彎構(gòu)件,上下翼緣受拉壓,腹板受剪,對(duì)于鋼材來(lái)說(shuō),抗拉壓強(qiáng)度大于抗剪,根據(jù)等強(qiáng)連接,同樣厚度的腹板和翼緣,腹板所用高強(qiáng)螺栓數(shù)量小于翼緣,而腹板一般較薄,故腹板用高強(qiáng)螺栓數(shù)量遠(yuǎn)小于翼緣,高強(qiáng)螺栓腹板等強(qiáng)連接實(shí)現(xiàn)不難。下面為一個(gè)高強(qiáng)螺栓計(jì)算簡(jiǎn)例。Q345B材質(zhì)H600×200×16×20對(duì)接為例,等強(qiáng)連接腹板栓接高強(qiáng)螺栓(使用性能等級(jí)10.9s,M24高強(qiáng)螺栓)需用量。單個(gè)螺栓Nu=0.9unP=0.9×0.45×2×225=182.3KN(n=2,雙夾板)腹板高度h=600mm,板厚t=16,fv=180N/mm2(抗剪指標(biāo))毛截面高強(qiáng)螺栓需求:N=fvA=180×600×16=1728KNN=nNu,n=1728/182.3=10顆設(shè)單排5顆螺栓,共兩排,求凈截面高強(qiáng)螺栓需求:Au=(600-25.5×5)×16=7560mm2fvAu/(1-0.5 ×6/n)=182.3n得:n=10顆螺栓排布為單邊兩列,單列 5顆螺栓。.高強(qiáng)螺栓使用一般可參考下圖標(biāo)進(jìn)行選取。上圖中對(duì)于Q345B材質(zhì)H600×200×16×20對(duì)接,采用了單邊單列6顆螺栓,節(jié)點(diǎn)共計(jì)24顆螺栓的做法,也是滿(mǎn)足計(jì)算要求的。栓焊連接施工一個(gè)要注意的地方就是前面在高強(qiáng)螺栓部分講到的關(guān)于施工順序的問(wèn)題,正確的施工順序應(yīng)該是:對(duì)高強(qiáng)螺栓螺栓初擰至設(shè)計(jì)預(yù)拉力的60%,再行施焊,焊后對(duì)螺栓終擰。不過(guò)一般翼緣焊接和腹板影響不大,施工現(xiàn)場(chǎng)可以考慮直接先栓后焊。全焊連接全焊連接在H型鋼對(duì)接中,設(shè)計(jì)理念和施工難度都不存在,對(duì)接時(shí)采用馬板固定上翼緣,對(duì)于斜支撐全焊連接,可以在腹板上設(shè)置安裝螺栓,用安裝螺栓固定,焊接上下翼緣后,拆除安裝螺栓及連接板,焊接腹板焊縫。對(duì)于箱型桿件,首先,很多時(shí)候,箱型構(gòu)件對(duì)于箱型梁腹板與翼緣(上下底板)不齊平比較多見(jiàn),如下圖所示,箱型截面變成了亞字型。采用這種形式主要是從焊接方面考慮,在焊縫形式和防止層狀撕裂方面。外伸長(zhǎng)度不大的話(huà)對(duì)鋼材慣性矩等影響不大。但驗(yàn)算穩(wěn)定性時(shí)要按照腹板外表面距離為準(zhǔn)而不是翼緣的寬度。.全焊連接箱型截面一般采用上翼緣或腹板面開(kāi)焊接操作人孔,臨時(shí)連接采用腹板內(nèi)側(cè)連接板,安裝螺栓固定。圓管全焊連接不在本章節(jié)中,參見(jiàn)管桁架施工全栓連接從上面高強(qiáng)螺栓計(jì)算中也能看出,高強(qiáng)螺栓要做到等強(qiáng)連接需要的高強(qiáng)螺栓數(shù)量較多(在鋼板厚度不厚的情況下可以實(shí)現(xiàn)),在超高層項(xiàng)目中,樓層外建筑小懸挑鋼梁也會(huì)采用全螺栓連接來(lái)達(dá)到剛接的效果。主次梁全栓連接節(jié)點(diǎn)在超高層中,建議不采用全栓節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)對(duì)壓型鋼板鋪設(shè)施工存在碰撞。(3)梁梁節(jié)點(diǎn)第一種梁梁節(jié)點(diǎn) 第二種梁梁節(jié)點(diǎn) 第三種梁梁節(jié)點(diǎn)第一種梁梁節(jié)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):雙面連接板,工程量大,對(duì)于主梁扭矩一般,安裝方便。缺點(diǎn):主梁翼緣要求較寬,不然不能滿(mǎn)足螺栓穿孔,高強(qiáng)螺栓使用數(shù)量多。第二種梁梁節(jié)點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):安裝容易,不受主梁翼緣寬度影響。缺點(diǎn):?jiǎn)渭舭骞?jié)點(diǎn)受力能力較差,對(duì)主梁扭矩較大,要注意成品保護(hù)。第三種梁梁節(jié)點(diǎn):.優(yōu)點(diǎn):對(duì)主梁扭矩較小。缺點(diǎn):安裝困難,主梁翼緣要求較寬。對(duì)于這三種梁梁節(jié)點(diǎn),不推薦使用第三種連接節(jié)點(diǎn),第三種連接節(jié)點(diǎn)安裝非常不便,應(yīng)盡量慎用。(4)鋼梁與埋件鋼梁和埋件連接在超高層結(jié)構(gòu)中多為鋼梁與核心筒埋件連接,連接形式設(shè)計(jì)院一般有詳細(xì)的表示,一般連接形式多為鉸接,如下圖,若為剛接,焊接上下翼緣即可。該節(jié)點(diǎn)難點(diǎn)在于施工,預(yù)埋件施工因混凝土澆筑會(huì)發(fā)生較大的偏差,如何處理偏差是施工的難點(diǎn)。處理偏差最常見(jiàn)的做法就是補(bǔ)償,埋件會(huì)發(fā)生上下左右里外各個(gè)方向的偏差,對(duì)于埋件平面內(nèi)的偏差一般較好處理,埋件板大于鋼梁腹板,只要不偏出埋件板范圍即可;對(duì)于埋件平面外的偏差,一般處理方式是通過(guò)連接板調(diào)節(jié)和將連接板高強(qiáng)螺栓孔開(kāi)為水平方向長(zhǎng)圓孔通過(guò)高強(qiáng)螺栓孔調(diào)節(jié)。處理措施1.加大預(yù)埋板,特別是梁高度方向; 2.連接板開(kāi)長(zhǎng)圓孔。.有些設(shè)計(jì)院不太同意高強(qiáng)螺栓開(kāi)長(zhǎng)圓孔, 主要基于徑差的大小主要會(huì)產(chǎn)生下列影響:降低螺栓的預(yù)拉力,導(dǎo)致摩擦面的抗滑移系數(shù)降低, 當(dāng)摩擦被克服會(huì)產(chǎn)生較大的滑動(dòng),但并不降低其極限承載能力。對(duì)于摩擦型高強(qiáng)螺栓,長(zhǎng)圓孔方向不限制,承壓型高強(qiáng)螺栓長(zhǎng)圓孔長(zhǎng)邊垂直受力方向。 在承載力方面,可參考放大孔的摩擦型連接要乘以0.85的折減系數(shù),長(zhǎng)圓孔連接則乘以 0.7的折減系數(shù)。擴(kuò)孔的危害現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn),由于施工水平的限制,施工過(guò)程中累積的誤差比較大,現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)孔現(xiàn)象較為普遍,擴(kuò)孔的程度也較大,孔徑的加大并不會(huì)對(duì)螺栓的抗剪強(qiáng)度及孔壁承壓強(qiáng)度有任何不利的影響(現(xiàn)場(chǎng)火焰擴(kuò)孔毛刺要打磨),但由于接觸面積的減小,孔周邊的材料會(huì)比較容易在壓應(yīng)力作用下進(jìn)入到屈服狀態(tài),這會(huì)使擰緊后的螺栓發(fā)生較為明顯的松弛現(xiàn)象,螺栓將因此不能獲得規(guī)定的預(yù)拉力,這對(duì)摩擦型連接的抗剪強(qiáng)度有著較大的影響,(5)隅撐隅撐從名字就可以看出是“角落里的支撐” ,隅撐的作用逃脫不了支撐的命運(yùn),隅撐是支撐在鋼梁上醫(yī)院還是下翼緣?正常的梁柱節(jié)點(diǎn), 上下翼緣焊接,腹板螺栓連接,我們認(rèn)為節(jié)點(diǎn)是剛接節(jié)點(diǎn),兩端剛接的梁,在承受均布荷載作用下,支座處是上翼緣受拉,下翼緣受壓,鋼結(jié)構(gòu)受壓(不只是鋼結(jié)構(gòu))存在穩(wěn)定性的問(wèn)題,所以需要增加支撐提高穩(wěn)定性,所以,隅撐應(yīng)該是加在下翼緣,保證下翼緣受壓的穩(wěn)定性。(6)壓型鋼板最大無(wú)支撐壓型鋼板施工離不開(kāi)施工階段最大無(wú)支撐跨度,一般最大無(wú)支撐跨度是有設(shè)計(jì)院提供參數(shù),若超出最大跨度,需要加設(shè)臨時(shí)支撐體系。組合板的施工階段,需對(duì)壓型鋼板作為澆注混凝土底模的強(qiáng)度和撓度進(jìn)行驗(yàn)算,.下面大概例舉一個(gè)計(jì)算過(guò)程, 大家可以參考,具體詳細(xì)的計(jì)算書(shū),項(xiàng)目上可以要求壓型鋼板制作廠(chǎng)家出具。以YXB65-170-510(Q345B)版型為例,壓型鋼板有效寬度 510mm,展開(kāi)寬度為1000mm,厚度1.2mm,組合樓板高度為 120mm,截面參數(shù)如下:施工階段荷載:壓型鋼板自重:q1=1.2mm×7.85g/mm2=9.42g/mm=0.0942kN/m≈0.1kN/m混凝土樓板自重:q2=120mm×2.4g/mm2=2.8kN/m施工均布活荷載要求不小于 1.5kN/m2,計(jì)算中采用低值,取 1.5kN/m2。施工活荷載:q3=1.5kN/m2×0.51m=0.765kN/m。荷載設(shè)計(jì)值(可變荷載控制的組合):1.2×(2.8kN/m+0.1kN/m)+1.4×0.765kN/m=4.4kN/m。荷載設(shè)計(jì)值(永久荷載控制的組合):1.35×(2.8kN/m+0.1kN/m)+1.4×0.7×0.765kN/m=4.5kN/m。荷載設(shè)計(jì)值取 4.5kN/m。施工階段強(qiáng)度驗(yàn)算:按單跨簡(jiǎn)支來(lái)計(jì)算,跨中正彎矩 Mmax=ql2/8,跨中彎矩值小于壓型鋼板抗彎承載力指標(biāo)M=fyW(W為截面抵抗矩)。M=300N/mm2×33.61cm3/m×0.51m=5.14kN.mM>Mmax,l=sqrt(5.14kN.m×8/4.5kN/m)=3.02m施工階段撓度驗(yàn)算:均布荷載單跨簡(jiǎn)支撓度計(jì)算公式為:5ql450.1KNm2.8KNm0.765KNm4fmax3.02m384EI3842.061052147.942.6mmNmmcmm0.51m施工階段壓型鋼板撓度限值為 L/180且不大于20mm,限值為17mm,滿(mǎn)足要求。.參數(shù)解釋?zhuān)荷侠?jì)算可以看成取寬度為 0.51m的單塊壓型鋼板梁抗彎能力驗(yàn)算,所以在很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)×0.51m的后綴,簡(jiǎn)單的方法是通過(guò)量綱來(lái)核實(shí)。在壓型鋼板的截面參數(shù)圖中,慣性矩采用的cm4/m,這顯然不是一個(gè)正常的慣性矩的量綱,通用慣性矩的量綱為m4,這里代表每米的慣性矩為圖上數(shù)字,但我們的有效寬度只有510mm,所以單塊壓型鋼板的慣性矩應(yīng)該為33.61cm3×0.51m,截面抵抗矩同理。/m混凝土樓板采用容重為24kN/m3,壓型鋼板容重為78.5kN/m3。其余的知識(shí)均來(lái)自結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué),有興趣的同事可以在溫習(xí)下大學(xué)的課本。下圖是從網(wǎng)上下載的常用樓承板最大無(wú)支撐跨度表中截取上例題型號(hào)的信息,可供參考,對(duì)比兩個(gè)結(jié)果,相差不足1%。在項(xiàng)目施工過(guò)程中碰到的很多問(wèn)題都可以從網(wǎng)上得到結(jié)果,我們需要的能力僅為兩點(diǎn):一為篩選關(guān)鍵詞用以搜索到我們需要的答案,二為鑒定哪個(gè)答案是我們需要的正確答案。上例中僅取單跨簡(jiǎn)支情況,對(duì)于多跨情況,除了最大彎矩計(jì)算公式和撓度計(jì)算公.式不一樣之外,都是差不多的,注意的是多跨情況下彎矩分為跨中最大正彎矩和支座最大負(fù)彎矩,和壓型鋼板抗彎承載力對(duì)比的應(yīng)該是兩者中較大者。具體的計(jì)算公式可以參見(jiàn)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》。超過(guò)無(wú)支撐最大跨度,二公司的一個(gè)專(zhuān)利《鋼梁、壓型鋼板混凝土組合樓板無(wú)架桿支撐施工方法》給我們提供了一個(gè)思路。專(zhuān)利的做法是:壓型鋼板放置在一對(duì)工字鋼梁上,壓型鋼板下設(shè)有木枋,木枋用于支撐壓型鋼板,木枋的底端抵住另一根長(zhǎng)木枋,且該長(zhǎng)木枋兩端搭設(shè)在一對(duì)工字鋼梁的下翼緣上,混凝土樓板的施工荷載通過(guò)壓型鋼板下的支撐木枋及長(zhǎng)木枋傳遞到工字鋼梁的下翼緣上,由工字鋼梁承受施工荷載,無(wú)需架桿,不占用下層空間。1——支撐用木枋;2——工字鋼梁;3——壓型鋼板;4——組合樓板混凝土;5——長(zhǎng)木枋這里只是提供一個(gè)思路給,在施工過(guò)程中盡量將需要搭設(shè)臨時(shí)支撐系統(tǒng)的壓型鋼板通過(guò)改變版型(如,加肋高,減肋距等方式)增大無(wú)支撐施工間距,達(dá)到不用臨時(shí)支撐的要求。降標(biāo)高壓型鋼板施工過(guò)程中必不可少的會(huì)出現(xiàn)降標(biāo)高部分,對(duì)于該部分如果圖紙未給出詳細(xì)節(jié)點(diǎn),可參考如下解決方式:a.降標(biāo)高位置梁與壓型鋼板垂直梁方向與壓型鋼板鋪板方向垂直, 鋼梁上對(duì)壓型鋼板要有可靠的支撐 (原理同單向板荷載分配),可采用圖a的解決方式。.b.降標(biāo)高位置梁與壓型鋼板平行梁方向與壓型鋼板鋪板方向平行,鋼梁對(duì)壓型鋼板組合樓板的支撐作用不明顯,可采用封邊板處理方式。圖a壓型鋼板鋪板方向垂直鋼梁 圖b壓型鋼板鋪板方向平行鋼梁PS:圖b中焊縫表示意思為現(xiàn)場(chǎng)花焊,間隔 300mm,焊接長(zhǎng)度25mm。若降板標(biāo)高較高,且梁方向與壓型鋼板鋪板方向平行,也可采用作圖所示,壓型鋼板與角鋼采用熔點(diǎn)焊固定,也可采用上例中間斷焊固定。不建議梁方向與壓型鋼板鋪板方向垂直時(shí)使用,栓釘焊接缺少操作空間。開(kāi)洞處理一般孔洞應(yīng)盡可能留在混凝土澆筑后再切割,如果項(xiàng)目是組合樓板(關(guān)于組合樓板和非組合樓板上文中已經(jīng)解釋?zhuān)?,除非開(kāi)孔處未損及壓型鋼板溝肋,可不需補(bǔ)強(qiáng),否則都要進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),補(bǔ)強(qiáng)參照《05SG522鋼與混凝土組合樓(屋)蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造》第25頁(yè)。文中還規(guī)定:當(dāng)開(kāi)孔直徑或任何一向的尺寸大于750mm時(shí)(也有規(guī)定是800mm),應(yīng)該開(kāi)孔四周添加次梁。.五、管桁架施工隨著大跨度空間管桁架結(jié)構(gòu)在實(shí)際中運(yùn)用越來(lái)越廣泛, 施工過(guò)程中所遇到的問(wèn)題也逐一顯現(xiàn)。本文中對(duì)鋼桁架施工所遇到的問(wèn)題與對(duì)應(yīng)解決方法,做出如下歸納。(1)設(shè)計(jì)變截面處理: 對(duì)于設(shè)計(jì)藍(lán)圖中出現(xiàn)的變截面形式,與無(wú)變截面相比,量差很較少,且變截面處受力復(fù)雜,強(qiáng)度較弱,制作費(fèi)時(shí)精度較差,因此前期應(yīng)與設(shè)計(jì)院溝通,盡量減少或取消變截面形式。若必須采取變截面,對(duì)于大口徑圓管,可將板材采用卷管工藝卷至為直縫管件連接件。變截面后管徑大多厚度不一,故應(yīng)提前應(yīng)先將板材打坡口至薄壁厚度再焊接,避免不等厚對(duì)接的出現(xiàn)。小管徑由于卷曲難度大且準(zhǔn)度不高,不建議采用變截面形式。不等壁厚對(duì)接:對(duì)于鋼管不等壁厚的對(duì)接,強(qiáng)行焊接會(huì)造成應(yīng)力比過(guò)大而影響安全,且實(shí)際操作困難,故設(shè)計(jì)中應(yīng)避免,盡量采取等壁厚連接,并可通過(guò)提高主管管徑、主桁架的截面尺寸等手段來(lái)確保管壁厚度平穩(wěn)過(guò)渡。 若必須采取變壁厚連接,對(duì)不小于4mm的不等壁厚對(duì)接,可要求工廠(chǎng)打內(nèi)坡口,加折板襯墊焊接(圖 1);對(duì)直縫卷管,在卷管前應(yīng)在板材上按設(shè)計(jì)要求打內(nèi)坡口;對(duì)無(wú)縫卷管或成品直縫管,可采取在車(chē)床上車(chē)內(nèi)坡口短管(長(zhǎng)度不小于500mm)再對(duì)接;或采取雙面焊處理(長(zhǎng)度不小于400mm)以確保工藝(圖 2)。節(jié)點(diǎn)形式:節(jié)點(diǎn)連接形式盡可能簡(jiǎn)單化, 宜采取間隙式(圖3),因?yàn)槎瞬壳懈?、組裝、焊接都容易。若設(shè)計(jì)要求節(jié)點(diǎn)為搭接式(圖 4),應(yīng)避免腹桿間的二次或更高次相貫焊接。一般來(lái)說(shuō),搭接型接頭比間隙型具有更高的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度, 但搭接接頭的成本較高,而且當(dāng)被搭接的腹桿被隱藏的部分需要焊接時(shí), 必須在搭接腹桿定位以前進(jìn)行,這樣就不能在整體結(jié)構(gòu)焊接前將所有的桿件定位并點(diǎn)焊, 而這一過(guò)程是許多加工廠(chǎng)愿意采用的一個(gè)經(jīng)濟(jì)性能好的方法。同時(shí),節(jié)點(diǎn)連接應(yīng)減少如連接板,耳板等連接附屬構(gòu)件的采用,這些將大大減少材料消耗與工時(shí)。這要求設(shè)計(jì)時(shí)盡可能考慮直接考慮直接連接而不需要過(guò)多的加強(qiáng)。節(jié)點(diǎn)插板處理:施工過(guò)程中,應(yīng)盡量避免對(duì)主管進(jìn)行破壞導(dǎo)致削弱主材, 并盡量減少貫穿插板的采用。對(duì)于為避免腹桿相互搭接不滿(mǎn)足規(guī)范要求搭接率的問(wèn)題, 建議將插板直接焊于主管上,盡量避免破壞截面的影響,同時(shí)起到相應(yīng)作用;對(duì)于節(jié)點(diǎn)處強(qiáng)度不足時(shí),可采用如下常見(jiàn)方式處理:內(nèi)加勁板法(圖 5)、外加包箍法(圖 6)、外加加強(qiáng)勁板法(圖 7)、填充混凝土法(圖 8)等。對(duì)于不同問(wèn)題產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度不.足或失效,有如下形式:a.與支管相連的主管壁塑性變形;b.與支管相連(支管較小時(shí))的主管發(fā)生剪切失效;c.受壓支管在節(jié)點(diǎn)處的局部屈曲失效;d.間隙節(jié)點(diǎn)處的剪切破壞(K型節(jié)點(diǎn));e.焊縫拉脫;f.主管壁在焊縫處層狀撕裂。對(duì)于 a、c類(lèi)型,宜采用圖5、圖6、圖8形式加固;對(duì)于b、d類(lèi)型,宜采用圖7、圖8形式加固;對(duì)于e、f類(lèi)型,需考慮將節(jié)點(diǎn)內(nèi)力在節(jié)點(diǎn)處交匯前分散處理,確保安全。加固處理宜在安裝前完成,較易施工。若在安裝后加固,可采取圖 5、圖8處理,其中圖5改為兩側(cè)加固,如圖9所示。圖1、圖2圖3圖4 圖5 圖6圖7 圖8 圖9(2)深化桿件安裝順序:管桁架往往先點(diǎn)焊固定后整體施焊。 搭接節(jié)點(diǎn)處在施工前,應(yīng)確定哪些搭接部位必須焊接并焊接完畢,通常有次桁架連接節(jié)點(diǎn)位置的被搭接部分是必須焊接的。如圖10所示,在安裝完主管后,安裝支管2后,將支管1的趾部焊縫焊接完畢,支管3安裝前2的趾部焊縫也必須焊接完成,把2、3節(jié)點(diǎn)完全焊接完成后,方可進(jìn)行4的安裝,并對(duì)2、3、4的相貫部位進(jìn)行焊接,完成后才可對(duì)5、6管安裝定位。對(duì)間隙節(jié)點(diǎn)而言,支管可按上述順序進(jìn)行定位安裝,而后
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