建筑鋼結(jié)構(gòu)施工（第2版） 張廣峻 教案全套 0-1 掃一掃看附表A 焊縫的強(qiáng)度指標(biāo)-建筑鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖設(shè)計(jì)實(shí)例

附表A焊縫的強(qiáng)度指標(biāo)（N/mm2）焊接方法和焊條型號(hào)構(gòu)件鋼材對(duì)接焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值對(duì)接焊縫抗拉強(qiáng)度f角焊縫抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度f牌號(hào)厚度或直徑（mm）抗壓f焊縫質(zhì)量為下列等級(jí)時(shí)，抗拉f抗剪f抗拉、抗壓和抗剪f一級(jí)、二級(jí)三級(jí)自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E43型焊條手工焊Q235≤16215215185125160415240>16，≤40205205175120>40，≤100200200170115自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E50、E55型焊條手工焊Q345≤16305305260175200480（E50）540（E55）280（E50）315（E55）>16，≤40295295250170>40，≤63290290245165>63，≤80280280240160>80，≤100270270230155Q390≤16345345295200200（E50）220（E55）480（E50）540（E55）280（E50）315（E55）>16，≤40330330280190>40，≤63310310265180>63，≤100295295250170自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E55、E60型焊條手工焊Q420≤16375375320215220（E55）240（E60）540（E55）590（E60）315（E55）340（E60）>16，≤40355355300205>40，≤63320320270185>63，≤100305305260175Q460≤16410410350235220（E55）240（E60）540（E55）590（E60）315（E55）340（E60）>16，≤40390390330225>40，≤63355355300205>63，≤100340340290195自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E50、E55型焊條手工焊Q345GJ>16，≤35310310265180200480（E50）540（E55）280（E50）315（E55）>35，≤50290290245170>50，≤100285285240165注：表中厚度系指計(jì)算點(diǎn)的鋼材厚度，對(duì)軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件系指截面中較厚板件的厚度。附表B螺栓連接的強(qiáng)度指標(biāo)（N/mm2）螺栓的性能等級(jí)、錨栓和構(gòu)件鋼材的牌號(hào)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值高強(qiáng)度螺栓的抗拉強(qiáng)度普通螺栓錨栓承壓型連接或網(wǎng)架用高強(qiáng)度螺栓C級(jí)螺栓A級(jí)、B級(jí)螺栓抗拉抗剪承壓抗拉抗剪承壓抗拉抗拉抗剪承壓普通螺栓4.6級(jí)、4.8級(jí)170140—————————5.6級(jí)———210190——————8.8級(jí)———400320——————錨栓Q235——————140————Q345——————180————Q390——————185————承壓型連接高強(qiáng)度螺栓8.8級(jí)———————400250—83010.9級(jí)———————500310—1040螺栓球節(jié)點(diǎn)用高強(qiáng)度螺栓9.8級(jí)———————385———10.9級(jí)———————430———構(gòu)件鋼材牌號(hào)Q235——305——405———470—Q345——385——510———590—Q390——400——530———615—Q420——425——560———655—Q460——450——595———695—Q345GJ——400——530———615—注：1.A及螺栓用于d≤24mm和L≤10d或L≤150mm（按較小值）的螺栓；B級(jí)螺栓用于d>24mm和L>10d或L>150mm（按較小值）的螺栓；d為公稱直徑，L為螺栓公稱長度；2.A級(jí)、B級(jí)螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C級(jí)螺栓孔的允許偏差和孔壁表面粗糙度，均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的要求；3.用于螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架的高強(qiáng)度螺栓，M12～M36為10.9級(jí)，M39～M64為9.8級(jí)。附表C鋼材的設(shè)計(jì)用強(qiáng)度指標(biāo)（N/mm2）鋼材牌號(hào)鋼材厚度或直徑（mm）強(qiáng)度設(shè)計(jì)值屈服強(qiáng)度f抗拉強(qiáng)度f抗拉、抗壓、抗彎f抗剪f端面承壓（刨平頂緊）f碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235≤16215125320235370>16，≤40205120225>40，≤100200115215低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼Q345≤16305175400345470>16，≤40295170335>40，≤63290165325>63，≤80280160315>80，≤100270155305Q390≤16345200415390490>16，≤40330190370>40，≤63310180350>63，≤100295170330Q420≤16375215440420520>16，≤40355205400>40，≤63320185380>63，≤100305175360Q460≤16410235470460550>16，≤40390225440>40，≤63355205420>63，≤100340195400注：1.表中直徑指實(shí)芯棒材直徑，厚度系指計(jì)算點(diǎn)的鋼材或鋼管壁厚度，對(duì)軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件系指截面中較厚板件的厚度；2.冷彎型材和冷彎鋼管，其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采用。[例題3-1]圖3-8所示為某車間工作平臺(tái)的平面布置簡圖，平臺(tái)上無動(dòng)力荷載，其永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3kN/m2，可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4.5kN/m2，鋼材為Q235鋼，假定平臺(tái)板為剛性，并可保證次梁的整體穩(wěn)定，試選擇其中間次梁A的截面。圖3-8例題3-1工作平臺(tái)布置簡圖圖3-9次梁計(jì)算簡圖[解]將次梁A設(shè)計(jì)為簡支梁，其計(jì)算簡圖如圖3-9所示。1．初選截面次梁上作用的單位長度上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：qk=（3+4.5）×3=22.5kN/m荷載設(shè)計(jì)值：qd=（1.2×3+1.4×4.5）×3=29.7kN/m跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為：梁所需要的凈截面抵抗矩為：查型鋼表，選用Ⅰ32a，單位長度的質(zhì)量為52.7kg/m，梁的自重為52.7×9.8=517N/m=0.517kN/m，Wx=692cm3，Ix=11080cm4，tw=9.5mm，Ix/Sx=27.5cm。2．截面驗(yàn)算1）抗彎強(qiáng)度加上自重后的最大彎矩設(shè)計(jì)值：2）抗剪強(qiáng)度加上自重后的支座反力設(shè)計(jì)值：可見，型鋼梁由于其腹板較厚，剪應(yīng)力一般不起控制作用。因此，只在截面有較大削弱時(shí)，才需驗(yàn)算剪應(yīng)力。3）局部承壓強(qiáng)度若次梁放在主梁頂面，且次梁在支座處不設(shè)支承加勁肋時(shí)，還要驗(yàn)算支座處次梁腹板計(jì)算高度下邊緣的局部壓應(yīng)力。設(shè)次梁支承長度a=8cm，梁端到支座板外邊緣的距離a1=4cm，hy=11.5+15.0=26.5mm，腹板厚tw=9.5mm，根據(jù)式（3-4），則：lz=a+a1+2.5hy=80+40+2.5×26.5=186.25mm若次梁在支座處設(shè)有支承加勁肋，局部壓應(yīng)力不必計(jì)算。由以上計(jì)算結(jié)果可見，型鋼梁由于腹板較厚，若截面無太大削弱時(shí)，剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力一般不起控制作用。4）剛度剛度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值，考慮梁自重后，qk=22.5+0.517=23×103N/m查表3-1，次梁的容許撓度[vT]=l/250【實(shí)例4.1】柱腳節(jié)點(diǎn)詳圖圖1為一鉸接柱腳詳圖，鋼柱HW400×300，表示柱為熱軋寬翼緣H型鋼，截面高400mm、寬300mm，柱腳底板－500×400×26，表示長500mm，寬400mm，厚26mm。柱腳采用2根直徑30mm的錨栓與基礎(chǔ)相連，安裝螺母下設(shè)10mm厚的墊板。柱與底板用焊腳為8mm的角焊縫四面圍焊。圖1柱腳詳圖圖2變截面柱連接【實(shí)例4.2】柱拼接詳圖圖2中，柱上段為HW400×300熱軋寬翼緣H型鋼，截面高寬分別為400mm和300mm，下段截面高寬為450mm和300mm，柱的左翼緣對(duì)齊，右翼緣錯(cuò)開，為避免截面突變?cè)斐傻膽?yīng)力集中，采用200mm長的過渡段平緩過渡，過渡段翼緣板厚26mm，腹板厚14mm，接頭處采用V形坡口對(duì)焊。圖3中上下柱采用高強(qiáng)度螺栓連接，拼接板均采用雙蓋板連接，腹板上蓋板長540mm，寬260mm，厚6mm，翼緣外側(cè)蓋板長540mm，寬度與柱翼緣相同，厚度10mm，內(nèi)側(cè)蓋板寬度180mm，長度、厚度與外側(cè)蓋板相同。圖3柱拼接連接【實(shí)例4.3】梁柱連接詳圖圖4為梁柱連接詳圖。鋼柱為HN500×200，表示熱軋窄翼緣H型鋼，截面高寬分別為500mm和200mm，鋼柱為HW400×300，表示熱軋寬翼緣H型鋼，截面高寬分別為400mm和300mm。梁柱連接采用栓焊連接，梁柱翼緣間采用單邊V形坡口帶墊板的對(duì)接焊接，梁腹板與焊于柱翼緣板上的雙角鋼連接板采用高強(qiáng)度螺栓連接。角鋼與柱采用角焊縫連接，焊腳尺寸10mm，小三角旗表示現(xiàn)場(chǎng)焊接。圖4梁柱連接詳圖【實(shí)例4.4】主次梁連接詳圖圖5中，次梁為熱軋普通工字鋼，截面高為360mm，次梁腹板與主梁設(shè)置的加勁肋采用普通螺栓連接，加勁肋寬于主梁的翼緣，與主梁翼緣、腹板采用雙面角焊縫連接。圖5主次梁側(cè)向連接詳圖【實(shí)例4.5】屋架支座節(jié)點(diǎn)連接詳圖圖6為一梯形屋架支座節(jié)點(diǎn)詳圖。屋架上下弦桿和斜腹桿與邊柱采用螺栓連接。在屋架上下弦節(jié)點(diǎn)處，柱腹板成對(duì)設(shè)置寬100mm，厚12mm的構(gòu)造加勁肋，長度與腹板高度相同。在上節(jié)點(diǎn)，上弦桿采用兩不等邊角鋼組成，采用角焊縫與長220mm，寬240mm的節(jié)點(diǎn)板焊接，節(jié)點(diǎn)板采用雙面角焊縫與端板焊接，端板通過4根普通螺栓與柱相連。在下節(jié)點(diǎn)，腹桿和下弦桿為雙角鋼截面，與節(jié)點(diǎn)板焊接，焊腳尺寸為8mm，端板通過8根普通螺栓與柱相連。端板刨平頂緊在焊于柱上的支托上，以傳遞剪力。柱底板通過4根錨栓與柱下結(jié)構(gòu)（梁、墻或柱）相連。圖6屋架支座節(jié)點(diǎn)詳圖【實(shí)例4.6】鋼梁與混凝土板的連接詳圖圖7中，鋼梁為熱軋寬翼緣H型鋼，上面放置肋高75mm，波寬230m的壓型鋼板，作為混凝土的模板，混凝土板凈高75mm。在梁上翼緣焊有圓柱頭栓釘，使梁和混凝土板能夠協(xié)同工作。圖7鋼梁與混凝土板的連接詳圖門式剛架結(jié)構(gòu)施工詳圖表達(dá)的內(nèi)容1．鋼柱1）鋼構(gòu)件材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）柱底板標(biāo)高、基礎(chǔ)頂面標(biāo)高、柱頂標(biāo)高，地腳螺栓孔位置、尺寸；3）檁托板標(biāo)高、方向（包括角柱檁托板的長度、位置、標(biāo)高）；4）柱間支撐開孔或連接板擱置位置、間距；5）抗剪鍵的設(shè)置；6）梁柱連接板的孔徑、孔位、板厚、第一孔至柱頂蓋板的距離；7）系桿擱置的位置（上標(biāo)高、水平位置）是否影響天溝、屋面內(nèi)板或雨水管的安裝；8）系桿連接板的孔位距腹板中線的距離；9）屋面坡度。即柱頂蓋板坡度或高差；10）吊車軌道標(biāo)高及軌道中心線位置，并計(jì)算吊車梁及牛腿的標(biāo)高。與吊車梁連接的耳板標(biāo)高、位置、孔徑、孔距是否與吊車梁孔對(duì)應(yīng)；11）吊車軌道中心線與主柱的位置關(guān)系，牛腿與主柱有無特殊的焊接要求，吊車的計(jì)算跨度是否符合吊車生產(chǎn)模數(shù)；12）各處屋面梁或桁架與吊車梁的距離是否滿足吊車凈高的要求；13）抗風(fēng)柱的位置；14）柱頭最后一道檁托板是否考慮天溝的設(shè)置；15）是否有墻面隅撐，位置是否正確，孔中與柱的關(guān)系是否正確；16）門窗的位置及檁托板的方向是否與其對(duì)應(yīng)（結(jié)構(gòu)與建筑是否對(duì)應(yīng)）；17）施工圖中是否有色帶等特殊的效果要求，是否需要增加墻梁或收邊等；18）最后一道檁條的位置是否滿足內(nèi)天溝包件的安裝要求；19）施工圖中有無特殊工藝及施工要求。2．鋼梁1）鋼構(gòu)件的材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）屋面坡度、屋脊標(biāo)高；3）對(duì)照鋼柱截面計(jì)算單跨梁的跨度。即梁單跨屋面梁的長度是否正確。注意軸線的位置；4）屋面檁托板的位置、間距；5）水平支撐孔徑、孔位的設(shè)置；6）與抗風(fēng)柱的連接方式；7）系桿連接板的孔徑、孔中距腹板中心線的距離；8）端板厚度、孔徑、孔位。第一孔距梁上翼緣板的距離；9）隅撐的連接方式、孔徑、孔中距腹板中心線及下翼緣板的距離；10）屋脊處第一道檁條的設(shè)置是否考慮脊瓦的安裝；11）最后一道檁條的設(shè)置是否考慮天溝的尺寸，是否滿足內(nèi)天溝包件的安裝要求；12）檁托板的方向、尺寸；13）系桿安裝后是否影響屋面內(nèi)板的安裝；14）有無氣窗、氣樓，其安裝位置的確定；15）有無特殊工藝及施工要求；16）鋼柱、鋼梁是否存在連接螺栓安裝無法穿入的工藝性問題，以及扭剪型高強(qiáng)螺栓施工工具無法使用問題。3．柱間支撐1）材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）按柱上（成型拼裝圖）孔距計(jì)算支撐長度；3）柱間支撐、系桿的位置是否與雨水管（內(nèi)置）有交叉現(xiàn)象，雨水管有無與推拉門交叉現(xiàn)象并提出初步解決方案。4．水平支撐1）材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）按梁上（成型拼裝圖）孔距計(jì)算支撐長度；3）按梁上（成型拼裝圖）連接板孔位計(jì)算支撐長度。5．系桿1）材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）按柱（梁）上系桿連接板孔中心距腹板中心線的距離計(jì)算系桿長度；3）系桿安裝完畢是否影響屋面內(nèi)板安裝；4）系桿上連接板是否能夠順利安裝、連接板上孔位設(shè)置是否合理，包括孔中心距連接板邊緣距離等。6．隅撐1）材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）按梁上隅撐連接板孔中心位置、量取梁在該處截面高度、按施工圖中的連接方式計(jì)算隅撐的長度及孔距。7．檁條1）材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）涂裝要求；3）連接孔與對(duì)應(yīng)檁托板孔位、孔徑是否相符；4）長度是否正確。按對(duì)應(yīng)柱距計(jì)算檁條連接孔距；5）標(biāo)注尺寸是否閉合，拉條孔位、孔徑設(shè)置是否正確；6）邊跨檁條挑出長度是否正確；7）門框或窗框長度是否考慮檁條翼緣寬度的影響；8）檁條布置中門窗布置與建筑圖是否相符。8．拉條1）材質(zhì)、規(guī)格、數(shù)量；2）涂裝要求；3）按屋面梁檁托布置計(jì)算直拉條長度，檁托間距加50mm；4）按檁條加工圖的孔距計(jì)算斜拉條的長度，斜向距離加80mm；5）如有帶形窗或特殊結(jié)構(gòu)需單側(cè)焊接的拉條，應(yīng)按上述計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上加50mm折邊，保證焊接質(zhì)量；6）拉條、撐桿布置應(yīng)聯(lián)合應(yīng)用，確保每道檁條能調(diào)平（直），有些設(shè)計(jì)本身忽略此問題，應(yīng)及時(shí)溝通洽商。9．屋面板1）彩基板材質(zhì)、涂層要求、厚度、顏色、型號(hào)是否與圖紙相符；2）圖紙中未注明或注明的相關(guān)信息與報(bào)價(jià)單是否相符；3）有無采光帶，采光帶位置對(duì)排版的影響，盡可能降低損耗；4）彩板是否為現(xiàn)場(chǎng)軋制，是否考慮車輛運(yùn)輸?shù)某羞\(yùn)能力；5）單坡彩板斷開是否考慮搭接量，應(yīng)符合國家規(guī)范要求；6）屋面內(nèi)板應(yīng)按兩柱間距減屋面梁翼緣寬度排版；7）屋面外板長度是否考慮伸入天溝的尺寸；8）板尺寸是否與現(xiàn)場(chǎng)施工人員校對(duì)；9）按實(shí)際板面寬度計(jì)算彩板數(shù)量；10）排板圖中安裝方向是否考慮實(shí)際上板的方向。10．墻面板1）彩基板材質(zhì)、涂層要求、厚度、顏色、型號(hào)是否與圖紙相符；2）圖紙中未注明或注明的相關(guān)信息與報(bào)價(jià)單是否相符；3）有無彩帶，復(fù)合板墻面色帶更應(yīng)注意此點(diǎn)；4）墻面板長度尺寸應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)施工人員校對(duì)；5）有坎墻時(shí)其標(biāo)高與墻面檁條是否相符，墻板長度在建筑標(biāo)高基礎(chǔ)上是否加上檁條翼緣寬度；6）是否考慮包件標(biāo)準(zhǔn)做法的增減長度；7）墻內(nèi)板應(yīng)按兩柱間距減柱翼緣寬度進(jìn)行排版；8）按實(shí)際板面寬度計(jì)算彩板數(shù)量。11．彩板飾邊1）飾邊板材厚度、顏色；2）依據(jù)公司標(biāo)準(zhǔn)做法或施工圖紙要求計(jì)算包邊尺寸；3）是否有特殊防水處理；4）是否有與砌體連接處，防水處理、包邊具體尺寸應(yīng)實(shí)測(cè)實(shí)量。表6-1常用鋼材產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T699《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB5313《厚度方向性能鋼板》GB/T19879《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T247《鋼板和鋼帶包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定》GB/T708《冷軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T709《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》GB912《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼熱軋薄鋼板及鋼帶》GB/T3274《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼熱軋厚鋼板及鋼帶》GB/T14977《熱軋鋼板表面質(zhì)量的一般要求》GB/T17505《鋼及鋼產(chǎn)品交貨一般技術(shù)要求》GB/T2101《型鋼驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書的一般要求》GB/T11263《熱軋H型鋼和剖分T型鋼》GB/T706《熱軋型鋼》GB/T8162《結(jié)構(gòu)用無縫鋼管》GB/T13793《直縫電焊鋼管》GB/T17395《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T6728《結(jié)構(gòu)用冷彎空心型鋼尺寸、外形、重量及允許偏差》GB/T12755《建筑用壓型鋼板》GB8918《重要用途鋼絲繩》YB3301《焊接H型鋼》YB/T152《高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力熱鍍鋅鋼絞線》YB/T5004《鍍鋅鋼絞線》YB/T5224《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T17101《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》GB/T20934《鋼拉桿》表6-2常見焊接材料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T5117《碳鋼焊條》GB/T5118《低合金鋼焊條》GB/T14957《熔化焊用鋼絲》GB/T8110《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T10045《碳鋼藥芯焊絲》GB/T17493《低合金鋼藥芯焊絲》GB/T5293《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB/T12470《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》GB10432.1《電弧螺柱焊用無頭焊釘》GB/T10433《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》表6-3常用焊接切割用氣體標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T4842《氬》GB/T6052《工業(yè)液體二氧化碳》HG/T2537《焊接用二氧化碳》GB16912《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》GB6819《溶解乙炔》HG/T3661.1《焊接切割用燃?xì)獗稨G/T3661.2《焊接切割用燃?xì)獗椤稨G/T3728《焊接用混合氣體氬—二氧化碳》GB/T13097《工業(yè)用環(huán)氧氯丙烷》表6-4鋼結(jié)構(gòu)連接用緊固件標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T5780《六角頭螺栓C級(jí)》GB/T5781《六角頭螺栓全螺紋C級(jí)》GB/T5782《六角頭螺栓》GB/T5783《六角頭螺栓全螺紋》GB/T1228《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓》GB/T1229《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母》GB/T1230《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》GB/T1231《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》GB/T3632《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副》GB/T3098.1《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》表6-5鋼鑄件標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱GB/T11352《一般工程用鑄造碳鋼件》GB/T7659《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》某重型廠房格構(gòu)柱預(yù)拼裝工藝某重型廠房格構(gòu)柱長40.45米，有H型鋼、鋼板、鋼管組合而成?，F(xiàn)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)輸制作要求，將大柱子分為四段，見圖9-29，各段柱制作完成后，出廠前需要進(jìn)行工廠預(yù)拼裝，現(xiàn)將預(yù)拼裝工藝介紹如下。圖9-29鋼柱分段示意圖鋼柱工廠預(yù)拼裝流程見圖9-30，主要拼裝步驟及技術(shù)要求如下：圖9-30鋼柱預(yù)拼裝工藝流程1）預(yù)拼裝場(chǎng)地準(zhǔn)備工廠預(yù)拼裝場(chǎng)地選用長225m，寬40m的露天場(chǎng)地，配有1臺(tái)100噸的龍門吊,其軌距35m,場(chǎng)地兩邊設(shè)置汽車裝卸區(qū)，場(chǎng)地旁為汽車通道，方便運(yùn)貨車及汽車吊行駛。地面為承載力達(dá)12T/m2混凝土地面，長195m,寬28m，并埋有按一定間距布置的預(yù)埋鋼板，用于固定預(yù)拼裝胎架。場(chǎng)地示意見圖9-31。圖9-31預(yù)拼裝場(chǎng)地示意圖2）預(yù)拼裝胎架支設(shè)工廠預(yù)拼裝胎架由36號(hào)工字鋼焊接而成，胎架制成后將其焊接在混凝土地面的預(yù)埋鋼板上，使整個(gè)胎架形成一個(gè)剛性體，見圖9-32。圖9-32預(yù)拼裝胎架3）安置胎架合理擺放胎架，設(shè)置胎架的高度，胎架與場(chǎng)地的預(yù)埋件剛性固定，見圖9-33。圖9-33胎架安置示意4）鋼管安置將制作對(duì)接合格的鋼管吊上拼裝胎架，對(duì)齊地樣上的定位基準(zhǔn)線，并校正與基準(zhǔn)線的平行度，同時(shí)調(diào)節(jié)其空間定位，然后臨時(shí)固定在胎架上，見圖9-34。圖9-34鋼管安置示意5）腹桿拼裝焊接復(fù)測(cè)鋼管，合格后進(jìn)行腹桿組裝，將切割合格的斜腹桿吊上組裝胎架平臺(tái)進(jìn)行組裝，定準(zhǔn)定位中心線，然后固定在鋼管上。腹桿的組裝順序?yàn)閺闹虚g向兩端依次進(jìn)行，見圖9-35。圖9-35腹桿拼裝焊接示意6）隔板拼裝，見圖9-36。圖9-36腹桿拼裝焊接示意7）柱頂構(gòu)件安裝，見圖9-37。圖9-37柱頂構(gòu)件拼裝示意8）標(biāo)記在經(jīng)過測(cè)量確定拼裝準(zhǔn)確無誤后，對(duì)鋼管桁架分段處拼裝接頭處作好安裝標(biāo)記：在距離節(jié)頭中心各150mm處的兩相鄰面內(nèi)劃出安裝標(biāo)記線，并用樣沖沖眼，然后再在鋼管四面上焊接安裝耳板，見圖9-38。圖9-38圓管構(gòu)件標(biāo)記示意9）按與拼裝相反的順序拆除，包裝發(fā)運(yùn)。13.3.8大型構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)拼裝對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu)廠房、重型工業(yè)廠房等結(jié)構(gòu)中的某些構(gòu)件，如鋼柱、屋架等，受運(yùn)輸或制作條件所限，需要分段制作，在安裝前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝，然后整體吊裝；根據(jù)工程結(jié)構(gòu)情況和鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)吊裝的要求，結(jié)合構(gòu)件運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況，為保證構(gòu)件的質(zhì)量和施工工期，在滿足運(yùn)輸和吊裝的條件下，確定合適的拼裝方案將顯得格外重要。需要從拼裝場(chǎng)地的設(shè)置、現(xiàn)場(chǎng)拼裝順序、拼裝內(nèi)容、現(xiàn)場(chǎng)主要采用的拼裝機(jī)具和拼裝方法、拼裝質(zhì)量保證措施等加以保證，現(xiàn)結(jié)合某工程舉例說明。圖1鋼柱拼裝現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖局部如圖鋼柱，全長40.45m，工廠制作時(shí)分為四段，工廠預(yù)拼裝合格后運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)安裝前，鑒于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊縫較多，為盡量減少高空焊接作業(yè)。將標(biāo)高－3.500m~18.830m鋼柱在地面拼裝第一段吊裝單元吊裝，18.830m~36.700m鋼柱地面拼裝成第二段吊裝單元吊裝。地面拼接方案設(shè)計(jì)如下：1．拼裝場(chǎng)地設(shè)置為了保證構(gòu)件組裝的精度，防止構(gòu)件在組裝的過程中由于胎架的不均勻沉降而導(dǎo)致拼裝的誤差，組裝場(chǎng)地要求平整壓實(shí)。根據(jù)吊裝的實(shí)際最佳位置和鋼結(jié)構(gòu)拼裝的最大外形尺寸，盡量選擇就近的吊裝區(qū)域進(jìn)行合理布置（圖1所示為鋼柱拼裝現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖局部）。箭頭代表吊車開行路線。2．構(gòu)件拼裝現(xiàn)場(chǎng)堆放1）拼裝段采用80噸履帶吊卸車、就位、拼裝；2）鋼柱拼裝前，應(yīng)在拼裝段下墊枕木，墊點(diǎn)沿拼裝長度均勻分布；墊枕木處基礎(chǔ)要求夯實(shí)，所有墊點(diǎn)枕木上皮用水準(zhǔn)儀抄平。3．拼裝胎架的搭設(shè)要求因該工程現(xiàn)場(chǎng)地坪還未施工完畢，可結(jié)合工程實(shí)際租用路基箱板來作為拼裝平臺(tái)。拼裝胎架設(shè)置時(shí)應(yīng)先鋪設(shè)鋼路基箱板，相互連接形成一剛性平臺(tái)（注：地面必須先壓平、壓實(shí)），平臺(tái)鋪設(shè)后，放標(biāo)高線、檢驗(yàn)線及支點(diǎn)位置，形成田字形控制網(wǎng)，并提交驗(yàn)收。然后豎胎架直桿，根據(jù)支點(diǎn)處的標(biāo)高設(shè)置胎架模板及斜撐，如圖2所示。胎架高度約為500mm，胎架設(shè)置應(yīng)與相應(yīng)的鋼柱截面、分段重量及高度進(jìn)行全方位優(yōu)化選擇，另外胎架高度最低處應(yīng)能滿足全位置焊接所需的高度，胎架搭設(shè)后不得有明顯的晃動(dòng)狀，并經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。為防止剛性平臺(tái)沉降引起胎架變形，胎架旁應(yīng)建立胎架沉降觀察點(diǎn)。在施工過程中結(jié)構(gòu)重量全部荷載于路基板上時(shí)觀察標(biāo)高有無變化，如有變化應(yīng)及時(shí)調(diào)整，待沉降穩(wěn)定后方可進(jìn)行焊接。圖2拼裝胎架示意4．拼裝流程構(gòu)件拼裝流程如圖3所示。

此過程用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)此過程用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)場(chǎng)地平整混凝土基礎(chǔ)施工搭設(shè)拼裝胎膜架放線測(cè)量吊裝鋼構(gòu)件復(fù)核無誤后點(diǎn)焊固定對(duì)接焊接超聲波探傷合格不合格鋼構(gòu)件檢查驗(yàn)收返修全面焊接檢查構(gòu)件原材料質(zhì)量證明書原材料復(fù)試構(gòu)件剖口質(zhì)量檢查涂裝質(zhì)量檢查構(gòu)件幾何尺寸及規(guī)格檢查脫膜胎膜測(cè)量下一榀鋼構(gòu)件拼裝圖3拼裝工藝流程圖5．鋼柱拼裝根據(jù)鋼柱的尺寸，先對(duì)拼裝胎架進(jìn)行測(cè)量放線，調(diào)整拼裝胎架表面的標(biāo)高，同時(shí)在拼裝胎架上表面劃出鋼柱安放的控制線。將各分段鋼柱吊裝擺放在胎架上，進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，然后對(duì)鋼柱進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)主要控制柱頂?shù)戒撝С忻娴木嚯x、牛腿到支承面的距離、柱身扭曲等經(jīng)復(fù)測(cè)無誤后，用千斤頂將柱身與拼裝胎架頂緊固定，先進(jìn)行定位焊，再全面進(jìn)行焊接。由于運(yùn)輸條件的限制，分段鋼柱運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，先將第一節(jié)鋼柱放置在胎架上，然后將下一節(jié)鋼柱進(jìn)行組裝，測(cè)量合格后進(jìn)行下一節(jié)鋼柱的焊接。鋼柱組裝時(shí)應(yīng)注意：以柱底面為基準(zhǔn)面，確保下層牛腿面的幾何尺寸；柱肢上要刨平頂緊的位置，必須保證貼合緊密，符合規(guī)范要求；每節(jié)鋼柱都要彈好中線，在斷面處相互成垂直；鋼柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接時(shí)先在鋼柱對(duì)接處焊接臨時(shí)連接耳板，鋼柱焊接完畢后割除臨時(shí)連接耳板，再進(jìn)行打磨；鋼柱拼裝完成后，應(yīng)將柱子根部用鋼管或角鋼臨時(shí)加固（見圖4，防止旋轉(zhuǎn)吊裝過程中由于柱子根部受力使柱子根部產(chǎn)生變形。圖4柱腳臨時(shí)加固支撐示意構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限（h）構(gòu)件類型構(gòu)件耐火等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)柱、柱間支撐3.002.502.000.50樓面梁、樓面桁架、樓蓋支撐2.001.501.000.50樓板1.501.00廠房、倉庫民用建筑廠房、倉庫民用建筑0.750.500.50不要求屋頂承重構(gòu)件、屋蓋支撐、系桿1.501.00廠房、倉庫民用建筑不要求0.50不要求上人平屋面板1.501.00不要求不要求疏散樓梯1.501.00廠房、倉庫民用建筑不要求0.750.50注：1建筑物中的墻等其他建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的規(guī)定；2一、二級(jí)耐火等級(jí)的單層廠房（倉庫）的柱，其設(shè)計(jì)耐火極限可按上表中規(guī)定降低0.50h；3一級(jí)耐火等級(jí)的單層、多層廠房（倉庫）設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，其屋頂承重構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限可按表1規(guī)定降低0．50h；4吊車梁的設(shè)計(jì)耐火極限不應(yīng)低于上表中梁的設(shè)計(jì)耐火極限。表構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收項(xiàng)目序號(hào)類型驗(yàn)收內(nèi)容驗(yàn)收工具、方法補(bǔ)修方法1焊縫構(gòu)件表面外觀目測(cè)焊接修補(bǔ)2現(xiàn)場(chǎng)焊接剖口方向參照設(shè)計(jì)圖紙現(xiàn)場(chǎng)修正3焊縫探傷抽查無損探傷碳弧氣刨后重焊4焊腳尺寸量測(cè)補(bǔ)焊5焊縫錯(cuò)邊、氣孔、夾渣目測(cè)焊接修補(bǔ)6多余外露的焊接襯墊板目測(cè)切除7節(jié)點(diǎn)焊縫封閉目測(cè)補(bǔ)焊8構(gòu)件外形及尺寸鋼柱變截面尺寸測(cè)量制作工廠控制9構(gòu)件長度鋼卷尺丈量制作工廠控制10構(gòu)件表面平直度靠尺檢查制作工廠控制11加工面垂直度靠尺檢查制作工廠控制12H型截面尺寸對(duì)角線長度檢查制作工廠控制13鋼柱柱身扭轉(zhuǎn)測(cè)量制作工廠控制14H型鋼腹板彎曲靠尺檢查制作工廠控制15H型鋼翼緣變形靠尺檢查制作工廠控制16構(gòu)件運(yùn)輸過程變形參照設(shè)計(jì)圖紙變形修正17預(yù)留孔大小、數(shù)量參照設(shè)計(jì)圖紙補(bǔ)開孔18螺栓孔數(shù)量、間距參照設(shè)計(jì)圖紙絞孔修正19連接摩擦面目測(cè)小型機(jī)械補(bǔ)除銹20柱上牛腿和連接耳板參照設(shè)計(jì)圖紙補(bǔ)漏或變形修正21表面防腐油漆目測(cè)、測(cè)厚儀檢查補(bǔ)刷油漆某高層鋼結(jié)構(gòu)辦公樓安裝流程（1）地下室勁性鋼柱安裝完成（2）開始吊裝地上鋼柱，并拉攬風(fēng)繩固定（3）連接鋼柱與核心筒間鋼梁（4）按順時(shí)針方向吊裝鋼柱（5）連接鋼柱與核心筒間鋼梁（6）連接鋼柱與鋼柱間鋼梁（7）繼續(xù)按順時(shí)針方向進(jìn)行吊裝（8）二層主框架鋼柱及鋼梁吊裝完成（9）開始吊裝其余次梁（10）吊裝完成第五樓層鋼梁，二層組合樓板開始澆筑（11）結(jié)構(gòu)安裝至第十二樓層面（12）結(jié)構(gòu)安裝至第二十一樓層面（13）由南面塔吊拆除北面塔吊（14）結(jié)構(gòu)安裝至屋頂層（15）結(jié)構(gòu)封頂現(xiàn)以某高層鋼結(jié)構(gòu)勁性柱吊裝為例說明吊裝流程。1）設(shè)置吊點(diǎn)及起吊方式，見圖a吊點(diǎn)設(shè)置在預(yù)先焊好的連接耳板處，為防止吊耳起吊時(shí)的變形，采用專用吊具裝卡，采用單機(jī)回轉(zhuǎn)法起吊。起吊前，鋼柱應(yīng)墊上枕木以避免起吊時(shí)柱底與地面的接觸，起吊時(shí)，不得使柱端在地面上有拖拉現(xiàn)象。2）安裝鋼爬梯，見圖b吊裝前將安裝爬梯安裝在鋼柱的一側(cè)，同時(shí)在柱與樓層梁的連接位置上1.2米處焊接固定裝配式安裝操作平臺(tái)的臨時(shí)槽鋼，鋼爬梯和臨時(shí)槽鋼應(yīng)安全牢靠，便于作業(yè)人員上下和安裝鋼梁時(shí)操作。3）柱腳定位，見圖c鋼柱吊到就位上方200mm時(shí)，應(yīng)停機(jī)穩(wěn)定，對(duì)準(zhǔn)螺栓孔和十字線后，緩慢下落，使鋼柱四邊中心線與基礎(chǔ)十字軸線對(duì)準(zhǔn)。4）鋼柱臨時(shí)固定，見圖d采用無纜風(fēng)繩校正法在柱的偏斜一側(cè)打入鋼楔或用頂升千斤頂，采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀在柱的兩個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)控制方法。在保證單節(jié)柱垂直度不超標(biāo)的前提下，注意預(yù)留焊縫收縮對(duì)垂直度的影響，將柱頂軸線偏移控制到規(guī)定范圍內(nèi)。最后擰緊臨時(shí)連接耳板的大六角頭高強(qiáng)螺栓至額定扭矩并將鋼楔與耳板固定。5）柱腳就位與垂直度校正，見圖e柱底就位應(yīng)盡可能在鋼柱安裝時(shí)一步到位，最后的校正可用千斤頂和調(diào)整螺母法校正（精度可達(dá)±1mm）。（a）（b）（ｃ）（ｄ）（ｅ）圖1某鋼結(jié)構(gòu)建筑鋼柱吊裝流程【實(shí)例5-1】計(jì)算兩塊鋼板對(duì)接焊縫。已知鋼板截面為460×12mm，承受軸心拉力N=1180kN（靜力荷載），鋼材為Q235鋼，焊條采用E43型，焊縫質(zhì)量為三級(jí)，施工中不采用引弧板。[解]（1）驗(yàn)算鋼板的承載力查附錄中附表A-1可得，12mm厚鋼板的受拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f=215N/mm2，因此，鋼板的設(shè)計(jì)承載力NC為：NC=Af=460×12×215=1186800N=1186.8kN＞N=1180kN（滿足）（2）驗(yàn)算對(duì)接焊縫當(dāng)采用直縫對(duì)接時(shí)，焊縫的計(jì)算長度lw=460-2×12=436mm，he=12mm。查附錄中附表A-2可得，焊縫受拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度ftw=185N/mm2，得：σ=直縫不能滿足要求，改為斜縫對(duì)接，切割斜度取1.5：1，相應(yīng)的斜角為θ=56.3°，sinθ=0.832，cosθ=0.555，斜縫的計(jì)算長度lw1=460/sinθ－2×12=529mm，由附錄中附表A-2查得，焊縫受剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度fvw=125N/mm2，斜縫的正應(yīng)力和剪應(yīng)力分別為：στ=計(jì)算結(jié)果表明，斜焊縫的強(qiáng)度滿足要求?！緦?shí)例5-2】驗(yàn)算柱與牛腿的對(duì)接焊縫連接。試驗(yàn)算柱與牛腿的對(duì)接焊縫連接。已知鋼材為Q390，焊條為E55型，手工焊，三級(jí)質(zhì)量，不用引弧板。實(shí)例5-2圖（單位：mm）[解題分析]工字型或T形截面牛腿與柱的對(duì)接焊縫受剪時(shí)，假定柱與牛腿是兩個(gè)剛體，焊縫則是彈性體，在外力作用下焊縫各點(diǎn)在數(shù)值方向產(chǎn)生相等的位移，因此各點(diǎn)所受的剪應(yīng)力相等、均勻分布。在彎矩作用下，牛腿（剛體）繞截面形心轉(zhuǎn)動(dòng)，牛腿端面（與焊縫相交處）是豎直平面，轉(zhuǎn)動(dòng)后仍保持平面（斜平面），符合材料力學(xué)受彎構(gòu)件平截面假定，所以焊縫截面彎曲應(yīng)力分布于材料力學(xué)中一般梁彎曲應(yīng)力分布相同。工字型或T型截面（牛腿）的翼緣部分很薄，在剪力作用下，其豎向抗剪強(qiáng)度很低，不能起剛體作用。故在計(jì)算時(shí)，假定剪力全部由腹板上的豎直焊縫平均承受，而彎矩則由整個(gè)焊縫計(jì)算截面承受。[解]由附錄中附表A-2查得：ftw=295N/mm2，fcw=345N/mm2，fvw=200N/mm2。（1）焊縫計(jì)算截面的幾何特征值①焊縫計(jì)算截面的形心位置yy②焊縫計(jì)算截面的面積和慣性矩AIW（2）焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算①a、b點(diǎn)的正應(yīng)力和腹板的剪應(yīng)力σMaστ=②b點(diǎn)的折算應(yīng)力σ驗(yàn)算表明，該連接滿足要求?！緦?shí)例5-3】雙蓋板的對(duì)接接頭設(shè)計(jì)。試設(shè)計(jì)如圖所示一雙蓋板的對(duì)接接頭。已知鋼板截面為250×14，蓋板截面為2-200×10，承受軸心力設(shè)計(jì)值700kN（靜力荷載），鋼材為Q235，焊條E43型，手工焊。實(shí)例5-3圖雙蓋板對(duì)接接頭（單位：mm）[解]（1）確定角焊縫的焊腳尺寸hf由表5-1可得，角焊縫最小焊腳尺寸為6mm。取hf=8mm≤hfmax=t－（1~2）mm=10－（1~2）mm=8~9mm＞hfmin=6mm由附錄中附表A-2可得：角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw=160N/mm2。（2）采用側(cè)面角焊縫因用雙蓋板，接頭一側(cè)共有4條焊縫，每條焊縫所需的計(jì)算長度為：蓋板總長：L=（200+2×8）×2+10=442mmlw=200mm＞8hf=8×8=48=64mml=216mm＞b=200mm滿足構(gòu)造要求。（3）采用三面圍焊正面角焊縫所能承受的內(nèi)力N3為：N3=2×0.7hflwβfffw=2×0.7×8×200×l.22×160=437284N接頭一側(cè)所需側(cè)縫的計(jì)算長度為：蓋板總長：L=（73.3+8）×2+10=172.6mm，取180mm?！緦?shí)例5-4】三面圍焊連接中焊腳尺寸和焊縫長度的計(jì)算。如圖所示角鋼與連接板的三面圍焊連接中，軸心力設(shè)計(jì)值N=800kN（靜力荷載），角鋼為2∟110×70×10（長肢相連），連接板厚度為12mm，鋼材Q235，焊條E43型，手工焊。試確定所需焊腳尺寸和焊縫長度。實(shí)例5-4圖角鋼與連接板的焊接圖（單位：mm）[解]由表5-1可得，角焊縫最小焊腳尺寸為5mm。設(shè)角鋼肢背、肢尖及端部焊腳尺寸相同，取hf=8mm≤t－（1~2）mm=10－（1~2）mm