福州市建筑工程质量监督站陈苓钢结构概况随着经济发展,我国钢结构已在工业厂房、高层楼宇、体育场馆、塔桅构筑等领域得到广泛运用。第一节应用范围和主要型式应用范围:1、大跨度结构:2、受动力荷载影响的结构3、可拆卸的结构4、高层和高耸建筑物钢结构的主要型式:轻钢结构、型钢混凝土组合结构、网架结构、悬索、斜张拉结构和桅杆结构第二节钢结构的特点1、材料的强度高、塑性和韧性好,具有优越的抗震性2、匀质和各同性体3、制造简便可专业化工厂生产4、耐腐蚀性和耐火性能差与GB50205配套使用的相关标准●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●冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002●高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-1998●网架结构设计与施工规程JGJ7-1991●建筑钢结构焊接技术规程JGJ81-2002●钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程JGJ82-91●钢结构工程施工规范GB50755-2012试验方法标准⑴力学性能●金属材料室温拉伸试验方法GBT228-2002●金属材料弯曲试验方法GBT232-1999●金属材料线材反复弯曲试验方法GB/T238-2002●金属材料_夏比摆锤冲击试验方法GBT229-2007●钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T2975-1998⑵硬度试验●金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T230.1-2009●金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T231.1-2009●金属材料维氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T4340.1-2009●金属里氏硬度试验方法GB/T17394-1998●黑色金属硬度及强度换算值GB/T1172-1999⑶化学成分分析●钢铁及合金碳含量的测定管式炉内燃烧后气体容量法GB/T223.69-2008●钢铁及合金化学分析方法管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量GB/T223.68-1997●钢铁及合金磷含量的测定铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法GB/T223.59-2008●钢铁酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法GB/T223.5-2008●钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量GB223.63-1988●钢的成品化学成分允许偏差GB/T222-2006⑷无损探伤●钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345-1989●钢结构超声波探伤及质量分级法JG/T203-2007●金属熔化焊焊接接头射线照相GB/T3323-2005●无损检测磁粉检测第1部分:总则GB/T15822.1-2005●无损检测渗透检测第1部分:总则GB/T18851.1-2005●无损检测接触式超声脉冲回波法测厚方法GB/T11344-2008⑸产品标准●碳素结构钢GB/T700-2006●低合金高强度结构钢GB/T1591-2008●优质碳素结构钢GB/T699-1999●碳钢焊条GB/T5117-1995●碳钢药芯焊丝GB/T10045-2001●低合金钢焊条GB/T5118-1995●埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293-1999●埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470-2003●气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T8110-2008⑸产品标准●钢网架焊接空心球节点JG/T11-2009●钢网架螺栓球节点JG/T10-2009●钢网架螺栓球节点用高强度螺栓GB/T16939-1997●紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.1-2000●钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231-2006●钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3632-2008●电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433-2002检测标准若有矛盾的条款,仍然只能执行现有GB50205验收规范,当然设计有更严格要求的除外。细化技术图纸依据钢结构设计施工图和施工工艺技术要求,绘制的用于直接指导钢结构制作和安装的细化技术图纸。由于建筑设计单位一般不兼做钢结构详图设计,钢结构的加工制作单位作为设计图的使用方,必须对设计院出具的设计图进行工艺审查,以便针对其中的不妥处及时沟通调整,同时必须根据结构设计文件和有关技术文件编制钢结构施工详图。4.4施工详图设计钢结构施工详图应根据结构设计文件和有关技术文件进行编制,并应经原设计单位确认;当需要进行节点设计时,节点设计文件也应经原设计单位确认。【说明】钢结构施工详图需经原设计单位确认,其目的是验证施工详图与结构设计施工图的符合性。当钢结构工程项目较大时,施工详图数量相对较多,为保证施工工期,施工详图一般分批提交原设计单位确认。若项目钢结构工程量小且原设计施工图可以直接进行施工时,可以不进行深化设计。当钢结构详图有修改时,也宜提交原设计单位予以确认。(施工详图修改主要是指:由设计文件变更造成的施工详图修改,或由于制作、运输和安装原因(如材料代用、工艺要求或其他原因)对设计文件修改而导致的施工详图修改)。原设计单位一般审核节点图、平面图及三维图,原设计对施工详图的确认并盖章并不能减免施工单位应有的责任。4.4施工详图设计第三节钢结构常用钢材和其它材料一、建筑钢结构用钢材(一)、钢结构工程用钢材种类碳素结构钢:Q235A、Q235B、Q235C低合金结构钢:Q345A、B、C、D、E,Q390、Q420优质碳素结构钢:12、15加后缀:GJ表示高性能建筑结构用钢其中:Q—结构钢A、B、C、D、E—钢材等级A—碳含量不作交货条件B—碳含量保证且有常温20℃冲击韧性指标JC—碳含量保证且有0℃冲击韧性指标JD—碳含量保证且有-20℃冲击功JE—碳含量保证且有-40℃冲击功J钢号中质量分级由A到D,表示质量由低到高主要是以对冲击韧性的要求区分注意:在焊接钢结构构件中不得采用A级钢(Q235A钢由于碳含量不作为交货条件,通常不能用于可焊接构件,《钢结构设计规范》中规定(强条):对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证)钢结构用钢材型式:钢板、型钢、角钢、槽钢、I字钢、H型钢、冷弯薄壁型钢(二)钢材的机械性能1、单向拉伸性能:抗拉强度、屈服强度、变形2、冷弯性能:判别钢材塑性变形及冶金质量的综合能力;3、冲击韧性ak:抵抗冲击作用的能力,是钢材冲击断裂时吸收机械能力量度。冲击韧性ak的单位:J/cm2,冲击功:J冲击韧性试验用试样:缺口型式有U型、V型我国规范标准用V型(夏比试验法:charpy)ak受温度影响,随着温度降低,ak也随着下降。钢材的冲击韧性指标(用冲击功表示):Q235B、C、D:Ak27JQ345B、C、D:Ak34JQ345E:Ak27J(三)、钢材质量检测要点1.原则上钢结构用钢材不须进行进场见证取样送检2.当出现以下情况时,钢结构用钢材须进行现场见证取样复验取样原则:同一牌号、同一等级、同一品种、同一尺寸、同一交货状态的钢材一般不大于60吨为一检验批①对于国外进口钢材当不能提供国家进出口质量检验部门(商检局)的复验商检报告时;②产生混炉号、批号的钢材;3、对于钢材的外观质量、尺寸偏差的控制除检查监理单位的抽检记录外,还应现场进行随机抽样检测(注:悬索结构和斜张拉结构的钢索,桅杆结构的钢丝绳由高强钢丝组成钢丝束,钢绞成和钢丝绳,应进行松驰试验,即在保持长度不变的情况下所承拉力随时间加长而略有降低。同应对钢索进行无损检测。③当钢材厚度≥40mm,而且承受沿板厚度方向拉力时;④建筑结构安全等级为一级,大跨度钢结构中主要受力构件用钢材;⑤设计图纸中明确提出须进场复验的钢材种类;⑥对质量证明文件有疑义的钢材。(四)取样要点1、对于要求进场复验的钢材应进行力学性能试验和化学成份检验;2、对于热轧型钢,取样应从翼极板上取样;3、热轧钢板有纵向应为横向试校,纵向性能伏于横向性能;4、国标规定钢材拉伸试样取横向试件,而冲击韧性取纵向试件;当设计文件无特殊要求时,钢结构工程中常用牌号钢材的抽样复验检验批宜按下列规定执行:1牌号为Q235、Q345且板厚小于40mm的钢材,应按同一生产厂家、同一牌号、同一质量等级的钢材组成检验批,每批重量不应大于150t;同一生产厂家、同一牌号的钢材供货重量超过600t且全部复验合格时,每批的组批重量可扩大至400t;钢材抽检规则2牌号为Q235、Q345且板厚大于或等于40mm的钢材,应按同一生产厂家、同一牌号、同一质量等级的钢材组成检验批,每批重量不应大于60t;同一生产厂家、同一牌号的钢材供货重量超过600t且全部复验合格时,每批的组批重量可扩大至400t;3牌号为Q390的钢材,应按同一生产厂家、同一质量等级的钢材组成检验批,每批重量不应大于60t;同一生产厂家的钢材供货重量超过600t且全部复验合格时,每批的组批重量可扩大至300t;4牌号为Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ的钢板,应按同一生产厂家、同一牌号、同一质量等级的钢材组成检验批,每批重量不应大于60t;同一生产厂家、同一牌号的钢材供货重量超过600t且全部复验合格时,每批的组批重量可扩大至300t;5牌号为Q420、Q460、Q420GJ、Q460GJ的钢材,每个检验批应由同一牌号、同质量等级、同一炉号、同一厚度、同一交货状态的钢材组成,每批重量不大于60t;6有厚度方向要求的钢板,宜附加逐张超声波无损探伤复验。(五)钢材的另一个重要性能指标:可焊性1、可焊性是指采用一般焊接工艺完成合格的(无裂纹的)焊缝的性能。2、可焊性的影响因素:碳含量和合金元素含量3、衡量可焊性指标:碳当量CE与C、合金含量成正比4、当CE≤0.38%可焊性最好,当CE=0.38-0.45%应采用预热措施当CE0.45%时,需采取较高温度的预热和严格的施焊工艺随着CE增加,可焊性降低。Q235A钢由于碳含量不作为高货条件,通常不能用于可焊接物件,《钢结构设计规范》中规定(强条):对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。二、焊接材料质量检验要点:(一)、当焊接材料用于以下情况时,应进行见证取样复验:①建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝;②建筑结构安全等级为二级的一级焊缝;③大跨度结构中一级焊缝;④重级工作制吊车梁结构中一级焊缝;⑤设计要求。(二)焊接材料的分类:手工电弧焊条:Exxxxx,气体保护焊焊丝:Hxxxxx,埋弧焊焊剂和焊丝HJxxxx、Hxxxx。电弧焊:手工电弧焊:Q235—E43型Q345—E50型Q390—E55型自动或半自动埋弧焊:Q235—H08、H08AQ345—H08A、H08MnAQ390—H08MnA电渣焊:Q235—H08Q345—H08气体保护焊:用CO2等惰性气体代替焊剂,电阻焊:不用焊接材料的焊接方法三、钢材的母材缺陷:对于热轧厚钢板,常见的质量缺陷有:分层、拆迭、白点分层:板坯中的缩孔、夹渣等在轧制过程中未密合而形成的分离层,折迭:钢板表面局部形成互相折合的双层金属。白点:钢板在轧制后冷却过程中氢原子来不及扩散而形成的。钢结构工程构件生产加工质量控制钢结构工程中构件加工矫正后,钢材表面存在的划痕,冷弯矫正,加热矫正,焊接H型钢,翼缘板、腹板拼接,对接焊缝错边、焊接H型钢腹板局部平面度三、钢网架部件(1)对于建筑安全等级为一级,跨度≥40m以上的螺栓球网架结构用的高强螺拴,应按每种规格、型号抽查8只螺栓进行表面硬度复验,且应随机抽查螺栓表面不得有裂纹。(2)对于网架结构质量控制还应同时遵循网架有关质量控制规范的要求,且对于建筑安全等级为一级,跨度≥40m以上网架结构且为公共建筑,设计有要求时应进行节点承载力试验。四、防腐防火涂料(1)防火涂料须提供国家消防监督部门出具的型式检验报告,报告中涂料的最大耐火极限必须达到设计的耐火极限要求,有资质的检测机构出具的理化性能检测报告。(2)防火涂料进场后,每100吨薄涂型必须提供涂料粘结强度和每500吨厚涂型必须提供涂料粘结强度和抗压强度复验报告。当对薄型防腐涂料和厚涂型防火涂料的粘结强度和抗压强度进行抽样检验时,可根据现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907规定