钢结构设计说明

1总则钢结构的图纸分为钢结构设计图和钢结构施工详图（也称为钢结构加工制作详图）两个部分，土建结构专业施工图设计阶段提供钢结构设计图，本总说明为钢结构设计图的说明。钢结构施工详图需由具有相应资质级别的钢结构加工制造企业或委托设计单位完成。本工程土建结构部分主厂房及附属部分等钢结构的设计、制作、运输、堆放与安装，除本工程土建部分施工图总说明以及设计图纸中另有注明的外，均应按本说明书下列各项要求进行(如各施工图卷册中有关钢结构要求与本说明有冲突之处应以本说明为准)。钢结构建（构）筑物设计使用年限为50年。2规程、规范及标准本钢结构工程在遵照本说明第1条“总则”的前提下，设计、制作与安装应符合下列规程、规范及标准(最新版)：GB50017-2003钢结构设计规范GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程JGJ82-1991钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程GB/T700－1988碳素结构钢GB/T1591－1994低合金高强度结构钢GB/T5313---1985厚度方向性能钢板GB/T3632---1995钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3633---1995钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB/T1228---1991钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1229---1991钢结构用高强度大六角螺母GB/T1230---1991钢结构用高强度垫圈GB/T1231---1991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/T5780－2000六角头螺栓C级GB/T41---2000六角螺母C级GB/T95－1985平垫圈C级GB/T852--1988工字钢用方斜垫圈GB/T853--1988槽钢用方斜垫圈GB/T708--1988冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许误差GB/T709--1988热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许误差GB/T3277-1991花纹钢板GB/T5117-1995碳钢焊条GB/T5118-1995低合金钢焊条GB/T983--95不锈钢焊条YB3301--92焊接H型钢YB/T4001-98压焊钢格栅板GB/T11263-1998热轧H型钢和部分T型钢GB324-88焊缝符号表示法GB/T9787－1988热轧等边角钢GB/T9788－1988热轧不等边角钢GB/T706-1988热轧工字钢GB/T707-1988热轧槽钢尺寸GB10854-89钢结构焊缝外形尺寸GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级3钢材钢材采用碳素结构钢Q235B、低合金结构钢Q345B。设计、施工质量验收应符合GB50017及GB50205规范。焊接承重结构中，当其翼缘板厚度等于或大于40mm时，为防止钢材的层状撕裂需采用Z向钢（除设计图中注明外，一般按Z15选用）。所有材料应具有钢厂和焊接材料厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其他质量要求必须符合国家现行标准规定。当采用其它钢材和焊接材料代替设计选用的材料时，必须注意材质符合GB50205的规定，对抗震结构还应符合下列规定∶●钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2;●钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于20%；●钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。钢材的代用须经设计单位同意，严禁使用未经审批的代用材料。4加工制作钢结构应根据设计图进行施工详图设计，详图设计按钢结构设计图中的内力值及典型节点详图，并按照相关规程、规范计算和构造要求确定。工厂连接一般为焊缝连接;工地连接一般应采用螺栓连接。材料的工厂拼接采用焊接连接，连接焊缝由保证构件截面面积的等强度条件来确定。每一接头的永久性连接螺栓不宜少于两个。当采用H或T型钢作支撑杆件时，每一接头的永久性连接螺栓不宜少于四个。4.1柱接头柱的工地接头一般采用腹板高强度螺栓连接，翼板用全熔透坡口连接。当腹板较厚螺栓用量较多时，可采用焊接。4.2梁与柱的刚接梁与柱的刚接一般采用框架梁悬臂段与柱刚性连接，悬臂梁段与柱预先全焊接连接，梁的现场拼接采用翼缘焊接腹板螺栓连接或全部螺栓连接。梁柱刚接应符合以下要求∶●梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊缝；●柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋，且加劲肋的厚度不小于梁翼缘的厚度；●柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝，应采用全熔透坡口焊缝。4.3梁与柱的铰接梁与柱的铰接只传递梁端的剪力，铰接连接一般仅将梁的腹板与柱的腹板或翼板相连，或将梁简支于设置在柱的支托上。4.4支撑与梁柱连接除设计图中注明外，支撑与梁柱连接一般采用铰接，在节点设计中，当支撑内力小于杆件承载力设计值的一半时，应按支撑杆件承载力设计值的1/2进行连接设计。4.5次梁与主梁通过腹板采用螺栓简支连接。4.6护沿板及护沿角钢应在工厂加工并连接在支承构件上。4.7邻近汽轮发电机基座的钢结构构件应考虑在现场安装条件。4.8连接支撑的节点板应设计得尽可能平面尺寸小些，并在出厂前连在梁上或支撑构件上。当梁端有因连接所需产生切口或有其它切割的凹角时，在板的凹角处均须有半径12毫米的内圆角。4.9下列构件要求进行预拼装，预拼装应在构件加工厂出厂之前进行：钢煤斗汽机房屋架煤仓间皮带天桥及支撑（部分）5焊接焊接均应符合GB50017、GB50205及JGJ81规定。焊缝金属的性能应与焊件金属母材相适应，当两种不同强度的钢材相焊接时，宜采用与强度较低的钢号匹配的焊条或焊丝。手工电弧焊应采用符合国家标准《碳钢焊条》（GB/T5117）或《低合金钢焊条》（GB/T5118）规定的焊条。对Q235级钢的焊接应选用E43系列焊条，对Q345级钢的焊条应选用E50系列焊条。对钢吊车梁宜采用低氢型焊条。埋弧自动电焊或半自动电焊采用的焊丝和焊剂应与主体金属力学性能相适应，即应使熔敷的金属强度与主体金属强度相等。焊丝应符合国家标准《焊接用钢丝》（GB1300）的规定，焊剂则根据需要按《碳素钢埋弧焊用焊剂》（GB5293）和《低合金钢埋弧焊用焊剂》（GB12470）相应配合。5.1焊接H型钢的翼板及腹板的对接焊缝接头必须通过检验合格后，方可进行H钢的组合焊接。焊接H型钢的制作技术要求应符合《焊接H型钢》（YB3301--92）规定。5.2各构件的焊缝检查要求：5.2.1角焊缝质量等级为三级，但主要承重构件连接件的角焊缝外观缺陷检查应符合质量等级二级的要求。5.2.2对不需要计算疲劳的构件，凡要求与母材等强的对接焊缝，应予以焊透，焊缝质量等级为二级。5.2.3吊车梁的横向对接焊缝质量等级为一级。吊车梁腹板与上翼缘之间要求焊透的T型接头焊缝质量等级为二级，吊车梁腹板与下翼缘之间不要求焊透的T型接头焊缝质量等级为三级，但外观缺馅应符合二级的要求。5.2.4钢煤斗受拉对接焊缝应予以焊透，焊缝质量等级为二级。5.2.5其它有特殊要求的焊缝质量检验见各卷册施工图纸．6花纹钢板、格栅板及压型钢板6.1花纹钢板采用符合GB/T3277的“菱形花纹钢板”，切割边应磨光平整无切痕，钢板规格及加强构件见设计详图，板厚为6mm（设计图中有注明处除外）。6.2钢格栅板采用Q235制作，钢格栅板标准应符合YB/T4001-1998的技术要求，防腐采用热浸镀锌，其要求应符合GB/T13912--1992标准。板高度为40mm，主肋规格40x5，间距为30，次肋采用6x6的扭绞方钢，间距为100。洞孔加强要求按钢格栅板制造厂详图加工，与钢梁固定采用不锈钢螺栓和螺母，并配以夹具，相邻钢格栅板的板缝须对齐成直线，以求整体铺设美观。6.3压型钢板采用1.0~1.2mm厚板材压制而成，波高为50mm．并由施工单位根据楼层施工荷载核算压型钢板的强度及挠度。压型钢板与钢梁采用射钉连接7构件表面除锈及油漆构件表面除锈及油漆，应按GB50205和GB50046进行；距现场焊缝100mm的范围内仅作除锈，暂不油漆，待现场焊接完成后再按原涂装要求进行补涂油漆；此外，与混凝土接触的或埋入混凝土内的钢材表面不油漆，但须除锈。主厂房钢结构构件不应采用表面原始锈蚀等级低于B级的钢材。7.1构件的除锈等级和方法：构件名称除锈等级方法屋架、楼层梁、吊车梁、垂直支撑、水平支撑、钢煤斗Sa21/2喷砂（抛丸）墙架梁、埋件、钢梯及其他次要构件St3手工（电动）7.2涂装前的表面处理7.2.1除油7.2.1.1工件表面喷砂（喷丸）前必须彻底清除油污。7.2.1.2推荐使用中等碱性的水性清洁剂，除去油污后再用清水洗净，不要使用有机溶剂。7.2.1.3工件涂装前在起吊、运输、检查等各个工序环节中，必须严格控制，防止工件重新沾上油脂。7.2.2打磨7.2.2.1除油后的工件要用砂轮打磨，除去工件表面所有焊瘤、飞溅、以及火工矫正部位的硬化层。7.2.2.2所有气割、剪切或机械加工后的自由边锐角均应打磨到R2。7.2.3喷砂或抛丸7.2.3.1构件涂装作业前，钢材表面必须用喷砂或抛丸除锈，其清洁度必须达到GB8923-88Sa21/2级，或St3级。表面粗糙度应控制在40~70微米范围内。7.2.3.2喷砂用的压缩空气必须装有性能良好的油水分离器，压缩空气气压不得底于0.5Mpa。7.2.4涂装的环境一般要求7.2.4.1涂装的环境温度一般为5~40℃，空气相对湿度不超过85%。涂层的施工环境粉尘要少，构件表面不能有结露，涂装后4小时之内不得淋雨。7.2.4.2当环境温度在5℃—10℃时，应视涂层表干速度，可采用提高工件温度，降低空气湿度及加强空气流通的办法解决。7.2.4.3后道漆必须在前道漆表面干燥以后才可涂刷，间隔时间一般不超过48小时。7.2.4.4在狭窄的空气不流通场地施工，应提供机械通风。7.2.5涂装的其他要求7.2.5.1涂装者应严格遵照涂料商提供的施工工艺指导书进行各项操作。7.2.5.2涂装者应接受来自涂料商的技术指导，以确保涂装的正确实施。7.2.5.3除锈完毕应清除基层上杂物和灰尘，保持工件表面干燥，并在4小时内尽快涂刷第一道底漆。7.2.6涂装方案设计防锈涂层一般应由底漆、中间漆及面漆组成，涂层与除锈等级相匹配，底漆、中间漆和面漆的组合相匹配。防火油漆要求和范围见建筑总说明。7.2.6.1除注明者外主要钢结构构件的涂装方案室内主要钢结构构件包括：屋架吊车梁楼层梁垂直支撑、水平支撑钢煤斗、墙架梁涂层系统规格名称干膜厚度（μm）底漆WZ-1水性无机富锌底漆2×40封闭层HB53-42环氧封闭漆1X30面漆AB200改性聚碳酸脂长效面漆2×30合计1707.2.6.2次要钢结构构件的涂装方案次要钢结构构件包括：埋件、钢梯、栏杆及其他次要构件涂层系统规格名称干膜厚度（μm）底漆环氧富锌底漆2×25封闭层环氧漆1×25面漆氯化橡胶面漆2×25合计1257.2.6.3室外主要钢结构构件的涂装方案钢结构构件包括：附属钢结构等构件涂层系统规格名称干膜厚度（μm）底漆WZ-1水性无机富锌底漆2×45封闭层HB53-42环氧封闭漆1X30面漆AB200改性聚碳酸脂长效面漆2×30合计1758钢结构安装8.1工地连接应遵守GB50017，GB50205及JGJ82规定，采用M22或M24的高强度螺栓，按摩擦型连接，连接处接触面要作喷射除锈处理，不油漆，并须保持接触面干净。对Q235钢摩擦面的抗滑移系数要求不小于0.45；对Q345钢摩擦面的抗滑移系数要求不小于0.50。如接触面间嵌有垫板，则垫板的接触表面也应同样要求，垫板的材料应采用与构件相同材料。在同一连接节点中，应采用同一直径和同一性能等级的高强度螺栓。凡图中未注明的普通螺栓为C级螺栓。高强度螺栓采用符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角头螺母》GB/T1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《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或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632、《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633