钢结构设计总说明.doc

结构设计总说明
1. 工程概况
1.1.本工程为钢结构厂房。
1.2.建筑结构安全等级为三级,设计使用年限为15年。
1.3 本工程为多跨门式钢架结构。钢结构梁柱连接采用刚性连接，梁与砼柱采用铰接连接。
1.4 计量单位（除注明外）：长度：mm；角度：度；标高：m;，强度：N/mm1.5.钢结构为两阶段设计,在我院提供的钢结构设计图的基础上,还应由钢结构承包商提供制作施工图及相关计算书等设计资料并经我院认可.
2. 执行标准
2.1 本工程设计采用的现行国家标准规范规程主要有：
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《气体保护焊用钢丝》GB/T14958—94
《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008
《熔化焊用钢丝》GB/T14957-1994
《低合金钢焊条》GB/T 5118-1995
《钢结构焊接规范》 GB50661-2011
《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008
《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》 GB/T5293-1999
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632
《低合金钢焊条》GB/T5118-1995
《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》GB/T1228~1231
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》GB/T3633-2008
《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011
《钢结构用高强度大六角头螺母》GB/T 1229
《建筑用压型钢板》GB/T12755-2008
《六角头螺栓--C级》GB/T5780-2000
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88
《圆柱头焊钉》GB/T10433
《钢结构防火涂料应用技术规程》CECS24:90
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004
3. 结构设计计算程序
中国建筑科学研究院空间有限元分析设计软件PKPM之STS模块(2012年6月30版)。
4. 材料要求
4.1 钢材、焊接材料、高强螺栓等材料的选用应符合设计图的要求，并应具有材料 厂出具的质量证明书或检验报告；其化学成分、力学性能和其它质量要求必须符合国家现行标准规定。
4.2 全部钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和碳、硫、磷含量及冷弯试验的合格保证;钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85; 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%(Q345B)。
4.3 本工程材料表
构件
材质
应符合的标准名称
备注
框架梁、柱
Q345B
《低合金高强度结构钢》
对于壁厚“40时应满足《厚度方向性能钢板》GB/T 5313
次梁
Q345B
《低合金高强度结构钢》
锚栓
Q235B
《碳素结构钢》

撑杆、隅撑及连接板
Q235B
《碳素结构钢》

连接材料
应符合的标准名称
备注
扭剪型高强度螺栓
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》
采用10.9级高强度螺栓摩擦型连接
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》
普通螺栓
《六角头螺栓-C级》
采用4.6级,C级孔
钢梁上翼缘栓钉
《圆柱头焊钉》

钢骨砼构件中柱、梁栓钉
《圆柱头焊钉》

手工焊接焊条
Q235与Q235焊
《碳钢焊条》
采用E4315-E4316低氢型
Q345与Q345焊
《低合金钢焊条》
采用E5015-E5016低氢型
Q235与Q345焊
《碳钢焊条》
采用E4315-E4316低氢型
自动埋弧焊用焊丝和焊剂
Q235与Q235焊
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
采用低氢型
Q345与Q345焊
《低合金钢埋弧焊用焊剂》
采用低氢型
Q235与Q345焊
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》
采用低氢型

4.4 在高强度螺栓连接范围内, 构件接触面采用喷砂(丸)处理, 要求抗滑移系数>0.45. 制作单位应进行抗滑移系数试验, 安装单位应进行复验. 现场处理的构件摩擦面应单独进行试验.高强度螺栓孔径比杆径大1.5~2.0mm, 普通螺栓孔径比杆径大1.0~1.5mm. 高强度 螺栓应自由穿入螺栓孔. 高强度螺栓孔应采用机钻成孔, 不得采用气割扩孔。
4.5 栓钉：本工程中所用的栓钉，其钢材牌号为Q235B，经冷加工制作而成，栓钉的质量标准应符合《圆柱头栓钉》（GB/T 10433）中的规定。
5. 制作要求
5.1 钢结构的制作和安装须根据施工详图进行。
5.2 钢结构在制作前，应按设计要求编制施工详图的深化设计，深化设计应取得设计部门同意；并编制制作工艺和安装施工组织设计，经论证通过后方可正式制作与施工。
5.3 钢结构的材料.放样.号料和切割、矫正、弯曲、边缘加工、摩擦面的加工、除锈、编号和发送应遵照国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的有关规定。
5.4 钢结构制作、安装和质量检查所用的量具、仪器、仪表等均应具有相同的精度，并应定期送计量部门检定，合格后方可使用。
5.5 板件切割（气割或剪切）下料后，应进行边缘加工，其刨削量不应小于2mm。所有加劲肋板和柱脚底板与柱连接处均应刨平顶紧后施焊。
5.6 H型钢拼接前及栓钉焊接前应将构件焊接面的油、锈清除。
5.7 重要接头或构件，应在出厂前进行自由状态的预拼装，其允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）附录D表D的规定。
5.8 焊接用的焊条、焊丝及焊剂应严格按设计要求匹配选用，对重要结构或新材料的焊接应进行
5.9 焊件的坡口尺寸、焊接垫板等应符合设计图纸及相关规定的要求。
5.10 钢结构的冷矫正和冷弯加工的最小曲率半径（r）及最大弯曲矢高（f）应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）中表7.3.4的规定。
5.11 节点间的杆件下料长度应考虑焊接收缩量，其值可通过焊接工艺试验确定。
6. 连接要求
6.1 高强螺栓连接的施工应遵守《钢结构高强度螺栓连接的设计.施工及验收规程》JGJ82-91的规定，有关焊接连接应遵守《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）的规定。
6.2 框架梁与框架柱之间的连接采用刚接（特殊处除外）。连接时，需预先在工厂进行柱与悬臂钢梁段全熔透坡口焊接，然后，在工地进行梁的拼接，其翼缘为全熔透坡口焊接，而腹板为高强度螺栓摩擦型连接。
6.3 次梁与主梁的连接采用刚接或铰接，腹板用高强度螺栓摩擦型连接。
6.4 焊缝的施工质量应符合设计图纸规定的要求，对钢柱对接、钢梁工厂拼接的对接熔透焊缝，其质量等级为一级；梁柱连接翼缘对接焊缝，主次梁刚接节点等级为二级；角焊缝质量等级为三级。工地连接：梁柱连接翼缘对接焊缝（刚接节点）质量等级为二级；腹板对接焊缝为二级；角焊缝质量等级为三级。
6.5 对接接头、T型接头和要求全熔透的角部焊缝，应在焊缝两端配置引弧板和引出板，其材质应与焊件相同。手工焊引板长度不应小于60mm，埋弧自动焊引板长度不应小于150mm，引焊到引板上的焊缝不得小于引板长度的2/3。
6.6 栓钉焊接采用瓷环保护。栓钉在支座的压型钢板凹肋处，穿透压型钢板并将栓钉、钢板均焊
6.7 高强度螺栓孔的精度应为H15级,钻成孔，孔径比螺栓公称直径大1.5mm。
6.8 在高强度螺栓连接范围内，构件的接触面应进行喷砂处理，要求摩擦面的抗滑系数不小于0.45。摩擦面应妥善加以保护，不得有油污。
6.9 角焊缝的尺寸，除图中注明者外，角焊缝的焊脚尺寸hf 按下表采用。
较厚焊件厚度（mm）
4~5
6-10
12-16
18-24
26-32
焊角尺寸 hf
4
6
8
10
12

6.10 焊接作业前，施工单位应对所采用钢材、焊接材料、焊接方法、焊前预热和焊后热处理等进行焊接工艺评定，并根据评定报告确定焊接工艺。对进口钢材的焊接工艺评定，按我国国家行业有关规定执行。
6.11 尽量采用工厂焊接并优先采用自动或半自动焊接；焊接顺序的选择应考虑焊接变形的因素，尽量采用对称焊接，焊接收缩量大的部位应先焊，焊接过程中要平衡加热，减小焊接变形和收缩。
6.12 构件加工、运输、存放时须保证摩擦面喷砂效果符合设计要求，安装前需经检查合格后再进行高强螺栓组装。
6.13 柱梁连接施工中先安装高强螺栓，后焊接翼缘板与柱的焊缝。
6.14 所有主次梁连接、梁柱连接应根据设计图纸明确的刚接或铰接关系准确施工。
6.15 焊缝质量检测与评定：全部焊缝需进行检测，焊缝质量及检测标准按现行规范<<钢结构工程施工质量验收规范>>GB50205-2001和<<建筑钢结构焊接技术规程>>JGJ 81-2002的相关规定执行。
7. 安装要求
7.1 柱脚及基础承台顶面锚栓
(1) 应在混凝土短柱上或承台顶部用墨线及经纬仪将各柱中心线弹出，用水准仪将标高引测到锚栓上。
(2) 基础底板，锚栓尺寸经复验符合GB502010的要求，且基础砼强度达到设计强度等级的70%后方可进行钢柱安装。每一柱脚锚栓之间埋设误差需小于2mm。
(3) 钢柱脚地脚螺栓采用螺母可调平方案，详见柱脚节点大样图图四。
7.2 柱子安装时，每一节柱子的定位轴线不应使用下根柱子的定位轴线，应将地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装准确无误。
7.3 对于多构件汇交复杂节点，重要安装接头和工地拼装接头，宜在工中进行预拼装。
7.4 钢结构施工时，宜设置可靠的支护体系，保证结构在各种荷载作用之下结构的稳定性和安全性。
7.5 高强螺栓的安装
(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，待钢构件吊接拼接时用铲刀将胶带铲除干净。
(2) 对于现场发现在因加工误差而无法进行施工的构件螺栓孔，不得采用锤击螺栓强行穿入，应及时通知设计单位及相关部门协商处理。
8. 防腐与防火涂装
8.1 钢结构设计防腐年限为10年。
8.2 钢结构涂装前的表面处理：
8.2.1 喷砂前的表面处理：
(1) 钢材表面缺陷处理：除去焊渣、起鳞、割孔、焊孔等表面缺陷，打磨圆顺所有锐边、尖角（Rf2mm）和毛刺，经检验后合格。表面的不规则度不应超过2毫米，深度超过0.8毫米和宽度小于深度的咬边须打磨和补焊；焊缝气孔需补焊；
(2) 除油、干燥：去除表面油污，用清洁剂进行低压喷洗或软刷刷洗，并用高压淡水枪冲洗掉所有残余物，干燥后须检验合格。
(3) 环境条件：钢板表面温度高于露点30C以上，露天作业相对湿度低于90%。
(4) 磨料：喷砂所用的磨料须符合GB6484、GB6485标准所规定的钢砂、钢丸或使用无盐分、无污染的石英砂、铜矿砂。
8.2.2 喷砂工艺要求：
(1) 清洁度：喷砂除锈等级须达到GB8923（或ISO8501-1:1988）的Sa2.5级；
(2) 粗糙度：按GB/T13288标准规定，须达到Rz40-70微米之间粗糙度要求；
(3) 在喷砂施工期间，要确保磨料没有受到灰尘和有害物质的污染。
8.2.3 检验：喷砂完工后，除去喷砂残渣，使用真空吸尘器或无油无水分压缩空气，清除表面灰尘，经并取得监理工程师认可，合格后同时必须在喷砂后4小时内喷漆。
8.3 钢构件出厂前不需要涂漆部位：型钢混凝土中的钢构件；高强度螺栓节点摩擦面；箱形柱的封闭面；地脚螺栓和底板；工地焊接部位及两侧100，且要满足超声波探伤要求的范围。但工地焊接部位及两侧应进行不影响焊接的防锈处理，可在除锈后刷涂防护保护漆，如环氧富锌底漆，漆膜厚度15μm。
8.4 除上述所列范围以外的钢构件表面，出厂前应除锈后涂防锈底漆两道，焊接区除锈后应涂专用坡口焊保护漆两遍。
8.5 本工程防腐涂装：
(1) 钢结构在除锈前应进行表面处理，清除毛刺、焊渣、飞溅物、积尘、疏松的氧化铁皮以及涂层物等。
(2) 工厂制作的钢构件采用喷射/抛丸除锈，其除锈等级为Sa2-级；个别现场制作的零星小件采用手工和动力工具除锈, 其除锈等级为St3。
(3) 全部钢结构采用以下防腐涂料进行涂装:
(4) 面漆颜色见建筑图。
8.6 钢结构防火涂装：
8.6.1本工建筑的防火等级为二级。
8.6.2 构件应满足的耐火极限及采取的防火涂料为：
构件类型
最低耐火极限（小时）
防火涂料类别
柱、柱间支撑
2.5
超薄型
梁、桁架
1.5
超薄型
钢楼梯
1.0
超薄型

8.7 钢结构涂装的维护和保养：
8.7.1 钢结构涂装在完成后应定期维护和保养，时间约3-6个月一次，内容包括检查漆面状况，看有无老化、剥落、锈蚀等现象，清除钢结构表面灰尘，对剥落、锈蚀处，进行油漆修补等。对修补的涂装配套可以参照本说明第9.5条的涂装配套方案，采用中间漆和面漆修补，总厚度与原设计总膜厚一致。
8.7.2 防腐涂装到达防腐设计使用年限时，应进行全面检查和维修：
(1) 出现锈蚀的地方，表面处理按sa2.5级或st3级，涂装配套按初始设计涂装配套。
(2) 未出现锈蚀但漆膜存在粉化和松动的地方：清洁涂装表面，去除粉化和松动的涂层，然后进行拉毛处理，先补一道环氧中间漆约50um，面漆种类及厚度按初始设计方案。
9. 其他
9.1 本图与其他专业图纸配套使用。防雷接地的细部节点做法请参照相应规范、标准及电施。
9.2 本图纸未尽事宜，请按国家现行有关规定、规程的有关规定执行。施工单位若对图纸有疑问，请及时联系设计人员处理。