风雨操场钢结构设计说明.doc

钢结构设计说明
一、工程概况
1.工程名称：胶州市泰州路小学、幼儿园工程风雨操场
2.工程地点：山东青岛胶州市
3.建筑尺度：平面投影为矩形,轴线尺寸为 23mx40m
4.屋盖造型：普通平屋面
5.结构选型：相贯节点平面管桁架结构
二、设计依据
1.文件资料：
胶州市泰州路小学、幼儿园工程风雨操场工程批文
胶州市泰州路小学、幼儿园工程风雨操场工程建筑及其他专业图纸
2.规范、规程和规定
建筑结构可靠度统一设计标准 GB50068-2001
建筑结构荷载规范 GB50009-2012
建筑抗震设计规范 GB50011-2010
钢结构设计规范 GB20017-2003
钢结构焊接规范 GB50661-2011
钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001
碳素结构钢 GB/T 700-2006
碳钢焊条 GB/T 5117-1995
气体保护电弧焊用碳钢,低合金钢焊丝 GB/T8110-95
涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 GB/T8923-2008
建筑设计防火规范 GB50016-2010
钢结构工程施工规范 GB50755-2012
钢结构防火涂料 GB14907-2002
钢结构防火涂料应用技术规范 CECS24:90
三、设计技术条件1.建筑类别乙类，结构安全等级一级，结构设计使用年限50年。
2.抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组第三组，场地类别Ⅱ类，根据山东青岛地方文件，按7度（0.10g）进行设计。
3.荷载技术条件
（1）恒荷载：结构构件自重；屋盖做法恒荷载:1.0kN/㎡
（2）活荷载 屋面：0.5kN/㎡ 吊挂：0.3kN/㎡
（3）基本风压:0.60 kN/㎡，地面粗糙类别：B
（4）基本雪压:0.25 kN/㎡
四、材料
1.主要钢构件
构件名称
截面形式
材质
管桁架上弦
焊接或无缝钢管
Q235B
管桁架下弦
焊接或无缝钢管
Q235B
管桁架腹杆
焊接或无缝钢管
Q235B
屋盖支撑
焊接或无缝钢管
Q235B
支座板

Q235B
支座焊接球

Q235B
所采用的Q235B钢材性能应符合相应规范的的规定。采用的钢材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，且伸长率不应小于20%；钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
2.焊接材料：焊接连接材料应与主体金属力学性能相适应。当两种不同强度的钢材焊接时，可采用与较低强度钢材相适应的焊条。
焊接方式
母材
焊材
焊材标准
手工焊
Q235B
E43
碳钢焊条 GB/T 5117
Q345B
E50
低合金钢焊条 GB/T5187
埋弧焊或半自动焊
Q235B

埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB/T5293
Q345B

埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB/T12470
二氧化碳气体保护焊
Q235B

气体保护电弧焊用碳钢、
Q345B

低合金钢焊丝》GB/T8110
3.螺栓
（1）高强螺栓：性能等级10.9S，受力类型摩擦型，产品型号扭剪型高强螺栓连接副，抗滑移系数≥0.4，摩擦面处理方式为喷砂，抗滑移系数值须根据试验进行，试验结果须提交简历和业主认可。
（2）普通螺栓：材质4.6S。
五、钢构件防护
1.防腐
（1）所有构件表面除锈等级为Sa2.5级；
（2）除锈后的构件应在1.0小时内涂刷第一遍防锈底漆；
（3）钢构件防腐涂层的构成为：
底漆：环氧富锌，含锌量≥70%，共2道，每道厚度≥30μm
中间漆：环氧云铁，共1道，每道厚度≥30μm
面漆：甲方确定，共2道，每道厚度≥30μm
漆膜总厚度≥150μm，根据使用年限应定期进行维护。
2.防火:本工程耐火等级为二级
屋盖耐火极限：1.0小时，防火涂料类型：薄涂型；
所选用防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合现行国家标准《钢结构防火涂料》GB14907和《钢结构防火涂料应用技术规范》CECS24的规定，并应遵循消防管理部门对防火涂料的规定。
六、钢构件的加工、制作、运输和安装
1．钢结构构件的加工、制作、运输和安装以及验收除符合设计要求外，尚应满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定。
2.本设计为钢结构施工图设计，采用有限元软件midas Gen800分析计算，构件供备料用。钢结构施工前应根据本施工图按照所定施工工艺进行全过程分析并编制钢结构详图，特别是如节点连接部分的加工制作详图，并需由设计单位审核确定。
3.所有钢构件在加工前要做1：1施工放样，校核尺寸无误后方可下料。下料时宜采用自动切割机切割，焊接构件的坡口和切口质量应符合相关规范规定。
4．所有焊接材料焊接工艺应满足《钢结构焊接规范》的规定。焊接作业前应进行焊接方法工艺评定试验，试验内容及结果应得到监理和建设单位认可。
5.工厂焊接宜尽量采用自动焊接和半自动焊接，现场焊接可采用手工焊接，但应严格按照操作规程进行。雨雪天气时，禁止露天焊接，构件焊区表面潮湿或有冰雪时，必须清理干净方可施焊。多层焊接应连续施焊，其中每一道焊缝焊完后，应及时清理，如发现有影响焊缝质量的缺陷，必须清除后重焊。
6.钢结构节点对接焊缝应熔透，节点处对接焊缝及坡口熔透焊缝按JGJ81规定的二级焊缝进行探伤检测，其它未注明的均为三级焊缝。未注明的构件连接焊缝均为满焊，角焊缝焊脚应不小于8mm。
7.钢构件在焊接后产生超过允许偏差的变形应予以矫正，当采用机械方法进行构件变形矫正时，环境温度不应低于零摄氏度。当采用加热方法进行构件变形的矫正时，加热要缓慢，加热温度严禁超过900摄氏度。
8.螺栓孔应采用钻成孔，高强螺栓孔径比螺栓公称直径d大1.5mm；当螺栓孔置不对或误差较大时，安装人员不得任意扩孔或烧孔。
9.构件及节点在运输过程中应采取措施防止节点和构件翘曲变形。在工地按安装顺序妥善堆放，不得相互挤压碰撞。
10.为确保钢结构安装顺利，施工单位应详阅全部施工图，根据结构特点、现场情形和施工能力编制详细的施工组织设计, 并进行施工过程结构变形及安全验算。该施工组织设计必须经过监理单位和建设单位认可后方可实施。
11.施工单位应对运到现场的每一构件进行检查和验收，确认符合质量标准后方可安装。经验收的构件要妥善保管，对高强螺栓摩擦面必须特别保护，确保高强螺栓之抗剪强度达到设计要求。
12.钢结构安装前对构件和连接材料的质量进行复检中构件的变形或缺陷超出允许偏差时，应在安装前采取不损坏钢材的方法进行处理。如钢材受损严重时，不得强行矫正，尽量采用机械设备冷弯矫正并应严格遵守相关规范的规定。油漆破损等要及时进行修复补漆，吊装前要将构件上的油污尘土清洗干净。
13.钢构件安装过程必须保证结构的稳定性和不产生永久附加变形，施工时需考虑适当的起拱消除恒载下结构的挠度。
14.施工单位在安装每层之前，应对已完成的结构进行全面测量，并做好记录，以确保构件间距、层高、垂直度、水平平整度等符合相关规范的要求。
15.支座预埋件施工时，应采取措施，保证预埋件的位置、标高及平整度的准确。
16.当水、暖、电等专业管线及桥架穿过结构构件时，应根据专业走向在节点上预焊钢板或型钢，作为固定管线的连接件，待以上工作 完成后，方可安装。
17.钢结构在制作安装过程中遇到问题时应及时与设计单位联系,经设计人认证无误后方可进行下一工序。
18.支座焊接空心球由两个半球焊接而成,加肋示意图见附图。肋板的厚度同空心球的壁厚，安装时须保证肋板对准与它连接的较大直径钢管或支座。
19.支座球节点处，钢管应开坡口与空心球焊接连接，钢管和空心球之间应留有一定缝隙并予以焊透，以实现等强连接。
20.钢管等空心构件的端口采用钢板作为封头板时，采用对接熔透焊缝,使内外空气隔绝，并确保组装、安装过程中构件内不得积水。
21.腹杆杆件接长不得超过一次，接长总数不得超过杆件总数的10%，并不得集中布置。杆件拼接对接焊缝应为一级焊缝，其距离节点或端头的最短局部不得小于500mm。
22钢构件制作过程中下列部位禁止涂漆：高强度螺栓连接的摩擦接触面；工地焊接部位及两侧100mm且要满足超声波探伤要求的范围内。但工地焊接部位需进行不影响焊接的除锈处理，除锈后涂刷防锈保护漆。
七、其他
1.屋面使用荷载不得超过设计技术参数中的荷载值。
2.钢结构应定期进行检查和维护以确保结构安全，大雪天气应及时清扫避免积雪。
3.钢结构施工合拢的环境温度应控制在10~15度。
4.其它未尽说明处以国家现行相关规范和规程等标准为准。
5.相关符合说明如下：