钢结构工程施工规范(上)

钢结构工程施工规范
1  总    则
1.0.1  为在钢结构工程施工中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用、确保质量、技术先进、经济合理,制定本规范。
1.0.2  本规范适用于工业与民用建筑及构筑物钢结构工程的施工。
1.0.3  钢结构工程应按本规范的规定进行施工,并按现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205进行质量验收。
1.0.4  钢结构工程的施工,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2  术语和符号
2.1  术  语
2.1.1  设计文件  design document
    由设计单位完成的设计图纸、设计说明和设计变更文件等技术文件的统称。
2.1.2  设计施工图  design drawing
    由设计单位编制的作为工程施工依据的技术图纸。
2.1.3  施工详图  detail drawing for construction
    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。
2  术语和符号
2.1  术  语
2.1.1  设计文件  design document
    由设计单位完成的设计图纸、设计说明和设计变更文件等技术文件的统称。
2.1.2  设计施工图  design drawing
    由设计单位编制的作为工程施工依据的技术图纸。
2.1.3  施工详图  detail drawing for construction
    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。
2.1.4  临时支承结构  temporary structure
    在施工期间存在的、施工结束后需要拆除的结构。
2.1.5  临时措施  temporary measure
    在施工期间为了满足施工需求和保证工程安全而设置的一些必要的构造或临时零部件和杆件,如吊装孔、连接板、辅助构件等。
2.1.6  空间刚度单元  space rigid unit
    由构件组成的基本稳定空间体系。
2.1.7  焊接空心球节点  welded hollow spherical node
    管直接焊接在球上的节点。
2.1.8  螺栓球节点  bolted spherical node
    管与球采用螺栓相连的节点,由螺栓球、高强度螺栓、套筒、紧固螺钉和锥头或封板等零、部件组成。
2.1.9  抗滑移系数  mean slip coefficient
    高强度螺栓连接摩擦面滑移时,滑动外力与连接中法向压力的比值。
2.1.10  施工阶段结构分析  structure analysis of construction stage
    在钢结构制作、运输和安装过程中,为满足相关功能要求所进行的结构分析和计算。
2.1.11  预变形  preset deformation
    为使施工完成后的结构或构件达到设计几何定位的控制目标,预先进行的初始变形设置。
2.1.12  预拼装  test assembling
    为检验构件形状和尺寸是否满足质量要求而预先进行的试拼装。
2.1.13  环境温度  ambient temperature
    制作或安装时现场的温度。
2.2  符    号
2.2.1  几何参数
    b——宽度或板的自由外伸宽度;
    d——直径;
    f——挠度、弯曲矢高;
    h——截面高度;
    l——长度、跨度;
    m——高强度螺母公称厚度; 
    n——垫圈个数;
    r——半径;
    s——高强度垫圈公称厚度;
    t——板、壁的厚度;
    p——螺纹的螺距;
    △——接触面间隙、增量;
    H——柱高度;
    Ra——表面粗糙度参数。
2.2.2  作用及荷载
    P——高强度螺栓设计预拉力;
    T——高强度螺栓扭矩。
2.2.3  其他
    k——系数。
3  基本规定
3.0.1  钢结构工程施工单位应具备相应的钢结构工程施工资质,并应有安全、质量和环境管理体系。
3.0.2  钢结构工程实施前,应有经施工单位技术负责人审批的施工组织设计、与其配套的专项施工方案等技术文件,并按有关规定报送监理工程师或业主代表;重要钢结构工程的施工技术方案和安全应急预案,应组织专家评审。
3.0.3  钢结构工程施工的技术文件和承包合同技术文件,对施工质量的要求不得低于本规范和现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的有关规定。
3.0.4  钢结构工程制作和安装应满足设计施工图的要求。施工单位应对设计文件进行工艺性审查;当需要修改设计时,应取得原设计单位同意,并应办理相关设计变更文件。
3.0.5  钢结构工程施工及质量验收时,应使用有效计量器具。各专业施工单位和监理单位应统一计量标准。
3.0.6  钢结构施工用的专用机具和工具,应满足施工要求,且应在合格检定有效期内。
3.0.7  钢结构施工应按下列规定进行质量过程控制:
    1  原材料及成品进行进场验收;凡涉及安全、功能的原材料及半成品,按相关规定进行复验,见证取样、送样;
    2  各工序按施工工艺要求进行质量控制,实行工序检验;
    3  相关各专业工种之间进行交接检验;
    4  隐蔽工程在封闭前进行质量验收。
3.0.8  本规范未涉及的新技术、新工艺、新材料和新结构,首次使用时应进行试验,并应根据试验结果确定所必须补充的标准,且应经专家论证。
4  施工阶段设计
4.1  一般规定
4.1.1  本章适用于钢结构工程施工阶段结构分析和验算、结构预变形设计、施工详图设计等内容的施工阶段设计。
4.1.2  进行施工阶段设计时,选用的设计指标应符合设计文件、现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017等的有关规定。
4.1.3  施工阶段的结构分析和验算时,荷载应符合下列规定:
    1  恒荷载应包括结构自重、预应力等,其标准值应按实际计算;
    2  施工活荷载应包括施工堆载、操作人员和小型工具重量等,其标准值可按实际计算;
    3  风荷载可根据工程所在地和实际施工情况,按不小于10年一遇风压取值,风荷载的计算应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行;当施工期间可能出现大于10年一遇风压取值时,应制定应急预案;
    4  雪荷载的取值和计算应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定执行;
    5  覆冰荷载的取值和计算应按现行国家标准《高耸结构设计规范》GB 50135的有关规定执行;
    6  起重设备和其他设备荷载标准值宜按设备产品说明书取值;
    7  温度作用宜按当地气象资料所提供的温差变化计算;结构由日照引起向阳面和背阳面的温差,宜按现行国家标准《高耸结构设计规范》GB 50135的有关规定执行;
    8  本条第1~7款未规定的荷载和作用,可根据工程的具体情况确定。
4.2  施工阶段结构分析
4.2.1  当钢结构工程施工方法或施工顺序对结构的内力和变形产生较大影响,或设计文件有特殊要求时,应进行施工阶段结构分析,并应对施工阶段结构的强度、稳定性和刚度进行验算,其验算结果应满足设计要求。
4.2.2  施工阶段结构分析的荷载效应组合和荷载分项系数取值,应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009等的有关规定。
4.2.3  施工阶段分析结构重要性系数不应小于0.9,重要的临时支承结构其重要性系数不应小于1.0。
4.2.4  施工阶段的荷载作用、结构分析模型和基本假定应与实际施工状况相符合。施工阶段的结构宜按静力学方法进行弹性分析。
4.2.5  施工阶段的临时支承结构和措施应按施工状况的荷载作用,对构件应进行强度、稳定性和刚度验算,对连接节点应进行强度和稳定验算。当临时支承结构作为设备承载结构时,应进行专项设计;当临时支承结构或措施对结构产生较大影响时,应提交原设计单位确认。
4.2.6  临时支承结构的拆除顺序和步骤应通过分析和计算确定,并应编制专项施工方案,必要时应经专家论证。
4.2.7  对吊装状态的构件或结构单元,宜进行强度、稳定性和变形验算,动力系数宜取1.1~1.4。
4.2.8  索结构中的索安装和张拉顺序应通过分析和计算确定,并应编制专项施工方案,计算结果应经原设计单位确认。
4.2.9  支承移动式起重设备的地面或楼面,应进行承载力和变形验算。当支承地面处于边坡或临近边坡时,应进行边坡稳定验算。
4.3  结构预变形
4.3.1  当在正常使用或施工阶段因自重及其他荷载作用,发生超过设计文件或国家现行有关标准规定的变形限值,或设计文件对主体结构提出预变形要求时,应在施工期间对结构采取预变形。
4.3.2  结构预变形计算时,荷载应取标准值,荷载效应组合应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。
4.3.3  结构预变形值应结合施工工艺,通过结构分析计算,并应由施工单位与原设计单位共同确定。结构预变形的实施应进行专项工艺设计。
4.4  施工详图设计
4.4.1  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。
4.4.2  施工详图设计应满足钢结构施工构造、施工工艺、构件运输等有关技术要求。
4.4.3  钢结构施工详图应包括图纸目录、设计总说明、构件布置图、构件详图和安装节点详图等内容;图纸表达应清晰、完整,空间复杂构件和节点的施工详图,宜增加三维图形表示。
4.4.4  构件重量应在钢结构施工详图中计算列出,钢板零部件重量宜按矩形计算,焊缝重量宜以焊接构件重量的1.5%计算。
5  材  料
5.1  一般规定
5.1.1  本章适用于钢结构工程材料的订货、进场验收和复验及存储管理。
5.1.2  钢结构工程所用的材料应符合设计文件和国家现行有关标准的规定,应具有质量合格证明文件,并应经进场检验合格后使用。
5.1.3  施工单位应制定材料的管理制度,并应做到订货、存放、使用规范化。
5.2  钢  材
5.2.1  钢材订货时,其品种、规格、性能等均应符合设计文件和国家现行有关钢材标准的规定,常用钢材产品标准宜按表5.2.1采用。
5.2.2  钢材订货合同应对材料牌号、规格尺寸、性能指标、检验要求、尺寸偏差等有明确的约定。定尺钢材应留有复验取样的余量;钢材的交货状态,宜按设计文件对钢材的性能要求与供货厂家商定。
5.2.3  钢材的进场验收,除应符合本规范的规定外,尚应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的有关规定。对属于下列情况之一的钢材,应进行抽样复验:
    1  国外进口钢材;
    2  钢材混批;
    3  板厚等于或大于40mm,且设计有Z向性能要求的厚板;
    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所采用的钢材;
    5  设计有复验要求的钢材;
    6  对质量有疑义的钢材。
5.2.4  钢材复验内容应包括力学性能试验和化学成分分析,其取样、制样及试验方法可按表5.2.4中所列的标准执行。
5.2.5  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;
    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、同一质量等级、同一炉号、同一厚度、同一交货状态的钢材组成,每批重量不应大于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。
5.2.6  进口钢材复验的取样、制样及试验方法应按设计文件和合同规定执行。海关商检结果经监理工程师认可后,可作为有效的材料复验结果。
5.3  焊接材料
5.3.1  焊接材料的品种、规格、性能等应符合国家现行有关产品标准和设计要求,常用焊接材料产品标准宜按表5.3.1采用。焊条、焊丝、焊剂、电渣焊熔嘴等焊接材料应与设计选用的钢材相匹配,且应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661的有关规定。
5.3.2  用于重要焊缝的焊接材料,或对质量合格证明文件有疑义的焊接材料,应进行抽样复验,复验时焊丝宜按五个批(相当炉批)取一组试验,焊条宜按三个批(相当炉批)取一组试验。
5.3.3  用于焊接切割的气体应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB 50661和表5.3.3所列标准的规定。
5.4  紧固件
5.4.1  钢结构连接用的普通螺栓、高强度大六角头螺栓连接副、扭剪型高强度螺栓连接副等紧固件,应符合表5.4.1所列标准的规定。
5.4.2  高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副,应分别有扭矩系数和紧固轴力(预拉力)的出厂合格检验报告,并随箱带。当高强度螺栓连接副保管时间超过6个月后使用时,应按相关要求重新进行扭矩系数或紧固轴力试验,并应在合格后再使用。
5.4.3  高强度大六角头螺栓连接副和扭剪型高强度螺栓连接副,应分别进行扭矩系数和紧固轴力(预拉力)复验,试验螺栓应从施工现场待安装的螺栓批中随机抽取,每批应抽取8套连接副进行复验。
5.4.4  建筑结构安全等级为一级,跨度为40m及以上的螺栓球节点钢网架结构,其连接高强度螺栓应进行表面硬度试验,8.8级的高强度螺栓其表面硬度应为HRC21~29,10.9级的高强度螺栓其表面硬度应为HRC32~36,且不得有裂纹或损伤。
5.4.5  普通螺栓作为永久性连接螺栓,且设计文件要求或对其质量有疑义时,应进行螺栓实物最小拉力载荷复验,复验时每一规格螺栓应抽查8个。
5.5  钢铸件、锚具和销轴
5.5.1  钢铸件选用的铸件材料应符合表5.5.1中所列标准和设计文件的规定。
5.5.2  预应力钢结构锚具应根据预应力构件的品种、锚固要求和张拉工艺等选用,锚具材料应符合设计文件、国家现行标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85的有关规定。
5.5.3  销轴规格和性能应符合设计文件和现行国家标准《销轴》GB/T 882的有关规定。
5.6  涂装材料
5.6.1  钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂,应按设计文件和国家现行有关产品标准的规定选用,其品种、规格、性能等应符合设计文件及国家现行有关产品标准的要求。 
5.6.2  富锌防腐油漆的锌含量应符合设计文件及现行行业标准《富锌底漆》HG/T 3668的有关规定。
5.6.3  钢结构防火涂料的品种和技术性能,应符合设计文件和现行国家标准《钢结构防火涂料》GB 14907等的有关规定。
5.6.4  钢结构防火涂料的施工质量验收应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的有关规定。
5.7  材料存储
5.7.1  材料存储及成品管理应有专人负责,管理人员应经企业培训上岗。
5.7.2  材料入库前应进行检验,核对材料的品种、规格、批号、质量合格证明文件、中文标志和检验报告等,应检查表面质量、包装等。
5.7.3  检验合格的材料应按品种、规格、批号分类堆放,材料堆放应有标识。
5.7.4  材料入库和发放应有记录。发料和领料时应核对材料的品种、规格和性能。
5.7.5  剩余材料应回收管理。回收入库时,应核对其品种、规格和数量,并应分类保管。
5.7.6  钢材堆放应减少钢材的变形和锈蚀,并应放置垫木或垫块。
5.7.7  焊接材料存储应符合下列规定:
    1  焊条、焊丝、焊剂等焊接材料应按品种、规格和批号分别存放在干燥的存储室内;
    2  焊条、焊剂及栓钉瓷环在使用前,应按产品说明书的要求进行焙烘。
5.7.8  连接用紧固件应防止锈蚀和碰伤,不得混批存储。
5.7.9  涂装材料应按产品说明书的要求进行存储。

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