鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題一般規(guī)定1. 鋼結(jié)構(gòu), 有低層和多層之分。 低層一般不超過 3層, 用于別墅; 多層用于公寓。本文介紹多層公寓住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些問題。2. 超過 9層為高層。 10-12層又稱小高層。抗震規(guī)范 GB50011對(duì) 12層以下和 12層以上的房屋提出不同要求。住宅鋼結(jié)構(gòu)一般不宜超 過 12層。3. 結(jié)構(gòu)抗震性能與結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性有很大關(guān)系。結(jié)構(gòu)布置不規(guī) 則,地震時(shí)易損壞,而且除彈性設(shè)計(jì)外還要作彈塑性層間位移驗(yàn)算。 因此應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)布置符合規(guī)則性要求。4. 住宅鋼結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對(duì)稱。住宅鋼結(jié)構(gòu)常見的 布置不規(guī)則,主要是平面不規(guī)則。如平面形狀不規(guī)則, L 形等,

2、特別 是支撐剪力墻偏置, 明顯不對(duì)稱等。 若樓層的最大彈性水平位移超過質(zhì)心水平位移的 1.2倍 就屬于平面不規(guī)則 此時(shí)需對(duì)支撐剪力墻的 配置進(jìn)行調(diào)整。結(jié)構(gòu)體系選擇1.5-6層以下的,可采用框架體系或框架-支撐體系, 6層以上 的可采用框架支撐體系或框架-混凝土剪力墻 (核心筒 體系。多層房 屋大多采用雙重體系。2. 框架柱有 H 型鋼柱,鋼管砼柱和鋼骨砼柱,后兩種為組合柱。 在小高層中,組合柱比 H 型鋼柱省鋼。3. 剪力墻比鋼支撐的延性低,在大震時(shí)延性低的地震力大,延性 好的地震力小,從抗大震的性能來說,鋼支撐比砼剪力墻好。4. 鋼框架-砼剪力墻體系屬混合結(jié)構(gòu),對(duì)它的抗震性能目前研究 還不夠

3、,未列入抗震規(guī)范,雖然現(xiàn)在應(yīng)用較多,選用時(shí)應(yīng)慎重。核心 筒宜用小鋼柱加強(qiáng),也有利于安裝。樓板要求1. 樓板除了承受豎向荷載并將它傳給框架外,還將水平力傳到各個(gè)柱上,因此樓板平面內(nèi)的剛度、整體性和承載力也很重要。作為建 筑要求,住宅樓板還應(yīng)能隔音。2. 現(xiàn)在用得較多的是壓型鋼板組合樓板,疊合板加現(xiàn)澆層,現(xiàn)澆 樓板等。這幾種樓板的整體性都很好。鋼梁宜形成組合梁,梁上要設(shè) 置栓釘。3. 預(yù)制板中應(yīng)設(shè)預(yù)埋件,與鋼梁焊接。4. 在強(qiáng)震區(qū)或重要建筑,柱周邊宜設(shè)置鋼筋和箍筋,以免樓板在 水平力下被柱子壓壞?？拐鹩?jì)算的基本要求1. 對(duì)雙重體系,框架部分獨(dú)立承擔(dān)的水平力不應(yīng)少于結(jié)構(gòu)底部剪 力的 25%。 其目的

4、是檢驗(yàn)框架作為抗震二道防線是否滿足要求。 檢驗(yàn) 方法是忽略支撐或剪力墻進(jìn)行, 僅對(duì)框架部分進(jìn)行驗(yàn)算。 有的單元式 住宅柱子很少,用隔墻支撐鋼梁,往往不滿足此項(xiàng)要求。2. 驗(yàn)算是否符合強(qiáng)柱弱梁,這關(guān)系到結(jié)構(gòu)倒塌機(jī)制,很重要。3. 框架柱長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)符合規(guī)定。4. 驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)域的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和屈服條件。節(jié)點(diǎn)和支撐構(gòu)造要求1. 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震規(guī)范和高鋼規(guī)程的要求。2. 柱通過小懸臂與梁拼接,可以繞過梁柱直接連接的構(gòu)造困難, 這是一個(gè)好辦法。 此時(shí)梁拼接大多采用翼緣焊接腹板拼接, 也可采用 全截面螺栓連接。在以上拼接中,腹板拼接要考慮彎矩。3. 翼緣的坡口全熔透焊縫,要求用一級(jí)焊縫以確保焊接質(zhì)量。有 的

5、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓力容器才用一級(jí)焊縫。 這是一種誤解。 壓力容器很重要, 梁翼緣與柱連接同樣很重要,不能用二級(jí)。4. 梁與鋼管砼柱的剛性連接,現(xiàn)在用外加勁肋和內(nèi)隔板的都有, 都是可以的。但要注意鋼管壁板與隔板或環(huán)板的厚度匹配。5.7層以上時(shí),框架-支撐體系中的框架梁柱應(yīng)剛性連接。6. 支撐與鋼管砼連接時(shí),不應(yīng)將節(jié)點(diǎn)板焊在鋼管管壁上,以防管 壁拉開。7. 不應(yīng)在鋼管支撐內(nèi)灌砼,對(duì)抗震不利。8.12層以下可以不設(shè)地下室, 但此時(shí)柱腳的計(jì)算反力要加大, 嚴(yán) 格說來要做到承受大震時(shí)的反力而不破壞。 6、 7度區(qū)允許采用外包 式柱腳,但 8度及以上時(shí)應(yīng)采用埋入式柱腳。不允許用鉸接柱腳。附:對(duì)框架結(jié)構(gòu)的一般說明1

6、. 房屋既要承受豎向荷載, 又要承受水平力。 承受豎向荷載靠梁、 柱,承受水平靠抗側(cè)力構(gòu)件。2. 高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是,結(jié)構(gòu)受水平位移控制,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要 使水平位移不超過控制值。3. 在住宅鋼結(jié)構(gòu)中,抗側(cè)力結(jié)構(gòu)主要有三種:鋼架、支撐框架、 剪力墻。4. 住宅鋼結(jié)構(gòu)常用的結(jié)構(gòu)體系是:鋼架 (純框架 、框架-支撐, 框架-剪力墻。5. 這里的框架都是指節(jié)點(diǎn)鋼接的框架。嚴(yán)格說來,框架包含鋼接和鉸接框架, 習(xí)慣叫法框架是指鋼接的, 鉸接時(shí)則稱為鉸接框架。6. 純框架體系最簡(jiǎn)單,它的延性好,抗震性能也是最好的 (26層 的北京長(zhǎng)富宮飯店就采用純框架 。它的缺點(diǎn)是用鋼較多。但對(duì)多層 建筑特別是兩個(gè)方向開間

7、較多的,純框架用鋼并不多。在日本 60米 以下的鋼結(jié)構(gòu)大部分采用這種體系。7. 框架-支撐和框架-剪力墻是最常用的。它們都是雙重抗側(cè)力 體系。在地震區(qū), 要求用雙重抗側(cè)力體系。 不宜采用鉸接框架加支撐 (或 剪力墻 。在非抗震區(qū),可以用鉸接框架加支撐或剪力墻。在強(qiáng)震區(qū) 結(jié)延性很重要?；炷良袅Φ男阅懿蝗缰慰蚣?。ALC 板的主要性能:1、輕質(zhì):比重為 0.5,為混凝土的 1/5,空心磚的 1/3。減輕建筑 的自重,減少了經(jīng)濟(jì)投入,提高了施工質(zhì)量。2、隔熱性:導(dǎo)熱系數(shù)為:0.11W/mk。3、耐火性:耐火極限達(dá)到 4小時(shí)。4、隔音性:有隔音與吸音雙重性能。5、承載能力和抗震性能優(yōu)越。6、綠色環(huán)

8、保,無放射性。ALC 板的施工安裝便捷,板材完全機(jī)械化生產(chǎn),精度高,可按 現(xiàn)場(chǎng)需要切割成任何形狀,施工工藝簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度低,解決了傳統(tǒng) 的砌塊施工中的一系列施工質(zhì)量問題,施工工期可可縮短三分之一, 大大提高了施工效率。6 、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系節(jié)能采暖方式的研究;(四 結(jié)構(gòu)分析目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中 , 結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析 , 條件允許時(shí) 考慮 p -,p -。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑 性能。 這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。 并不是所有的結(jié)構(gòu)都需要 使用軟件 :典型結(jié)構(gòu)可查力學(xué)手冊(cè)之類的工具書直接獲得內(nèi)力和變形。 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)通過手算進(jìn)行分析。復(fù)雜結(jié)構(gòu)才需要建模運(yùn)

9、行程序并做詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析。(五 工程判定要正確使用結(jié)構(gòu)軟件,還應(yīng)對(duì)其輸出結(jié)果的做“工程判定” 。比 如,評(píng)估各向周期、總剪力、變形特征等。根據(jù)“工程判定”選擇修 改模型重新分析 , 還是修正計(jì)算結(jié)果。不同的軟件會(huì)有不同的適用條件。初學(xué)者應(yīng)充分明了。此外 , 工 程設(shè)計(jì)中的計(jì)算和精確的力學(xué)計(jì)算本身常有一定距離 , 為了獲得實(shí)用 的設(shè)計(jì)方法 , 有時(shí)會(huì)用誤差較大的假定 , 但對(duì)這種誤差 , 會(huì)通過 " 適用條 件、概念及構(gòu)造 " 的方式來保證結(jié)構(gòu)的安全。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中 , “適用條 件、概念及構(gòu)造”是比定量計(jì)算更重要的內(nèi)容。工程師們不應(yīng)該過分信任與依賴結(jié)構(gòu)軟件。 美國(guó)一位學(xué)者曾警

10、告 說:“誤用計(jì)算機(jī)造成結(jié)構(gòu)破壞而引起災(zāi)難只是一個(gè)時(shí)間的問題。 ”注重概念設(shè)計(jì)和工程判定是避免這種工程災(zāi)難的方法。(六 構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)首先是材料的選擇。比較常用的是 q235(類似 a3 和 q345(類似 16mn 。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理。經(jīng)濟(jì) 考慮 , 也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。當(dāng)強(qiáng)度起控制作用時(shí) , 可 選擇 q345;穩(wěn)定控制時(shí) , 宜使用 q235。構(gòu)件設(shè)計(jì)中 , 現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗(yàn)算截面。這和 結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法并不匹配。當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件 , 都提供截面驗(yàn)算的后處理功能。由于程序技術(shù) 的進(jìn)步 , 一些軟件可以將驗(yàn)算時(shí)不通過的構(gòu)件,從給定的

11、截面庫里選 擇加大一級(jí)。并自動(dòng)重新分析驗(yàn)算,直至通過,如 sap2000等。這是 常說的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一。 它減少了結(jié)構(gòu)師的很多工作量。 但是, 初學(xué)鋼至少應(yīng)注意兩點(diǎn):1、軟件在做構(gòu)件 (主要是柱 的截面驗(yàn)算時(shí) , 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的取定 有時(shí)會(huì)不符合規(guī)范的規(guī)定。目前所有的程序都不能完全解決這個(gè)問 題。所以 , 尤其對(duì)于節(jié)點(diǎn)連接情況復(fù)雜或變截面的構(gòu)件 , 結(jié)構(gòu)師應(yīng)該逐 個(gè)檢查。2、當(dāng)上面第 (三 條中預(yù)估的截面不滿足時(shí),加大截面應(yīng)該分兩 種情況區(qū)別對(duì)待。(1強(qiáng)度不滿足 , 通常加大組成截面的板件厚度,其中 , 抗彎不滿足 加大翼緣厚度,抗剪不滿足加大腹板厚度。(2變形超限,通常不應(yīng)加大板件厚度

12、,而應(yīng)考慮加大截面的高 度,否則,會(huì)很不經(jīng)濟(jì)。使用軟件的前述自動(dòng)加大截面的優(yōu)化設(shè)計(jì)功能, 很難考慮上述強(qiáng) 度與剛度的區(qū)分,實(shí)際上,常常并不合適。(七 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一。 在結(jié)構(gòu)分析前 , 就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定。常常出現(xiàn)的一種情況是 , 最 終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致 , 這必須避 免。按傳力特性不同 , 節(jié)點(diǎn)分剛接 , 鉸接和半剛接。初學(xué)者宜選擇可以 簡(jiǎn)單定量分析的前兩者。常用的參考書 2有豐富的推薦的節(jié)點(diǎn)做法 及計(jì)算公式。連接的不同對(duì)結(jié)構(gòu)影響甚大。比如 , 有的剛接節(jié)點(diǎn)雖然承受彎矩 沒有問題 , 但會(huì)產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)動(dòng) , 不符

13、合結(jié)構(gòu)分析中的假定。會(huì)導(dǎo)致實(shí)際 工程變形大于計(jì)算數(shù)據(jù)等的不利結(jié)果。連接節(jié)點(diǎn)有等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種常用的方法 , 初學(xué)者可 偏安全選用前者。設(shè)計(jì)手冊(cè) 2中通常有焊縫及螺栓連接的表格等供 設(shè)計(jì)者查用 , 比較方便。也可以使用結(jié)構(gòu)軟件的后處理部分來自動(dòng)完 成。具體設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容 :1、焊接 :對(duì)焊接焊縫的尺寸及形式等 , 規(guī)范有強(qiáng)制規(guī)定 , 應(yīng)嚴(yán)格遵 守。焊條的選用應(yīng)和被連接金屬材質(zhì)適應(yīng)。 e43對(duì)應(yīng) q235,e50對(duì)應(yīng) q345。 q235與 q345連接時(shí) , 應(yīng)該選擇低強(qiáng)度的 e43, 而不是 e50。焊接設(shè)計(jì)中不得任意加大焊縫。 焊縫的重心應(yīng)盡量與被連接構(gòu)件 重心接近。其他詳細(xì)

14、內(nèi)容可查規(guī)范關(guān)于焊縫構(gòu)造方面的規(guī)定。2、栓接 :鉚接形式 , 在建筑工程中,現(xiàn)已很少采用。普通螺栓抗剪性能差 , 可在次要結(jié)構(gòu)部位使用。高強(qiáng)螺栓 , 使用日益廣泛。 常用 8.8s 和 10.9s 兩個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。 根據(jù) 受力特點(diǎn)分承壓型和摩擦型。 兩者計(jì)算方法不同。 高強(qiáng)螺栓最小規(guī)格 m12。常用 m16m30。超大規(guī)格的螺栓性能不穩(wěn)定 , 設(shè)計(jì)中應(yīng)慎重使 用。自攻螺絲用于板材與薄壁型鋼間的次要連接。 國(guó)外在低層墻板式 住宅中 , 也常用于主結(jié)構(gòu)的連接。3、 連接板 :可簡(jiǎn)單取其厚度為梁腹板厚度加 4mm 。 然后驗(yàn)算凈截 面抗剪等。4、梁腹板 :應(yīng)驗(yàn)算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強(qiáng)螺栓連

15、 接還需驗(yàn)算孔壁局部承壓。5、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場(chǎng)焊接等的施工空間及構(gòu)件 吊裝順序等。構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)無法安裝是初學(xué)者長(zhǎng)犯的錯(cuò)誤。此外,還 應(yīng)盡可能使工人能方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)定位與臨時(shí)固定。6、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平。比如鋼管連接節(jié)點(diǎn)的 相貫線的切口需要數(shù)控機(jī)床等設(shè)備才能完成。(八 圖紙編制鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段, 設(shè)計(jì)圖為設(shè)計(jì)單位 提供, 施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制, 有時(shí)也會(huì)由 設(shè)計(jì)單位代為編制。 由于近年鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多和設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程師 缺乏的矛盾, 有設(shè)計(jì)能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計(jì)圖編制的情況也很普 遍。1、設(shè)計(jì)圖 :是提供制造廠編制施工詳圖

16、的依據(jù)。深度及內(nèi)容應(yīng)完 整但不冗余。在設(shè)計(jì)圖中 , 對(duì)于設(shè)計(jì)依據(jù)、荷載資料 (包括地震作用 、 技術(shù)數(shù)據(jù)、材料選用及材質(zhì)要求、設(shè)計(jì)要求 (包括制造和安裝、焊縫 質(zhì)量檢驗(yàn)的等級(jí)、涂裝及運(yùn)輸?shù)?、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件截面選用以及結(jié) 構(gòu)的主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等均應(yīng)表示清楚, 以利于施工詳圖的順利編制, 并 能正確體現(xiàn)設(shè)計(jì)的意圖。主要材料應(yīng)列表表示。2、施工詳圖 :又稱加工圖或放樣圖等。深度須能滿足車間直接制 造加工。 不完全相同的另構(gòu)件單元須單獨(dú)繪制表達(dá), 并應(yīng)附有詳盡的 材料表。設(shè)計(jì)圖及施工詳圖的內(nèi)容表達(dá)方法及出圖深度的控制, 目前比較 混亂, 各個(gè)設(shè)計(jì)單位之間及其與鋼結(jié)構(gòu)公司之間不盡相同。 初學(xué)者可參考他人的

17、優(yōu)秀設(shè)計(jì)并參考相關(guān)的工具書 3,并依據(jù)規(guī)范規(guī)定編制。我們?cè)谝酝墓こ虣z查中, 所發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)制作、 安裝存在一些常 見多發(fā)性通病,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一、 對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的會(huì)審不到位施工單位的職責(zé)是按圖施工, 但施 工單位也有責(zé)任在施工前應(yīng)對(duì)施工圖進(jìn)行工藝性會(huì)審, 對(duì)出現(xiàn)在設(shè)計(jì) 圖紙中不完善、不明確或不適合施工、不符合規(guī)范的方面提出來 (特 別是對(duì)強(qiáng)制性條文 以期與設(shè)計(jì)單位商討修改。如果不將發(fā)現(xiàn)的問題 提出來, 那么工程在施工過程和驗(yàn)收方面就帶來困難, 施工質(zhì)量也難 以得到保證,造成隱患。我們檢查工程質(zhì)量中,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中經(jīng)常出現(xiàn)以下一些問題:第一、設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)用規(guī)范不齊全、不正確。如有的設(shè)計(jì)說

18、明使用 了過時(shí)的、已經(jīng)廢止的標(biāo)準(zhǔn);有的材料牌號(hào)、等級(jí)不全、高強(qiáng)螺栓、 普通螺栓和焊接連接點(diǎn)的標(biāo)記不明確或未顯示。 對(duì)各類高強(qiáng)螺栓、 普 通螺栓、栓釘、拉鉚釘及其墊圈的規(guī)格、型號(hào)、性能沒有具體標(biāo)明, 而這些均已列入了鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范,并作為強(qiáng)制性條文要 求,如果設(shè)計(jì)圖紙未加說明,施工和驗(yàn)收就缺乏依據(jù),造成盲目施工 和無法驗(yàn)收后果。 第二、 設(shè)計(jì)總說明未寫明工程的安全等級(jí)和使用年 限。工程的安全等級(jí)不同, 對(duì)焊接等施工檢查要求也不同。安全等級(jí)為一級(jí)的,一、二級(jí)焊縫的焊接材料必須復(fù)試;安全等級(jí)為二級(jí)的, 一級(jí)焊縫的焊接材料必須復(fù)試, 二級(jí)焊縫的焊接材料就不一定需要復(fù) 試。第三、鋼材的材質(zhì)等級(jí),

19、高強(qiáng)度螺栓的摩試要求不明確。有的設(shè) 計(jì)圖紙只寫 Q235或 Q345,不寫等級(jí) A 或 B ,有的不提摩擦面試驗(yàn) 要求,也未明確不作摩試要求,施工單位無所適從。有的施工單位在 采購材料后,再讓設(shè)計(jì)院認(rèn)可,這是對(duì)工程質(zhì)量采取隨意性的處理, 極為不妥。第四、施工圖未注明焊接的坡口形式,焊縫間隙、鈍邊坡 口角度、 UT 等級(jí)、是否單面焊等。有的施工圖,對(duì)不同板厚的拼接 焊未按規(guī)范要求開斜坡,局部應(yīng)力線過分集中,違反國(guó)家技術(shù)規(guī)范, 質(zhì)量驗(yàn)收往往通不過,又造成無法彌補(bǔ)的缺陷。第五、施工圖未注明 除銹等級(jí)要求。對(duì)油漆 (涂料 的品牌、材質(zhì)、漆膜厚度也沒有要求, 這樣,工程施工和驗(yàn)收就沒有依據(jù)。作為施工單位

20、, 取得施工圖以后, 一定要組織有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員 進(jìn)行圖紙會(huì)審,看看應(yīng)用規(guī)范有沒有問題;節(jié)點(diǎn)圖有沒有表述清楚; 強(qiáng)制性條文所要求的內(nèi)容在設(shè)計(jì)總說明中有沒有顯示, 各種材料的規(guī) 格、型號(hào)、性能、等級(jí)、施工的質(zhì)量要求和工程的安全等級(jí)有沒有明 確;節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是否合理;施工中有沒有不可逾越的難度等,都要向設(shè) 計(jì)單位預(yù)先提出。設(shè)計(jì)圖紙的完善,是確保施工質(zhì)量的前提條件。二、鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量未達(dá)到要求第一、在切割、下料時(shí),翼緣板 尺寸寬窄不一,造成 H 型鋼與牛腿的尺寸不一致,與牛腿聯(lián)系的鋼梁上下翼緣板錯(cuò)位約一個(gè)板厚; 切割邊緣有較深的切痕, 板邊有明顯 的凹陷,或有較深的鋸齒印,切割粗糙度超標(biāo),拼板邊緣切割不

21、垂直 度,拼接錯(cuò)邊等超標(biāo)。第二、在組裝時(shí),焊接 H 鋼無組裝胎架,造成 H 型鋼高度尺寸 有偏差,腹板偏中心;翼腹板對(duì)接后,焊縫未矯平,有明顯凹凸;輕 鋼腹板不平整,組裝前未矯正。第三、在焊接方面,輕鋼焊接 H 型鋼翼板開料后再拼接,焊縫 未安裝引熄弧板,造成焊縫不飽滿,邊緣有凹坑未熔合等,與母材不 齊平;柱腳、牛腿的焊腳尺寸小于設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定,角焊縫塌邊現(xiàn)象 嚴(yán)重,收弧處普遍低于母材,氣孔較多;使用 CO2焊的焊縫成形差, 寬窄不一致,高低不一致,忽大忽小;手工焊焊縫不直,寬窄不一, 咬邊現(xiàn)象嚴(yán)重;焊渣飛濺未清除干凈。第四、 在鉆孔方面, 事前未很好會(huì)審圖紙, 在該開單排孔的地方, 開了雙排

22、孔,結(jié)果未補(bǔ)孔就留存在構(gòu)件上。如柱與牛腿連接處的 H 型鋼為雙排孔,而大梁與次梁相同規(guī)格的 H 型鋼為單排孔,但開孔 時(shí)都開了雙排孔,安裝后影響了強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。第五、總裝過程中,鋼柱牛腿與 H 型鋼梁連接處上下錯(cuò)位,左 右錯(cuò)位,未控制好尺寸。第六、除銹與油漆方面:除銹馬虎,未達(dá)到等級(jí)要求,油漆不久 就出現(xiàn)返銹、剝落;漆膜厚度不均勻,陽面厚度普遍超厚,可達(dá) 250m ,但陰面往往在 90m 左右 (室內(nèi)漆膜厚度規(guī)定為 125m ;油 漆前雜質(zhì)未清除干凈,污物多,高低不平,流掛現(xiàn)象較普遍。第七、在構(gòu)件運(yùn)輸和堆放過程中,無擱置件墊平堆放,而是隨意 卸車,雜亂堆放,甚至讓構(gòu)件埋入泥堆水溝中,造成構(gòu)件

23、變形、碰傷 和污染。第八、 構(gòu)件出廠時(shí), 鋼柱、 鋼梁的中心線標(biāo)記未標(biāo)示, 相當(dāng)普遍, 給安裝施工矯正檢測(cè)帶來困難。第九、 翼腹板拼接長(zhǎng)度不符合要求。 如翼板拼接長(zhǎng)度不應(yīng)小于翼 板寬度的 2倍,翼緣板與腹板拼接焊縫應(yīng)錯(cuò)開 200mm 以上,腹板拼 接長(zhǎng)度不小于 600mm 。但實(shí)際往往未達(dá)到上述要求。針對(duì)以上問題,我們提出幾點(diǎn)整改措施:板制 H 型鋼的尺寸要嚴(yán)格控制,最好相應(yīng)從整根 H 型鋼截取, 防止牛腿高差錯(cuò)位。嚴(yán)格工藝。 H 型鋼組裝時(shí),應(yīng)有組裝胎架。如系 組立機(jī)組裝,也應(yīng)隨時(shí)檢查調(diào)整。鋼板應(yīng)整張大板拼接,采用埋弧焊焊接改善焊縫質(zhì)量, 既省時(shí)又省料。 切割應(yīng)提高操作技能和參數(shù)正確, 防止

24、割縫、啃邊、塌邊、熄火、粗糙度過大等。除銹質(zhì)量盡可能采用 拋丸或沖砂處理樣板對(duì)比檢查, 使油漆后粘合良好, 粗糙度合適利于 摩擦系數(shù)的保證。嚴(yán)控油漆厚度,不能忽厚忽薄,防止陰面構(gòu)件小于 標(biāo)準(zhǔn)的油漆厚度,油漆過厚超過 125m ,會(huì)增加較大的費(fèi)用,造成 無謂浪費(fèi)。構(gòu)件拼接時(shí),排版要按規(guī)范要求,控制好拼接長(zhǎng)度,防止 過短拼接,盡量避免構(gòu)件端面板的拼縫間隙。拼制 H 型鋼,應(yīng)注意 矯正質(zhì)量, 控制角變形值和平整度。 構(gòu)件油漆后應(yīng)標(biāo)注構(gòu)件中心線標(biāo) 記,構(gòu)件超過 20噸應(yīng)標(biāo)注起重點(diǎn)標(biāo)記。構(gòu)件在運(yùn)輸與場(chǎng)地堆放時(shí), 應(yīng)有擱置件墊平堆放,防止構(gòu)件變形,碰傷和污染。三、安裝質(zhì)量問題第一、鋼柱安裝時(shí)違反操作規(guī)程,

25、象蠟燭一樣 一根根單插起來,當(dāng)天又無法形成穩(wěn)固的框架單元,大風(fēng)一來,造成 倒塌。這樣的安全事故多次出現(xiàn),應(yīng)絕對(duì)避免。第二、單位無安裝工藝,安裝構(gòu)件無順序。如有一展廳,建筑面 積 6000平方米,共 4層。構(gòu)件已全部安裝到頂,但主鋼柱仍沒有進(jìn) 行焊接固定,而邊上的輔助小鋼柱已全部焊完了。又如,鋼柱安裝完 畢后,應(yīng)盡快把鋼柱底部的墊塊墊平焊牢,然后用細(xì)石密實(shí)。但有的 工地彩鋼板已開始安裝,柱腳卻沒有封閉。第三、錨固螺栓高低不一,柱腳平面事先未測(cè),預(yù)埋時(shí)移位,形成柱偏位,應(yīng)先測(cè)后埋。第四、安裝高強(qiáng)度螺栓,較多的出現(xiàn)以下一些問題:露牙不足, 甚至低于螺母;螺栓未擰緊,扭剪型的未擰斷梅花頭,大六角的沒有

26、 初擰終擰標(biāo)記; 安裝時(shí)摩擦面的防護(hù)紙未撕掉; 高強(qiáng)螺栓作臨時(shí)固定 用,安裝后 48小時(shí)內(nèi)未漆封;未做扭矩與軸力復(fù)試,緊固力矩未按 規(guī)定計(jì)算;摩擦系數(shù)試驗(yàn)不到位,有的不做,有的只做一組。拉桿螺 栓不擰緊,拉桿不直,腰園孔未用大墊圈,造成螺母與母材接觸面太 小,極易穿孔。第五、現(xiàn)場(chǎng)焊縫普遍不到位。如剛性連接襯墊焊間隙太小,無法 焊透,結(jié)果墊板手一拉就掉;襯墊板規(guī)格不符合要求,甚至用鋼筋代 替;焊縫的成形不好,高低不平,寬窄不一,飛濺、焊瘤未清除,咬 肉、氣孔較多;弧頭弧尾不加引熄弧板,出現(xiàn)凹陷等等。第六、圖紙會(huì)審不仔細(xì),造成安裝質(zhì)量缺陷。如設(shè)計(jì)圖紙未注明 在吊車梁翼板上鉆孔, 施工單位也未提出,

27、 結(jié)果在安裝軌道時(shí)采用焊 接, 造成吊車梁下?lián)稀?違反強(qiáng)制性條文中有關(guān)吊車梁不允許下?lián)系囊?guī) 定。第七、圍護(hù)彩鋼板拼縫不密貼,收邊不良, “鼻孔”未封堵,影 響對(duì)雨水的防滲漏和美觀。為了消除安裝工程中的常見病,我們提出幾點(diǎn)整改措施:安裝構(gòu)件時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按安裝工藝順序進(jìn)行, 當(dāng)天應(yīng)形成穩(wěn)固的框架 單元,當(dāng)不能形成時(shí),應(yīng)加纜風(fēng)繩固定,防止出現(xiàn)倒坍事故。鋼構(gòu)件 柱、梁安裝完畢后,應(yīng)盡快調(diào)整鋼柱垂直度和高差墊片,然后封閉柱 腳,并二次灌漿密實(shí)。高強(qiáng)螺栓要把好扭矩系數(shù)和緊固軸力的復(fù)試, 分別做好制作與安裝摩擦面的抗滑移系數(shù)。 安裝高強(qiáng)螺栓控制好施工 扭矩,露牙長(zhǎng)度 2-3扣,不允許高強(qiáng)螺栓當(dāng)作臨時(shí)固定螺栓使用

28、,高 強(qiáng)螺栓終擰必須在 48小時(shí)內(nèi)完成。加強(qiáng)安裝現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量控制,盡 可能選擇具有較高水平的焊工焊接,提高焊接質(zhì)量。四、工程資料不全,問題較多第一、資料漏缺、不全。漏缺較多 的是原材料匯總表, 監(jiān)理對(duì)原材料的審批表; 構(gòu)件出廠合格證漏寫材 質(zhì)等級(jí)、構(gòu)件的規(guī)格、長(zhǎng)度;無質(zhì)量鑒定情況,缺少設(shè)計(jì)圖紙與相應(yīng) 的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);安裝缺少軸線偏差記錄。第二、資料不規(guī)范,不符合要 求。如探傷報(bào)告方面,有的單位 8mm 以下鋼板的對(duì)接縫不做 UT 探 傷 (GB11345-89規(guī)程對(duì) 8mm 以下板做 UT 無明確規(guī)定 ,建議采用 JBJ/T3034.2-96標(biāo)準(zhǔn)探傷為好。又如,有的探傷報(bào)告無構(gòu)件示意圖比 照、 構(gòu)

29、件編號(hào), 無法追溯構(gòu)件的探傷部位。 有的無探傷檢測(cè)判定結(jié)果, 只有一張報(bào)告,探傷了幾根構(gòu)件,很不規(guī)范。第三、焊接工藝評(píng)定報(bào) 告 (WPS不規(guī)范。不能清楚顯示坡口形式、角度、間隙、鈍邊、板厚、有無墊板,采用什么設(shè)備、焊接方法;有的只有一張報(bào)告,填寫 UT 結(jié)果,及物理試驗(yàn)報(bào)告,而沒有相應(yīng)的 UT 檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告和焊接記錄 (PQR。第四、焊工無證操作。有的焊工只有安全操作證,無工程建 設(shè)焊工合格證書,以安全操作證代合格證和超項(xiàng)操作。若將好的實(shí)踐方法置之不理, 毫無疑問地會(huì)導(dǎo)致外觀、 功能以及 新建金屬建筑壽命方面的問題。 以下所描述的是一些不按規(guī)定辦事帶 來的令人心痛的不幸。1地坪和基礎(chǔ)的問題地腳

30、螺栓的短缺或位置偏差如果放置時(shí)不采用模板定位, 地腳螺栓有可能最終錯(cuò)位并造成一 些小危機(jī), 比如工程師及制造商可能會(huì)被一些大驚小怪的電話糾纏不 休。一些簡(jiǎn)易的整改措施, 例如在柱底板上開新孔、鉆入膨脹螺栓或 化學(xué)螺栓, 便可解決這些問題, 否則可采用一塊更大的柱底板或?qū)⒅?底板接長(zhǎng)。在實(shí)在嚴(yán)重的情況下,也許要更換基礎(chǔ)。所有擴(kuò)孔底板的 地腳螺栓都要在螺母下配置厚墊圈,其厚度通常為 5/16英寸至 1/2英寸。因此當(dāng)計(jì)算地腳螺栓外露長(zhǎng)度時(shí),應(yīng)計(jì)人該墊圈的厚度。地腳螺栓外露部分不夠, 不能滿足正確的螺母擰入, 是個(gè)不容忽視的問題。 這些問題最好的處理方法是將螺栓通過焊接帶螺紋的鋼筋 棒加長(zhǎng),伸長(zhǎng)部分

31、的端部應(yīng)切成 45°以保證全熔透焊接。另一種方 法, 可以在拼接處使用一個(gè)特殊的帶螺紋的連接器, 也許有必要清除 掉一些柱底板金屬和混凝土。 在任何情況下, 都必須有幾個(gè)墊圈將螺 母抬高到連接材料之上。通常情況下承建商所提出的在螺母的空缺處進(jìn)行塞焊的建議應(yīng) 被拒絕, 因?yàn)檫@種方法不能提供強(qiáng)連接, 特別是那些用于承受拉力的 螺栓。 地腳螺栓螺母塞焊損壞的一個(gè)典型例子, 發(fā)生在路易斯安那州 的一所學(xué)校, 在遭遇颶風(fēng)時(shí)焊縫及小部分螺紋被突然拉壞, 據(jù)報(bào)告發(fā) 生了類似彈簧的作用,柱子及梁被掀入空中。地坪的開裂或翹曲地坪開裂是業(yè)主常年所報(bào)怨的事之一。 大多數(shù)潛在的因素是由于 糟糕的施工質(zhì)量。

32、由于不正確的控制及施工縫設(shè)置, 地坪在鋪設(shè)數(shù)日 內(nèi)就會(huì)發(fā)生干縮裂縫。 例如, 常用的節(jié)頭構(gòu)造要求施工縫處鋼筋網(wǎng)的 每根鋼筋都被剪斷,如果不切斷鋼筋,這個(gè)節(jié)頭就不起作用。然而這 是通常被忽視的, 如果地坪在施工縫處不非常弱, 不足以誘發(fā)裂縫在 那里發(fā)生,那么地坪將在其他地方開裂。由沉降誘發(fā)的大多數(shù)地坪開裂的原因在于不正確的地基處理。 其他一些裂縫的根源可以追溯到地坪混凝土養(yǎng)護(hù)不足。地坪邊緣的翹曲通常源于不正確的構(gòu)造處理及施工縫設(shè)置。例 如, 眾所周知的塞石縫要比插筋縫更容易翹曲。 地坪下使用止水帶而 無沙墊層也與地坪翹曲有關(guān)。地坪開裂或翹曲后怎么辦 ? 修補(bǔ)方法視情況而定:從忽略較小的 開裂翹曲

33、到用樹脂填充裂縫,乃至對(duì)于關(guān)鍵地坪進(jìn)行全部翻新。墻體插筋不當(dāng)或缺少從基礎(chǔ)墻伸入地坪的插筋有很多作用。 最通常的作用是插筋可以 幫助地坪跨過墻邊夯實(shí)較差的土壤區(qū), 同時(shí)為墻體頂部提供一個(gè)側(cè)向 支撐。 這些插筋應(yīng)該在現(xiàn)場(chǎng)彎成, 因?yàn)椴褰钌斐鰤γ婧鬅o法將下層土 夯實(shí)。遺憾的是, 無論設(shè)計(jì)圖紙上畫了什么, 所提供的插筋都是預(yù)先彎 好的,然后在現(xiàn)場(chǎng)又彎回去;或者插筋完全被忽視而未留出,要求以 后鉆孔、澆入;或者插筋太短根本不能用。由于插筋數(shù)量的出入,不 正確的插筋布置可能成為基礎(chǔ)承包商與業(yè)主之間產(chǎn)生磨擦的最主要 的根源。2上部金屬結(jié)構(gòu)的問題柱底板下的縫隙在傳統(tǒng)建筑中, 柱底板通常支承在找平鋼板上或安放在

34、找平的螺 母之上。非常大的柱底板可安裝在灌漿層上,與柱分開,然后再與柱 焊接在一起。 任何一種情況下, 其目的都是為了確保將柱底板完全文 承在找平鋼板上。在預(yù)設(shè)計(jì)金屬建筑中, 通常不使用找平底板及二次灌漿。 MBMA 手冊(cè)的常用工業(yè)實(shí)踐中特別將 " 柱底板下的找平 " 排除在安裝隊(duì)的 工作范圍之外。 而土建承包商也許早在找平需要之前已經(jīng)離開。 那么 誰來做這事 ?毫不奇怪,預(yù)制金屬建筑的鋼柱必須調(diào)整垂直度至滿足 MBMA 規(guī)定的允許偏差, 它們大部分時(shí)間被直接支承于頂部不完全水平的混 凝土樁或基礎(chǔ)墻之頂部。其結(jié)果是柱底板僅有一個(gè)邊支承在混凝土 上, 而其余部分的下面存在小縫

35、隙。 如果這條縫隙不用砂漿灌注或用 墊板塞滿, 混凝土可能開裂, 或者柱底板可能在荷載作用下稍稍變形 和沉降,造成柱底板與地腳螺母之間的縫隙。支承吊車的柱底板,由 于穩(wěn)定性及安裝精確的要求,必須用砂漿找平。如果有必要,甚至應(yīng) 由業(yè)主人員完成。交叉斜撐松弛經(jīng)?？吹桨惭b在金屬建筑屋面和墻面的圓鋼或鋼絞線斜撐松弛、 彎曲甚至缺少。 這樣的斜撐無法滿足房屋的穩(wěn)定性要求, 無法確保房 屋在外部荷載作用下不產(chǎn)生過大變形。在斜撐被張緊到足以發(fā)揮作用之前, 結(jié)構(gòu)變形的積累可能導(dǎo)致采 光板、窗、門立樘開裂,以及由結(jié)構(gòu)支承的設(shè)備不能操作 -尤其是層 間側(cè)移過大。 過分的變形也造成脆性墻面粉飾損壞, 并導(dǎo)致明顯的開

36、 裂及振動(dòng)。幸運(yùn)的是,這種常見的安裝缺陷是容易發(fā)現(xiàn)并改正的。隅撐的缺少或安裝不當(dāng)柱和斜梁內(nèi)翼緣的隅撐 (位置由設(shè)計(jì)決定 同樣十分重要。還有, 這兩種構(gòu)件的隅撐常常缺少、連接錯(cuò)誤或安裝不正確 (例如在交叉支 撐的地方設(shè)置了平行于擦條的隅撐 。如果在安裝內(nèi)裝飾及保溫材料 之前及時(shí)指出,這種缺陷通常是容易改正的。3屋面漏水對(duì)于金屬建筑系統(tǒng)抱怨最多的是屋面漏水問題。 在設(shè)計(jì)階段, 如果屋面板板型及連接細(xì)部進(jìn)行了正確選擇,漏水的機(jī)會(huì)將會(huì)大大減 少。 但仍然會(huì)有漏水的情況出現(xiàn), 最常見的原因是不正確的施工方法。 例如, 帶梯形接縫的直立鎖縫屋面板, 其密閉性很大程度上取決于在 檐口處堵頭的安裝是否正確。

37、這個(gè)細(xì)部即使在最好的環(huán)境下也可能不 完美。 但是, 如果這個(gè)端部堵頭被省略或密封不好, 漏水則是必然的。 因?yàn)楫?dāng)天溝內(nèi)的水積滿或者倒溢出來時(shí), 沒有任何東西可以阻止水的 進(jìn)入。另外兩個(gè)例子是屋面無防護(hù)的穿透點(diǎn) -眾所周知的漏水點(diǎn) -以及 需要的密封帶根本末裝。事實(shí)上,正如 Star 公司的安裝指南 (ErectionGuide中所指出的, 99%的漏水可以追溯到下列原因:在屋面板縱向接縫處所要求的柱狀或膠狀密閉劑未裝或裝錯(cuò);在板的四面搭接處及在據(jù)口處沒有另外涂密封膠, 認(rèn)為這是小事 一樁;在自攻螺釘頭部下沒有安裝橡膠墊;在檐口泛水板與屋面板下面之間沒有安裝密封膠條。在這些關(guān)鍵部位是否有需要的密封膠或膠條可以用一種特殊的 " 感知 " 工具來測(cè)試。它由很薄的 (0005英寸 材料制成,可插入屋面板 縫內(nèi)探測(cè)。 如果確定某處缺乏密封膠, 唯一可依賴的修補(bǔ)方法是拆除有疑問的屋面板,并且重新施用密封膠。這樣的測(cè)試是費(fèi)時(shí)的, 同時(shí)超出了那些了解其他可靠的安裝方法 的業(yè)主及設(shè)計(jì)工程師的經(jīng)驗(yàn)