GB 51022-2015 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范(完整清晰正版).pdf

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GB 51022-2015 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范(完整清晰正版).pdf

6.2.7本条所指的其他情况是全焊接或栓焊混合梁柱

本条所指的其他情况是全焊接或栓焊混合梁柱连接节点

6.3.1房屋纵向释放温度应力的措施是采用长圆孔;吊车轨道 采用斜切留缝的措施;吊车梁与吊车梁端部连接采用碟形弹簧。 门式刚架轻型房屋钢结构横向无吊车跨可以在屋面梁支承处 采用椭圆孔或可以滑动的支座释放温度应力。 门式刚架轻型房屋钢结构横向每一跨均有吊车时,应计算温 度应力;设置高低跨可显著降低温度应力。

充分地给梁提供侧向支撑,而仅仅是弹性支座。根据理论分析, 隅撑支撑的梁的计算长度不小于2倍隅撑间距,梁下翼缘面积越 天,则隅撑的支撑作用相对越弱,计算长度就越大。 单面隅撑,虽然可能可以作为屋面斜梁的平面外侧向非完全 支撑,但是其副作用很严重,如何考虑其副作用,本条第5款特 别加以规定。

7.2.1~7.2.4抗风柱的上端,以前常采用弹簧板连接,在轻钢 房屋中,弹簧板连接的理由已经不存在,应采用直接的能够有效 专递竖向荷载和水平力的连接。 端部屋面斜梁,因为只能单面设置隅撑,隅撑对屋面斜梁施 加了侧向推力,有潜在的危害,因此特别加以规定。 標条一隅撑体系CECS 165-2004 城市地下通信塑料管道工程设计规范,兼作刚性系杆,有一定的经济性,但用在 端部开间,因为风荷载较大,有一定问题,因此,本条作了一些 限制和更为严格的要求

8。1.2屋面支撑与柱间支撑应布置在同一开间,以组成完整的

8.1.2屋面支撑与柱间支撑应布置在同一开间,以组成完整的 空间稳定体系。如支撑布置在同一开间有困难时,应布置在相邻 开间内,且应设置可靠的传力构件

成横向水平放置桁架,柱间支撑是水平放置桁架的支座。设置柱 间支撑的内柱列的距离一般不宜大于60m。吊车支撑的柱间支撑 根据实际需要,也可不延伸至屋面

8.2.2在同一温度区段内,门式刚架纵向支撑系统白

求支撑形式统一,不同柱列间的支撑抗侧刚度与具承担的屋面面 积相匹配。在同一柱列刚度差异大的支撑形式,不能协同工作 造成支撑内力分配不均衡。引起在支撑开间的相邻开间内纵向杆 件产生附加内力。 每个柱列承受柱列两(单)侧临跨中线围成范围内的山墙风 可载或按屋面重力荷载代表值计算的地震作用。 在同一柱列上为单一支撑形式的情况,假定各支撑分得的水 平力均相同。 若无法实现不同柱列间的抗侧刚度与其承受的风或地震作用 相匹配,应进行空间分析,以确定内力在各列支撑上的分配。

8.2.3交叉支撑一般选用张紧的圆钢或钢索,当支撑承受吊车

8.2.4框架柱支撑工作平台、大的工艺荷载、吊车牛

及低屋面时,在这些连接点处应对应分层设置支撑点。

缘的纳束不利。在浙江大学等单位所做的连续標条受力 ,可观察到斜卷边为45时的標条嵌套搭接端头有明显 势。按有限元理论分析,卷边对翼缘的约束与卷边角 ?6成正比,故建议斜卷边角度60°为宜。

9.1.3计算嵌套搭接方式组成的连续標条的挠度和内力时,需 考虑嵌套搭接松动的影响。浙江大学和杭萧钢构所做的嵌套搭接 连续標条的试验情况是:斜卷边角度为60°,嵌套搭接的内標条 翼缘宽度小于外標条宽度5mm,嵌套搭接长度为標条跨度的 10%(单边为5%)。试验结果表明,为考虑嵌套搭接的松动影 响,计算挠度时,双標条搭接段可按0.5倍的单標条刚度拟合; 计算内力时,可按均匀连续单標条计算,但支座处要释放10% 的弯矩转移到跨中。钢构企业需根据各自的技术标准,由试验确 定標条因嵌套搭接松动引起的刚度变化。 標条采用多跨静定梁模式,挠度小、内力小,当跨度较大 时,有较好的经济性。如以连续梁模式的反弯点作为多跨静定梁 的分段节点,跨中擦条长度约为0.7L,考虑到安装施工的方便 建议跨中条长度宜为0.8L,標条的稳定性按节点间標条或反 弯点之简標条为简支梁模式计算,要求標条端头节点处应有抗扭 转能力,宜用槽钢、角钢或冷弯薄壁型钢在两面夹住標条的腹 板,连接点的两侧各布置不少于两个竖向排列的螺栓。

9.1。4建议卷边的宽厚比(过去习惯称卷边高厚比。

边容易引起混乱,故统一改称宽厚比)不宜大于13,

0.425元E。(二)。为满足这

表1標条合适的卷边宽度和最小用材厚度(mm)

9.1.5本条对CECS102:2002规程作了较大修改,说

1轻钢结构的屋面坡度通常不大于1/10,且屋面板的蒙皮 效应对于標条有显著的侧向支撑效果,故仅需依据腹板平面内计 算其儿何特性、荷载、内力等,无需计算垂直于腹板的荷载分量 作用,无需对乙形標条按主惯性矩计算应力和挠度,可大大简 化计算。澳大利亚G.J.Hancock教授来华所做的研究报告称: 气囊试验表明,標条在风吸力作用下的变形仅发生在腹板平面 内”,支持上述的计算方法;另一方面,主惯性矩虽然比垂直于 腹板的惯性矩大,但主轴的截面高度也比腹板平面内的截面高度 大,因此这两者计算的抗弯模量相差并不大,按主轴计算的抗弯 模量稍小,而风荷载(风荷载垂直于翼缘)作用弯矩按主轴计算 也稍小,显然,按腹板平面内计算其儿何特性、荷载、内力等是 方便的、合理的。对于屋面坡度大于1/10且屋面板蒙皮效应较 小者,宜考虑计算侧向荷载作用。 2国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018 2002的翼缘屈曲系数是0.98,考虑板组效应后约为1.3(板组 效应系数大于1.0),过于保守,根据陈绍番教授的“卷边槽钢 的局部相关屈曲和畸变屈曲”(2002年第23卷第1期《建筑结 构学报》、浙江大学吴金秋的硕士论文“斜卷边標条的弹性屈曲 分析”及美国AISI设计指南的计算公式,宜取翼缘的屈曲系数 为3.0,经过国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018 2002规定的板组效应(翼缘板组效应系数梢小于1.0)方法修 正后,屈曲系数可能会稍有减小,但仍远大于1.3。当翼缘的板 组效应系数大于1.0,则说明腹板屈曲能力大于翼缘屈曲能力, 腹板设计高度不足,意味在相同用钢量前提下,有效截面儿何特 性可随腹板高度的增加而增加,构件的承载能力可随之提高;反 之,则说明腹板屈曲能力小于翼缘屈曲能力,其设计高度已用 足,再仪仅提高截面高度效果不好。 对于嵌套搭接构成的连续標条,在嵌套搭接段内。具有双標 条强度。根据浙江大学和杭萧钢构所做的试验研究,5根在支座

9.1.9吊挂集中荷载直接作用在条的翼缘上有较大的偏心

矩,標条易产生畸性变形,故集中荷载宜通过螺栓或自攻钉直接 作用在擦条的腹板上传力。镀锌的冷弯薄壁型钢构件,不适合采 用焊接施工方式:一是高空焊接质量难以控制;二是焊点防锈困 难,故建议采用螺栓或自攻钉连接

9.1.10采用连续擦条有很好的经济效益,根据浙江大

大学所做的连续標条力学试验,连续標条的刚度随嵌套搭接长度 的增加而增加。当嵌套搭接长度趋近10%的標条跨度时,再增 加搭接长度对擦条刚度影响很小;另一方面,嵌套搭接长度取 10%(单边为5%)的跨度可满足搭接端头的弯矩值不大于跨中 弯矩,由此,跨中截面成为构件验算的控制截面,故规定连续標 条的搭接长度2a宜不小于10%的条跨度,但需注意,对于端 跨的標条,为满足搭接端头的弯矩不大于跨中弯矩。需要加大搭 接长度50%。 標条之间的拉条和撑杆应设置在条的受压部位,由于恒载 和活载组合下標条上部受压,恒载和风载组合下標条下部受压。 需同时考虑这两种工况,故应采用双层拉条体系,当標条下翼缘 连接有内衬板时,该内衬板可代替下层拉条体系的作用,可仅设

9.2.2所有的强度和稳定验算考虑节点的偏心影响,设计强度 值均乘以折减系数0.9。

本节规定是针对屋面標条中的拉条设计。 9.3.1一般情况下,多道拉条宜均匀间隔布置,如考虑弯矩图 按不均匀间隔布置拉条对擦条稳定更为有利,也可按非均匀 布置。

9.3.1一般情况下,多拉茶且均习间隔布直,如考虑弯矩图 按不均匀间隔布置拉条对標条稳定更为有利,也可按非均匀 布置。 如果屋面单坡长度太大时,斜拉条的强度有可能不足以承受 凛条倾覆荷载,但其计算较复杂(见本规范第9.3.4条),故建 议当屋面单坡长度每超过50m时,增加一道斜拉条体系,此规 则与屋面板温度(伸缩缝)区间长度不宜超过50m有对应关系。 9.3.3间支撑的作用是:其一,对標条侧向支撑提高其稳定 承载能力;其二,将屋面荷载对標条产生的倾覆力传递到屋面 梁,如何考虑设置一层標间支撑或上、下二层標间支撑,见本规 范第9.1.10条条文说明。

.3.4本条直接引自美国钢铁协会《冷弯型钢设计手册

当墙梁兼做窗框和门框时应采用卷边槽形冷弯薄壁型 合矩形截面构件以使窗、门框洞形成平台面。 当墙板的竖向荷载有可靠途径直接传至地面或托梁 没传递竖向荷载的拉条。墙板可以约束条外侧翼缘的 故无需验算墙梁外侧翼缘受压时的稳定性:在风吸力作

9.4.1当墙梁兼做窗框和门框时应采用卷边槽形冷弯薄壁型钢 或组合矩形截面构件以使窗、门框洞形成平台面,

可不设传递竖向荷载的拉条。墙板可以约束条外侧翼缘的侧向 位移,故无需验算墙梁外侧翼缘受压时的稳定性;在风吸力作用

下,標条的内侧翼缘受压,如果没有内衬板约束墙梁的内侧翼 缘,则需考虑靠近内侧翼缘设置拉条作为其侧向支撑点以提高墙 梁的稳定承载能力。

面上,则对条计算强度和稳定时,令M,=0和V.max

10.2.2在端板连接中可采用高强度螺栓摩擦型或承压型连接, 自前工程上以摩擦型连接居多,但不得用普通螺栓来代替高强度 螺栓,因为端板厚度是根据端板屈服线发挥的承载力确定的,只 有采用按规范施加预拉力的高强度螺栓,才可能出现上述屈 服线。 10.2.3连接节点一般采用端板平放和坚放的形式,当节点设计

有采用按规范施加预拉力的高强度螺栓,才可能出现上述屈 服线。 10.2.3连接节点一般采用端板平放和竖放的形式,当节点设计 时螺栓较多而不能布置时,可采用端板斜放的连接形式,有利于 布置螺栓,加长抗弯连接的力臂。近几年的实验与工程破坏事敌 表明,长、短边长之比小于1.5:1.0的三角形短加劲板不能确

时螺栓较多而不能布置时,可采用端板斜放的连接形式,有利于 布置螺栓,加长抗弯连接的力臂。近几年的实验与工程破坏事故 表明,长、短边长之比小于1.5:1.0的三角形短加劲板不能确 保外伸端板强度。

直。美国金属房屋制造商协会MBMA规定螺栓间距不得大

用中也没有发现什么问题。由于吊车梁的疲劳破坏一般是从受拉 区开裂开始,故横向加劲肋不得与受拉翼缘相焊,也不应另加零 牛与受拉翼缘焊接,加劲肋宜在距受拉翼缘不少于50mm~ 100mm处断开。 吊车梁上翼缘与制动梁的连接,重庆天学等单位对此进行了 专门研究,通过静力、疲劳试验和理论分析,科学地论证了只要 能保证焊接质量和控制焊接变形仅用单面角焊缝连接的可行性 并已在一些工程中应用。吊车梁上翼缘与柱的连接,既要传递水 平力,又要防止因构造欠妥使吊车梁在垂直平面内弯曲时形成的 需部嵌固作用而产生较天的负弯矩,导致连接件开裂,故宜采用 高强度螺栓连接,国内有些设计单位采用板连接的方式,效果 较好。

10.2.15在进行柱脚锚栓抗拔计算和设计时,与柱间支撑相

10.2.15在进行柱脚锚栓抗拨

柱底水平剪力由底板与基础表面之间的摩擦力承受,摩擦系 数取0.4。当剪力超过摩擦力,剪力仅由锚栓承受时,要采取措 施。底板和锚栓间的间隙要小,应将螺母,垫板与底板焊接。以 防止底板移动。另外,锚栓的混凝土保护层厚度要确保。考虑锚 栓部分受剪,柱底承受的水平剪力按0.6倍的锚栓受剪承载力 取用。 当需要设置抗剪键时,抗剪键可采用钢板,角钢或工字钢等 垂直焊于柱底板的底面,并应对其截面和连接焊缝的受剪承载力 进行计算。抗剪键不应与基础表面的定位钢板接触

12.1。2防护层设计使用年限指在合理设计、正确施工、正常使 用和维护的条件下,轻型钢结构防护层预估的使用年限(即达到 第一次大修或维护前的使用年限)。 以维护的轻型钢结构指不便于检查或维护施工难度大、成 本高的情况。如钢结构因为外观或防火需要外包板材等。对使用 中难以维护的轻型钢结构,其防护层应提出更高的要求。 自前条件下,为控制投资在可承受的范围内,本条提出最 氏的要求。一般轻型钢结构防护层设计使用年限采用了 [SO12944中钢结构涂装系统的设计使用年限中期下限的要求。 维以维护的轻型钢结构采用了ISO12944中钢结构涂装系统的 没计使用年限中期中限的要求。当条件许可时,设计可提出更 高的要求(表2)。

表2ISO12944钢结构涂装系统的设计使用年限

12.2.2一般防火涂料主要功能为防火,防锈功能主要由底漆完

.2.2一般防火涂料主要功能为防火,防锈功能主要由底 ;防锈底漆品种与防火涂料,设计需提出兼容性与险 求。 2.34 钢结构构件耐水极限宜采用消防机构实际构件耐

12.2.34 钢结构构件耐火极限宜采用消防机构实际构件耐火试验

12.2.3钢结构构件耐火极限宜采用消防机构实际构件耐火试验

的数据。当构件形式与试验构件不同时,可按有关标准进行 推算。

推异。 12.2.5、12.2.6钢结构构件进行除锈后,可视情况进行涂装保 护;外包或板材外贴的厚度及构造要求见现行国家标准《建筑设 计防火规范》GB50016的有关规定或通过试验确定 12。2.7本条所提的构造补强措施可采用点焊挂钢丝网片后涂装

护;外包或板材外贴的厚度及构造要求见现行国家标准《建筑设 计防火规范》GB50016的有关规定或通过试验确定。

2.3.1涂装有防火涂料的钢构件,当防火涂料形成完整的密闭

3.1涂装有防火涂料的钢构件,当防火涂料形成完整的 层时,可以不涂装防腐面漆。

重要的环节,钢结构设计文件应注明钢材表面除锈等级。某些涂 料品种,如无机富锌底漆、有机硅、过氯乙烯等底漆,钢材表面 除锈等级应达到Sa2%

12.3.5不同的涂料品种,在不同环境中,其耐候性、耐久性并

相同。应注意环境的酸碱性,空气湿度,光线(紫外线) 料耐久性的影响。如醇酸涂料,可适应弱酸性介质环境 用偏碱性介质环境;环氧涂料,不适应室外环境等。确 种时,应结合技术经济比较,合理选用。底漆、中间涛 ,应采用相互结合良好的配套涂层。

不相同。应注意环境的酸碱性,空气湿度,光线(紫外线)等对 涂料耐久性的影响。如醇酸涂料,可适应弱酸性介质环境,但不 适用偏碱性介质环境;环氧涂料,不适应室外环境等。确定涂料 品种时,应结合技术经济比较,合理选用。底漆、中间漆及面 漆,应采用相互结合良好的配套涂层。 12.3.6防锈涂层一般由底漆、中间漆及面漆组成。对于薄浆型 涂层,通常采用底漆、中间漆2遍~3遍,面漆2遍~3遍,每 遍涂层厚度20um~40um为宜,满足涂层总厚度要求。当涂层

12.3.6防锈涂层一般由底漆、中间漆及面漆组成。对

涂层,通常采用底漆、中间漆2遍~3遍,面漆2遍~3遍,每 遍涂层厚度20um~40um为宜,满足涂层总厚度要求。当涂层 总厚度要求大于150μm时,其中间漆或面漆可采用厚浆型涂料。

12.4钢结构防腐其他要求

2对双角钢,双槽钢等肢背相靠缀合截面的杆件形式。 装和检查维护,在不低于中等腐蚀环境中应避免采用。 应采用热浸镀锌连接件、紧固件及构件,对于板材其

利了徐表和位值维扩,在不低 等腐强环境应避免米用。 12.4.3应采用热浸镀锌连接件、紧固件及构件,对于板材其镀

12.4.3应采用热浸镀锌连接件、紧固件及构件,对于板材其镀

锌量不应小于275g/m(双面);必要时,细薄的紧固件可采用 不锈钢制作,不应采用电镀锌紧固件及构件。 当采用热浸镀锌连接件、紧固件及构件需进行防火防腐面层 余装保护时,镀锌面应先涂刷磷化底漆,以保证外涂层与镀锌层 良好附着力。

12.4.5为避免不同金属材料间引起接触腐蚀,可采用绝缘层隔

12.4.5为避免不同金属材料间引起接触腐蚀,可采用绝缘层隔

13.1.2当对钢材的质量有疑义时,应按国家现行有关标准的规 定进行抽样检验。

13.1.2当对钢材的质量有疑义时,应按国家现行有关标准的规

13.2。1应优先采用数控切割,按设计和工艺要求的尺寸、焊接 收缩、加工余量及割缝宽度等尺寸,编制切割程序。厚度不大于 6mm薄板宜采用等离子切割,厚度不大于12mm的钢板可采用 剪板机剪切,更厚的钢板可采用气割。不大于L90×10的型钢可 剪切,更大的型钢宜锯切,也可采用气割。切割充许偏差为土2mm 碳素结构钢在环境温度低于一16℃、低合金高强度结构钢在环境 温度低于一12℃时,不得进行剪切。号料时应在零件、部件上标 注原材料厂家的炉批号、工程项目的验收批号、构件号、零件 号、零件数量以及加工方法符号等。

X 6mm薄板宜采用等离子切割,厚度不大于12mm的钢板可采用 剪板机剪切,更厚的钢板可采用气割。不大于L90×10的型钢可 剪切,更大的型钢宜锯切,也可采用气割。切割充许偏差为士2mm 碳素结构钢在环境温度低于一16℃C,低合金高强度结构钢在环境 温度低于一12℃时,不得进行剪切。号料时应在零件、部件上标 注原材料厂家的炉批号、工程项目的验收批号、构件号、零件 号、零件数量以及加工方法符号等。 13.2。2焊条不得有锈蚀、破损、脏物;焊丝不得有锈蚀、油 污;焊条应按焊条产品说明书要求烘干。低氢型焊条烘干温度应 为300℃~430℃,保温时间应为1h~2h,烘干后应放置于 120℃保温箱中存放、待用,领用时应置于保温筒中,随用随取。 烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘十,焊 条重复烘于次数不应超过2次。受潮的焊条不应使用。气体保护 焊用的焊丝盘卷应按焊接工艺规定领用。

污:焊条应按焊条产品说明书要求烘干。低氢型焊条烘干温度应 为300℃~430℃,保温时间应为1h~2h,烘干后应放置于 120℃保温箱中存放、待用,领用时应置于保温筒中,随用随取 供干后的低氢型焊条在天气中放置时间超过4h应重新烘干,焊 条重复烘干次数不应超过2次。受潮的焊条不应使用。气体保护 焊用的焊丝盘卷应按焊接工艺规定领用

13.2.3焊接H型截面构件时,翼缘和腹板必须校正平直,并

用活动胎具卡紧,严格按顺序施焊,减小焊接变形。组装用的平 台和胎架应符合构件组装的精度要求,并具有足够的强度和刚 度,经检查验收后才能使用。冷矫正可直接在设备上进行,碳素

结构钢在环境温度低于一16℃C、低合金高强度结构钢在环境温度 氏于一12℃时,不能进行冷矫正和冷弯曲。当无条件冷矫正时, 应首先确定加热位置和加热顺序,宜先矫正刚性大的方向和变形 大的部位。

13.3.2H型钢断面形状不符合要求的,应采用冷作方法矫正 不适合采用冷作方法矫正的构件,也可采用火攻方法矫正。 13.3.3表13.3.3中的“腹板局部不平直度(f)”的定义:因 复板鼓曲变形在其纵向符合正弦波规律,因此鼓曲度“的定 义应是正弦波的单向波幅,即:以腹板中性面为基准线测量鼓曲 度,按此定义的鼓曲度符合腹板变形后的力学特征,用做验收 准更为科学

的面内刚度很小,叠放加卷曲包装、运输和搬运可能会改变板在 全自由状态下的宽度。这并不影响板的使用,只需在铺设到位 后,保证板的覆盖宽度偏差符合要求即可。由于原材料残余应力 或加工工艺的影响,压型板成型后,平整区和自由边可能出现连 续波浪形变形,影响外观和搭接处防水。为此,规定局部区域 (0.1m范围)最天偏差不大于2mm,相当于局部面外弯曲变形 小于1/50。本条文规定的偏差适用于自前广泛使用的冷轧钢板 不锈钢板、镀层钢板、铝板以及铝锰镁板等各种金属板。 13.3.6金属泛水和收边件对房屋外观影响较大,应保持平直

14.2.5门式刚架轻型房屋钢结构在安装过程中,应及时安装屋

14.2.5门式刚架轻型房屋钢结构在安装过程中,应及时安装屋

面水平支撑和柱间支撑。采取措施对于保证施工阶段结构稳定非 常重要,临时稳定缆风绳就是临时措施之一。要求每一施工步完 成时,结构均具有临时稳定的特征。安装过程中形成的临时空间 结构稳定体系应能承受结构自重、风荷载、雪荷载、施工荷载以 及吊装过程冲击荷载的作用

14.3.2抗滑移系数试件与钢结构连接构件应为同

14.3。2抗滑移系数试件与钢结构连接构件应为同一材质、同一 批制作、同一性能等级、同一摩擦面处理工艺JC/T 2441-2018 建筑绝热用石墨改性模塑聚苯乙烯泡沫塑料板,使用同一直径的 高强度螺栓

抗滑移系数试件与钢结构连接构件应为同一材质、同一

的计算长度系数,采用的是初等代数法,也可以采用有限元方法 确定。

A.0.5本条提供了二阶柱或三段柱(双阶柱)如何

三段柱子的计算长度系数,采用的是初等代数法,也可以采用有 限元方法确定

1.0.6本条为摇摆柱中间支承竖向荷载提供了稳定性 方法。

A.0.7二阶分析DB34/T 2922-2017 水利水电工程底横轴驱动翻板钢闸门制造、 安装及验收规范,柱子的计算长度取1.0。变截面柱子,要换 算成大端截面,是换算系数。

A.0.8屋面梁在一个标高上时,框架有侧移失稳是

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