06016主厂房钢结构技术协议

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北京太阳宫燃气热电冷联供工程主厂房钢结构技术协议买方：北京太阳宫燃气热电有限公司卖方：中国华电工程（集团）有限公司设计院：北京国电华北电力工程有限公司中国北京2006年06月技术协议书1技术规范一、工作范围 卖方应提供各种材料（包括钢材、高强螺栓副、柱脚螺栓副等）、工厂加工图以及安装图、制造、运输（发送）、油漆及除锈防腐，以及所有钢结构及其构件材料的试验、检验和检查。本标范围屮包括燃机房钢结构、汽机房钢结构、启动锅炉房钢结构等。二、设计法规及标准名称编号钢结构设计规范GB50017-2003建筑抗震设计规范GB50011-2001钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91钢铁产品镀锌层质量实验方法GB/T1839-93紧固件标准汇编钢结构用高强度大六角螺栓、六角头螺母、垫圈与技术条件GB/T1228-1231钢结构用六角法兰面扭剪型高强度螺栓连接副技术条件QBC1011〜1014-90钢材力学及工艺性能实验取样规定GB2975-82金属拉伸实验试样GB6397-86金属布氏硬度实验方法GB231-84焊接接头拉伸试验方法GB-2651焊接接头冲击实验方法GB-2650压力容器无损检测JB4730-94涂漆通用技术条件焊接H型钢YB3301-92钢结构焊接规范DL/T5072-97火力发电厂保温油漆设计规程TS02063-73焊接接头弯llll及压扁试验方法GB-2653T型角焊接头弯曲试验方法GB-7032金属涂层-钢铁抗防护-金属喷漆和喷铝SD2013-85 焊接接头及堆焊金属硬度试验方法GB-2654热轧钢板和钢带GB709-88热轧槽钢GB707-88热轧工字钢GB706-88热轧角钢GB9787、9788-88热轧圆钢和方钢GB702-86碳钢焊条GB/T5117低合金钢焊条GB/T5118焊接用钢丝GB1300-77埋弧焊丝GB14957-94气体保护焊丝GB8110-95碳素结构钢GB/T700低合金高强度结构钢GB/T1591钢的应变时效敏感性试验方法（夏比冲击法）GB4164-84金属夏比（V型缺口）冲击试验方法GB2106-80建筑防腐工程施工及验收规范GB50212-91建筑防腐蚀工程质量检验评定标准GB50224-95热轧H型钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB11263-89厚度方向性能钢板GB/T5313备注：所有标准、规范均执行国家及行业最新版本，条文中有不一致的部分，均按照高标准执行。上述规范若出新规范，应按新规范执行。三、设计要求1.设计范围卖方应根据设计院提供的钢结构框架图、平面布置图（包括构件型号）、部分节点内力值、典型连接节点大样及设计原则等资料，完成构件工厂加工图以及安装图（包括钢结构节点详图）。2.材料2.1钢材厂房钢结构的框架柱、梁主材采用焊接及热轧宽翼缘H型钢,强度等级均为Q235B（个别主梁采用Q345B）o柱间支撑采用热轧宽翼缘H型钢，强度等级Q235B。材料的化学成分和机械性能应符合《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）各项标准，交货吋应具有碳、镒、硅、硫、磷、合金元素等化学成分和屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性试验以及冷弯试验等机械性能的合格保证书及复检报告书。 各楼层次梁选用Q235B,个别次梁选用Q345B,详见钢次梁总图，材料的质量应符合《碳素结构钢》(GB700-88)的各项标准,交货时应冇化学成分和机械性能的合格保证书.化学成分要求碳、锚、硅、硫、磷含量符合相应的规定，机械性能要求屈服点、抗拉强度、伸长率和冷弯试验合格。作钢结构连接的连接材料均应与被连接构件所采用的钢材材质相适应。将两种不同强度的钢材相连接时，可采用与低强度钢材相适应的连接材料。对于板厚$40mm的钢板其厚度方向截面性能不应小于国家标准《厚度方向性能钢板》(GB50313)关于Z15级规定的容许值。板厚大于等于26mm,应附加100%的超声波检测，按满足压力容器钢板探伤四级标准控制(JB4730-94)o本卷册屮焊接及轧制H型钢表示方式分别示意如下：「鰻H型碾辭麒tf二20)^HM«OS（tw=12）戦H型織靦威W二300)牌接H型継蹣度(H=600)舞接血BH600x300x12x20HNHMHW588x300x12x20轧紬型碾辭度(tf=20)鯨H型脱而勰(H=588)(麺尺寸)沆、札窄瓣解H型钢2.2焊条手工电弧焊应采用符合国家标准《碳钢焊条》(GB/T5117)或《低合金钢焊条》(GB/T5118)规定的焊条。为使经济合理，选择的焊条型号应与构件钢材(主体金属)的强度相适应。选用时按下列要求确定： 2.2.1对Q235B钢焊件釆用E43xx型焊条。2.2.2对Q345B钢焊件采用E50xx型焊条。2.3焊丝和焊剂口动或半口动埋弧焊应采用与焊件材料强度和适应的焊丝和焊剂。焊丝应符合国家标准《焊接用钢丝》(GB1300-77)的规定。选用时按下列要求确定：2.3.1对Q235B钢焊件，可采用H08>H08A、H08E焊丝配合屮猛型、高猛型焊剂，或采用H08Mn>H08MnA焊丝配合无锚型、低钮型焊剂。2.3.2对Q345B钢焊件，可采用H08A、H08E焊丝配合高猛型焊剂,或釆用H08Mn>HOSMnA焊丝配合中猛型或高镭型焊剂，或采用H10Mn2焊丝配合无猛型或低猛型焊剂。2.4C级普通螺栓采用钢号为4.6级或4.8级，A、B级普通螺栓采用钢号为5.6级或8.8级。A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁农面粗糙度，均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)的要求。2.5锚栓钢材采用现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700)中规定的Q235B钢或《低合金结构钢》(GB/T1591)规定的Q345B钢。2.6高强度螺栓：采用六角法兰而扭剪型高强度螺栓连接副，执行QBC1011〜1014-90企业标准，按表1-1采用。性能等级为10.9级，适用规格为M20、M22和M24O高强度螺栓、螺母、垫圈的性能等级、釆用钢号、适用规格及使用组合表1类别性能等级采用钢号钢材标准适用规格使用组合螺母垫圈M剪型高强度螺栓连接副螺栓10.9级20MnTiB钢GB3077-82M20M22M2410HHRB98-HRC28HV30221-274螺母10H35号钢15MnVB钢GB699-88GB3077-82垫圈硬度HRB98-HRC28HV30221-274HRC35-4545号钢GB699-883设计依据和设计规定3.1设计依据2.1.1结构形式：见各单体建、构筑物的施工图。1.1.2主厂房区土0.00m相当于绝对标高41.80m。 3.1.3基本风压(n=50):0.45kPao3・1・4抗震设防烈度为8度，其中汽机房及燃机房按9度采取抗震措施。场地土类别为III类，基本地震加速度值为0.20g,设计分组为第一组。3.1.5节点详图部分选用《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》（01SG519）。3.1.6所有钢结构的设计使用年限为50年。3.2设计规定3.2.1高强度螺栓的设计预拉力本工程选用M20,M22,M24三种螺栓，每个高强度螺栓的设计预拉力，应符合表2的规定：每个高强度螺栓的设计预拉力P（KN）表2螺栓的性能等级螺栓公称直径（mm）M20M22M2410.9级1551902253.2.2螺栓准线屮距的规定螺栓排列应符合最小距离（中距、顺受力方向的端距、垂直于受力方向的边距）要求，见表3。螺栓准线中距（mm）表3螺栓肓径孔径最小端距最小边距最小屮距标准屮距M2022(21.5)45356570M2224(23.5)50407580M2426(25.5)5540801003.2.3螺栓的长度计算规定螺栓心度二主材腹板或翼缘厚度+连接板厚度+附加长度，详见表4。高强度螺栓附加长度表表4螺栓公称直径（mm）附加长度（mm）M2030M2235M2440以上长度未包括剪断的尾部长度。3.2.4角焊缝的最小焊脚尺寸图上未注明的焊缝均为连续焊缝。角焊缝的焊脚尺寸最小值为6mm且不得小于 1.5&(t为较厚焊件厚度，mm),最大值为20mm,且不得大于较薄焊件厚度的1.2倍。双面角焊缝根据应力情况采用下列的焊缝高度：角焊缝的最小焊脚尺寸(mm)表5板厚6810121416182022324hfttinl66810101212141620H型钢的翼缘与腹板釆用焊接连接时，当腹板厚度＜20mm时采用贴角焊缝，按表5执行。当腹板厚度＞20mni时，采用部分对接与角接组合焊缝，除此Z外并严格执行《焊接H型钢》YB330I-92和《建筑钢结构焊接技术规程》JG⑻一2002、J218-2002的有关规定。焊缝使用分类表6焊缝高度使用分类计算焊缝所用板厚hfminl(板厚X0.7)双面焊缝(板厚小于等于20mm)柱和斜撑用节点板的连接节点板大梁和斜撑用节点板的连接节点板柱、梁的翼缘和腹板的连接腹板柱、梁加劲肋与柱梁的连接加劲肋当采用直角内凹角焊缝时，上表所给出的焊脚尺寸hf指卜•图中的K'，为K'达到上表中的值，实际焊脚尺寸K应按下列要求加大：当hW6mm时，K=hr+1(mm)当6mmVh「W9mm时，K二h「+l・5(mm)当9mm＜h(W12mm时,K=hr+2(min)当12mmVhfW15mm时,K=hf+2.5(mm)为减少焊缝变形及温度应力集中，山的钢板焊接时，采用坡口焊接。 3.2.5焊接要求除吊车梁的全熔透焊缝均为一级焊缝外，其它所有的全熔透焊缝均为二级焊缝，除二级焊缝外的其它角焊缝为三级焊缝。吊车梁的不要求焊透的T形接头焊缝及角焊缝的质量等级为三级，外观缺陷符合二级。其他的不要求焊透的T形接头焊缝及角焊缝的质量等级均为三级。平接焊缝应采用口动或半口动焊，坡II制作应符合国家标准GB996-88o焊接H型钢应采用自动焊，严格执行《焊接H型钢》YB3301-92的规定。柱拼接接头采用全熔透焊接接头时，拼接接头上下各100mm范围内，工字形截面柱翼缘与腹板间的连接焊缝采用全熔透焊缝。柱与横梁刚性连接时，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，柱翼缘与柱腹板间的连接焊缝采用坡口全熔透焊缝。4节点设计原则所有节点设计均应符合《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)及钢结构连接(焊缝、螺栓及高强螺栓)有关规范规程的要求，按弹性和极限承载力两个阶段分别进行设计，并应符合有关钢结构设计构造的要求。所有高强度螺栓均按摩擦型连接进行设计。4.1柱与柱的拼接连接4.1.1拼接位置：按制造厂加工图确定。1.1.2拼接方式：拼接接头采用螺栓和焊接组合节点，翼缘采用全熔透焊接连接，腹板采用高强螺栓连接(如下图所示)。翼缘板对接时，翼缘板采用V形坡口加垫板的全熔透焊接。螺栓连接部分柱端面经过铳平加工后紧密结合，安装后其接触面应不小于75%0 1/令4-4V1T//726M20、、oxoo启、100mSIrLO1连猿髓采融騒體十十十十十+十十++十+++++++++++++4.1.3拼接节点的设计原则：按弹性和极限承载力两个阶段进行设计1弹性设计：腹板连接计算吋考虑剪力和弯矩，剪力取腹板全截面达到抗剪设计强度时所能承担的剪力，弯矩取母材翼缘边缘纤维达到设计强度时腹板所分担的弯矩。剪力和弯矩按下式计算Mw=Mt.Iw〃.Mt=f.WtAw腹板截面面积Iw——腹板截面惯性矩I——柱子全截面惯性矩Mt——为梁翼缘边缘纤维达到设计强度时所能承担的弯矩值Wt——为梁的弹性抵抗矩f——母材的抗拉设计强度fv——母材的抗剪设计强度腹板螺栓计算：N“=g+S+N/.2、5、6、8公式进行验算，且取Mpc=Mp3柱腹板拼接连接板的厚度，可按下式计算并满足极限承载力验算时的板件极限承压力：口不宜小于6mm柱腹板厚度；柱腹板拼接板高度twchwct=+1〜3mm2h其中，r……柱腹板拼接板厚度；/iwc柱腹板高度;4・1・4拼接详图：见钢结构节点详图。4.2梁与梁的拼接连接本条所述内容用于柱外带悬臂梁段与中间梁段的拼接连接。拼接位置：按制造厂加工图确定。拼接方式：梁翼缘和腹板全部采用摩擦型高强度螺栓连接。拼接节点的设计原则：4.2.14.2.24.2.3按弹性阶段和极限承载力两个阶段分别设计1）弹性设计：梁与梁的拼接采用高强螺栓连接，翼缘连接板和腹板连接板的截面面积人于等于母材翼缘和腹板的截面面积，尽可能使连接板的截面形心与母材截面形心相重合，同吋满足上下翼缘连接板的净截面抵抗矩大于母材上限翼缘的净截面抵抗矩。在螺栓连接计算时剪力V由腹板螺栓承受，弯矩Mt由翼缘和腹板的螺栓共同承受，即腹板螺栓连接计算时计入弯矩。翼缘连接仅考虑弯矩;腹板连接计算时考虑剪力和弯矩，剪力取腹板全截而达到抗剪设计强度时所能承担的剪力，弯矩取母材翼缘边缘纤维达到设计强度时腹板所分担的弯矩。剪力和弯矩按卜•式计算：Mf=M^If/l八久‘•九Mw=M^IW/I；M,=腹板截面面积LwIf-腹板截面惯性矩翼缘截面惯性矩梁全截面惯性矩 Mt——为梁翼缘边缘纤维达到设计强度时所能承担的弯矩值——为梁的弹性抵抗矩Mf—为梁翼缘分担的弯矩值3、翼缘螺栓计算:Nf=—匕WN：rix〈h-t,(Nyb=A：•Ilf•〃•P);b、腹板螺栓计算:VvN“=Ey+gy+N款.1.3（2MP/Ln）, 且Vu^().58/?w・tw・/ay)o4.3.1.3柱水平加劲肋的构造要求水平加劲肋的厚度应大于或等于与柱相连的梁屮较厚的翼缘厚度，水平加劲肋与柱腹板的连接角焊缝，焊脚尺寸不应小于0.7twc，“C为柱腹板的厚度。4.3.1.4H形柱腹板在节点域厚度不足时，应按《01SG519))P14节点①方法进行加固,以确保节点域范围内的稳定性。4.3.2梁与柱强轴为较接4.3.2.1连接方式：连接角钢与梁在工厂焊接后，在现场与柱采用摩擦型高强螺栓连接。角钢与柱翼缘接触面间隙须小于lmmo4.3.2.2连接节点的设计原则:1)连接角钢的厚度：th.米用双剪连接，t=+1-3mm,且不宜小于6mni2/?2其中，h……纵梁腹板的高度；h2……纵梁腹板连接角钢的高度;S……纵梁腹板的厚度；2)连接角钢与梁腹板相连的角焊缝强度：VTv—2x0.7/2人剪力取腹板全截面抗剪能力的设计值V=Av-Z.3)连接角钢与柱翼缘相连的摩擦型高强度螺栓强度：连接所需的高强螺栓数打：h=-^-7-Ny=0.9-//7n-P剪力取腹板全截而抗剪能力的设计值V=代厂九4)极限承载力验算按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001中式8.2.8-8；8.2.8-15；8.2.8-16进行验算。 4.4梁与柱弱轴的连接4.4.1梁与柱弱轴的连接为刚接：仅用丁柱弱轴方向的支撑跨4.4.1.1连接方式：翼缘和腹板均采用完全熔透的等强焊接节点，口柱水平加劲肋在腹板另一侧设置在相连梁的上下翼缘的位置上，冃水平加劲肋的水平屮心线应与梁翼缘的水平屮心线相重合。水平加劲肋与柱翼缘、腹板均采用完全焊透的坡口对接焊缝连接。刚接框架悬臂短梁与柱的连接，应预先在工厂采用全熔透坡口焊接连接。4.4.1.2连接节点的设计原则：梁与柱的连接时，由于采用引弧板全熔透剖口焊缝与母材等强连接，可不作计算。满足抗震规范式8.2.8-1；8.2.8-2的要求(即MuNl・2Mp；Vu^l.3(2Mp/Ln),且Vu$0.58hw•tw•fay)o4.4.1.3柱水平加劲肋的构造要求：水平加劲肋的厚度应人于或等于与柱相连的梁中较厚的翼缘厚度。4.4.2梁与柱弱轴的连接为较接：优先选用连接方式二4.4.2.1连接方式一：纵梁腹板两端与柱的垂直加劲肋采用六角法兰面扭剪型高强度螺栓连接，连接纵梁的垂直加劲肋与柱腹板及柱水平加劲肋采用双面一直角角焊缝连接。4.4.2.1.1连接节点的设计原则：按弹性和极限承载力两个阶段分别计算 1弹性计算：把连接板与梁腹板看作整体构件，其连接采用刚性连接，在螺栓群连接设计时考虑螺栓群承受剪力和弯矩；连接板与柱加劲板的连接釆用饺接连接，在螺栓群连接设计时只考虑螺栓群承受剪力，但连接的螺栓数量不少于两列，当计算仅需一列时仍布置两列。剪力和弯矩的取值按以下方式取值0OOOOVO!oO/*■O7OOOOiNvOO|O0一jyNm剪力取腹板全截面抗剪能力的设计值・fv;螺栓群承受的弯矩M=V•e,e取拼缝两端螺栓群的中心距离。Nv.m=J(N叮+N,”).)2WNPZ二。9•m•u•P)2极限承载力验算按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001中式8.2.8-8；8.2.8-15；8.2.8-16进行验算。4.4.2.1.2垂直加劲肋的构造要求：垂直加劲肋的厚度取与梁腹板的厚度相同。垂直加劲肋与柱腹板和上下水平加劲肋的连接角焊缝，焊脚尺寸不应小于0.7U,如为柱腹板的厚度。4.4.2.2连接方式二：连接角钢与梁在工厂焊接后，在现场与柱采用摩擦型高强螺栓连接。角钢与柱腹板接触面间隙须小Tlrnmo （连&中央）连接节点的设计原则：1）连接角钢的厚度：th..t=旦丄+1〜3mm,月.不宜小J：6mm2h2其中，h……纵梁腹板的高度；h2……纵梁腹板连接角钢的高度；S……纵梁腹板的厚度；2）连接角钢与梁腹板相连的角焊缝强度：VTv一2x0.7〃儿剪力取腹板全截面抗剪能力的设计值v=-A3）连接角钢与柱翼缘相连的摩擦型高强度螺栓强度：连接所需的高强螺栓数目：n=^N：=0.9""PNv剪力取腹板全截面抗剪能力的设计值V=人厂人4）极限承载力验算按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001中式&2.8-8；&2.8-15；&2.8-16进行验算。4.5主梁与次梁的连接：优先选用连接方式二4.5.1连接方式一次梁腹板两端与主梁的横向加劲肋采用扭剪型高强度螺栓连接，连接次梁的主梁加劲肋与主梁采用双面宜角角焊缝连接。 /厂++++4■/++++++n//4.5.1.1连接节点的设计原则：计算方法同纵向框架梁与柱的较接连接。4.5.1.2加劲肋及连接板的截面尺寸：加劲肋的厚度应不小于次梁腹板的厚度。连接板的长度和宽度应按螺栓连接的构造耍求确定。连接板的厚度，可按下式计算：采用双剪连接：t二丛■+1~3加加，且不宜小于6mni。2/?2其屮，h……次梁腹板的高度；h2……次梁腹板连接板的高度；t.……次梁腹板的厚度；4.5.1.3当次梁高度小于300mm时，釆用焊接连接。4.5.1.4连接详图：详见《01SG519》P.23节点包。4.5.2连接方式二：连接角钢与梁在工厂焊接后，在现场与主梁采用摩擦型高强螺栓连接。角钢与钢主梁腹板接触面间隙须小于1mm。 hf连接节点的设计原则：1）连接角钢的厚度：tA.t=亠丄+1〜3mm,且不宜小于6mm2h2其中，lh……次梁腹板的高度；h2……次梁腹板连接板的高度；S……次梁腹板的厚度；2）连接角钢与梁腹板相连的角焊缝强度：V入=2x0.7〃儿.剪力取腹板全截面抗剪能力的设计值V=如•九3）连接角钢与柱翼缘相连的摩擦型高强度螺栓强度：连接所需的高强螺栓数目：厶Nf=0.9""P剪力取腹板全截面抗剪能力的设计值V=如4.6柱脚4.6.1柱脚详图见钢结构节点详图。4.6.2加劲板与柱脚底板和柱子板件等均采用双面贴脚焊缝连接。4.6.3柱翼缘与底板间采用完全熔透的坡口对接焊缝连接，柱腹板与底板采用双角焊缝，接触面必须铳平顶紧。4.6.4为保证柱底板下二次灌浆紧密充满，在底板上要开两个①75〜100的灌浆排气孔。4.7支撑连接 4.7.1基本要求支撑端部与梁柱的连接，原则上应按支撑杆件截面等强度的条件来确定，支撑的重心线应与梁、柱重心线三者汇交于一点。4.7.2支撑连接设计原则1支撑与框架的连接采用刚性连接，翼缘和腹板均采用完全熔透的等强焊接节点。支撑的拼接采用高强螺栓连接，在连接设计时只考虑轴力，不考虑弯矩和剪力，轴力取支撑全截而达到抗拉设计强度时所能承受的轴力NoN=An.fNv=—