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钢材框架焊接篇一:钢结构焊接施工方法
钢结构焊接施工方法
1 施工方法
1.1 主要施工方法
1.1.1 先对柱子按图下料并焊好每一节点的牛腿、筋板等，焊后检查、处理、保证柱子的直线度翘曲等工艺参数均符合规范要求。
1.1.2 在预制平台上将柱、梁拼装成片，组装成门字形结构，然后视情况组装成井字型立体结构吊装。
1.1.3采用分片安装，用汽车吊吊装，联系梁等单根吊装。
1.1.4 采用相对标高法对就位后的钢结构找正后，安装连系梁，先主梁、后副梁，然后铺设平台。
1.2 施工技术准备
1.2.1 组织施工班组人员熟识图纸及附属设计文件或相关资料，对施工班组进行技术交底，使其明确安装程序及安装质量控制点及要求和安全教育，切实做到质量第一、文明施工。
1.2.2为了确保焊接组对质量，施工现场根据钢结构的具体安装位置铺设钢结构预制钢平台。
1.2.3 按照本措施中第8条检查施工机具、检测工具及手段用料和施工用水、电的准备情况；按照本方案第9条准备好施工记录表格。
1.3 材料的检查和验收
材料的检查、验收工作应由业主、监理单位组织，会同施工单位有关人员共同进行。
1.3.1 钢结构工程所采用的钢材、焊材，必须具备出厂合格证和质量证明书，并符合设计及规范要求。
1.3.2 钢材表面质量应符合有关标准和规范的要求，表面锈蚀、麻点或划痕深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2，断口处不得有分层等缺陷。
1.3.3 钢结构焊接用焊材必须有出厂质量证明书，并符合设计及规范要求且不得有药皮脱落，焊材锈蚀斑痕等情况。
1.4. 原材料的号料、切割
1.4.1 在材料的号料、切割前，应对钢材外观尺寸进行检查，若发现有缺陷，应矫正后方可切割。本工程中型材、钢板主要采用氧-乙炔切割。
1.4.2 用钢材火焰加热矫正时，加热温度根据钢材性能选定，但不得超过900℃。材料矫正后的允许偏差应符合如下规定：
a）钢板的局部平面度小于1.5mm，其中当板厚大于14mm时应小于1.0mm；
b）型钢的弯曲矢高小于型钢长度的1/1000，且不超过5.0mm；
c）型钢或H型钢的扭曲不得超过h/250且不大于5.0mm，(h表示型钢的截面高度)；
d）角钢肢的垂直度小于b/100(b表示角钢肢宽）；槽钢翼缘对腹板的垂直度小于b/80，工字钢、H型钢翼板对腹板的垂直度小于b/100，且不超过2.0mm；
e）矫正后钢材表面无明显凹面或损伤、划痕深度小于0.5mm；
1.4.3 严格按照施工图纸尺寸，现场放样核实无误后，方可进行号料、切割。特别是框架1，每一设备底座梁，各立面斜撑角钢的外形尺寸，一定要认真核对后方可切割、下料。
1.4.4 切割前，应清除切割区域内铁锈，污物等，且切割后断面不得有裂纹、缺口；切割面熔渣、飞溅物必须清除干净。
1.4.5 切割后构件应用油漆标号（标识：图号—件号或长度、规格）。$
1.5 构件的预制
1.5.1 按图样要求将钢结构的柱、连接梁、连接板、牛腿等预制并编号分开堆放，柱、梁的连接在平台上进行。
.5.2 焊接时，应严格遵守焊接工艺卡要求，按要求施焊，不得随意焊接。
1.5.3 预制合格的立柱应满足以下要求：
a）柱身弯曲矢高小于柱身的1/1000，且不超过12mm；
b）柱身扭曲：≤8mm；
1.6 钢构件的地面组对
1.6.1 组对时铺设好预制平台，支撑牢固，完全能承受构件重量。
1.6.2 钢结构在平台上组装成门字形钢结构前，应在平台上进行实物放样，标出各连接处部件名称，并与施工图纸认真核对，并保证各立柱中心线与横梁中心轴线在同一水平面内且相互垂直，确定无误后方可组对。
1.6.3框架上所有部件全部组对完毕，经检查无误后方可施焊，同时按照以下顺序进行焊接。 a）首先焊接同一断面处梁与柱交接处节点，在同一断面应以对角的顺序或同时对称地焊接。
b）各节点的焊接，应先焊接柱与连接板之焊缝，然后焊接梁与柱或梁与连接板之焊接，每一节点的焊缝应采用对称形式，并根据焊缝长短不同而采用分段退步焊接。
c）最后焊接各次要节点及次要梁与斜撑之焊缝。
d）柱子底部有斜撑时，靠柱脚侧支撑应待安装就位后焊接，以免严重变形。
1.6.4 框架焊接完毕后，应复测各参数，比较两者差距，分析原因，可作为下一步组装参考。
1.7 钢结构的焊接、检验
1.7.1 钢结构的焊接必须经焊工考试并取得相关项目合格证的焊工担任。
1.7.2焊接用焊条必须经过烘烤，并放在焊条筒内，严禁使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已熔烧过的渣壳。
1.7 3焊接时，焊接应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外母材上引弧，严格按要求顺序焊接。
1.7.4 焊接完毕后，焊工应及时清理焊缝表面熔渣及两侧飞溅物，检查焊缝外观质量，焊缝金属表面应均匀无裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔等缺陷。
1.8 基础的复测、检查
1.8.1 钢结构安装前，对基础轴线、基础顶面水平度、标高、螺栓孔位置、中心距等进行复测，并办理交接手续。
1.8.2 钢柱柱脚采用垫铁安装。斜垫铁应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底加劲板下或柱肢下，每组斜垫铁叠合长度不应小于垫铁长度的2/3，二次灌浆前垫铁组层间应点焊接固定。
1.9 钢结构安装
1.9.1 基础验收合格后，按要求放置好垫铁，用垫铁调节柱脚板的顶面标高及水平度，当符合规范要求后及时拧紧地脚螺栓。测出每排基础中心线并用样冲在柱脚板上眼标记。
1.9.2 分片吊装就位后的构件先用4根牵引绳张紧、固定，后可依靠牵引绳用倒链及微调柱脚板下垫铁的方法，采用相对标高法对钢结构找正。
1.9.3安装联系梁和平台横梁时，可根据现场情况搭设脚手架，以保证施工安全。
1.9.4 安装钢结构过程中应控制各参数：
a）柱脚板中心线对定位轴线偏移小于5.0mm；) b）柱标高基准点允许偏差介于-8.0至5.0mm之间；
c）柱轴线垂直度偏差不大于L/1000，不大于35mm；
d）横梁的跨中垂直度小于梁截面高度的1/500，对牛腿中心偏移小于5.0mm；
e）同一跨间梁顶面高度差小于全长的1/1500，梁跨中垂直度小于偏差h/500(h表示梁截面高)。
1.10 梯子、平台、栏杆安装
a.）为减少空中作业，平台立柱上悬臂梁或斜撑及外圈梁应在地面组跨时安装完毕。
b）框架上全部平台梁吊装、就位完后，方可焊接。焊接时应先从主梁，后副梁。安装完平台梁，经检查合格后，方可铺设花纹钢板，并严格按施工图纸要求施焊，严禁漏焊、少焊。
d）平台栏杆的安装，应注意栏杆的垂直度，高度和栏杆间距，拐角处平滑过渡。
e）梯子安装时应保证与平台或立柱连接牢固、可靠。
f）平台、栏杆、梯子安装完毕后，应及时清除焊渣、毛刺打磨处理各尺寸允许偏差见下表。
梯、平台及栏杆钢结构安装允许偏差（mm）项次 项 目 允 许 偏 差 备注+ d R0 \$ R/ U: u5 J) Y2 u1 平台长度和宽度 ±4 0 ?7 O4 x* B. B8 J$ @+ E2 平台两对角线 6.0 3 平台面的不平直度 3.0 4 梯子的纵向挠曲矢高 ≤Lt/1000 Lt—梯子总长5 梯子的踏步板不平直度 ≤l/100 6 斜梯踏步间距 ±5 7 栏杆高度 ±10 8 栏杆立柱间距 ±10
2 质量保证措施
2.1 施工过程要严格按照ISO9000质量体系运行，全体施工人员应明确各自的质量责任。
2.2 施工前对施工人员进行技术交底，使他们熟悉每个工序的安装要点和质量要求。钢结构施工过程中必须坚持自检、互检和专检相结合制度；严格工序检查，不合格不得进行下一道工序。
2.3 施工人员必须严格按照施工部署及有关施工技术措施进行作业，施工过程中必须作好施工原始记录，并有检测人员签字。
2.4 及时进行基础中间交接，对工程质量停检点以及隐蔽工程等，应及时统治监理、建设单位共检，办理验收确认手续。
2.5 在大风天气，室外焊接应搭设防风棚；当室外环境温度低于0℃时，宜采取焊前预热以及后热等措施。
2.6在立柱、钢架梁吊装过程中，应视具体的结构形式在易变形的位置加Φ89×5的钢管或型钢予以固定，待钢结构安装稳妥后进行割除。
3 HSE保证措施
3.1 严格执行各工种安全操作规程及公司、项目部和建设单位制订的安全生产有关规程制度。
3.2 施工中必须佩带必备的各种劳动保护用品，立柱、横梁、连系梁安装等高空作业所搭设的脚手架必须牢靠且经安全人员确认后方可使用，脚手架搭设杜绝探头板。
3.3 立柱、横梁、联系梁安装等高空作业时，施工人员须佩带安全带，其作业工具袋装，避免坠落伤人。
3.4 各种施工机具设备应经安全员的确认后方可操作，且应按照操作规程正确操作。
3.5 吊装时无关人员严禁进入作业环境内，吊车服从起重工安排，起重臂下及吊车转动范围内严禁站人。
3.6 钢结构吊装过程中，严禁切割构件上连接件或临时加固件。
3.7 施工产生的垃圾、废料应定点堆放，定期清理。焊条头的处理按照公司《健康、安全、环境管理程序文件》的要求执行。
3.8 高空施工产生的垃圾不得直接扔下，采用编织袋或其它容器密闭盛装，用绳索或吊车将其放下。
3.9 现场应文明施工，材料或半成品堆放整齐。下班前及时清理场地，做到整洁有序。
4 主要施工机具及手段用料
4.1 主要施工机具序号 机 具 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注6 U7 e. a% Y) c6 E8 D! F" v* U1 汽车吊 12t 台 2 可控硅整流焊机 ZX5-400D 台 + e! g K; W3 \/ [3 交流焊机 BX-500 台 0 O) i! v2 i1 a5 s; v! O; m4 角向磨光机 Ф100 台 Ф150 台 5 倒链 1t 个 : x1 ^( d6 X% w" ^! W 2t 个 # c/ d/ {* z& b! A 5t 个 . K, ?7 [$ z8 `; y) g6 氧气乙炔表 套 * _$ x2 z3 h4 ` O+ E! z. Y" p7 焊条烘干箱 台 恒温箱. {! M* c; ~4 j [: e8 焊条保温筒 个 9 螺旋千斤顶 5t~10t 个 8 v1 W7 h2 t `" ~10 铝合金直梯 8 m 把 11 半自动切割机 SP-100 台 " O! E/ z" r$ c& @9 o9 b F12 磁力钻 Ф30 台 13 加减丝 Ф48 套 & ~! X) |" n1 T( u9 f/ s14 手锤 2~4㎏ 把 0 k6 e* @- H" U, s( I: j15 橇棍 六角头L=1500 条 4.2主要检测工具序号 机 具 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注1 水准仪 D-2 台 2 钢圈尺 5m 把 0 Z1 \2 o/ ~ A3 钢圈尺 30m 把 4 直尺 1 m 把 ) K/ g( O. b% v; Y5 角尺 900 L=500 把 ; r* d" b1 K$ g- U* R6 角尺 450 把 , B0 f, n6 D* V0 L7 水平尺 2mm/1000mm 把 8 磁力线锤 个 9 焊缝检验尺 把 10 透明胶管 Ф10 m
钢材框架焊接篇二:高性能钢材在钢框架
? 高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用*
高性能钢材在钢框架-中心支撑体系中的应用*
何文涛 张秀斌 齐玉龙 卞晓芳 刘 鹏 李晓润 (中冶建筑研究总院有限公司， 北京 100088) 摘 要：基于某实际工程案例，建立分别采用普通钢材和高性能钢材情况下的结构模型进行设计计算，对其自振周期、侧移、用钢量进行对比分析，对高性能钢材在钢框架-中心支撑结构体系设计中的应用进行探讨。提出建议：在保证侧移要求的情况下高性能钢材应优先用于柱。 关键词：高性能钢材； 钢框架-中心支撑结构体系； 结构设计 在高层钢框架-支撑体系中，构件易产生高应力状态，若建筑中使用低强度级别钢种，则会导致钢板厚度过大，不仅经济性不好，而且容易在加工和焊接施工中产生质量问题。而使用高性能钢材，则可减轻结构重量，降低建造成本，减小钢板的厚度，提高结构的可靠性。 近年来，钢结构制造技术不断提高，同时为了满足建筑高层化、结构大跨化等要求，建筑结构用钢板正逐步向着高强化、厚板化、低屈强化、低屈服点和专用化等方向发展。在国外，建筑用钢经过多年发展，已研制成功了各种高性能钢，并逐步形成了抗拉强度等级为490，590，780 MPa多个系列。在国内，随着钢结构技术的发展和钢材生产工艺的提高，钢材的强度和加工性能得到了改善，与高强度钢材相匹配的具有足够强度、良好韧性和延性的焊缝金属材料和焊接技术也得到了发展，能够满足构件的加工制作要求，同时在钢结构研究、设计、制造、施工等方面都取得了长足进步，并成功应用于大量大型、复杂的钢结构工程中，如体育场馆、会展中心等大跨度公共建筑、超高层建筑等。 但是，在我国，建筑用钢大量使用的仍是Q235和Q345两个强度级别的钢种，高强度建筑用钢板以及低屈服点建筑用钢板尚未形成完整的产品系列。 本文通过对某实际工程案例分别采用普通钢材和高性能钢材的情况进行设计对比分析，研究高性能钢材在钢框架-中心支撑结构设计中的应用。 1 工程概况 该工程为60层钢框架-中心支撑结构写字楼，总高度242 m。平面较规则近似正方形，其内部为由钢框架和中心支撑组成的钢结构核心筒体，外部为钢框架结构。底层层高7 m，上部各层层高为3.5，3.7，4.2，4.9，5，6 m不等。抗震设防烈度为7度(0.1g)，地震分组为第二组，场地类别为III类。基本风压为0.4 kN/m2，地面粗糙度为C类。钢柱主要采用箱形截面，局部采用H形截面；钢梁主要采用H形截面。 该工程实际设计中，钢柱、钢梁、支撑均采用Q345钢材。本文在此基础上，保持支撑材质不变，调整梁柱材质，新增钢柱采用Q550GJ钢材、钢梁采用Q345钢材，以及钢柱、钢梁均采用Q550GJ钢材两种情形建立模型，进行设计计算，并对三者的计算结果进行对比分析。 结构空间整体模型如图1所示。
图1 结构整体模型
2 计算结果对比 分别在钢柱和钢梁均采用Q345钢材(模型1)、钢柱采用Q550GJ钢材而钢梁采用Q345钢材(模型2)、钢柱和钢梁均采用Q550GJ钢材(模型3)3种情况下，运用盈建科软件建立相应的结构模型，进行设计计算，调整钢柱、钢梁截面，使3种情况下钢柱、钢梁的应力比大致相等，同时确保结构侧移、构件挠度满足要求。 2.1 自振周期 3种情况下，各结构模型的前5阶振型周期如表1所示。
表1 各结构模型前5阶振型周期 s
振型阶数模型1模型2模型316.20537.09267.395326.06607.02587.265133.22923.25883.329042.12442.37452.447951.91242.13432.1859
由以上数据可看出，相较于采用Q345钢的结构，当柱采用Q550GJ钢材而梁仍采用Q345钢材时，结构自振周期变化明显增大；当梁柱均采用Q550GJ钢材时，自振周期进一步增大，但变动幅度小于前者。说明框架梁、柱构件强度对结构的自振周期均有较大影响，框架梁构件对结构自振周期的影响小于框架柱。 由地震设计反应谱曲线可知，结构的自振周期越大，结构的地震影响系数就越小，地震作用亦会越小，故采用高性能钢材的钢框架所受的地震作用响应会小于普通强度钢材钢框架，这对提高结构抗震性能是有利的。 2.2 地震作用下的层间位移角 在X、Y方向多遇地震作用下，3种结构模型各层的层间位移角分别如图2所示，具体数据见表2。
图2 各结构模型在地震作用下的层间位移角
表2 各结构模型在地震作用下的最大层间位移角
X方向地震Y方向地震模型1模型2模型3模型1模型2模型31/4901/3561/3321/5401/4021/372
由以上计算结果可看出： 1)当仅柱采用Q550GJ钢材而梁采用Q345钢材时，相比原结构，尽管结构自重减轻，自振周期增大，结构所受的地震作用减小，但钢柱截面的减小引起结构刚度的大幅度削弱，使得在地震作用下，结构的层间位移角大幅度增大；当梁和柱均采用Q550GJ钢材时，结构刚度进一步减小，在地震作用下结构的层间位移角进一步增大。 2)钢框架-支撑结构体系中，结构的刚度由钢框架和支撑共同决定，钢框架对结构刚度有很大贡献。钢框架构件采用高性能钢材，造成构件截面减小，引起结构刚度和层间位移角发生大幅度变化，或成为设计中关键控制因素。本案例中，抗震设防烈度为7度(0.1g)，采用高性能钢材的情况下，结构的最大弹性层间位移角达到1/338。可以推断，在更高的设防烈度地区，可能出现地震作用下的层间位移角接近GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》所规定的限值情况，高性能钢材构件的截面选取可能由结构的侧移刚度控制，而并非由构件应力比控制。
表4 各结构模型中主要构件截面及应力比、挠跨比
构件位置构件截面/mm应力比挠跨比模型1模型2模型3模型1模型2模型3模型1模型2模型3柱(1～4层)□1135×132□1100×80□1100×800.930.900.90柱(4～10层)□1000×100□1000×65□1000×650.920.910.91柱(11～12层)□980×90□980×50□980×500.910.920.92柱(13～26层)□960×80□920×50□920×500.970.960.94柱(27～28层)□900×50□800×35□800×350.770.750.74柱(29～42层)□850×40□750×30□750×300.860.850.84柱(43～57层)□700×40□650×28□650×280.560.570.57柱(58～60层)□500×60□480×30□480×300.210.210.20主梁3H700×300×14×20H700×300×14×20H700×200×14×200.780.780.741/5711/5711/431主梁16H603×228×10.5×14.9H603×228×10.5×14.9H600×200×10×120.920.920.861/4931/4931/404次梁2H600×250×12×18H600×250×12×18H600×220×12×180.610.610.571/2901/2901/263次梁11H550×250×10×20H550×250×10×20H550×180×10×180.510.510.501/3571/3571/255次梁41H400×200×8×10H400×200×8×10H400×130×8×100.490.490.481/4441/4441/321
2.3 风荷载作用下的层间位移 在X、Y方向风荷载作用下，3种结构模型各层的层间位移角如图3所示，具体数据见表3。
图3 各结构模型在风荷载作用下的层间位移角
表3 各结构模型在风荷载作用下的最大层间位移角
X方向地震Y方向地震模型1模型2模型3模型1模型2模型31/6711/4801/4361/7601/5551/495
由以上计算结果可看出： 1)在风荷载作用下，相比原结构，在柱采用Q550GJ钢材而梁采用Q345钢材、梁柱均采用Q550GJ钢材的情况下，结构的层间弹性位移角依次减小。 2)相比地震作用，超高层高性能钢材框架-支撑结构的层间位移角对风荷载更加敏感。这是因为采用高性能钢材的钢框架-混凝土核心筒结构，由于结构自重的减轻，水平地震作用也相应减小，而作用于结构的风荷载是固定不变的，采用高性能钢材造成的结构刚度削弱由层间位移角的变化更明显地体现出来。 3)钢框架构件采用高性能钢材，造成构件截面减小，结构刚度大幅削弱，层间位移角大幅度增大。本案例中，基本风压为0.45 kN/m2，采用高性能钢材的情况下，结构的最大弹性层间位移角达到1/436，接近GB 50017—2003《钢结构设计规范》规定的限值。在基本风压更大的情况下，结构侧移刚度或成为设计中关键控制因素，高性能钢材构件的截面选取可能由结构的侧移刚度控制，而并非由构件应力比控制。 2.4 主要构件截面 在钢柱和钢梁均采用Q345钢材、钢柱采用Q550GJ钢材而钢梁采用Q345钢材、钢柱和钢梁均采用Q550GJ钢材3种情况下，结构主要构件截面以及构件应力比、挠跨比如表4所示。 可见，采用高性能钢材后，保持应力比不变的情况下，梁柱截面明显减小，可节省钢材用量，增加建筑空间。但对于部分跨度较大的钢梁，当采用Q550GJ钢材时，应力比尚未达到采用Q345钢材时的应力比数值，挠度却已达到规定的限值，其截面由挠度控制，而非由强度控制。在这种情况下，采用高性能钢材，钢梁截面无法充分减小，强度无法得到充分利用。 2.5 用钢量 3种模型下结构的用钢量见表5。
表5 各结构模型用钢量 t
构件模型1模型2模型3柱10412.006192.946192.94梁6492.656492.655124.72支撑3328.633328.633328.63总用钢量20233.2816014.2214646.29
可见，相对于原结构，钢柱采用Q550GJ钢材后，用钢量下降了4 219 t，占原结构总用钢量的20.8%；钢梁采用Q550GJ钢材后，用钢量又下降了1 368 t，占原结构总用钢量的6.76%。当钢柱采用Q550GJ钢材、钢梁采用Q345钢材时，结构总用钢量比梁柱均采用Q345钢材时下降了20.8%；当梁柱均采用Q550GJ钢材时，结构总用钢量比梁柱均采用Q345钢材时下降了27.6%。 3 结 论 1)在钢框架-中心支撑体系中，高性能钢材应优先应用于框架柱或下部几层的柱中。为了高性能钢材的材料强度充分发挥，建议设计为无侧移框架。 2)在钢框架结构体系中，结构的刚度主要由钢框架柱决定，相比普通钢材钢框架结构，当钢框架部分采用高性能钢材时，对结构的刚度影响较为显著，因而在满足构件稳定性的前提下可适当减小高性能钢材钢构件的截面，使钢材强度可以得到充分利用。 3)在钢框架-支撑结构体系中，框架柱、框架梁对结构的刚度有很大贡献，当钢框架部分采用高性能钢材时，梁柱截面减小，导致侧移明显变大，在风荷载或者地震作用比较大的情况下，钢柱截面的选取可能由侧移控制。 4)钢柱采用高性能钢材所节省的用钢量较大，相应造成的结构刚度减弱、侧移增大效应也较大；钢梁跨度较大时，其截面选取往往由挠度控制，采用高性能钢材所节省的用钢量较小，所造成的结构刚度减弱、侧移增大效应也小于钢柱。因而，在钢框架-支撑结构体系中，在保证侧移满足要求的情况下，相比钢梁，钢柱采用高性能钢材在减少用钢量方面的优势更加显著。 参考文献 [1] GB 50009—2012 建筑结构荷载规范[S]. [2] GB 50011—2010 建筑抗震设计规范[S]. [3] JGJ 99—98 高层民用建筑钢结构技术规程[S]. [4] GB 50017—2003 钢结构设计规范[S]. [5] 汪一骏，顾泰昌，冯东,等. 钢结构设计手册[M].北京: 中国建筑工业出版社，2004. [6] 李国强．多高层建筑钢结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2004. [7] 施刚，石永久，王元清．超高强度钢材焊接箱形轴心受压柱整体稳定的有限元分析[J]．沈阳建筑大学学报:自然科学版，2009，25(2):255-261． [8] 李国强，王彦博，陈素文．高强钢焊接箱形柱轴心受压极限承载力试验研究[C]//第六届海峡两岸及香港钢及组合结构技术研讨会论文集．香港:香港钢结构学会，2010: 328-338． ·信 息· 2015年度国家知识产权示范企业和优势企业的通知已经出炉，坚朗有幸荣获“2015年度国家知识产权优势企业”荣誉。广东省获得此荣誉的企业仅43家，坚朗排名在同行业企业前列。这是继2013年首批国家知识产权示范企业和优势企业评选启动后，坚朗入选全国第二批知识产权优势企业行列。 坚朗非常重视科技创新，不断加大研发投入，积极调整知识产权工作重心，提高专利质量和布局水平，建立健全知识产权管理和组织体系，高度重视知识产权创造与保护工作。目前，坚朗公司已有较好的知识产权工作基础，知识产权的“创造、运用、保护和管理”意识及能力，公司的核心竞争力得到很大提升。自公司成立以来，坚朗获得了多项知识产权相关荣誉，先后获得“东莞市专利奖”、“东莞市专利培育企业”、“东莞市专利优势企业”称号等等。坚朗的专利申请和授权数量也取得了快速增长，在发明专利申请力度上也在逐年加大。据统计，坚朗已获得480项授权的有效专利，国内外商标注册量达到236件。 坚朗对知识产权工作的重视程度非常高，在知识产权工作的"创造、运用、保护和管理"上也越来越规范，为行业内部起到了良好的示范效应。 ANALYSIS OF APPLICATION EXAMPLES OF HIGH PERFORMANCE STEEL IN CONCENTRICALLY BRACED FRAME He Wentao Zhang Xiubin Qi Yulong Bian Xiaofang Liu Peng Li Xiaorun (Central Research Institute of Building and Construction Co. Ltd， MCC Group, Beijing 100088, China) ABSTRACT：In this paper, structural models for a practical project, which respectively adopted normal steel and high performance steel were built and calculated to compare the natural vibration period, lateral displacement and steel consumption so as to investigate the application of high performance steel in concentrically braced frame,then came to the conclusion that high performance steel should be used in columns preferentially under guaranteeing the lateral displacement. KEY WORDS：high performance steel; concentrically braced frame; structural design DOI:10.13206/j.gjg201602002 收稿日期：2015-10-25 *“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAJ13B01)。 第一作者：何文涛，女，1987年出生，工程师。 Email:[email protected]
钢材框架焊接篇三:框架钢结构十大安装要点
钢柱安装
1钢柱安装顺序：①基础放线→②绑扎→③吊装→④校正→⑤最后固定。
2钢柱安装方法：
(1) 放线:
a.标高控制:
本工程中根据混凝土杯口深度，钢柱底标高,混凝土基础施工时在杯口底正中预埋标高控制铁件及“中筋”（φ30钢筋），“中筋”顶面标高依据钢柱底标高,铁件的标高误差控制在±1mm内。
为保证钢柱准确、牢固地放在基础中的预埋φ30“中筋”上，在H型钢柱底部焊接增加一块厚度20的钢板，如下图。
钢柱安装时，先将基础杯口清理干净，并检查基础中预埋的标高控制“中筋”（φ30钢筋）的实际高度，由于基础施工时预埋的标高控制“中筋”的标高已经进行了精确控制,不需要再加垫铁。用此方法使钢柱脚处理做到了简便、快捷、高效。施工快，受力合理，柱子吊装时可在标高不变的情况下，几个方向自由调整。
b.安装前，用木工墨斗在杯口顶放好基础平面的纵、横轴向基准线作为钢柱安装定位线。
(2) 柱子绑扎吊装
a 钢柱进场后按照吊装平面图的位置将钢柱摆好,并检查型号、编号是否正确。钢柱进场后平面位置见下图。
b 柱子起吊前，应从柱底向上2300mm处，用红油漆划一水平线，以便安装固定前后作复查平面标高基准用。
c柱子安装属于竖向垂直吊装，为使吊起的柱保持下垂，便于就位，确定绑扎点在牛腿下部。为防止柱边缘的锐利棱角，在吊装时损伤吊绳，用旧车橡胶带隔开，套在棱角吊绳处。注意绑扎牢固，并易拆除。
d钢柱上要绑扎好临时钢梯、高强螺栓安装工作平台的卡具。
e为避免吊起的柱子自由摆动，应在柱底上部用麻绳绑好，作为牵制溜绳,调整方向。
f 根据场地情况吊装采用旋转法：
吊装前的准备工作就绪后，首先进行试吊，钢柱起吊离地高度为200mm时应停吊，检查索具是否牢固、吊车是否稳定。确认无问题后,方可指挥吊车缓慢起升、旋转到杯口顶,然后缓缓下降，当柱底距离设计位置40～100mm时，调整柱身与基础两基准线达到准确位置，指挥吊车下降就位，并用钢楔块(或者木楔块)、揽风绳将柱子临时固定，达到安全方可摘除吊钩。
·旋转法要点： 起重机边起钩边回转使柱子绕柱脚旋转而吊起柱子的方法叫旋转法，如下图甲所示。用旋转法吊装柱子时，为提高吊装效率，在钢柱进场时，应使柱子的绑扎点、柱脚中心和杯形基础中心三点，在以起重机停点为圆心，停点至绑扎点的距离（即吊柱子的回转半径）为半径的圆弧上（简称三点一圆弧），如下图乙所示。
(3)柱子初步校正: 柱子校正应先校正偏差大的一面，后校正偏差小的一面。
a.柱子的校正工作一般包括平面位置、标高及垂直度这三个内容。
b.钢柱吊装就位时，属一次对位，一般不需平面再校正。对于柱子的标高，由于吊装前已经用φ30预埋“中筋”准确控制标高，一般只需要检查,不需要再校正。因此钢柱校正主要是校正垂直度和复查标高。
c.柱子校正工作需用测量工具同时进行，本工程中采用观测柱子垂直度,用两台经纬仪测量校正。
·首先，将经纬仪放在柱子一侧，使纵中丝对准柱子座的基线，然后固定水平盘的各螺丝。
·测柱子的中心线，由下而上观测。若纵中心线对准，即是柱子垂直，不对准则需调整柱子，直到对准经纬仪纵中丝为止。
·以同样方法测横线，使柱子另一面中心线垂直于基线横轴。柱子准确定位后，即可对柱子进行固定工作。
·钢柱垂直度校正：采用调距丝杆和钢楔，由于柱子长边接触面小，施工中设置垫板，详图如下。
钢楔制作尺寸如下图
(4) 钢柱最后校正和固定：
钢柱吊装就位后，柱子校正工作主要是对标高进行调整和垂直度进行校正；校正方法可选用揽风绳、千斤顶、撬杠和钢楔块(或者木楔块)等工具，对钢柱施加拉、顶、撑、撬的垂直力和侧向力。调整柱子垂直度、定位轴线、标高。在确定无误后,钢柱与基础杯口间的空隙，应用C40细石混凝土浇筑密实。优先采用膨胀高强灌浆料。
现场构件的防护
1）构件卸车应小心，防止损坏，构件之间防止互相碰撞挤压。
2）构件应在指定的场地堆放整齐，钢梁堆放的层数不能超过3层，以防止构件互相挤压变形。
3）吊装前应将构件表面上的油污、泥沙和灰尘等清理干净。
1.1.2构件的摆放和对场地的要求
1）构件卸车时，直接将构件卸在其所安装位置附近，并且处在吊车的回转半径之内。将编号用明显的色笔标识清楚，以利于吊装。
2）构件在场地内摆放整齐，相邻构件之间预留出一定的间隙，便于绑扎。
3）场地要求坚实、平整，不能因为雨雪而污染构件，并且能够行走30吨级汽车。
钢结构安装
1.2.1主结构安装
1.2.1.1安装工艺流程(见下图)
1.2.1.2钢柱吊装前准备
钢柱吊装前，先在柱身拴好缆风绳，吊点选择在牛腿位置，采用双钢丝绳上下位置设置，卡环等检查合格后方可进入下步工作。钢柱吊装前，必须对钢柱的定位轴线，基础轴线和标高，杯口尺寸及杯底标高等进行检查和办理交接验收，并对钢柱的编号、外形尺寸、螺孔位置及直径等等，进行全面复核。确认符合设计图纸要求后，划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线。
1.2.1.3钢柱吊装
⑴钢柱安装方法
钢柱起吊前在柱脚部位掂好木板，防止损伤柱脚和其他结构。
钢柱绑扎采用专用吊装钢丝绳，绑扎需要垫木方或者胶皮以防止对钢柱造成损伤。
钢柱安装使用25吨汽车吊进行吊装，钢柱起吊时，吊车应边起钩，边转臂，使钢柱垂直离地。
⑵就位调整及临时固定
当钢柱吊至距其基础杯口位置上方200mm时使其稳定，对准基础杯口缓慢下落，下落过程中避免磕碰基础杯口混凝土边缘。落实后使用专用角尺检查,调整钢柱使其定位线与基础定位轴线重合。调整时需三人操作,一人移动钢柱,一人协助稳定,另一人进行检测。就位误差控制在2mm以内。
⑶钢柱标高调整时，在杯口基础底部放置垫铁，使用水准仪超平找准钢柱底板标高作为垫铁的顶面标高，使钢柱就位后标高满足设计标高要求，在柱身标定标高基准点，然后以水准仪测定其安装就位后的安装标高。
⑷钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测，依靠缆风绳进行调整。如下图：
钢柱垂直度调整示意图
⑸调整完毕后，将钢柱底部四周与杯口基础空隙处使用八个铁楔子进行定位，然后点焊在柱身上使其稳固。
1.2.1.4钢梁安装
钢梁在现场必须码放整齐，每层钢梁中间必须垫放枕木，钢梁吊装两个吊点选择在钢梁的重心两侧，两个吊点位置应距离支座及跨中800mm以外，并根据钢梁的长短适当的增加两个吊点之间的距离。
确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳进行防护，吊索角度不小于450，钢梁使用钢丝绳直接绑轧或采用专用夹具进行吊运。
钢梁吊装前在钢梁上装上安全绳，起吊时在钢梁的两端分别挂两根溜绳，两个人分别拉住两根溜绳，钢梁开始起吊速度一定要慢。为了保证安全，人员不能站在梁的正下方。在钢梁的两端带上专用放置高强度螺栓的布袋，待钢梁吊至就位位置以上时，开始就位钢梁，钢梁下落速度控制在3米/分钟，在钢柱的柱头两端各安排两名安装工，准备安装钢梁。钢梁接近就位位置时，两名安装工人要分别用手扶住钢梁的上翼缘，将钢梁拖至就位位置，准备安装高强螺栓。
1.2.2围护结构及支撑隅撑安装
1）屋面檩条安装：当主结构形成一个框架区间后，将屋面檩条用吊车吊至屋顶主梁上，人工散开安装，也可人工用白综绳将檩条拉上屋面进行安装，檩条安装完毕及时进行檩条支撑安装。
2）墙面檩条安装：当主结构形成一个框架区间后，施工人员站在脚手架平台上，用白综绳将墙面檩条拉至安装位置就位。
3）隅撑安装：主体焊接完成后，进行隅撑连接。
2.1钢柱测量校正
1）钢柱垂直度校正
钢柱安装校正时，在互为90度平移1米的控制线上架设两台经纬仪并后视同一方向，经纬仪操作人员观测柱顶的小钢尺，测出钢柱偏差并指挥校正。
A作好各个首吊节间钢柱的垂直度控制。
B钢柱校正分四步进行：初拧时初校；终拧前复校；焊接过程中跟踪监测；焊接后的最终结果测量。初拧前可先用长水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后进行精确校正。焊接后应进行复测，并与终拧时的测量成果相比较，以此作为下一步施工的依据。
C钢柱垂直度测量方法
初校正：采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整。
钢柱垂直度精确校正：主体框架吊装以一个柱网为一个安装节间，待连续的三个完整节间吊装完
毕形成整体后即可插入测量校正。用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测，使用揽风绳进行校正调整。
二、钢结构测量
2）钢柱标高控制
以钢柱所在平面层高程基准点为依据，用水准仪测出钢柱水平标高偏差值，并指挥校正。
3）钢梁测量：
钢柱吊装校正完后，根据现场水准点向每根钢柱引测+1.00m控制点作为标高的竖向传递和梁安装标高的依据；在钢梁表面弹出钢梁的中心线。
将控制轴线投测到柱身来控制梁位置的偏移；根据柱身标高控制点来控制梁标高的准确。在楼层平台上架设经纬仪，后视十字转角至相应梁的轴线，用经纬仪瞄准梁上表面中心线至另一端，看数字与梁轴线是否重合。
2.2测量放样数据的计算
在本工程中，测量放样数据的计算采用计算机自动查询的方法。具体步骤如下：
1）数据模型的建立
首先根据设计图纸中各建筑物的设计坐标及相互间尺寸关系，在AutoCAD中依比例绘制出各建筑物、建筑物轴线、需放样控制线等，建立数据模型。
2）测量放样数据的查询
测量放样数据模型绘制完成后，利用AutoCAD的Dist等命令查询出已知依据（轴线控制桩、已放样轴线等）与需放样控制线的角度、距离等测量放样数据。
3）计算机自动查询的优点
采用计算机自动查询的方法来获取需要的测量定位数据，不但计算方便，而且精度高，可根据实际情况将距离精度设置到0.1mm、0.01mm，角度精度设置到0.0＂、0.00＂或更高精度。
三、高强螺栓施工
3.1安装前的准备
1）高强螺栓的试验与检验
1.1抗滑移系数试验
本工程采用10.9级大六角高强螺栓，高强螺栓抗滑移系数试验应取工程中最有代表性厚度的板材进行试验，做3组。
试件板尺寸如下图：
1.2轴力试验
在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批抽取8套螺栓副进行复验。
2）高强螺栓运输与储存
2.1运输
高强度螺栓连接副由制造厂按批配套制作供货、有出厂合格证、高强度螺栓连接副的形式、尺寸及技术条件，均应符合国家标准GB1228-1231-84和GB3632-3633-83的规定。钢结构用大六角高强度螺栓
连接副由一个螺栓、一个螺母和两个垫圈组成。使用组合应符合国家标准规定，高强度螺栓连接副在 同批内要配套储运供应。
高强度螺栓连接副在装车、卸车和运输及保管过程中要轻装、轻放，防止包装箱损坏、损伤螺栓。
2.2高强螺栓仓库保管
2.2.1高强度螺栓连接副按包装箱注名的规格、批号、编号，供货日期进行清理，分类保管，存放在室内仓库中、堆积不要高于3层以上，室内防潮，长期保持干燥、防止生锈和被脏物沾污、防止扭矩系数发生变化。其底层应距地面高度≥300mm以上。
2.2.2工地安装时，应按当天需要高强度螺栓的数量发放。剩余的，要妥善保管。不得乱放，损伤螺纹，被脏物沾污。
2.2.3经长期存放的高强度螺栓连接副使用前，还要再次作全面的质量检验，开箱后发现有异常现象时也应进行检验，检验标准按国家标准GB1228~1231-84及GB3632~3633-83的有关规定进行。经鉴定合格再进行使用。
3）高强度螺栓施工管理
3.1施工管理者
在进行本高强度螺栓施工时，先确定高强度螺栓管理者，使其担当工程管理、质量管理及指导施工人员。
3.2天气管理（气候条件）
降雨、降雪时原则上不进行作业，若在作业中发生降雨、降雪时，应加快速度把没有拧紧完的锁紧完
3.3摩擦面管理
在拧紧作业前，首先进行摩擦面的检查，如果有浮锈、油、涂料、残渣等降低摩擦面承载力的附着物时，采用金属刷、砂纸、氧气-乙炔火焰进行去除。
4）高强度螺栓施工
4.1临时螺栓的终拧
4.1.1在插入高强度螺栓前，为了使连接紧密先用临时螺栓栓紧，连接部位的材料如有弯曲、翘曲的需修正。
4.1.2孔的差异在2mm以内时，可以用绞刀进行修正。
4.1.3如果孔的差异超过2mm，与管理人员协商的基础上，采取换拼板等合理的处理方法进行处理，不允许气割扩孔。
4.2高强度螺栓插入
4.2.1高强度螺栓的螺帽及垫片要注意安装方向，按下图进行安装。
4.2.2插入螺栓时，注意不要在螺栓上附着锈、尘埃、油等。另外施工时不要强行打入螺栓孔内，以免损伤螺纹。
4.3初拧
4.3.1把临时固定螺栓锁紧后，确认构件的密实程度。
4.3.2初拧完后，通过螺栓螺帽、垫片及构件用白色记号笔进行标记
4）终拧
4.1初拧完后，使用专用紧固扳手进行锁紧，直至颈缩处断裂。
4.2当天插入的螺栓原则上当日终拧完。
4.3终拧原则上是从接头部位的中央到端部。
5）高强螺栓施工流程
