第1章 门式刚架
第1节 预埋件及柱脚
第2节 支撑系统
- 2.1柱间圆钢支撑
相邻两根钢柱之间交叉布置两根圆钢,一端用单个螺栓与柱腹板上的连接板铰接,中部用花篮螺丝张紧,常配合系杆构成柱间支撑体系。
- 2.2柱间角钢支撑
相邻钢柱之间交叉布置两根角钢,两端用高强螺栓与柱上的连接板连接,紧固后再把角钢翼缘与连接板补焊;交叉处用垫板和螺栓连成整体。
- 2.3柱间门式支撑
在两根钢柱顶部用一榀桁架连成门形,再从桁架下弦两处各斜撑到柱脚:不挡通道的柱间支撑,既能过人过车,又给柱间提供抗侧刚度。
- 2.4屋面水平圆钢支撑
屋面钢架梁之间的水平支撑:系杆垂直接在梁腹板上,两根圆钢从系杆根部两侧的连接耳板斜拉出去,用花篮螺丝张紧,抵抗屋面的纵向水平力。
- 2.5屋面水平角钢支撑
屋面钢架梁之间的水平支撑,用角钢代替圆钢:系杆接在梁腹板上,两根角钢从系杆根部两侧的连接耳板斜伸出去,高强螺栓连接,能受拉也能受压。
第3节 梁柱连接
- 3.1边柱竖向连接节点
门式刚架边柱与屋面梁的端板连接:梁端焊竖直端板,与钢柱翼缘贴合后用高强螺栓群拉紧,柱内在梁上下翼缘处设横向加劲板,柱旁并立女儿墙柱。
- 3.2边柱横向连接节点
边柱顶焊水平顶板,屋面梁的下翼缘平放其上,两排高强螺栓自下而上穿过顶板与梁翼缘;梁腹板在柱翼缘对应位置设加劲板,柱旁设女儿墙柱。
- 3.3中柱竖向连接节点
门式刚架中柱顶部与左右两跨屋面梁的端板连接:两块竖直端板分别贴住中柱两侧翼缘,用高强螺栓群拉紧,梁端设三角加劲板,柱内在梁翼缘高度设横向加劲板。
- 3.4中柱横向连接节点
屋面梁连续跨过中柱柱顶:柱顶焊水平顶板,梁下翼缘落在顶板上,由柱内向上穿的高强螺栓成对锁紧;梁腹板在柱翼缘线上设加劲板。
- 3.5抗风柱、摇摆柱与梁连接节点
山墙抗风柱(摇摆柱)上端与屋面梁的铰接节点:梁底伸下一块开竖向长圆孔的连接板,与柱腹板用高强螺栓贴合连接,只传水平风荷载,不传竖向力。
第4节 系杆
第6节 檩条系统
- 6.1屋面Z型檩条节点
屋面 Z 型檩条通过焊在钢梁顶面的檩托板用普通螺栓固定,相邻两根檩条在梁上方按大头、小头相扣搭接,并用隅撑把檩条与梁拉结。
- 6.2屋面C型檩条节点
屋面 C 型檩条在钢梁上方对接,腹板用普通螺栓固定在工厂焊好的檩托板上,檩条下翼缘再用隅撑与钢梁拉结。
- 6.3檐口天沟节点
檐口天沟坐在柱顶的两根槽形托架上,一侧贴着女儿墙柱、另一侧挨着屋面梁;托架用普通螺栓固定在钢柱顶板上。
- 6.4隅撑及拉条连接节点
檩条在梁上由檩托固定后,用隅撑稳住下翼缘,再沿坡向在檩条腹板之间拉直拉条、斜拉条和带撑杆的拉条,把一排檩条连成整体并保持间距。
- 6.5墙面檩条安装节点
墙面檩条(C 型钢,开口朝上)平放在焊于钢柱外翼缘的檩托板上,用两颗竖向普通螺栓固定;檩条之间再用直拉条、撑杆套管和斜拉条定位。
第2章 框架结构
第1节 柱脚
第2节 钢柱工地对接
- 2.1实腹式钢柱对接一
多高层 H 型钢柱的工地对接:上下节柱靠翼缘外侧的连接耳板加双夹板、普通螺栓临时定位,翼缘和腹板再用带焊接垫板的坡口焊缝全熔透焊接。
- 2.2实腹式钢柱对接二
十字型钢柱的工地对接:四块翼缘外侧各带一组临时连接耳板、双夹板和普通螺栓,吊装定位后按翼缘、腹板分别用带焊接垫板、引弧板的坡口焊缝全熔透焊接。
- 2.3空腹式钢柱对接一
箱形钢柱的工地对接:四个柱面外侧各设一组临时连接耳板,用双夹板和普通螺栓把上下节柱固定,柱内壁贴焊接垫板,四面坡口焊缝全熔透焊接。
- 2.4空腹式钢柱对接二
圆管钢柱的工地对接:管外四个方向各设一组临时连接耳板,用双夹板和普通螺栓临时固定,管内壁贴衬环,沿圆周做一圈坡口全熔透环焊缝。
第3节 梁柱连接
- 3.1梁柱刚接节点1
圆钢管柱与 H 型钢梁的刚接:柱外在梁翼缘标高各焊一道圆环加劲板,梁上下翼缘与圆环对接焊,腹板用高强螺栓栓接在管壁连接板上。
- 3.2梁柱刚接节点2
圆钢管柱在工厂先焊好四向 H 型钢牛腿,现场把钢梁与牛腿对接:上下翼缘对接焊,腹板用连接板和高强螺栓拼接。
- 3.3梁柱刚接节点3
H 型钢柱的翼缘外侧在工厂焊好 H 型钢牛腿,现场把钢梁与牛腿对接:翼缘全熔透焊,腹板连接板加高强螺栓;柱内对应梁翼缘处设水平加劲肋。
- 3.4梁柱刚接节点施工顺序
以圆管柱的刚接节点为例,讲现场安装次序:梁吊装就位、临时螺栓定位、安装并拧紧高强螺栓、焊翼缘、除锈补涂,先栓后焊。
- 3.5梁柱铰接节点1
圆钢管柱与 H 型钢梁的铰接:柱上焊一块竖向连接板(耳板),梁腹板用一列高强螺栓栓接,梁翼缘与柱脱开,只传剪力不传弯矩。
- 3.6梁柱铰接节点2
圆钢管柱与 H 型钢梁的铰接,连接板上布置两列高强螺栓,抗剪能力比单列更高;梁翼缘仍与柱脱开,节点只传剪力。
- 3.8梁柱连接隅撑节点
方钢管柱四向接 H 型钢梁(翼缘焊、腹板栓),并在相邻两根梁的上翼缘之间用角钢拉一道水平隅撑,给梁的受压翼缘提供侧向支撑。
第4节 主次梁连接
第5节 支撑连接
第3章 桁架结构
第1节 平面桁架
- 1.1箱型截面上弦节点
平面桁架上弦为箱型截面,腹杆在节点处做成 V 形牛腿焊在弦杆下方,牛腿与腹杆在现场用夹板临时固定、对接焊接。
- 1.2箱型截面下弦节点
平面桁架下弦为箱型截面,腹杆牛腿向上斜出,与腹杆之间用连接板加高强螺栓做摩擦型拼接,对接处留缝焊接。
- 1.3H型截面上弦节点
平面桁架上弦为 H 型钢,腹杆牛腿在节点处焊在弦杆下翼缘下方,节点区弦杆腹板内设竖向加劲板;牛腿与腹杆用夹板加高强螺栓现场拼接。
- 1.4H型截面下弦节点
平面桁架下弦为 H 型钢,腹杆牛腿向上斜出,节点区弦杆腹板两侧设竖向加劲板;牛腿与腹杆先用夹板和普通螺栓临时固定,再对接焊接。
- 1.5管桁架上下弦节点
圆管平面桁架的上下弦节点:腹杆端头切成相贯口直接焊在弦杆外表面,弦杆分段在现场用连接板对接焊接,个别腹杆留到最后补装;两榀桁架交叉处,横向弦杆在主弦杆表面相贯焊接。
第4章 网架结构
第1节 螺栓球网架
第5章 劲性结构
第1节 劲性柱
第2节 劲性梁柱节点
第6章 装配式结构
第1节 钢管束结构
- 1.1预埋件大样图
钢管束墙底部的预埋件:一块 L 形预埋钢板,下面挂两排光圆钢筋锚筋并以角钢支撑立在筏板底筋上;管束墙落在预埋钢板上,用柱脚加强板、马板和现场角焊缝固定。
- 1.2连续方管剪力墙节点
钢管束墙由一排排方管并肩焊成,转角处用一根转角方管把两个方向的墙连成整体;墙面上焊楼承板托板托住压型板,墙端焊带螺栓孔的连接板去接相邻构件。
- 1.3不连续方管剪力墙节点
钢管束墙的一段肢里夹着几根 U 型钢,墙端通过连接板与箱型钢柱栓接;另一端的墙面上伸出钢梁牛腿,用加强钢板补强,楼承板托板沿墙面通长设置。
- 1.4钢管束剪力墙对接节点
上下两节钢管束在对接端板处对齐,先用耳板加双夹板、C 级普通螺栓临时拉住定位,再焊水平对接焊缝;焊完后拆掉可拆卸耳板。
- 1.5钢管束与钢梁连接节点
钢梁与钢管束墙采用栓焊连接:墙面先贴加强钢板,焊上连接板,梁腹板用螺栓固定,翼缘现场焊接并在上下设梁连接加劲板;墙面托板上方留一排钢筋预留孔供楼板钢筋穿过。
- 1.6楼板钢筋与钢管束连接节点
楼板钢筋与管束墙的连接靠插筋:钢筋桁架楼承板铺好后,把楼板插筋从墙面预留孔伸入管束,再在梁间绑扎通长的楼板钢筋,一并浇入楼板和管束混凝土。
- 1.7内灌混凝土节点
钢管束拼装就位后,往每根方管腔内灌自密实混凝土;管束顶面焊带孔的端板,下节管束的预留插筋从端板孔里伸出去,为上节管束的安装和混凝土连接做准备。
- 1.8钢管束变截面节点
高层下部墙厚、上部墙薄时,管束要变截面:大截面管束顶部焊对接端板,小截面管束坐在端板上,四周用焊缝对接,端板上按小截面的方管腔体开孔。
第7章 钢结构楼板体系
第1节 钢筋桁架楼承板
- 1.1梁上搭接节点
钢筋桁架楼承板在中间钢梁上对接的做法:两侧板的底模各自搭上钢梁上翼缘,桁架端部设支座竖向、水平钢筋,板缝处现场咬合,梁顶用栓钉与混凝土连成组合梁,梁上再配附加钢筋和支座负筋。
- 1.2与混凝土剪力墙连接节点
钢筋桁架楼承板一端搭在混凝土剪力墙侧面的支承角钢上,角钢焊在墙面预埋件上;剪力墙预留的钢筋伸进板内,与板里的钢筋连成整体。
- 1.3悬挑部位节点
楼承板挑出钢梁外侧时,在悬挑端用 L 形封边钢板收口:封边板底边搭在梁上翼缘上点焊,桁架上弦与封边板点焊;板内附加钢筋沿板底铺设,端部向上弯起锚固。
- 1.4洞口节点
楼承板开较大洞口的做法:先在洞口四周用型钢框出加强框、两端焊在钢梁腹板上,再沿洞边立封边钢板围住混凝土,楼承板铺到加强框边,沿洞边补焊栓钉。
- 1.5降板节点
同一根钢梁两侧楼板标高不同的做法:普通区域的板搭在梁上翼缘上,降板区域的板落在焊于梁腹板的支承角钢上;梁顶用负弯矩钢筋把两区上层钢筋连通。
- 1.6柱边支撑节点
楼承板在柱边被切断时,板端失去钢梁支承:在柱面上焊一段段小角钢作支托,把板端托住,再铺板、焊栓钉;梁和柱的交接处板端就靠这些角钢落位。
第2节 压型钢板楼板
第3节 可拆卸钢筋桁架楼承板
- 3.1可拆卸钢筋桁架楼承板大样
钢筋桁架通过专用卡扣固定在可周转的底模上:施工荷载由桁架承担,混凝土达到强度后拆走底模,楼板底面即是混凝土面。
- 3.2梁上搭接节点
两侧的钢筋桁架楼承板在钢梁上对接:底模落在梁翼缘上,梁顶焊剪力钉,梁上方补支座负筋和附加钢筋,把两侧楼板连成整体。
- 3.3悬挑部位节点
楼板在边梁外悬挑时,用封边钢板兜住混凝土边缘,悬挑段靠上、下两层附加钢筋网加强,封边钢板点焊固定在钢筋和梁翼缘上。
- 3.4降板节点
同一根钢梁两侧楼面有高差时,降板一侧的底模由工厂焊在梁腹板上的支承角钢托住,负弯矩钢筋从普通区域越过梁顶后下弯,伸入降板区域。
- 3.5柱边支撑节点
楼承板铺到钢柱边时,板角无法搭在梁上,要在柱面上预先焊支承角钢,底模和桁架端部落在角钢上,再与周围的钢梁、剪力钉一起浇筑成整体。
第4节 叠合板
第8章 支座体系
第9章 围护体系
第1节 金属屋面
- 1.1屋脊做法
金属屋面板在脊线两侧各自断开留缝,缝下垫通长的加强背板、板端立金属堵头,最后扣上屋脊盖板;整个构造坐在两侧檩条上,由滑动支架托住屋面板。
- 1.2檐口做法
屋面板的檐口端伸进贴着墙面的檐口天沟,天沟由 Z 型支撑件托住并固定压条;墙面板高出屋面做成女儿墙,屋面梁搭在钢柱顶上。
- 1.3雨棚做法
在金属墙面上挑出的小雨棚:方管从墙面檩条旁的转接板挑出并找坡,上铺压型顶板、下封平底板,靠墙处用泛水件和堵头收口,前端用檐口收边包住。
- 1.4外天沟做法
外挂天沟悬在墙外,屋面板伸出墙面压在天沟上方;天沟外沿用拉条与屋面板连接,靠墙的一侧做高,外侧做低。
- 1.5伸缩缝做法
屋面在结构伸缩缝处断开:两侧檩条各自断头,檩条上用两层滑动组件托住板端,让屋面板能随温度自由伸缩,缝上扣一道伸缩缝盖板遮雨。
- 1.6采光板做法
金属屋面上嵌入屋面采光板:采光板的波形与相邻压型板一致,同样靠滑动支座固定在檩条上,两侧搭接处打胶密封,用来给厂房引入天然光。
- 1.7山墙做法
金属屋面与山墙(高出屋面的女儿墙)相交处的收边构造:屋面板在墙边不固死,靠滑动组件挂在檩条上;滑动收边件和滑动泛水板把墙与屋面板之间的缝遮住,让屋面板能整体热胀冷缩。
- 1.8雨棚连接板做法
金属雨棚上设拉杆吊点时,在雨棚梁上立一块带孔的连接板,从压型板的波谷穿出;板底另垫一条加劲板,用自攻钉与雨棚板连成整体,孔口周边剪口处涂满密封胶。
- 1.9气楼节点做法一
常规的钢架气楼:在屋面钢梁上立气楼钢柱和气楼钢梁,两侧是通风窗,顶部铺气楼顶板并用屋脊盖板封脊;窗下靠泛水收边与屋面板衔接,窗口上下各有收边件,端部用金属堵头封口。
- 1.10气楼节点做法二
圆弧形的采光天窗(气楼):屋面钢梁上设天窗基座,基座上立支撑骨架和圆弧钢骨架,外包弯弧的金属屋面板,两侧用气楼天沟排水、泛水板与平屋面板收口,端部封天窗侧封板。
第2节 柔性屋面
- 2.1构造大样图
柔性屋面的分层构造:檩条上架压型钢板底板,依次铺隔汽层、双层错缝岩棉和高分子防水卷材,卷材之间热风焊接成整张防水层,保温棉和卷材各用垫片加螺钉固定。
- 2.2天沟做法
柔性屋面檐口处的金属天沟:天沟坐在钢柱顶和钢梁端,靠托架与撑杆定位,屋面卷材翻入沟内与沟壁热风焊接,外侧是夹芯的女儿墙,顶部用盖帽收口。
- 2.3管道出屋面做法
管道穿过柔性屋面的防水收口:管根先铺一圈附加卷材,再把泛水卷材包住管子向上翻起,顶端用不锈钢抱箍箍紧,周边的卷材另用压条加螺钉固定。
- 2.4屋脊做法
柔性屋面的屋脊:两坡底板在脊线处留缝,缝下用内收边托底、缝里塞泡沫棒,大面卷材在脊线两侧收头后,再盖一条跨脊的附加卷材并热风焊接,边上加压条。
第3节 金属墙面
- 3.1高低跨做法
金属墙面与低跨屋面相接的高低跨节点:高跨墙由内板、墙檩、保温棉和外板组成,低跨屋面板靠墙一端用金属堵头封住板肋,上面再盖一道固定泛水板把缝压严。
- 3.2山墙(女儿墙)做法
山墙(女儿墙)与屋面板相接的收边:墙面由外板、保温和墙檩组成,屋面板靠滑动组件落在檩条上,墙面一侧装泛水收边与封口泛水板,屋面板下方用内墙收边件封住保温层内侧。
- 3.3槛墙泛水节点做法
槛墙上带窗户的墙面泛水节点:槛墙顶面由内、下、外三段泛水收边连成窗台防水,窗顶另设上泛水收边,窗上的墙面由内板、保温棉和外板组成,必须在内外墙板安装前先装好泛水。
- 3.4窗框节点做法一
金属墙面开窗的窗顶、窗台做法:窗上下各留一块墙板,窗台用带凹槽的下泛水收边承接下块外板,窗顶用上泛水收边压住窗口并滴水,窗框与内板之间再补一道内泛水收边。
- 3.5窗框节点做法二
金属墙面开窗的两侧收口:洞口两边各立一根竖向檩条(方管)托住墙板,外板端部由外泛水收边遮盖,檩条与窗框之间的缝塞收边衬件,内侧再盖一道内泛水收边。
- 3.6门框节点做法一
金属墙面开门的门顶做法:墙板底部由一根方管形的门顶檩条托住,檩条下口装泛水收边并做成鹰嘴滴水,外板由竖向几字件支撑,保温层夹在内外板之间。
- 3.7门框节点做法二
金属墙面开门的门侧做法:门洞边立竖向檩条(方管)收口,墙板端部由一条通高的泛水收边包住外角,外板、保温层和内板都在这里终止。
- 3.8伸缩缝节点做法
金属墙面跨结构伸缩缝处的做法:缝两侧的墙板各自独立(外板、保温层、内板都断开),缝的外侧用外收边件、内侧用内收边件盖住,两块墙板可以各自热胀冷缩。
- 3.9墙面中缝做法(横板)
横向排板的金属墙面,板长方向的接缝落在钢柱位置:缝两侧的外板各自收头,缝内用竖向几字件托底、泡沫堵头塞缝,外面再扣一条中缝收边件,把缝遮严并留出板的热胀冷缩空间。
- 3.10墙面转角做法(横板)
横向排板的金属墙面在阳角处的构造:两面墙的檩条、内板、保温各自收到角上,竖向几字件在角部托住两侧外板的端头,外面用一条 L 形外收边件扣住转角,室内一侧再用内收边件封角。
- 3.11雨棚连接板节点
雨棚(或遮阳板、挑檐)的悬挑件要从墙面外板里穿出来:连接板在墙内与檩条相连,外板按连接板厚度开一个剪口,剪口四周用加劲板补强,缝隙全部打密封胶,防止从这里渗水。
- 3.12横、竖排板效果图
同一套墙架(钢柱、墙面檩条、内板、保温)上,外板既可以竖着排,也可以横着排。左边是竖排板,板长沿竖向,顶上扣女儿墙盖帽;右边是横排板,板长沿水平方向,要先装竖向几字件再挂板。
- 3.13女儿墙节点
金属墙面高出屋面的女儿墙做法:内外两侧都包板,中间填保温,顶部用双抱檩条或方管做骨架,竖向几字件托住外板,最上面扣盖帽;盖帽下面每隔一段垫一块衬件,防止盖帽被压凹。
第10章 钢结构桥梁
第1节 钢箱梁
- 1.1钢箱梁断面大样
钢箱梁由桥面顶板、底板、腹板围成封闭箱室,顶板和底板上用 U 肋、T 肋加劲,箱内每隔一段设带过人孔的横隔板保持断面形状;按箱室数量分为单箱单室、单箱多室等。图中左为三箱室,右为单箱室,各取 6 m 一段。
- 1.2钢箱梁现场组装节点
大跨钢箱梁在工厂按分块制作,运到现场再拼成整体:顶板、底板和腹板各自分块,纵向和横向接缝在现场焊接,相邻分块的接缝要相互错开,不能集中在同一条线上。
- 1.4焊缝要求
桥梁钢结构现场常用的四种焊缝:单边 V 型全熔透、角焊缝、部分熔透坡口焊与角焊缝组合、X 型全熔透,图中把每一种的坡口形状和焊缝断面拉出一段来表达。
- 1.5拉索(吊杆)做法
拱桥的吊杆把桥面钢梁挂在拱肋上:上下两端各有一副耳板,吊杆端部的叉头夹在耳板中间,用销轴连接;吊杆中部有调节套筒,用来调整吊杆力和桥面标高。