构件组装与预拼装
第 6 / 11 课
对应图集 / 规范:GB 50205-2020、GB 55006-2021
依据 GB 50205-2020《钢结构工程施工质量验收标准》(2020 年 8 月 1 日起实施,替代 GB 50205-2001)整理。GB 55006-2021《钢结构通用规范》自 2022 年 1 月 1 日起实施,本标准原有 12 条强制性条文(第 4.2.1、4.3.1、4.4.1、4.5.1、4.6.1、4.7.1、5.2.4、6.3.1、8.2.1、11.4.1、13.2.3、13.4.3 条)同时废止,相关强制要求以通用规范对应条文为准,对应关系见「验收怎么划分、怎么判合格」一课的汇总表。课文用自己的话转述,条号与数值保留;实际验收以现行标准原文、设计文件和合同约定为准。
第 8、9 章是加工厂出厂前最后一道关:先把板材、型材拼成合格的部件,再组装成构件,量外形尺寸;必要时在厂内做一次预拼装,把安装问题提前暴露。顺序上有硬规定:板材、型材的拼接要在构件组装前进行;构件要在部件组装、焊接、校正并经检验合格后才组装;隐蔽部位要在焊接、栓接和涂装检查合格后才封闭(第 8.1.4 条)。
部件拼接与对接(第 8.2 节)
钢材、钢部件拼接或对接的焊缝质量等级要满足设计;设计无要求时采用不低于二级的熔透焊缝,直接承受拉力的焊缝采用一级熔透焊缝,全数检查超声波探伤报告(第 8.2.1 条)。下表是拼接位置和长度的几何要求,全数检查,用观察和钢尺。
| 对象 | 要求 |
|---|---|
| 焊接 H 型钢 | 翼缘板拼接缝与腹板拼接缝错开间距不宜小于 200 mm;翼缘板拼接长度不小于 2 倍翼缘板宽且不小于 600 mm;腹板拼接宽度不小于 300 mm、长度不小于 600 mm |
| 箱形构件侧板 | 拼接长度不小于 600 mm,相邻两侧板拼接缝间距不宜小于 200 mm;侧板宽度方向不宜拼接,截面宽度超过 2400 mm 确需拼接时,最小拼接宽度不宜小于板宽的 1/4 |
| 热轧型钢 | 可用直口全熔透焊接拼接,拼接长度不小于 2 倍截面高度且不小于 600 mm;动载或有疲劳验算要求时应满足设计要求 |
| 钢管接长(卷制成型的除外) | 每个节间宜为一个接头;管径 d ≤ 800 mm 时最短接长长度不小于 600 mm,d > 800 mm 时不小于 1000 mm |
| 钢管纵向焊缝与支管 | 相邻管节或管段的纵向焊缝沿弧长方向错开,不小于 5 倍壁厚;主管拼接焊缝与相贯支管焊缝间距不小于 80 mm |
组装(第 8.3 节)
吊车梁有两条主控项目(第 8.3.1 条):下翼缘不得焊接工装夹具、定位板、连接板等临时工件;吊车梁和吊车桁架组装、焊接完成后,在自重荷载下不允许有下挠。检验时构件直立、两端支撑,用水准仪和钢尺检查,全数检查。
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 截面高度 h < 500 | ±2.0 |
| 截面高度 500 ≤ h ≤ 1000 | ±3.0 |
| 截面高度 h > 1000 | ±4.0 |
| 截面宽度 b | ±3.0 |
| 腹板中心偏移 e | 2.0 |
| 翼缘板垂直度 | b/100,且不大于 3.0 |
| 弯曲矢高(l 为 H 型钢长度) | l/1000,且不大于 10.0 |
| 扭曲 | h/250,且不大于 5.0 |
| 腹板局部平面度 t ≤ 6 | 4.0 |
| 腹板局部平面度 6 < t < 14 | 3.0 |
| 腹板局部平面度 t ≥ 14 | 2.0 |
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 对口错边 | t/10,且不大于 3.0 |
| 对口间隙 | 1.0 |
| 搭接长度 | ±5.0 |
| 缝隙 | 1.5 |
| 高度 h | ±2.0 |
| 垂直度 | b/100,且不大于 3.0 |
| 中心偏移 e | 2.0 |
| 型钢错位:连接处 / 其他 | 1.0 / 2.0 |
| 箱形截面高度 h、宽度 b | ±2.0 |
| 箱形截面垂直度 | b/200,且不大于 3.0 |
桁架结构组装时,杆件轴线交点偏移不宜大于 4.0 mm;按构件数抽 10%(不少于 3 件),每个抽查构件再按节点数抽 10%(不少于 3 个节点),尺量检查(第 8.3.4 条)。
端部铣平及顶紧接触面(第 8.4 节)
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 两端铣平时构件长度 | ±2.0 mm |
| 两端铣平时零件长度 | ±0.5 mm |
| 铣平面的平面度 | 0.3 mm |
| 铣平面对轴线的垂直度 | l/1500 |
设计要求顶紧的接触面,应有 75% 以上的面积密贴,且边缘最大间隙不应大于 0.8 mm;检验方法是用 0.3 mm 的塞尺,塞入面积应小于 25%,全数检查(第 8.4.2 条)。外露铣平面和顶紧接触面要做防锈保护(第 8.4.3 条)。
构件外形尺寸(第 8.5 节)
第 8.5.1 条列出的是外形尺寸主控项目,全数检查、用钢尺量。它们大多直接关系到现场能不能顺利装上。
| 项目 | 允许偏差 |
|---|---|
| 单层柱、梁、桁架受力支托(支承面)表面至第一安装孔距离 | ±1.0 |
| 多节柱铣平面至第一安装孔距离 | ±1.0 |
| 实腹梁两端最外侧安装孔距离 | ±3.0 |
| 构件连接处的截面几何尺寸 | ±3.0 |
| 柱、梁连接处的腹板中心线偏移 | 2.0 |
| 受压构件(杆件)弯曲矢高(l 为构件长度) | l/1000,且不大于 10.0 |
| 构件 | 项目 | 允许偏差 |
|---|---|---|
| 单节钢柱 | 柱底面到柱端最上一个安装孔距离 l | ±l/1500,且不超过 ±15.0 |
| 单节钢柱 | 柱底面到牛腿支承面距离 l1 | ±l1/2000,且不超过 ±8.0 |
| 单节钢柱 | 柱身弯曲矢高(H 为柱高) | H/1200,且不大于 12.0 |
| 单节钢柱 | 柱脚底板平面度 / 柱脚螺栓孔中心对柱轴线距离 | 5.0 / 3.0 |
| 多节钢柱 | 一节柱高度 H / 两端最外侧安装孔距离 | ±3.0 / ±2.0 |
| 多节钢柱 | 柱身弯曲矢高 | H/1500,且不大于 5.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 梁长度 l:端部有凸缘支座板 / 其他形式 | 0~-5.0 / ±l/2500,且不超过 ±5.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 拱度:设计要求起拱 / 设计未要求 | ±l/5000 / 10.0~-5.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 侧弯矢高 / 吊车梁上翼缘与轨道接触面平面度 | l/2000,且不大于 10.0 / 1.0 |
| 钢桁架 | 最外端两个孔或两端支承面最外侧距离 l ≤ 24 m | +3.0 / -7.0 |
| 钢桁架 | 同上,l > 24 m | +5.0 / -10.0 |
| 钢桁架 | 跨中高度 / 支承面到第一个安装孔距离 | ±10.0 / ±1.0 |
| 构件 | 项目 | 允许偏差 |
|---|---|---|
| 单节钢柱 | 牛腿面的翘曲 Δ | 2.0 |
| 单节钢柱 | 柱身扭曲:牛腿处 / 其他处 | 3.0 / 8.0 |
| 单节钢柱 | 柱截面几何尺寸:连接处 / 非连接处 | ±3.0 / ±4.0 |
| 单节钢柱 | 翼缘对腹板垂直度:连接处 / 其他处 | 1.5 / b/100,且不大于 5.0 |
| 多节钢柱 | 铣平面到第一排安装孔距离 a | ±1.0 |
| 多节钢柱 | 一节柱的柱身扭曲 | h/250,且不大于 5.0 |
| 多节钢柱 | 牛腿端孔到柱轴线距离 l2 | ±3.0 |
| 多节钢柱 | 牛腿的翘曲或扭曲 Δ:l2 ≤ 1000 / l2 > 1000 | 2.0 / 3.0 |
| 多节钢柱 | 柱截面尺寸:连接处 / 非连接处 | ±3.0 / ±4.0 |
| 多节钢柱 | 柱脚底板平面度 | 5.0 |
| 多节钢柱 | 翼缘板对腹板垂直度:连接处 / 其他处 | 1.5 / b/100,且不大于 3.0 |
| 多节钢柱 | 柱脚螺栓孔对柱轴线距离 a / 箱形截面连接处对角线差 | 3.0 / 3.0 |
| 多节钢柱 | 箱型、十字形柱身板垂直度 | h(b)/150,且不大于 5.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 端部高度 h:h ≤ 2000 / h > 2000 | ±2.0 / ±3.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 扭曲 | h/250,且不大于 10.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 腹板局部平面度:t ≤ 6 / 6 < t < 14 / t ≥ 14 | 5.0 / 4.0 / 3.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 翼缘板对腹板垂直度 | b/100,且不大于 3.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 箱形截面对角线差 | 3.0 |
| 焊接实腹钢梁 | 箱形截面两腹板至翼缘板中心线距离 a:连接处 / 其他处 | 1.0 / 1.5 |
| 焊接实腹钢梁 | 梁端板的平面度(只允许凹进)/ 梁端板与腹板的垂直度 | h/500,且不大于 2.0 / h/500,且不大于 2.0 |
| 钢桁架 | 跨中拱度:设计要求起拱 / 设计未要求 | ±l/5000 / +10.0、-5.0 |
| 钢桁架 | 相邻节间弦杆弯曲 / 檩条连接支座间距 a | l1/1000 / ±3.0 |
| 钢管构件 | 直径 d / 构件长度 l | ±d/250,且不超过 ±5.0 / ±3.0 |
| 钢管构件 | 管口圆度 / 管端面管轴线垂直度 | d/250,且不大于 5.0 / d/500,且不大于 3.0 |
| 钢管构件 | 弯曲矢高 / 对口错边 | l/1500,且不大于 5.0 / t/10,且不大于 3.0 |
| 墙架、檩条、支撑系统构件 | 构件长度 l / 两端最外侧安装孔距离 l1 | ±4.0 / ±3.0 |
| 墙架、檩条、支撑系统构件 | 弯曲矢高 / 截面尺寸 | l/1000,且不大于 10.0 / +5.0、-2.0 |
| 钢平台、钢梯、栏杆 | 平台长度和宽度 / 两对角线差 |l1 - l2| / 支柱高度 | ±5.0 / 6.0 / ±3.0 |
| 钢平台、钢梯、栏杆 | 平台支柱弯曲矢高 / 平台表面平面度(1 m 范围内) | 5.0 / 6.0 |
| 钢平台、钢梯、栏杆 | 梯梁长度 l / 钢梯宽度 b / 钢梯安装孔距离 a | ±5.0 / ±5.0 / ±3.0 |
| 钢平台、钢梯、栏杆 | 钢梯纵向挠曲矢高 / 踏步(棍)间距 a1 | l/1000 / ±3.0 |
| 钢平台、钢梯、栏杆 | 栏杆高度 / 栏杆立柱间距 | ±3.0 / ±5.0 |
钢管构件表注:方矩形管的 d 取长边尺寸。钢管直径允许偏差(表 8.5.7)是 d/250,与上一节弯曲成型后的 d/200(表 7.3.7)不是一张表,别混用。
| 截面类型 | 项目 | 允许偏差(mm) |
|---|---|---|
| 双箱体 | 箱形截面高度 h,连接处 | ±4.0 |
| 双箱体 | 箱形截面高度 h,非连接处 | +8.0 / -4.0 |
| 双箱体 | 翼板宽度 b | ±2.0 |
| 双箱体 | 腹板间距 b0 | ±3.0 |
| 双箱体 | 翼板间距 h0 | ±3.0 |
| 双箱体 | 垂直度 Δ | h/150,且不大于 6.0 |
| 三箱体 | 箱形截面尺寸 h,连接处 | ±4.0 |
| 三箱体 | 箱形截面尺寸 h,非连接处 | +8.0 / -4.0 |
| 三箱体 | 翼板宽度 b | ±2.0 |
| 三箱体 | 腹板间距 b0 | ±3.0 |
| 三箱体 | 翼板间距 h0 | ±3.0 |
| 三箱体 | 垂直度 Δ | 不大于 6.0 |
| 特殊箱体 | 箱形截面尺寸 h,连接处 | ±5.0 |
| 特殊箱体 | 箱形截面尺寸 h,非连接处 | +12.0 / -5.0 |
| 特殊箱体 | 翼板间距 b0(原表如此称呼) | ±3.0 |
| 特殊箱体 | 翼板间距 h0 | ±3.0 |
| 特殊箱体 | 垂直度 Δ | h/150,且不大于 5.0 |
| 特殊箱体 | 箱形截面尺寸 b | ±2.0 |
用法:复杂截面柱要分「连接处」和「非连接处」看——连接处(要与别的构件对接的位置)更严,非连接处允许往大里偏(+8 或 +12),但往小里只许 -4 或 -5。详图上标箱体尺寸时,先标明哪一段是连接处。
预拼装(第 9 章)
- 通用规定:支承凳或平台要测量找平,检查时要拆除全部临时固定和拉紧装置;预拼装的构件除符合本标准外还要满足设计(第 9.1.3、9.1.4 条)。
- 孔的通过率(第 9.2.1 条,主控项目,按预拼装单元全数检查):多层板叠的螺栓孔用试孔器检查——用比孔公称直径小 1.0 mm 的试孔器时,每组孔通过率不应小于 85%;用比螺栓公称直径大 0.3 mm 的试孔器时,通过率应为 100%。
- 定位和紧固(第 9.2.2 条):宜先用不少于螺栓孔总数 10% 的冲钉定位,再用临时螺栓紧固;临时螺栓在一组孔内不得少于螺栓孔数量的 20%,且不应少于 2 个。
| 构件类型 | 项目 | 允许偏差 |
|---|---|---|
| 多节柱 | 预拼装单元总长 | ±5.0 |
| 多节柱 | 预拼装单元弯曲矢高 | l/1500,且不大于 10.0 |
| 多节柱 | 接口错边 / 顶紧面至任一牛腿距离 | 2.0 / ±2.0 |
| 多节柱 | 预拼装单元柱身扭曲 | h/200,且不大于 5.0 |
| 梁、桁架 | 跨度最外两端安装孔或两端支承面最外侧距离 | +5.0 / -10.0 |
| 梁、桁架 | 接口截面错位 / 节点处杆件轴线错位 | 2.0 / 4.0 |
| 梁、桁架 | 拱度:设计要求起拱 / 设计未要求 | ±l/5000 / 0~+l/2000(不许下挠) |
| 管构件 | 预拼装单元总长 / 弯曲矢高 | ±5.0 / l/1500,且不大于 10.0 |
| 管构件 | 对口错边 / 坡口间隙 | t/10,且不大于 3.0 / +2.0~-1.0 |
| 构件平面总体预拼装 | 各楼层柱距 / 相邻楼层梁与梁之间距离 | ±4.0 / ±3.0 |
| 构件平面总体预拼装 | 各层间框架两对角线之差(Hi 为楼层高度) | Hi/2000,且不大于 5.0 |
| 构件平面总体预拼装 | 任意两对角线之差 | ΣHi/2000,且不大于 8.0 |
计算机仿真模拟预拼装(第 9.3 节)是实体预拼装的替代手段:要用正版软件,模拟的构件或单元的外形尺寸要和实物几何尺寸相同,全数检查证书等证明文件;偏差仍按表 9.2.3,用计算机仿真模拟分析检查。当模拟偏差超过本标准要求时,应转为实体预拼装(第 9.1.5 条)。
自测
- 1.焊接 H 型钢的翼缘板拼接长度,规范要求不小于多少?
- 2.设计要求顶紧的接触面,验收的合格线是什么?
- 3.关于钢吊车梁组装的主控要求,下列哪些是对的?多选
- 4.实体预拼装时用比螺栓公称直径大 0.3 mm 的试孔器检查,孔的通过率应为多少?
- 5.焊接 H 型钢截面高度 h 在 500~1000 mm 之间时,组装的截面高度允许偏差是多少?
参考行业标准图集与现行规范整理,尺寸与做法为示意,施工以设计图纸和现行规范为准。