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JGJT 395-2017 铸钢结构技术规程

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'http://t.cn/R9bs6Ga 中华人民共和国行业标准铸钢结构技术规程TechnicalspecificationforcaslsteelstructureJGJ/T395-2017"峰中国建筑工业出版社出版、发行(北京海淀三里河路9号)各地新华书店、建筑书店经销北京红光制版公司制版北京同文印刷有限责任公司印刷4际开本850X1168毫米1/32印张3%字数102千字http://t.cn/R9bs6Ga2017年8月第一版2017年8月第一次印刷定价19.00元统一书号:15112.30039版权所有翻印必究如有印装质量问题,可寄本社退换(邮政编码100037)本社网址:http.;/www.cabp.com.cn网上书店:http://www.china-building.com.cn 中华人民共和国住房和城乡建设部/、圣hL恼仁3第1472号住房城乡建设部关于发布行业标准《铸钢结构技术规程》的公告现批准《铸钢结构技术规程》为行业标准,编号为JGJ/T395-2017,自2017年9月1日起实施。本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部http://t.cn/R9bs6Ga2017年2月20日3 http://t.cn/R9bs6Ga 天津大学建筑设计研究院天津市房屋建筑钢结构技术工程中心天津市建筑设计院同济大学吴桥盈丰钢结构铸钢件制造有限公司浙江东南网架股份有限公司浙江精工钢构有限公司中国建筑股份有限公司中国建筑科学研究院中国建筑设计研究院中国建筑西南设计研究院有限公司中建钢构有限公司中建六局安装工程有限公百中冶建筑研究总院有限公司本规程主要起草人员:陈志华王存贵曹富荣曹正里程书华料:膨泉段斌范重冯远顾军郭彦林贺明玄蒋立红李海旺李永红李元齐刘红波刘界IUI鸟陆海英吕黄兵王小盾王秀m王亚峰徐瑞龙许斌闰翔宇杨来盈余流http://t.cn/R9bs6Ga张海军张品波张云富章亚红赵鹏飞赵宪忠钟戚周观根本规程主要审查人员:马克俭柴粗任庆英鲍广鉴陈敖宜范峰张其林王元清赵阳5 目次1总则-2术语和符号…..........................….........…….........….22.1术语………………………………………........………….22.2符号………………………………………………….........23基本规定………………………………………………………54材料和设计指标…........…...............…......................64.1铸钢材料..............…..................…………………….64.2连接材料.......................…...................…….........94.3设计指标………………........…………….........…….105设计和计算……………………………………………………135.1设计原则l…........……………………….........……….135.2构{牛………………………………………………………145.3连接………........……………………………………….175.4节点………………………………………………………185.5节点有限元分析原则………………………………………195.6试验……........………·…………………………………20http://t.cn/R9bs6Ga6构造规定........…........................……...............…….226.]一般规定…………………………………………………226.2连接…........………….........………………·…………226.3构件和节点........………………………………………….237铸钢件加工..........................………·…........…..........267.J一般规定…………………………………………………267.2铸造和热处理………………………………………………267.3缺陷修补………………………........………………….277.4打磨、气割和机械加工…………........……….........….296 115铸铸枝钢钢斗般装装接时般腐火护检验验收quqJnUA6吨「89生的在规呆规…….………….……qJund8l定一Fhd0&2吊组焊问………qpOu8834巧勺JqU,。oqJqJAl剖养定A吨ol山队一A吐234防防绊•.uu4哇。户口AA吨哇和监圳护卡收钢筑钢说录明保p14A哇川检视程用准问测‘..44nbEU川队阻川队录录录l23扑削削验铸建铸词名说定‘…………4b《‘H·A寸哇t口附附附本引附工…-ibnuqABC材料用焊性铸缝…能钢内--iEdpb』常件明节部点缺形陷式检OOAU拥以b《规用程标条.民AUnb吐http://t.cn/R9bs6Ga··EUQd文《b7 Contents11GeneralProvisions………........….........…...................2TermsandSymbols…........……………………………·…22.1Terms………………………………………………………22.2S严ηbols……………………………………………………253BasicRequirements…………………………........……….64MaterialsandDesignlndexes........……………………….4.1SelectionofCastSteel………………………………………64.2SelectionofConnectionMaterials……………………………910"l.3Designlndexes……………………………………………5DesignandCalculation………………….......…………..135.1DesignPrinciple……………………………………………135.2Member……………………………………………………145.3Connection…………………………………………………175.4.foint………………………………………………………185.5FEAPrinciplesofJoint……………………………………195.6Test…·…………………………………………………..20http://t.cn/R9bs6Ga6DetailingRequirements……………………………………226.1GeneralRequirements………………………………………226.2Connection…………………………………………………226.3Memb巳randJoint………·………………………………..237SteelCastingProcessing……………………………………267.1GeneralRequirements………………………………………267.2CastingandHeatTreatment………………………………267.3RepairofDefects...•............…………………………..277.4Polishing,GasCuttingandMachining………………………298 7.5SteelCastinglnspection……………………………………307.6SteelCastingAcceptanceInspection…………………………348StructureInstallation………………………………………358.1GeneralRequirements………………………………………358.2Hoisting…………………………………………………368.3Assembling………………………………………………378.4Welding……………………………………………………389ProtectionandMaintenance………………………………439.1GeneralRequirements………………………………………439.2CorrosionPrevention………………………………………449.3FirePrevention……………………………………………449.4MaintenanceandService……………………………………4410DetectionandMonitoring……………........…………….4610.1GeneralRequirements……………………………………4610.2Detection…………………………………………………4610.3Monitoring………………………………………………4711AcceptanceInspection………………........…………….50AppendixAPropertiesofCastSteel………………………52AppendixBCornrnonForrnsofBuildingCast-SteelJoint…………………………........…………….58AppendixCInteriorDefectDetectionofCast-Steelhttp://t.cn/R9bs6GaWeld…........…………….........…………….60ExplanationofWordinginThisSpecification………………64ListofQuotedStandards………........……………………….65Addition:ExplanationofProvisions…………………………699 http://t.cn/R9bs6Ga http://t.cn/R9bs6Ga N一一轴心拉力或压力;V计算截面沿腹板平面作用的剪力。2.2.2计算指标C叫一一碳当量;E-一一弹性模量;j一←抗拉、抗压、抗弯强度设计值;f,e一一端面承压强度设计值;f了、f?一一对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值;f"抗拉强度最小值;fv一一抗剪强度设计值;fy一一屈服强度;e一一剪切模量;KV2-一冲击l吸收能量;N,一一受压铸钢空心球的受压承载力设计值;N,一一受拉铸钢空心球的受拉承载力设计值;RcH一一上屈服强度;R"O.2一一-屈服强度,规定塑性延伸率为0.2%时的强度;Rm抗拉强度;α线膨胀系数;p一-质量密度;「一一正应力;http://t.cn/R9bs6Gaσ在折算应力;σl、町、σ「一一计算点处第一、第二、第三主应力;「一一剪应力。2.2.3几何参数A一一铸钢构件的毛截面面积;An←一铸钢构件的净截面面积;d一一与铸钢空心球相连的受压钢管外径;D一一铸钢空心球的外径;1-一毛截面"惯性矩;3 lw一一焊缝长度;r一一外侧倒圆角半径;S一一计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩;t一一铸钢空心球的壁厚;tmin对接接头中连接件的较小厚度;lw一一腹板厚度;W川、Wny二一对工轴矛Uy轴的净截面模量;Wx、吭一→对立轴和y轴的毛截面模量;W1x-二在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量。2.2.4计算系数及其他Ra-表面粗糙度;卢「一折算应力的强度设计值增大系数;冉u、卢my一一→弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数;ι、卢ty弯矩作用平面外稳定计算的等效弯矩系数;只、Yy一一截面塑性发展系数;S一一伸长率;鄂、币1一一受压、受拉铸钢空心球的加肋承载力提高系数;Àx、Ày--X、y轴方向的轴心受压构件长细比;伊x、伊y一一弯矩作用平面内、外的轴心受压构件稳定http://t.cn/R9bs6Ga系数;机x、伊by一一均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数;p一一轴心受压构件的稳定系数;机一-受弯构件整体稳定系数;øz一一收缩率。4 3基本规定3.0.1铸钢结构设计应在分析经济性和技术可行性的基础上,应优化地选择合理的结构体系、构件类另IJ、节点形式、连接构造、材料、加工工艺、防火和防腐蚀要求。3.0.2铸钢结构设计应采用以概率理论为基础的极限状态设计法,应用分项系数设计表达式进行计算。3.0.3铸钢结构设计的重要性系数应根据结构的安全等级、设计使用年限确定。对于局部采用的铸钢构件和节点,其重要性系数不应小于主体结构的重要性系数。3.0.4铸钢结构设计应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。3.0.5对直接承受不包括反复动力荷载的动力荷载和间接承受动力荷载以及低温环境下工作的铸钢结构,焊接时宜采用低氢型焊条。3.0.6设计文件中,除应注明设计使用年限、铸钢牌号、连接材料的型号或钢号,以及铸钢力学性能、化学成分的附加保证项目外,尚应注明铸钢结构焊接质量要求。3.0.7http://t.cn/R9bs6Ga铸钢件的构造应符合结构计算,传力可靠,减小应力集中程度。当构件在节点偏心相交时,应考虑附加弯矩的影响。3.0.8构造复杂的铸钢件承载力应通过有限元分析确定,宜通过试验验证。3.0.9铸钢件应进行正火或调质热处理,在铸造过程中应控制浇注温度和速度,铸造工艺应保证铸钢件内部组织致密、均匀。3.0.10焊接施工前,施工单位应以合格的焊接工艺评定结果为依据编制焊接工艺文件。5 4材料和设计指标4.1铸钢材料4.1.1铸钢材料应综合考虑结构的重要性、荷载特性、结构形式、应力状态、连接方法、铸钢厚度、铸造工艺、工作环境和造价等因素,选用合理的铸铜牌号、热处理工艺及材料性能保证项目。4.1.2铸钢材料应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率和碳、硅、辑、硫、磷、微量合金元素等含量的合格保证,对焊接铸钢件还应有碳当量的合格保证;对直接承受动力荷载的铸钢件应具有按其环境温度要求的冲击吸收能量合格保证。4.1.3抗震设防的铸钢结构,其材料性能应符合下列规定:1材料的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;2材料应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;3材料应有良好的焊接性和冲击韧性。4.1.4铸钢件与钢材牌号选用应符合下列规定:1焊接结构的节点与构件宜选用牌号ZG230-450H、http://t.cn/R9bs6GaZG270-480H、ZG300-500H和ZG340-550H的铸钢件,其材质和性能除应符合本规程第A.0.1条的规定外,尚应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件>>GB/T7659的规定;也可选用牌号G17Mn5QT、G20Mn5N和G20Mn5QT的铸钢件,其材料和性能应符合本规程第A.o.1条的规定;2非焊接结构的节点与构件宜选用牌号ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570和ZG340-640的铸钢件,其材质和性能除应符合本规程第A.O.2条的规定外,尚应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件>>GB/T7659的规定;6 3结构用铸钢管宜选用牌号LX235、LX345、LX390和LX420的铸钢管,其材质和性能除应符合本规程第A.O.3条的规定外,尚应符合现行国家标准《焊接结构用铸钢件))GB/T7659的规定;4当选用其他牌号的铸钢时,应提供质量证明文件,并经技术经济比较和论证后方可选用;5铸钢结构中的非铸钢构件,其钢材牌号、材质及性能宜与相关铸钢构件相匹配,并应符合现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017的规定。4.1.5铸钢件应避免壁厚急剧变化,且壁厚不宜大于1500101。当壁厚大于1000101时,其屈服强度、伸长率、收缩率和冲击吸收能量等各项材料性能指标应经试验验证合格后方可选用。4.1.6铸钢材料的力学性能试块的形状、尺寸、浇注方法和试样切取位置应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件))GB/T11352的规定。4.1.7可焊接铸钢结构的铸钢件材料性能可按表4.1.7选用;非焊接铸钢件材料性能亦可按表4.1.7选用,可不要求碳当量作为保证条件;结构用铸钢管的材料性能亦可按表4.1.7选用。表4.1.7焊接镑钢结构的选材要求工作环http://t.cn/R9bs6Ga宜选用铸钢序号荷载特性受力状态境温度要求性能项目牌号CC)ZG230-450HZG270-480H承受静力简单受力屈服强度、抗拉强度、ZG300-500H荷载或间状态(单、伸长率、收缩率、碳当>~20ZG340-550H接动力双向受力量、常温冲击吸收能量G20Mn5N荷载状态)KV2~34JLX235,LX345LX390,LX4207 续表4.1.7工作环宜选用铸钢序号荷载特性受力状态境温度要求性能项目牌号CC)ZG270-480H简单受力屈服强度、抗拉强度、ZG300-500H状态(单、伸长率、收缩率、碳当2~-20ZG340-550H双向受力量、O"C冲击吸收能量G20Mn5N状态〕KVz;;::"34JLX235,LX345ZG270-480H承受静力屈服强度、抗拉强度、ZG300-500H荷载或间伸长率、收缩率、碳当3>-20ZG340-550H按动力盘、O.C冲击吸收能量G20Mn5N荷载复杂受力KVz二~34JI.X235,I.X345状态(三向受力ZG300-500H状态)屈服强度、抗拉强度、ZG340-550Hfql长率、收缩率、碳当~-20G17Mn5QT量;、一20"C冲击吸收能G20Mn5Ni量:KV2二三34JI.X235,I.X345ZG270-480H屈服强度、抗拉强度、ZG300-500H仰~率、11ll:缩率、碳当5>-20ZG340-550Hhttp://t.cn/R9bs6Gafil;、O.C冲击1吸收能量G20Mn5N承受直接K乍二主34J简单受力LX235.l.x:l45动力荷载状态(单、或7-9度双向受力设|坊的地ZG300-500H状态)屈服强度、抗拉强度、震作用ZG3110-550H伸长率、收缩率、碳当6军三-20G17Mn5QT盘、一20"C冲击吸收能G20Mn5N盘KVz二三341I.X235,I.X3458 续表4.1.7工作环:在选用铸钢j字号荷载特性受力状态境温度要求性能项目牌号CC)ZG300-500HI屈服强度、抗拉强度、ZG340-550H{市长率、收缩率、碳当7>-20Gl7Mn5QTI盘、一20"C冲击吸收能G20ν!n5N承受直接址KVz二主34J复杂受力LX235,LX345动力荷载状态(三或7~9度向受力设防的地ZG300-500H状态)震作用屈服强度、抗拉强度、ZG340-550H伸长率、收缩率、碳当G17Mn5QT8王三-20盆、-40"C冲击吸收能G20Mn5N量KV2二三34JG20Mn5QTLX235,LX345I注1当设计要求屈强比、收缩率、低温冲击吸收能量或碳当量限值,而铸钢材料标准中元此相应指标时,应在订货时作为附加保证条件提出要求。2选用ZG牌号铸钢时,含碳量不宜大于0.22%,磷、硫含盘均不宜大于0.03%。3选用铸钢材料时,亦可按性能要求,提出降低疏、磷含量或采用热处理工http://t.cn/R9bs6Ga艺等附加技术要求,提高铸件的延性、抗冲击韧性和焊接性能。4.2连接材料4.2.1铸钢结构所用焊接材料的品种与牌号,应根据铸钢件的强度、厚度、碳当量指标、热处理条件和与相连接构件焊接要求相协调等因素,按现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017和《钢结构焊接规范))GB50661的规定,选用适用牌号和性能的焊条、焊丝和焊剂。壁厚较厚和形状复杂的铸钢件,焊接材料应根据焊接工艺评定结果确定。9 http://t.cn/R9bs6Ga 表4.3.2焊接结构用铸钢的强度设计值(N/mm2)强度设计值厚度屈服抗扣强度抗拉、抗端困承斥牌号或直径抗剪强度最小值斥和抗弯(包IJ平顶紧)(mm)IvIuff"二""16且~50175105>50且~75170100ZG230-450H290230450>75且~10015590>100且~15014580二",16且运50210120>50且~75200115ZG270-480H310270480>75且~100185105>100且~15016595二",16且~50230135>50且~75220125Z(;300-500H325300500>75且~IOO205120>100且~150185105法16且~50260150>50且~75250145ZG340-5501--l355340550>75旦~100230135>100且~150210120http://t.cn/R9bs6Ga二",16且~50185105>50且~75175lOOG17Mn5QT290240450>75且~IOO16595>100且~15015085二",16且~50230l35>50且ζ75220125G20ι1Û15N310300480G20Mn5QT>75且~IOO205120>100且~150185105注:各牌号铸钢的强度设计值按本表取值时.应保证其材质的力学性能指标符合本规程附录A中的规定。11 4.3.3结构周铸钢管的强度设计值应符合表4.3.3的规定。表4.3.3铸钢管的强度设计值(N/mm2)强度设计值壁厚屈服抗拉强度抗拉、抗端丽承ffi牌号t抗剪强度最小值压和抗弯(刨平顶紧)(mm)f,.f,fuf""""二50180105235←-一一一LX23550>GB50153和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的规定;地震区的建(构)筑物,尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范>>GB50011和《构筑物抗震设计规范》GB50191的规定。5.1.2铸钢结构设计应根据结构破坏类型和可能产生的后果,采用不同的安全等级。工业与民用建筑铸钢结构宜取二级。设计使用年限为50年时,重要性系数不应小于1.00;设计使用年限为25年时,重要性系数不应小于0.95;特殊的铸钢结构安全等级、设计使用年限应另行确定。5.1.3铸钢结构应按下列承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:1承载能力极限状态包括:构件、节点和连接的强度破坏和因过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定或节点局部稳定破坏,结构转变为机动体系和结构倾覆;http://t.cn/R9bs6Ga2正常使用极限状态包括:影响结构、构件、节点和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏。5.1.4铸钢件设计应包括下列内容:1铸钢件的几何造型设计应符合结构受力特点和相应部位的传力特点、铸造工艺、连接构造、交通运输、施工安装、缺陷检测、涂装防护和建筑美观的要求;2铸钢件的工艺设计和受力分析应根据几何造型设计进行工艺过程数值模拟,确定合理壁厚和倒圆角半径等尺寸,并制定13 工艺流程和检查项目;3铸钢件之间和铸钢件与其他结构的连接设计应考虑超厚焊缝对结构的不利影响,应采取相应的消除焊接应力的措施;设计时应考虑连接件之间的壁厚差和设置企口的要求;铸钢与普通钢材连接时宜做到力学性能相近。5.1.5铸钢件分段加工时,分段位置应选择在受力较小的部位,并应考虑施工安装时的起重能力和运输要求。5.2构件5.2.1轴心受拉、压构件,其强度和受压构件稳定性应按下列公式计算:1轴心受拉、压构件的截面强度ζfN-Aσ(5.2.1-1)σ二(5.2.1-2)2轴心受压构件的稳定性J斗ζf(5.2.1-3)cpJ-i2)式中:cr-一一正应力(N/mm;N一一轴心拉力或压力设计值(N);2)An-铸钢构件的净截面面积(mm;2)A一一铸钢构件的毛截面面积(mm;http://t.cn/R9bs6Ga2);f一-铸钢抗拉强度设计值(N/mm轴心受压构件的稳定系数,应根据铸钢构件的长细比、材料屈服强度,按现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017中b类受压构件确定。5.2.2双向受弯实腹式构件,其截面抗弯强度、抗剪强度和整体稳定性应按下列公式计算,各计算系数均应按现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017的规定采用。1截面抗弯强度14 儿1.,Mv~r一~::+一~ζf(5.2.2-1)YxWnx"YyW町、J2截面抗剪强度vsτ=瓦ζfv(5.2.2-2)3整体稳定性MM一←之一十斗」一ζj"(5.2.2-3)ψbYxWx"YyWy式中:Mx、My--同一截面处绕r轴和y轴的弯矩(N•m),对于具有强弱轴的构件::1"轴为强轴,y轴为弱轴;犯、Yy截面塑性发展系数;3Wnx、Wny对x轴和y轴的净截面模量(mm);「一一剪应力(N/mm2);V计算截面沿腹板平面作用的剪力(N);S一一计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩(mm2);I一一毛截面惯"性矩(mm");tw腹板厚度(mm);fv铸钢材料的抗剪强度设计值(N/mm2);机-一一绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数;3Wx、Wy-对工轴和y轴的毛截面模量(mm)。5.2.3http://t.cn/R9bs6Ga拉弯、压弯实腹式构件的截面强度和稳定性应按下列公式计算,各计算系数均应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定采用。1双向拉弯、压弯构件截面强度NM,Mv~r一一十一....""x一+一~一ζf(5.2.3-1)An~YxWnx~YyWny飞J2单向压弯构件平面内整体稳定性NIßImx,Mx~r(5.2.3-2)川l川1x(1-0.8忐;广J15 N"Ex=llEA/Cl.28À:)(5.2.3-3)式中:弘一一弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数;βm一一弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数;W1x一-在弯矩作用平面内对较大受压纤维的毛截面模量3(mm);N"Ex参数;2E一一弹性模量(N/mm);Àx--整体构件对工轴的长细比。3单向压弯构件平面外整体稳定性NMx___r一一十η一"Xζf(5.2.3-4)ψyAγSObWlx、J式中:伊y一一弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数;「一截面影响系数。4双向压弯构件整体稳定性NβIllXMx.ßtYMy日+(=mx......x盯1十币四VZ三f(5.2.3-5)YxWx(1-0.8兰严)吼y"y飞1V1:::XI~+η旦旦旦生+βI即My三二f(5.2.3-6)MVbxWx几Wy(1一0.8元2N"Ey=7(EA/l.28对(5.2.3-7)式中:βw一一弯矩作用平面内稳定计算的等效弯矩系数;http://t.cn/R9bs6Gaβx、卢ry一弯矩作用平面外稳定计算的等效弯矩系数;伊bx、伊by一一均匀弯曲的受弯构件整体稳定性系数;N"Ey一一参数;Ày..→整体构件对y轴的长细比。5.2.4非规则截面构件,在设计荷载作用下,构件的局部应力应采用有限元方法计算,并应符合下列规定:1有限元分析中铸钢构件宜采用实体或壳单元模拟,构件单元网格应沿构件长度、截面均匀划分;非规则构件的截面突变、构件拼接、节点连接等易产生应力集中的部位,单元网格划16 分应加密且单元的最大边长不应大于该处的最薄壁厚;2构件有限元模型的边界条件、荷载条件与初始几何缺陷条件等因素应与实际受力状态保持一致;3复杂应力状态下的强度准则可采用冯·米塞斯屈服准则;4弹塑性分析时材料本构关系可采用理想弹塑性模型或双折线强化模型模拟。5.2.5采用非线性分析获得的构件弹塑性极限承载力不宜小于其荷载设计值的1.5倍。5.3连接5.3.1铸钢结构可采用焊接连接、螺栓连接和销轴连接等连接形式(图5.3.1)。(a)焊接连接(b)螺栓连接(c)销轴连接图5.3.1连接基本形式[-铸钢件;2焊接坡口;3钢管;4一螺栓连接5http://t.cn/R9bs6Ga5-索;(杆);6连接糟7连接穿心饭;8一销孔5.3.2铸钢采用焊接连接时,可采用环形对接焊缝连接。当采用对接焊缝承受轴心拉力和轴心压力时,其强度应按下列公式计算:σ=忐;;G(5.3.2-1)σ=lf;;;;ζf了(5.3.2-2)式中:N轴心拉力或轴心压力CN);17 Lw焊缝长度(mm);tmin对接接头中连接件的较小厚度(mm),通常采用钢构件的板厚;2r:一一对接焊缝的抗拉强度设计值CN/mm);f对接焊缝的抗压强度设计值CN/mm勺。5.3.3当铸钢采用螺栓连接和销轴连接时,可按现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017的要求进行计算。5.4节点5.4.1铸钢节点承载力应按承载能力极限状态计算。承载能力极限状态、应包括铸钢节点的强度破坏、局部稳定破坏和因过度变形而不适于继续承载。常用建筑用铸钢节点形式可按本规程附录B执行。5.4.2当铸钢材料伸长率和强届比满足与铸钢强度等级对应的Q235和Q345钢材的性能指标时,圆管汇交的铸钢相贯管节点的承载力,可按现行国家标准《钢结构设计规范>>GB50017的规定验算。5.4.3当铸钢空心球节点的铸钢材料伸长率和强届比满足与铸钢强度等级对应的Q235或Q345钢材的性能指标时,与铸钢空心球相连的铸钢管轴力设计值不应大于铸钢空心球的承载力设计值。http://t.cn/R9bs6Ga5.4.4铸钢空心球的受压、受拉承载力设计值可分别按下列公式计算:Nc=O.3577crr(1+丢)(CI十r)tf(5.4今1)N,子们(d+r)tf(5.4.4-2)式中:Nc一一受压铸钢空心球的受压承载力设计值(N);77c受压铸钢空心球的加肋承载力提高系数,无加肋时,非取1.0;有加肋时,平c取1.4;18 d与铸钢空心球相连的受压钢管外径(mm);D一一铸钢空心球的外径(mm);r一一外侧倒圆角半径(mm);f一一铸钢空心球的壁厚(mm);f一一铸钢抗压、抗拉强度设计值CN/mm2);N,-受拉铸钢空心球的受拉承载力设计值CN);平t一一受拉铸钢空心球的加肋承载力提高系数,无加肋时,币1取1.0;有力IJ}的时,币1取1.1。5.4.5除本规程5.4.2条、5.4.3条和5.4.4条规定外的铸钢节点,在荷载设计值作用下,节点应力应采用有限元法按弹性计算,并应符合下列规定:σ2.<;三ßrI(5.4.5-1)σ~=jf[cσl一σ2)2+Cσ2一句)2+(σ3一川(5.4.5-2)式中:σf一一折算应力(N/mm2);卢I一一折算应力的强度设计值增大系数。当计算点各主应力全部为压应力时,卢f=1.2;当计算点各主应力全部为拉应力时,卢"f=1.0,且最大主应力应满足σlζ1.1f;其他情况时,卢"f=1.1;http://t.cn/R9bs6Gaσl、σ2、何一一计算点处第一、第二、第三主应力(N/mnn。5.4.6除本规程第5.4.2条、第5.4.3条和第5.4.4条规定外的铸钢节点,当破坏承载力不小于荷载设计值的2倍.或弹塑"性有限元分析所得的极限承载力不小于荷载设计值的2倍时,铸钢节点的强度计算可不按本规程第5.4.5条执行。5.5节点有限元分析原则5.5.1铸钢节点的有限元分析宜采用实体单元。在铸钢节点与构件连接处、铸钢节点内外表面拐角处等易于产生应力集中的部19 http://t.cn/R9bs6Ga 件和荷载作用。加载装置宜使加载值便于验证,且试验时不应发生非试验部位的损坏。5.6.6铸钢试件应具有一定的外伸尺寸,消除支座、加载等装置的约束对试验部位应力分布的影响。5.6.7铸钢试件的应力分布和裂纹发展可采用电阻应变片测试法、光纤光栅法、脆漆法或干涉仪云纹法测试。测点布置时应重点监控数值较大及应力集中部位。5.6.8试验应辅以有限元分析和对比。5.6.9检验性试验中,试验荷载不应小于荷载设计值的1.3倍;破坏性试验中,由试验确定的破坏承载力不应小于铸钢件承载力设计值的2.0倍。http://t.cn/R9bs6Ga21 6构造规定6.1一般规定6.1.1铸钢件及焊接材料应符合现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017的规定,并应保证良好的可焊性。6.1.2铸钢件与普通钢管连接可采用环形对接焊接方法,在焊接处宜做焊接槽口,铸钢管壁厚应平滑过渡到与普通钢管相当的壁厚。6.2连接6.2.1焊接连接时焊缝金属应与主体金属相适应,当不同强度的钢材连接时,可采用与低强度钢材相适应的焊接材料。铸钢件的焊接可采用以下连接形式:当铸钢件的壁厚较大时应采用带钝边的单V形坡口(图6.2.1a)和单U形坡口(图6.2.1b)形式;当铸钢件壁厚与对接钢管或钢板厚度相差不大时,可采用无坡口(图6.2.1c)形式;当对接钢管或钢板厚度较小且铸件壁厚也薄时,可采用无钝边的单V形坡口(图6.2.1d)形式。坡口形式应符合现行国家标准《钢结构焊接规范))GB50661、《气http://t.cn/R9bs6Ga焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能柬焊的推荐坡口))GB/T985.1和《埋弧焊的推荐坡口))GB/T985.2的规定。6.2.2对接焊缝位置、焊接坡口应符合设计要求,焊接坡口形式应按本规程第6.2.1条执行。6.2.3销轴连接节点的销轴孔及螺栓连接节点的螺栓孔直采用机械加工方法,设计应考虑加工余量。螺栓连接节点宜采用T形螺纹。6.2.4孔径小于100mm的非销轴和螺栓开孔,孔不经过机械加工处理且孔内穿构件时,开孔宜增加5mm;孔径不小于100mm22 2(a)单V形坡口(带钝边)(b)单U形披口l应7!毯/(c)无披口(d)单V形坡口(无争165。9~121010101216251:5~161010121"1203017~2010121416254021~2710J61620305028~3510121625406036~4510162030508046~60122025356010061~80162530408012081-11020253550100150111~1502030"1060100150注1,、Ib分别表示相邻两杆的壁厚。表6.3.4-2铸钢件外圆角半径(nml)外圆开j半径也外阴角γhttp://t.cn/R9bs6Ga<50。510~750760~105"1060~135。1360~165。>.165。4二2522246826~602446101661~15044681625tÎ::1,表示~厚。6.3.5铸钢件的重量超过20t时,可分段铸造后拼接,拼接部位应有可靠连接。6.3.6铸钢件焊接面与地面或柱顶的距离有条件时宜为800mrη~1000mm,不应小于200mmo25 7铸钢件加工7.1一般规定7.1.1铸钢件在铸造前,应进行图纸的深化和确认工作。7.1.2铸钢件的钢液熔炼宜采用碱性电弧炉,并宜使用氧化还原法使化学成分达到规定的要求。当采用感应炉设备时,应控制原材料和熔炼工艺.确保化学成分达到规定要求。7.1.3铸钢件的铸造应保证内部组织致密、均匀和形状尺寸符合设计要求,并应控制挠注温度和速度。7.1.4铸钢件加工尺寸和表面精度应符合设计要求。不满足表面精度要求时,宜采用打磨或机械加工的方法。当采用机械加工时,铸制件的硬度宜为170HBS~230HBS。7.1.5铸钢件的热处理方式宜为正火或调质。7.1.6铸钢件缺陷的焊接修补不应影响其力学性能。受弯构件的抗拉侧和受拉构件不应采用焊接修补。其他铸钢件重大焊补前应经设计单位同意,制定焊接修补方案,并应进行焊接修补工艺评定。http://t.cn/R9bs6Ga7.2铸造和热处理7.2.1铸钢件浇注前应对钢液化学成分进行炉前快速分析,合格后方可浇注。7.2.2铸钢件的重要加工丽、主要工作面和宽大平面应处于铸型的底部;壁薄而大的平面应处于铸型的底部或垂直或倾斜布置;应减少分型面数量,使型腔及主要型芯位于下型。7.2.3合型前应检查型腔和砂芯芯头的几何形状及尺寸,损坏的应修补更换,修补的砂芯应重新检查和烘干。应清除型腔、挠注系统和砂芯表面的浮砂与脏物,检查出气孔和砂芯排气通道,26 保证其畅通。7.2.4铸钢件浇注温度应根据铸钢件形状、熔炼容量、钢包及烘烤等确定。形状简单的铸钢件宜取较低的挠注温度,形状复杂或壁厚较薄的铸钢件宜取较高的浇注温度。薄壁铸钢件宜采用快速浇注1去;厚壁铸钢件宜采用慢一快一慢浇注法,并应保持一定的充型压力。7:2.5铸钢件的浇冒口去除宜采用锯需IJ、氧气切需IJ或电弧切割方法。7.2.6铸钢件表面清理宜采用|质砂、n贵丸或抛丸方法。7.2.7铸钢件热处理时应检测炉泪均匀性,并应符合现行国家标准《热处理炉有效力H热区测定方法))GB/T9452的规定,热处理工艺应考虑铸钢件的结构尺寸、化学成分和质量要求。7.2.8低合金铸钢件调质处理前宜进行正火或正火力1]回火预处理。碳质量分数在0.2%以下的低碳低合金铸钢件,可采用正火预处理,形状及尺寸不宜、洋火时,宜采用正火力[1回火取代ì)í";j质处理。7.2.9铸钢件力学性能检验不合格时,应重新热处理,热处理次数不直超过2次。7.2.JO铸钢件毛坯尺寸的允许偏差应符合设计要求或现行国家标准《铸件尺寸公差与机械加工余量))GB/T6414的规定。相邻两轴线夹角的允许偏差应为http://t.cn/R9bs6Ga士30"。7.3缺陷修补7.3.1铸钢件可用机械、局部加热和整体加热矫正,矫正后铸钢件的表面不应有明显的凹面或损伤。7.3.2铸钢件不应有飞边、毛刺、氧化皮、粘在!人热处理锈斑和表面裂纹等缺陷,表面缺陷宜用喷砂(丸)、打磨处理方法,但打磨深度不应大于允许的负偏差。7.3.3当铸钢件的缺陷较深时,宜先用风铲、砂轮等机械或火焰切割、碳弧气刨等方法消除缺陷后进行焊补。当采用碳弧气刨?7 时,应对焊接修补部位进行打磨,清除渗碳层与熔渣等杂物。7.3.4铸钢件有气孔、缩孔、裂纹等内部缺陷时,对于缺陷深度在铸件壁厚的20%以内且小于25mm或需修补的单个缺陷面2时,可进行焊接修补;当缺陷大于或等于以上尺寸积小于65cm时的重大焊补,应按本规程7.1.6条执行。7.3.5铸钢件的焊补应在最终热处理前进行,焊补后质量应符合设计及使用要求。焊补用焊条、焊丝应符合焊补工艺的规定。铸钢件同一部位的焊补次数不应多于2次。7.3.6铸钢件在焊补前,应根据其钢种、结构、形状及焊接性等进行焊接工艺评定,确定焊接预热温度。焊接修补预热泪度应高于正式施焊预热温度。7.3.7铸钢件缺陷焊补应符合下列规定:1缺陷处的粘在l氧化皮和铁锈等杂物应清除干净,直至露出金属光泽,并应力1]工成坡口;2采用火焰切割或碳弧气刨等方法清除缩松、裂纹等缺陷时,对于形状复杂、壁厚较大的铸钢件,应将铸钢件整体或局部加热至焊接预热温度后,方可焊补;3焊补裂纹缺陷时,碳弧气刨前应在裂纹两端钻止裂孔,再去除裂缝开坡口;4坡口形状应根据铸钢件缺陷的形状、尺寸等确定。7.3.8焊件表面堆焊的焊道相互搭接时,每道焊道的搭接宽度http://t.cn/R9bs6Ga不应小于1/3的焊道宽度。7.3.9焊补时应减少焊接应力,可采用锤击法,不得锤击第一层和最后一层焊缝。7.3.10对于不预热的铸钢件或采用多层焊的铸钢件,可采取分区焊补或跳焊的措施。7.3.11对加工后的缺陷进行焊补时,应在加工表面覆盖石棉或岩棉进行焊后保温。7.3.12当大小缺陷同时存在时,可交替焊补,或由大到小依次焊补。28 7.3.13返修部位应连续施焊防止产生裂纹,当中断焊接时,可采取保温措施。对一级焊缝和二级焊缝,再次焊接前,宜先进行磁粉或其他无损探伤,确认元裂纹后方可进行焊补。7.3.14铸钢件焊补后,焊接修补部位应进行机械加工或打磨,表面质量应符合设计要求。焊接修补应及时记录并存料。7.3.15铸钢件焊补后,焊补部位应100%外观检查,并应按现行同家标准《铸钢件超声检测第1部分:一般用途铸钢件》GB/T7233.1矛i]<<铸钢件磁粉检测))GB/T9444进行100%无损检测。7.4打磨、气割和机械加工7.4.1铸钢件采用打磨或气削加工的允许偏差应符合表7.4.1的规定。表7.~.J气割、气割加工的允许偏差:l]f目允许偏差零件宽度、L~度土3.0mm切削面平面度0.05/.口不应大于2.0mmi圳纹深度0.3mm局部缺口深度1.0mm精i而司主自:度2.0mmhttp://t.cn/R9bs6Ga坡口角度。O~5。钝边::!:l.Omm」注1如J切害IJ丽厚度。7.4.2铸钢件配合面机械加工时,宜采用车肖IJ、恍削、刨削和钻削等,加工表面粗糙度凡不应大于25μmo7.4.3孔加工宜采用钻削、健削加工。孔的允许偏差应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205的规定或设计要求,C级螺栓孔孔壁表面粗糙度凡不应大于25μm。7.4.4端口圆和孔机械加工的允许偏差应符合表7.4.4的规定。29 表7.4.4端口圆和孔机械加工的允许偏差项目允许偏差端口圆直径2.O~Omm孔直径。-2.0mm因l度d/200.且不大于2.0mm端而垂直度d/200.且不大于2.0mm管口曲线2.0mm同轴度1.0mm相邻两轴线夹角30"注"为铸钢件端口阪11主径或孔径。7.4.5平面、端面、边缘机械加工的允许偏差应符合表7.4.5的规定。表7.4.5平面、端面、边缘机械加工的允许偏差项自允许偏差宽度、长度士1.0mm平面平行度0.5mm加t而对轴线的垂直j支1./1500.且不应大于2.0mm平面度0.3/m2力IIT边直线度L/3000.且不应大于2.0mm相守11两边夹角30"http://t.cn/R9bs6Ga注L为平丽的边长。7.5铸钢件检验7.5.1铸钢件检验应在铸钢件生产过程中和铸钢结构拼装前完成。7.5.2铸钢件生产过程检验的内容应符合下列规定:1铸钢件表面粗糙度比较样块和评审应分别按现行国家标准《表面粗糙度比较样块铸造表面))G8fT6060.1和《铸造表30 面粗糙度评定方法))GB/T15056执行;2铸钢件表面粗糙度Rn宜为25μm~50μm,与其他构件连接的焊接端口表面粗糙度凡不应大于25μm,有超声波探伤要求的表面粗糙度应符合探伤工艺要求;3铸钢件表面应清理干净,修正飞边、毛刺,去除补贴、粘砂、氧化铁皮、热处理锈斑及可去除的内腔残余物等,不应有裂纹、未熔合和超过允许标准的气孔、冷隔、缩松、缩孔、夹砂及明显凹坑等缺陷;4铸钢件的几何形状和尺寸应符合设计要求或订货时图样、模样和合同要求。其中铸钢件圆管构件连接部位管口外径尺寸的允许偏差应符合表7.5.2的规定,同时应符合构件钢管的允许负偏差和允许对口错边量的要求;铸钢件与构件连接部位的接管角度允许偏差及耳板角度允许偏差应为土25"0表7.5.2外圆面和孔机械加工的允许偏差项目允许偏差值外困面直径d/200.且不大于2.0mm孔直径d/200,且不大于2.0mm因度d/200,且不大于2.0mm端面垂直度d/200,巨不大于2.0mm管口刷线2.0mmhttp://t.cn/R9bs6Ga同割l度1.Omm相邻两轴线夹角土25"注d为外阴直径或孔径。7.5.3铸钢件目视检验应包括下列内容:1铸钢件应逐件进行目视检验;2铸钢件应进行表面质量检验;3铸钢件应进行内腔检验,不得有可剥落的残留物;4铸钢件应进行芯撑检验,距管口200mm内的未熔合芯撑应清除,管相贯圆角处不得使用芯撑。31 7.5.4铸钢件尺寸检验应包括下列内容:1铸钢件尺寸应符合图样或合同要求;2铸钢件尺寸允许偏差应按现行国家标准《铸件尺寸公差与机械加工余量))GB/T6414执行;有特殊要求时,应在合同或技术要求中规定;3尺寸检验应逐件进行,同一外形批量生产的,可按尺寸检验批抽检,尺寸检验批量划分应执行本规程规定;4铸钢件尺寸检验应选择相应精度的量具、样板等。7.5.5铸钢件元损检测应包括下列内容:1铸钢件的无损检测应在最终热处理后进行;2铸钢件表面粗糙度应满足检测的质量等级要求;3铸钢件应逐件并100%面积进行无损检测,表面质量检测应采用磁粉或渗透检测,内部质量检测应采用超声波检测或射线检测;4超声检测应按现行国家标准《铸钢件超声检测第1部分:一般用途铸钢件))GB/T7233.1执行;5渗透检测应按现行同家标准《铸钢件渗透检测))GB/T9443执行;6磁粉检测应按现行同家标准《铸钢件磁粉检测))GB/T9444执行;7射线检测应按现行国家标准《铸钢件射线照相检测》http://t.cn/R9bs6GaGB/T5677执行;8支管管口的焊接坡口周围150mm区域及耳板上销制l孔周围半径150rnm内,合格级别应为2级,其余部位应为3级,有特殊要求时,应在合同或技术要求中规定;9存在下列情况时,铸钢件应报废:1)铸钢件裂纹深度超过铸件壁厚的70%;2)铸钢件经二次返修仍不合格的;10焊补音fS位检验标准应与铸件检验相同。7.5.6铸钢件化学成分分析应包括下列内容:32 1铸钢件应按熔炼炉进行化学成分分析;2化学分析取样方法和化学成分允许偏差应按现行国家标准《钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法ììGB/T20066和《钢的成品化学成分允许偏差ììGB/T222执行;3化学分析方法应按现行国家标准《钢铁及合金化学分析方法ììGB/T223系列标准或《碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法ììGB/T4336执行;4化学分析结果应符合本规程附录A的规定。7.5.7铸钢件力学性能试验应包括下列内容:1每台热处理炉应为一个检验批,检验试块应按现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件ììGB/T11352制备,并应与铸件同炉热处理,每检验批应取2个拉伸试样和3个冲击试样;2力学性能试验应按现行国家标准《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法ììGB/T228.1和《金属材料夏比摆锤冲击试验方法ììGB/T229执行;3冲击吸收功为3个夏比冲击试样试验结果的平均值,3个试样中可有1个试样的试验结果低于规定值,但不应低于规定值的2/3;4试验结果不符合规定时,该试验元效,应从同批试块中另取双倍试样进行检验;5力学性能检验结果应符合本规程附录A的规定;http://t.cn/R9bs6Ga6不合格再检验包括下列内容:1)拉伸试验再检验,应从同批试块中另取2个试样,每个试样的试验结果均应符合本规程附录A的规定,则该批铸件的拉伸性能合格;再检验中仍有1个试样的试验结果不合格时,供方可按本规程7.5.8条处理;2)冲击试验再检验,应从同批试块中另取3个试样,试验结果应符合本规程附录A的规定,且包括初次检验在内共6个试样试验结果的平均值应符合技术要求和合同的规定,则该批铸件的冲击吸收功合格;再检验33 结果仍不合格时,供方可按本规程7.5.8处理。7.5.8当力学性能再检验不合格时,可对该批铸件和试块重新热处理。7.5.9出厂前,应由第三方随机对铸钢件内在质量进行不少于10%的无损检测,出具抽检报告。7.6铸钢件验收7.6.1铸钢件出厂前,应对构配件的内在质量"、表面质量和尺寸精度进行验收,形成验收记录,出具出厂合格证、质量保证书和检验报告。7.6.2铸钢件安装前应对铸钢材料进行复验。7.6.3验收的批量划分应符合下列规定:1按熔炼炉次划分:由同牌号、同熔炼炉次、同炉热处理的铸钢件为一批;2按热处理炉次划分:由同牌号、同熔炼炉次、同炉热处理的铸钢件为一批;3按数量或重量划分:I书同牌号、不同熔炼炉次、同工艺多炉热处理的铸钢件,按设计确定的铸件数量或重量作为一批。7.6.4铸钢件检验项目、取样数量、取样部位、试验方法和评定方法应按本规程第7.5节执行。http://t.cn/R9bs6Ga34 8结构安装8.1一般规定8.1.1铸钢结构施工前,应编制专项施工方案,并应经施工单位技术负责人审批和监理工程师批准。8.1.2铸钢件安装前,应在铸钢件上标明重心、吊点位置等。吊装与组装宜设置吊装耳板和临时连接板。在去除吊装耳板或临时连接板时,应采用气割或碳弧气刨等方式,在距哥材3mm~5mm处切除,再用砂轮机打磨平整,严禁用锤击方式去除。8.1.3铸钢件进场时,应查验产品合格证。吊装前应清除表面杂物,并应做好安装基准标记。8.1.4安装现场应设置专门的堆场,并应采取防止铸钢件变形及表面污染的保护措施。8.1.5铸钢结构的安装方法应根据结构特点,在确保质量、安全的前提下,结合进度、经济及施工现场技术条件综合确定。8.1.6安装方法确定后,应分别对铸钢结构、吊点位置、吊装机械、临时支架和临时支架的拆除等进行计算分析;有条件时应对结构进行施工全过程仿真模拟分析。8.http://t.cn/R9bs6Ga1.7铸钢结构安装前,应对预埋件和预埋锚栓进行验收,其允许偏差应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定。8.1.8铸钢结构组装的尺寸偏差应符合设计文件和现行国家标准《钢结构下程施工质量验收规范))GB50205的规定。8.1.9铸钢结构安装测量时应考虑温度、日照和焊接变形等因素对结构变形的影响。测量验收直在相同天气条件和时间段进行。8.1.10铸钢结构安装所使用的测量器具应经计量检验部门检定35 合格,并应在有效期内。8.1.11铸钢结构在6级及6级以上的风力下不得进行吊装。8.1.12对复杂铸钢结构或设计有要求的宜在工厂进行预拼装;预拼装可采用实体预拼装或计算机辅助模拟预拼装,并应符合现行国家标准《钢结构工程施工规范))GB50755的规定。8.1.13从事铸钢焊接作业人员的有关规定应按照现行国家标准《钢结构焊接规范))GB50661执行。8.1.14对首次采用的铸钢材料、焊接材料、焊接方法、接头形式、焊接位置、焊后热处理制度以及焊接工艺参数、预热和后热措施等各种参数的组合条件,应在施工之前进行焊接工艺评定,并应符合现行国家标准《钢结构焊接规范))GB50661的规定。8.1.15铸钢结构焊接宜采用低热输入的焊接方法,可采用焊条电弧焊、气体保护电弧焊、药芯焊丝自动保护焊和等离子弧焊等。8.2吊装8.2.1铸钢结构的安装可采用高空散装法、构件节点吊装法、分条分块吊装法、滑移法、分块或整体提升法、分块或整体顶升法和整体吊装法等方法。8.2.2起重吊装设备应根据最大起吊重量、起重机性能、现场环境和作业效率等因素综合确定,并应在额定起重范围内进行吊http://t.cn/R9bs6Ga装。当起重设备附着或支承在结构上时,应取得设计单位同意,并应对结构进行验算。8.2.3铸钢结构安装单元划分应根据结构特点、单元形式、运输条件、起重设备性能和安装场地等因素综合确定。8.2.4铸钢结构吊装前,应确定吊点位置,并应对吊装构件和吊装耳板、钢丝绳、吊装带、卸扣、吊钩等进行验算。8.2.5吊装用钢丝绳、吊装带、卸扣和吊钩等吊具应经检查合格,并应在其额定许用荷载内使用。8.2.6铸钢件宜采用焊接吊装耳板进行吊装。当采用钢丝绳或36 吊装带等直接捆绑吊装时,绑扎应保证牢固可靠,并应配有相应的防滑脱措施。8.2.7在铸钢件吊装前,直在其对接口处设置11白时连接板和限位板。8.2.8铸钢件下部支撑架应牢固可靠,并应确保铸钢件吊装就位后受力平稳、定位准确。8.2.9铸钢件起吊后的空中姿态宜与实际安装位置相符。8.2.10铸钢件吊装到位后,应采用临时连接板连接固定,确认安全后方可松开吊钩。就位后的铸钢件,经测量合格后,应及时与相连构件连接,并应在形成稳定的空间结构单元后方可进行下道工序施工。8.3组装8.3.1铸钢结构组装前,组装人员应熟悉设计图、设计深化图、加工详图、安装详图和技术文件,检查铸钢件和相连构件的规格、尺寸、数量、外观等应符合设计要求。8.3.2组装焊接处的连接接触面及沿接触面30mm~50mm内的铁锈、毛刺、污垢等,应在组装前清除干净。8.3.3铸钢结构组装方式应根据结构特点、设计要求和现场吊装能力等因素确定。8.3.4铸钢结构宜在组装平台或组装胎架上组装,组装平台或组装胎架应满足强度和刚度http://t.cn/R9bs6Ga要求,保证稳定性。组装前,应画出构件中心线、端面位置线、轮廓线和标高线等基准线。8.3.5铸钢结构地面组装可采用地样法和胎模装配法等,组装时可采用立装或卧装;铸钢结构在高空组装时可采用支承架装配法,并可结合全站仪对各端口进行测量定位。8.3.6高空组装宜设置支承架、千斤顶和倒链等装置,准确调整标高和轴线位置,铸钢件各端口定位基准和测量可采用下列方法:1在铸钢件各端口外表面上引测端口中心十字线,应采用37 全站仪定位测量;2在各铸钢件端口设置十字工艺板,并在工艺板上划出端口中心点,应采用全站仪定位测量。8.3.7有起拱要求的铸钢结构组装时,起拱应符合设计要求。8.3.8铸钢结构组装时应预留焊接收缩量,焊接收缩量宜通过工艺试验确定。8.3.9铸钢结构组装允许偏差应符合表8.3.9的规定。表8.3.9锈钢结构组装允许偏差(mm)项目允许偏差节点中心偏移3.0焊缝间隙3.0对口错边1/10,且不大于3.0坡口角度。o~5。端面垂直度d/500,且不大于3.0注/-为板厚;d为直径或长边尺寸。8.4焊接8.4.1焊条、焊剂使用前应按产品说明书的要求进行烘干,焊接材料的使用应符合下列规定:1焊条、焊丝和焊剂等应储存在干燥、通风良好的地方,http://t.cn/R9bs6Ga并应由专人保管;2低氢型焊条烘干温度应为3500C~3800C,保温时间应为1.0C的保温箱;使用5h~拙,烘干后应缓冷放置于llOOC~120时应置于保温筒中;烘干后的低氢型焊条在大气中放置时间超过4h应重新烘干;重复烘干次数不直超过2次;受潮焊条严禁使用;3焊丝及导丝管应无油污、锈蚀,镀铜层应完好无损;4焊条、焊剂烘干装置及保温装置的加热、测温、控温性能应符合使用要求;CO2气体保护电弧焊使用的CO2气瓶必须装38 有预热干燥器;CO2气体纯度不应小于99.99%。8.4.2待焊铸钢件表面质量和组装质量应符合下列规定:1待焊接的表面和两侧应均匀、光沽,且应无毛刺、裂纹和其他对焊缝质量有影响的缺陷。待焊接的表面及距其边缘位置30mm~50mm内不得有影响正常焊接和焊缝质量的氧化皮、锈蚀、油脂和水等杂质。2焊缝坡口加工可采用机械加工、热切割、碳弧气刨、铲凿或打磨等方法。当采用热切割时,切割面质量应符合现行行业标准《热切割气割质量和尺寸偏差))JB/T10045.3的规定:缺棱为1mm~3mm时,应修磨平整;超过3mm时,应用直径不超过3.2mm的低氢型焊条补焊,并应修磨平整。当采用机械加工方法时,加工表面不应有台阶。3施焊前,应检查焊接部位的组装和表面清理的质量,不符合要求时.应修磨补焊合格后方能施焊。4坡口组装间隙超过较薄板厚度的2倍或大于20mm时,不应采用堆焊方法增加构件长度或减小组装间隙。5严禁在接头坡口间隙处填塞焊条头、钢筋和铁块等杂物。6待焊表面切割缺陷进行焊接修补时,应制定修补焊接工艺,并应记录存档。8.4.3铸钢结构焊接不应产生冷裂纹。焊接用铸钢当其屈服强度小于http://t.cn/R9bs6Ga300N/m时,且环境温度大于OOC时,其最低预热温度应符合表8.4.3的规定。当施焊处温度低于OOC时,应根据焊接作业环境、板厚等具体情况将表中预热温度提高,且应在焊接过程中保持最低层间温度。表8.4.3焊接用铸钢屈服强度小于300N/mm2时的最低预热温度接头部位最j事饭!享I(mm)预热温度(.C)1~2020<1~402040<1~606039 续表8.4.3接头部位最厚极厚I(mm)预热泪度("C)60<,~8080,>80100注::1当采用非低氢型焊接材料或焊接方法焊接H才.预热泪度应比表中规定的温度提高20"C;2焊接接头板厚或壁厚不同时.应按接头巾较厚饭或较厚壁选择最低预热温度;3焊接接头材质不同时.应按按头巾较高强度、较高碳当盘的钢材选择最低预热温度:4""表示焊接环境温度在O"C以上时,可不采取预热措施。8.4.4铸钢结构定位焊接应符合下列规定:1定位焊的施焊必须由持证上岗的焊工完成,焊接材料的力学性能应达到正式焊缝的要求;2定位焊焊缝与正式焊缝应具有相同的焊接工艺和焊接质量要求;3定位焊焊缝厚度不应小于3mm,且不宜超过设计焊缝厚度的2/3,定位焊焊缝长度不应小于40mm,间距直为300mm~600mm,并应填满弧坑;4定位焊焊接时,预热温度宜高于正式施焊预热温度200C~0C。定位焊焊缝存在裂纹、气孔和夹渣等缺陷时,应完全50http://t.cn/R9bs6Ga清除。8.4.5焊接前应根据焊接工艺评定制定焊接工艺操作规程,正式焊接时应严格执行焊接工艺操作规程。8.4.6焊缝表面或内部缺陷处理,应按现行国家标准《钢结构焊接规范))GB50661执行。8.4.7铸钢结构焊接环境应符合下列规定:1焊条电弧焊和自保护药芯焊丝电弧焊,其焊接作业区最大风速不宜超过8m/s,气体保护电弧焊不宜超过2m/s,当超过上述范围时,应采取有效保护措施;40 2当焊接作业区处于下列情况之一时严禁焊接:1)焊接作业区的相对湿度大于90%;2)焊件表面潮湿或暴露于雨、冰、雪中;3)焊接作业条件不符合现行国家标准《焊接与切割安全》GB9448的有关规定。3焊接环境温度低于OOC但不低于一100C时,应采取加热或防护措施,应确保接头焊接处各方向不小于2倍板厚且不小于100mm内的母材温度不低于200C和最低预热温度中二者的较高值,且在焊接过程中不应低于这一温度;4焊接环境温度低于一100C时,必须进行相应环境下的焊接工艺评定试验,并应在评定合格后再进行焊接,当不符合上述规定时,严禁焊接。8.4.8铸钢件与相连构件的厚度不同时,应作平缓过渡,其坡度最大不应超过1:2.5,并应符合现行国家标准《钢结构焊接规范>>GB50661的规定。8.4.9铸钢件多层焊接应符合下列规定:1多层焊接时应连续施焊,每一焊道完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物,发现影响焊接质量的缺陷时,应清除后方可再焊。连续焊接时,焊接道间温度应符合工艺文件要求。中断施焊时,应采取保温措施,保温效果不好时应进行后热处理,再次焊接时重新预热温度应高于初始预热温度。http://t.cn/R9bs6Ga2坡口底层焊道采用焊条电弧焊时宜使用直径不大于4mm的焊条或采用气体保护焊,底层根部焊道的最小尺寸应适宜,但最大厚度不宜超过6mm。8.4.10铸钢件焊接时,焊接工艺和焊接顺序应使构件的变形和收缩最小。有对称连接构件的节点宜对称于节点轴线同时对称焊接;元对称连接构件的节点,应先焊收缩量较大的接头,后焊收缩量较小的接头。8.4.11铸钢件焊缝缺陷的返修应符合下列规定:1焊缝金属和母材的缺陷超过相应的质量验收标准时,可41 采用砂轮打磨、碳弧气刨、铲凿或机械加工等方法彻底清除。对焊瘤、凸起或余高过大等缺陷应采用砂轮或碳弧气刨清除过量的焊缝金属;对焊缝凹陷或弧坑、焊缝尺寸不足、l皮边、未熔合、焊缝气孔或夹渣等应在完全清除缺陷后进行焊补。2经无损检测确定焊缝内部存在超标缺陷时应进行返修,返修应符合现行国家标准《钢结构焊接规范))GB50661的规定。3焊缝返修的预热泪度应比相同条件下正常焊接的预热温度提高300C~500C,并应采用低氢型焊接材料进行焊接。同一部位2次返修后仍不合格时,应重新制定返修方案,并应经设计或监理工程师认可后方可实施。http://t.cn/R9bs6Ga42 9防护和保养9.1一般规定9.1.1铸钢结构的防护设计应包括防腐与防火,并应同时兼顾平时维护与保养的可实施性。9.1.2铸钢结构的防护措施及其构造应根据工程实际、结构类型、防护要求、施工条件、工作环境、节能环保、安全可靠和经济合理等因素确定。9.1.3铸钢结构的防腐涂料和防火涂料涂装应在铸钢件加工质量验收合格后进行,检验批可按钢结构制作或钢结构安装工程检验批的划分原则执行。防火涂料涂装应在铸钢结构安装检验批和普通涂料涂装检验批施工质量验收合格后进行。9.1.4防腐涂料和防火涂料涂装环境应符合设计要求,并应有良好的通风条件。在雨、雾和灰尘条件下不应施工。无设计要求时,环境温度宜为50C~380C,相对湿度不宜大于85%。涂装构件表面温度应高于露点温度30C以上。9.1.5防腐涂料和防火涂料涂装种类、涂装遍数和涂层厚度均应符合设计要求。涂层应均匀,无明显皱皮、流坠、针眼和气泡等,不应误涂、漏涂、脱皮和返锈http://t.cn/R9bs6Ga。涂层干漆膜总厚度的允许负偏差应为25μm,每遍涂层干漆膜厚度的允许负偏差应为5μm。9.1.6防腐涂料和防火涂料涂层附着力的测试应按现行国家标准《漆膜附着力测定法))GB/T1720或《色漆和清漆漆膜的划格试验))GB/T9286执行。9.1.7防腐涂料和防火涂料涂层修补应按涂装工艺分层进行,修补后的涂层应完整一致,色泽均匀,附着力良好。9.1.8涂装完成后,构件的标志、标记和编号应清晰完整。43 9.2防腐9.2.1铸钢件表面应做防腐处理,设计文件中应注明防腐设计年限、铸钢件表面除锈等级和防腐涂料种类及涂层厚度。当采用喷射或抛射除锈时,铸钢件表面除锈质量等级不应低于现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级>>GB/T8923.1的Sa21/2级的规定;当采用于工除锈时,铸钢件表面除锈等级不应低于St3级。9.2.2表面处理完成到涂底漆的时间间隔不直超过仙,在此期间表面应保持洁净,严禁沾水和油污等。9.2.3铸钢件表面底漆和中间漆的漆膜不宜少于3道,且总厚度不宜小于100μm。9.2.4对于防腐要求高的铸钢结构,可采用热镀辞工艺处理后,再涂刷防锈底漆。9.2.5对处于严重腐蚀的使用环境且涂装难以有效保护的主要承重铸钢结构构件,宜采用外包?昆凝土的防护方式。9.3防火9.3.1铸钢结构的防火可采用外敷不燃材料或喷涂防火涂料的方式。http://t.cn/R9bs6Ga9.3.2铸钢结构的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范>>GB50016的规定。铸钢件的耐火等级和耐火极限不应低于主体结构。9.4维护和保养9.4.1铸钢结构施工维护和保养应包括对使用环境、防腐与防火措施的维护和保养。9.4.2铸钢结构维护和保养,应按现行国家标准《大气环境腐蚀性分类>>GB/T15957核查其所处环境的大气相对湿度类型、44 环境气体类型和腐蚀环境类型等条件。核查结果不符合设计要求时,应按实际腐蚀类型进行维护保养。9.4.3铸钢结构的耐火等级和耐火极限的核查,应按现行国家标准《建筑设计防火规范))GB50016执行。核查结果不符合设计要求时,应按实际耐火等级和耐火极限进行防护。9.4.4防腐检查应包括防腐涂层外观、涂层工作性能、涂层厚度和腐蚀量。9.4.5防火检查应包括防火涂层外观、涂层工作性能和涂层厚度。9.4.6防腐蚀涂层的现场修复应符合下列规定:1涂层表面破损处的表面清理可采用动力或手工除锈,除锈等级应达到St3级;2修补涂料宜与原涂料配套或相容,并应符合现场施工条件与环境的要求。9.4.7防火涂层的现场修复应符合下列规定:1当防腐涂层评定不满足要求时,应先对防腐涂层进行维护保养,达到要求后再进行防火涂层的维护保养;2修补防火涂料宜与原涂料配套或相容,并应符合现场施工条件与环境的要求。9.4.8铸钢结构维护保养时应采取安全防护措施和环境保护措施。在使用过程中应规定定期检查和维护保养的要求并应建立维护保养记http://t.cn/R9bs6Ga录。45 10检测和监测10.1一般规定10.1.1铸钢结构的检测应包括施工质量检测与工作性能检测。铸钢结构采用施工过程监测直进行信息化施工。10.1.2当铸钢结构遇到下列情况之一时,应进行质量检测:1因遭受灾害、事故而造成损伤或损坏;2存在严重的质量缺陷或出现严重的腐蚀、损伤、变形;3对铸钢结构施工质量有疑问时。10.1.3当铸钢结构遇到下列情况之一时,应进行施工过程监测:1结构重力累积对已完成部分的安全与变形影响较大时;2施工过程中环境变化会引起较大结构响应时;3无法判断施工过程中已完成结构部分的安全性时。10.1.4铸钢结构的施工过程监测时间应与施工过程同步。10.2检测10.2.1铸钢结构施工过程的检测内容应包括构件进场检测、单http://t.cn/R9bs6Ga元检测和l结构焊缝检测等。10.2.2铸钢构件进场检测应包括几何尺寸、焊缝质量、外观质量、腐蚀状况和变形等,检测结果应符合设计要求及现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205的规定。除此之外,尚应检查出厂合格证、质量保证书和检验报告等产品合格证明文件。进场检测不合格的产品不得使用。10.2.3结构安装前,应对构件组装、拼装单元和吊装单元等各阶段尺寸和变形进行检测,检测结果应符合设计要求及现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205的规定。46 10.2.4铸钢结构焊缝的尺寸偏差、外观质量和内部质量检测,应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205和《钢结构焊接规范))GB50661执行。10.2.5铸钢结构的检测仪器应经计量检验部门检定合格,并应在有效期内。检测仪器精度应满足测量要求,且应保证数据的稳定和准确。10.2.6铸钢件焊缝内部缺陷检测适用于壁厚为8mm~150mm的全熔透焊缝的超声检测。铸钢件焊缝内部缺陷检测的探头选择、试块选择、探测面、扫查范围、仪器校准、探头的扫查移动和缺陷评定等应符合本规程附录C的规定。10.2.7焊缝表面缺陷宜采用磁粉检测,无法进行磁粉检测时可采用渗透检测。磁粉检测应按现行国家标准《焊缝无损检测磁粉检测))GB/T26951和《焊缝无损检测焊缝磁粉检测验收等级))GB/T26952执行,渗透检测应按现行国家标准《无损检测渗透检测第1部分总则))GB18851.1和《焊缝无损检测焊缝渗透检测验收等级))GB/T26953执行。10.2.8检测时间宜选择在日照、温度、风力等影响较小的时间段。检测宜在相同条件下进行。应考虑温差对监视IJ设备和结构尺寸检测的影响。10.2.9检测数据应及时收集、整理并存档。http://t.cn/R9bs6Ga10.3监测10.3.1铸钢结构施工期间,可对结构变形、结构内力和环境量等进行过程监测。监测内容及监测部位可根据工程要求和施工状况确定。10.3.2施工监测应编制专项施工监测方案。10.3.3施工监测仪器和设备应满足精度要求,且应保证数据稳定和准确,宜采用灵敏度高、抗腐蚀性好、抗电磁波干扰强、体积小和重量轻的传感器。10.3.4施工监测点布置应根据现场安装条件和施工交叉作业情47 况确定,并采取可靠保护措施。应力传感器应根据设计要求和工况需要布置于结构受力最不利部位或特征部位。变形传感器或测点宜布置于结构变形较大部位。温度传感器宜布置于结构特征断面,宜沿四面和高程均匀分布。10.3.5销钢结构工程变形监测等级划分及精度要求,应符合表10.3.5的规定。表10.3.5铸钢结构工程变形监测等级划分及精度要求(mm)垂直位移监测水平位移监视l等级变形观i则点的杆!邻变JB;@ìml)点变形观ìY!I)..!;;"的适用i应用高程中误差的离去主叶1误差点位巾误差变形特别敏感的高层一等O.30.11.5建筑、空间211向、高耸构筑物、工业建筑物变)~比较敏感的高层二等0.5O.33.0建筑、空间结构、高耸构筑物、r.业建筑物一般性的高层建筑、三等],00.56.0空nl)结构、高耸构筑物、丁:.!Il!.建筑物---"--一一一-一一注1变形观测点的高程中误差平"[1点位中误差.指相对于l附近基准的中误差,2t!j定方向的位移中误差.可取表中相应点中误差的J//2作为限值,.3垂J~:{立移监测,可根据变形观测点的高程中误差或相邻变形观测点的岗岩;二http://t.cn/R9bs6Ga巾误差.确定检测中1"11支匀级。10.3.6变形监测方法可按表10.3.6选用,也可采用多种监视IJ方法。应力应变监测宜采用应力计、应变计等传感器。表10.3.6变形监测方法!监视1)方法气角形网、极坐标法、交会法、GPS测量、正倒蠢线法、视准线水平变形监视1)1法、寻|张线法、激光准直法、的"!""Æ,:测距、伸缩仪法、多点位移法、倾斜仪等48 续表10.3.6类别且".iì9!IJ方法垂直变形监测水准测量、液体静力水斤l"i9!IJ盘、电磁波i则距三角高程测量等三主I~位移监测全站仪自î;/J根据测量法、卫星实时定位测量法等经纬仪投点法、差异沉降法、激光时n~:法、Æ绞法、倾斜仪、电主体倾斜垂直梁法等挠皮x!且i阴IJ垂线法、差异沉降i法、位移计、挠度计等10.3.7监测数据应及时采集和整理,并应按频次要求采集,对漏切i)IJ、误测或异常数据应及时补测或复测、确认或更正。10.3.8应力应变检测周期,宜与变形监视。周期同步。10.3.9结构变形和结构内力监测时,宜同时进行测点温度、风力等环境量监测。10.3.10监视IJ数据应及时进行定量和定性分析。可采用图表分析、统计分析、对比分析和建模分析等方法。10.3.11利用监测结果进行趋势预报时,应给出预报结果的误差范围和适用条件。http://t.cn/R9bs6Ga4.9 11工程验收11.O.1铸钢结构工程验收应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准))GB50300和《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205的规定,无损检测应符合本规程第10章的有关规定。ll.O.2铸钢结构施工质量验收应按检验批、分项工程和分部或子分部工程验收。ll.O.3当铸钢结构作为主体结构之一时应按子分部工程竣工验收,主体结构均为铸钢结构时应按分部工程竣工验收。ll.O.4铸钢结构分项工程宜划分为铸钢结构焊接、紧固件连接、铸钢件加上、铸钢结构组装及预拼装、铸钢结构安装、铸钢管结构安装、防腐涂料涂装和防火涂料涂装等。J1.O.5铸钢结构分部或子分部工程验收合格质量标准应符合下列规定:1各分项工程质量均应符合合格质量"标准;2质量控制资料和文件完整;3有关安全及功能的检验和见证检测结果及观感质量应符http://t.cn/R9bs6Ga合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205的规定。11.O.6铸钢结构工程质量验收记录应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205的规定。ll.O.7铸钢结构分部或子分部工程竣工验收时,应提供下列文件和记录:1铸钢结构竣工图纸及相关设计文件;2施工现场质量管理检查记录;3有关安全及功能的检验和见证检测项目检查记录;50 4有关观感质量检查项目检查记录;5分部或子分部工程各分项工程质量检查记录;6分项工程所含各检验批质量验收记录;7强制性条文检验项目检查验收及证明文件;8.隐蔽工程检验项目检查验收记录;9原材料、成品质量合格文件、中文标志及性能检测报告;10不合格项的处理记录和验收记录;11其他有关文件和记录。http://t.cn/R9bs6GaS7 附录A铸钢材料性能A.O.1焊接结构用铸钢的化学成分、碳当量要求和力学性能应符合下列规定:1焊接结构用铸钢ZG200-400H、ZG230-450H、ZG270-480H、ZG300-500H、ZG340-550H的化学成分应符合表A.0.11的规定,碳当量应符合表A.0.1-2的规定,室温下的力学性能应符合A.0.1-3的规定。表A.0.1-1焊接结构用铸钢ZG200-400H、ZG230-4S0H、ZG270-480H、ZG300-S00H、ZG340-SS0H的化学成分规定(质量分妓,%)主要元素微量含金元素牌号t二SiMnSPNiCrCuMoV总和1Z(;200-主三J飞、宅二运二主二400HO.20O.600.800.025。.025ZG230-三ζ运二乓二〈、/、主二450H0.20O.601.200.0250.025ZG270-0.17~4二0.80-王三主二=二主三运二〈飞一王三主三http://t.cn/R9bs6Ga480H0.25O.601.200.0250.025o."10O.350.40O.150.051.00ZG300-。17~J飞、1.00-王三王三500H0.250.601.600.0250.025ZG340。17-1.00-王三主三主三0.80550HO.251.600.0250.025注1实际碳含量比表中碳上限每减少0.01%.实际锦含量可超出表中键上|根0.04%.{!l总越,11lil不得大于0.20%;2做量合金元素一般不做分析.当有要求时,可做微量合金元素的分析.52 表A.0.1-2焊接结构用锈钢ZG200-400H、ZG230-450H、ZG270-.J80H、ZG300-500H、ZG340-550H的碳当量规定(质量分数,%)牌主J主f战当111C~I~2G200-400HO.382G230-450HO.122G270-4801-1O."162G300-5001-1O.,16ZG3~0-5501-10.48注(段:lfi立tCU1应根据铸钢的化学成分(质量分数,%)按下式计算:C,呗,(%)=(‘+Mn/6十(Cr+Mo+V)/5十(Ni十Cu)/J5J:""1":仁、Mn、(.",、Mo、川、V、Cu分别为各元素的质量分数(%).表A.O.L-3焊接结构用铸钢ZG200-400H、ZG230-450H、ZG270-480H、ZG300-500H、ZG3.J0-550H的力学性能要求(室温)~ií.{ll"性tiE根据合同选择上屈服强度.J1dv:~!1i立{II"长率lI"i(缩率冲击r)J牌号RcI-1Rll1B中、KV2(N/mm2)(N/mm2)(%J(%J(J)ZG200-400H二:,;200二:,;400二~25二三10二主45ZG230-450H二:,;230二:,;450二",22二主:35二""15http://t.cn/R9bs6GaZG270-~80H二:,;270二:,;480主主20二,,35二主40ZG300-500H二呈300二,,500三主20?-21二三110ZG3~0-550H二",340二三550关15二三21二",:15注表"1"牌号钩钢力学性能是铸钢单铸块在室温下的力学性能;当从经过热处丑Ii的铸钢件或代表铸钢刊的大型试块上取样时,其性能指标应符合本表规定.2焊接结构用低合金铸钢G17Mn5和G20Mn5的化学成分应符合表A.O.1-4的规定,碳当量应符合表A.O.1-5的规定,力学性能应符合A.0.1-6的规定。53 表A.0.1-4焊接结构用低合金铸钢G17Mn5和G20Mn5的化学成分规定(质量分数,%l铸钢钢手l"主要元素微量;合金元素牌号材料号CSiMnSPNiCrCuMoV0.15~主豆1.004二主二〈飞iG17Mn51.1131O.20O.60~1.600.0200.0200.40主二=二王二=二O.30Q.30O.120.030.17~三三].00:S:;;4二=二G20Mn5].6220O.23O.60~].600.0200.0200.80注.1当铸钢件厚度:S:;;28mm,S的质量分数可不大于0.03%;2微量合金元素总和Cr+Mo+Ni十V+Cll:S:;;1%。表A.O.1-5焊接结构用低合金铸钢G17Mn5和G20Mn5的碳当量规定(质量分数,%l牌号碳当量C叫王三GI7Mn5O.42G20Mn50.46注碳生íittC",JjÎ7.根据铸钢的化学成分(质量分数.%)按下式计算:C叫(%)=C十Mn/6十(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15式""11:C、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Cll分别为各元素的质量分数(%)。表A.O.1-6焊接结构用低合金锈钢G17M凶手口G20Mn5的力学性能要求$夺钢钢事l"热处理条件室温下冲击JYJ{j点|铸钢件正火或屈服强度抗N:强度出Ii后奥氏回火壁厚iffil度冲击。J牌号材料号状态(mrn)R,JJ.21?1I1f巾K率("C)体化("CJ(J)(N/mm2)(N/mm2)Ô(%)("C)http://t.cn/R9bs6Ga室温70920-600-G17Mn5J.1131QT主二00二主2110450-600:;"2498(妇)c)700-40"C27室温50900~N王二30二主3001180~620:;"20980①一30"C27G20ι11151.6220室温60900-610-QT<100王三300500-650二~22980(@660-40"C27注1热处理条件中的1日j主值仅为参巧数据.①为空冷温度.②为水冷淑度:2热处理I方式N为JE火处:{!M.QT为部火(空冷或水冷)力11囚火;3元特殊约定H才.应按保证室温下冲击J}J指标要求供货。54 A.O.2非焊接结构用铸钢的化学成分应符合表A.o.2-1的规定,力学性能应符合表A.o.2-2的规定。表A.O.2-1非焊接结构用铸钢的化学成分规定(质量分数,%l主要元素微量合金元素牌号CSiMn5PNiCrCuMoV总和lZ<";200-王三0.204三0.60王三0.80400Z<";230-三三O.:lO=二0.60450Z<";270-<0.40<0.60三三0.0354二0.035~0.40=二0.35<0.40<0.20<0.05三三1.00500<0.90ZG3JO-<0.50<0.60570ZG340主主0.60运二0.60640注1实际lWi含盘比表中碳上限侮减少0.01%,实际饭含量可超出表中镜上限0.04%.对ZG200-400的锚最高至].00%,其余四个牌号银含量最高至].20%:2除另有规定外,徽最含金元素不作为验收依据。表A.O.2-2非焊接结构用铸钢的力学性能要求(室温)室温下拉伸性能缺口冲击试验屈服强度抗拉强度收缩率冲击功牌号伸长率http://t.cn/R9bs6GaRCH或RrJJ.2Rm中zKVz占(%)(N/mm2)(N/mm勺<%)(j)ZG200-400二三200二主400二呈25二主40关30ZG230-450二三235二""450二",22二三32二",25ZG270-500二注270二注500注18二",25二三22ZG310-570关310二",570二主15二",21二三15ZG340-640二三340二主640注10二",18二",10注:表中的力学性能适用于厚度为100mm以下的铸钢件。当铸件厚度超过100mm时,表中规定的屈服强度R,H或R同2仅供设计使用。55 A.().3结构用铸钢管的化学成分应符合表A.O.3-1的规定,1í应当量要求应符合表A.o.3-2的规定,力学性能应符合表A.O.3-3的规定。表A.O.3-1结构用铸铜管的化学成分规定(质量分数,%l主要元素做ifk1号舍"Jê素牌号CSiMnSPCrM。NiVNbTi0.50-LX235";;;0.22三三0.501.200.020.0150.0100.50-LX345";;;0.20主二0.80主二0.50";;;0.20";;;0.50~~~1.50。150.060。100=二0.025";;;0.0300.02。.0150.0100.50-LX390";;;0.204二0.804二0.50三三0.50";;;0.50~~~1.500.150.0600.1000.020.0150.010。.80-l.X420";;;0.20";;;1.00";;;0.50";;;0.50三三2.50~~~1.500.150.060O.100」一二注1l.X3"15、l.X390平1川.X420化学成分中.至少应包含有V、Nb利Ti"I.1的一种.~1l1可H才含有其中两利:以上元素.至少应有一种元素的含量不低于规定的战小(i~;2按照设计-"1:."::1<.可加入适量稀土元素.改善铸钢管的恍能.表A.().3-2结构用铸钢管的碳当量规定(质量分数,%l{歧三与盐C叫王三l同!号交货状态http://t.cn/R9bs6GaJ三二50mm,>50mmLX235正火+囚火0.390.40LX345正火+凹火0.4L0.43L又390正火+1可火0.420.44LX420正火十囚火0.450.45注「歧注1主tCL"(!应根据铸俐的化学h~~}(质量分数.%l按下式计算:C,(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo十Vl/5十(Ni十Cu)/15式1"1吁L",I飞4n、Cr、Mo、川、V、Cu分别为各元素的质量分数(%).56 表A.().3-3结构用铸钢管的力学性能要求上屈服强度抗拉强度伸长率壁厚OOC11111"1:,-功牌号RcI-1Rrn8(mm)(J)(N/mm2)(N/mm2)(%)~50二~235LX235>50~~100二三2254_00~4_80二~22二三31>100二三215=二50注325LX345>50~~IOO二三295470~550二~21二三34>JOO二三275王三50二三370LX390>50~~IOO二三355490~570二泣。二呈34>100二主330主二50二~400LX420>50~~100二~380520~600二~19二~:l4>100二主360注1所列性能指标系经正火和回火处1型的铸钢笆,有特殊要求时.铸钢管可进行调质处理;2冲击r)J规定的最小值适用于三个数值的平均值,数值可低于规定的最小值.但不得低于该值的70%;3-20ooC或-40C冲击功应按照设计http://t.cn/R9bs6Ga57 附录B建筑常用铸钢节点形式B.O.l建筑用铸钢节点可采用下列几种形式:1铸钢相贯管节点(图B.0.1-1);2铸钢空心球节点(图B.0.1-2);3铸钢板式节点(图B.O.1-3);4铸钢绞接节点(图B.0.1-4);5铸钢组合节点(图B.0.1-5);6其他类型的铸钢节点。图B.O.]-]铸钢相贯管节点图B.0.1-2铸钢空心球节点http://t.cn/R9bs6Ga/"-../1-----..../,~/i~/在立!J?j\|//‘".、./严飞,.1/"7!安图B.O.1-3铸钢板式节点58 囱BnUduτ钵钢饺传弘R-GdH川http://t.cn/R9bs6Ga囱DUnυp气铸铜组AQq有LQυe59 附录C铸钢件焊缝内部缺陷检测C.0.1铸钢件焊缝内部缺陷检测的探头选择应符合下列规定:1探头的选用应按现行国家标准《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定))GB/T11345中关于探头的技术要求执行。考虑铸钢件材料的特殊性,宜选择探头频率2MHz~2.5MHz或更低频率的横波斜探头。2也可根据实际情况选用纵波斜探头。c.O.2铸钢件焊缝内部缺陷检测的试块应按以下3种试块选取:1CSK-1A标准试块及铸钢件标准试块;2RB-2、RB-3试块;3自制与被检材料有相同声学特性的铸钢件参考试块。反射体应为试块上的横通孔(图c.o.2),参考试块的规格应按表c.O.2选取。300http://t.cn/R9bs6Ga今口图c.0.2铸钢件参考试块f一焊缝壁厚60 表c.O.2参考试块规格与检查焊缝镑钢件壁厚之间的关系检查焊缝参考试*规格壁厚试块试块试块厚度孔的位ït横孔直径允许偏差1(mm)长度宽度(0101)<2525或t1/21>25旦<5050或t1/41;1/21:3/41孔径300010140rnm3.000101>50且<100100或t1/41;1/21:3/41土0.05rn01>100且运150150或t1/41;1/21;3/41注·医Ic.O.2中I/n可按表中孔的位置一栏1/41.1/21.3/41取值。c.O.3探测面及扫查范围应符合下列规定:1根据不同的板厚及接头形式,应按照表c.O.3选择检测面(图c.O.3)和探头折射角或K值。表c.O.3检测面及使用折射角或K值饭厚(0101)检测丽检测法探头折射角K{宣0主二25直射法及702.5,2.0>25且豆豆50A或B一次反射法045。和70并用1和2.5并用>50且运100直射法45。、60。和70。并用1、1.5和2.5并用注.有条件的情况下应选用双而双侧,当条件制约时只能单而单侧时应增加探头角度。2/k3"""1γAhttp://t.cn/R9bs6Gal、I/L--------吝jID图c.O.3主要焊接接头超声波检测示意图l一母材;2-焊缝;3一探头:A一检ì91rJiiiA:B-检测而l头。一缺陷深度,卢超声波探头的折射角z一缺陷至焊缝巾心(或放"口直边)的距离2探头移动区应清除焊接飞溅、铁屑、油污和其他外部杂质。探伤表面应平整光滑,便于探头的自由扫查,其表面粗糙度61 不应超过6.3f.Lm,探头移动区应按照现行国家标准《铸钢件超声检测第1部分:一般用途铸钢件))GB/T7233.1进行检测。采用直射法探伤时,探头移动区不应小于O.75P;采用一次反射法探伤时,探头移动区域不应小于1.25P,P应按下式计算:P=20"tan卢cc.O.3)式中:P一一焊缝检测参数;S一一母材厚度;F一二超声波探头的折射角。c.O.4超声波仪器的校准应符合下列规定:1超声波仪器应按声程调节时基比例,最大探测范围应覆盖时基线的60%~90%。2应用对比试块调节检测λ灵敏度,作出距离波幅曲线(图c.O.4),扫查灵敏度不应低于评定线灵敏度。3当检测结束仪器校验时发现,仪器灵敏度低于校准灵。敏度4dB以上,仪器应重新校图c.o.4距离-波幅曲线图准,该工作台班检测的全部焊1-DAC步IJ废线:2-DAC-6d13定量线,缝应重新进行检测和评定;当http://t.cn/R9bs6Ga3-DAC-14dß评定线;5一距离(0101);发现仪器检测灵敏度高于校准λ一波阪(dB)灵敏度4dB以上时,仪器应重新校准,该工作台班检测焊缝中,已经记录为不合格的缺陷应重新进行检测和评定。4超声波能量传输修正ó.V,应按下列方法确定。当工件表面粗糙度R"::(6.3μm时,搞合补偿宜为4dB;当工件上下检测面非机械加工表面时,还应考虑铸钢件上下表面的不平度对超声波能量造成的损失,直补偿14dB;当工件经过正火或调质等细化晶粒热处理且晶粒度大于5级时,可不考虑材质62 衰减造成的声能损失,否则需进行补偿。c.O.5检测时探头的扫查移动,应以锯齿形扫查移动为主,移动探头时应辅以+(100~150)的左右摆动,探头每次横向移动的重叠宽度,不应小于探头晶片有效宽度的10%,扫查速度不应超过150mm/soc.O.6检测中当发现有超过定量线波幅高度的缺陷时,应根据探头所在位置及仪器显示的数值,判定缺陷的位置、深度和长度,同时应符合下列规定:1对于波幅超过定量线的缺陷或判定为裂纹、未熔合等危险性缺陷时,应测定缺陷在焊缝方向的位置、缺陷声程距离、缺陷水平距离或简化水平距离和缺陷在焊缝中的深度。2缺陷的定量应以最大波幅所在的区域表示。3超过评定线的信号应注意其是否有裂纹、未熔合等危险性缺陷特征,如有怀疑应采取改变探头角度、增加探测面、观察动态波形井结合结构工艺特征作判定。4波幅位于囚区的缺陷及确定为裂纹的缺陷,所检测的焊缝应判为不合格(町级);波幅位于E区的缺陷应按表c.0.6评定焊缝级别。表c.O.6缺陷评定级别允许缺陷长度http://t.cn/R9bs6GaI1/3;最小6mm,最大40mmH21/3:最小8mm,最大70m01田31/4;最小12m01,最大9001m川f超过田级者注1为坡口加了伽l得材的饭j享e母材饭厚不同时,以薄板侧极厚为ffL63 本规程用词说明I为了便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用"必须",反面词采用"严禁"。2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用"应",反面词采用..不应"或"不得"。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用"宜",反面词采用"不宜"。4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用"可"。2条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为"应符合……的规定"或"应按……执行"。http://t.cn/R9bs6Ga64 引用标准名录1((建筑抗震设计规范))GB500112((建筑设计防火规范))GB500163((钢结构设计规范))GB500174((建筑结构可靠度设计统一标准))GB500685((工程结构可靠性设计统一标准))GB501536((构筑物抗震设计规范))GB501917((钢结构工程施工质量验收规范))GB502058((建筑工程施工质量验收统一标准))GB503009((钢结构焊接规范))GB5066110((钢结构工程施工规范))GB5075511((钢的成品化学成分允许偏差))GB/T22212((钢铁及合金化学分析方法))GB/T22313((金属材料拉伸试验第l部分:室温试验方法》GB/T228.114((金属材料夏比摆锤冲击试验方法))GB/T22915((气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口))http://t.cn/R9bs6GaGB/T985.116((埋弧焊的推荐坡口))GB/T985.217((钢结构用高强度大六角头螺栓))GB/T122818((钢结构用高强度大六角螺母))GB/T122919((钢结构用高强度垫圈))GB/T123020((钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件))GB/T123121((读膜附着力测定法))GB/T172022((紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱))GB/T3098.165 23<<钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副))GB/T363224<<碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法))GB/T433625<<非合金钢及细晶粒钢焊条))GB/T511726<<热强钢焊条))GB/T511827<<埋弧焊用碳素钢焊丝和焊剂))GB/T529328<<铸钢件射线照相检测))GB/T567729<<六角头螺栓C级))GB/T578030<<六角头螺栓))GB/T578231<<表面粗糙度比较样块铸造表面))GB/T6060.132<<铸件尺寸公差与机械加工余量))GB/T641433<<铸钢件超声检测第1部分:一般用途铸钢件》GB/T7233.134<<焊接结构用铸钢件))GB/T765935<<气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝))GB/T8110第36<<涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级))GB/T8923.137<<色漆和清漆漆膜的划格试验))GB/T928638<<铸钢件渗透检测))GB/T944339<<铸钢件磁粉检测))GB/T9444http://t.cn/R9bs6Ga40<<焊接与切割安全))GB944841<<热处理炉有效加热区测定方法))GB/T945242<<碳钢药芯焊丝))GB/T1004543<<焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T1134544<<一般工程用铸造碳钢件))GB/T1135245<<埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂))GB/T1247046<<熔化焊用钢丝))GB/T1495747<<铸造表面粗糙度评定方法))GB/T1505666 48((大气环境腐蚀性分类))GB/T1595749((低合金钢药芯焊丝))GB/T1749350((无损检测渗透检测第1部分总则))GB18851.151((钢和铁化学成分测定用试样的取样和市IJ样方法))GB/T2006652((焊缝无损检测磁粉检测))GB/T2695153((焊缝无损检测焊缝磁粉检测验收等级))GB/T2695254((焊缝无损检测焊缝渗透检测验收等级))GB/T2695355((热切割气割质量和尺寸偏差))]B/T10045.3http://t.cn/R9bs6Ga67 中华人民共和国行业标准铸钢结构技术规程JGJ/T395-2017条文说明http://t.cn/R9bs6Ga 编制说明《铸钢结构技术规程))JGJ/T395-2017,经住房和城乡建设。部2017年2月20日以第1472号公告批准、发布本规程编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了我国工程建设领域铸钢结构的实践经验,参考了国外先进技术法。规、技术标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程为便于广大设计、施工、科研、学校等单位的有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,((铸钢结构技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定。但是,的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握条文规定的参考。http://t.cn/R9bs6Ga70 目次1总则..............…....................................................733基本规定……........................….......…................….744材料和设计指标........…......................................…..774.1铸钢材料……….................………………………….774.2连接材料…………………………………………………804.3设计指标…………………………………………………805设计和计算………...................................................835.1设计原则…………………………..............………….835.2构件……………........……………………·……………845.4节点………………………………………………………855.5节点有限元分析原则………........………·…........…….885.6试验………………………........………………..........896构造规定…….......................…........….......…..........926.1一般规定…………………………………........……….926.2连接........…….........………………………·…………926.3构件和节点………………………………………........….927http://t.cn/R9bs6Ga铸钢件加工.................……………..….......................947.1一般规定…………........………….........................947.2铸造和热处理………………………………….........……967.3缺陷修补…........….........…………………………….967.4打磨、气割和机械加工……………………………………977.5铸钢件检验……........…………………………………….978结构安装.............................…........….................1008.1一般规定…………………………………………………1008.2吊装………………………………………………………10171 8.3组装………………………………………………………1028.4焊接………………………………………………………1039防护和保养….................……...........................….1059.1一般规定…………………………………………………1059.2防腐……………………………………….........………10610检测和监测.......................….........…...................10710.1一般规定………………………………………………107]0.2检测……………………………………………………10710.3监测………………………........……….........…….1071工程验收.......................….........…·…..................109附录A铸钢材料性能………….................................110附录C铸钢件焊缝内部缺陷检测.......................……·…111http://t.cn/R9bs6Ga72 1总则1.O.2本条明确指出本规程适用于一般工业与民用建筑和构筑物中铸钢结构和铸钢件的设计、加工、安装、防护、检测、监测及验收。对直接承受反复动力荷载作用并需要疲劳计算的结构,因为铸钢构件、节点和结构的疲劳试验参数较少,制造过程的缺陷可控性较普通钢结构要低,在无确切试验及可靠经验时不宜考虑其承受疲劳荷载。因此本规程未考虑直接承受反复动力荷载或需要疲劳计算的结构,不能形成相应条款。对于铸钢结构直接承受反复动力荷载或需要疲劳计算的情况,可通过试验进行专门研究。http://t.cn/R9bs6Ga73 3基本规定3.0.1铸钢适用于外形特殊、形状复杂、采用焊接工艺难以加工制作的构件、节点和结构。设计铸钢结构时,应根据建筑外形、结构的重要性与受力特点、荷载情况和工作环境等因素做好经济性和技术可行性的分析,选用适当的结构体系、构件类别、节点形式、连接构造、材料和加工工艺,满足铸钢件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,并符合防火、防腐蚀要求,综合考虑材料供应、加工制作与现场施工安装方法,以取得良好的技术经济效果。在进行抗震设计时,应综合考虑承载力、变形和耗能能力。结构体系的选择不只是单一的结构受力问题,同时受到地区环境的温差变化、经济条件、建筑使用功能、结构材料和施工条件的制约,是一个综合的技术经济问题,应全面考虑确定。铸钢件在处理几何形状复杂的构件和节点上的优越性给建筑与结构设计提供了更大的自由度。但与此同时,铸钢的成本略高于焊接设计钢结构。因此在选择铸钢时,应主要应用于几何形状复杂、受力集中的部位,降低工程造价。http://t.cn/R9bs6Ga在进行铸钢件设计时,除考虑受力合理外,还应考虑制作、运输和安装的便利性和经济性,比如运送或吊装单元的划分。3.0.2本规程按现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153及《建筑结构可靠度设计统一标准))GB50068执行,采用概率极限状态设计方法,以分项系数的形式表达。包括结构重要性系数、荷载分项系数和材料强度设计值。荷载分项系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范))GB50009执行。3.0.3建筑结构安全等级的划分,应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准))GB50068的相关规定;设计使用年74 限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准))GB50153的规定。3.0.4本条按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017执行。承载能力极限状态可理解为结构或构件发挥允许其最大承载功能的状态。结构或构件由于塑性变形而使其几何形状发生显著改变,虽未到达最大承载能力,但已彻底不能使用,也属于达到这种极限状态。按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。正常使用极限状态可理解为结构或构件达到使用功能上允许的某个限值的状态。例如某些结构必须控制变形、裂缝才能满足使用要求,因为过大的变形会造成房屋内部粉刷层剥落,填充墙和隔断墙开裂,以及屋面积水等后果,过大的裂缝会影响结构的耐久性,同时过大的变形或裂缝也会使人们在心理上产生不安全感觉。铸钢件设计时,应满足以上两种极限状态要求。3.0.5对直接承受反复动力荷载作用并需要疲劳计算的铸钢结构,因为铸钢构件、节点和结构的疲劳试验参数较少,制造过程的缺陷可控性较普通钢结构要低,在无确切试验及可靠经验时不宜考虑其承受疲劳荷载。因此不能在本规程中形成相应条款。对于铸钢结构直接承受反复动力荷载或需要疲劳计算的情况,可通过试验进行专http://t.cn/R9bs6Ga门研究。3.0.6本条提出在图纸和铸钢件订货单等设计文件中应说明的一些事项,这些事项与保证工程质量密切相关。对于抗震设防的铸钢结构,关键连接部位,应注明其连接细部构造、尺寸,同时应注明在塑性耗能区,采用钢材的允许屈服应力。3.0.7铸钢件的构造应与计算假定一致,尽量保证构件中心相连接,受力直接。当构件偏心相交时,应调整主体结构计算模型或在进行节点设计时,考虑附加弯矩的影响。3.0.8对于构造较为复杂的铸钢件,现有理论推导计算公式不75 能直接计算,因此需要通过有限元程序进行精确的应力分析,对于新型的节点构造和特别重要部位的节点,宜通过试验进一步确认其受力性能。3.0.9本条是对铸钢件浇注时提出的总体要求,以保证铸钢件的整体性能。铸钢与热轧钢材性相比,均质性较差,设计人员在根据强度指标选择材料时,应充分考虑到两者均质性的不同,并应根据实际情况选择材料,不应只通过强度指标来衡量两者的不同。3.0.10本条焊接工艺文件包括:焊接方法或焊接方法的组合;母材的规格、牌号、厚度及覆盖范围;填充金属的规格、类别和型号;焊接接头形式、坡口形式、尺寸及其允许偏差;焊接位置;焊接电源的种类和极性;清根处理;焊接焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊层和焊道分布等工艺参数;预热温度及焊道间温度范围;焊后消除应力处理工艺;其他必要的规定。http://t.cn/R9bs6Ga76 4材料和设计指标4.1铸钢材料4.1.1本条按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017的规定、工程经验以及铸钢材料的性能特点,提出了合理选用铸钢材料应综合考虑的基本要素。荷载特征即静荷载、直接动荷载或地震作用,但不包括需要疲劳计算的动力荷载;应力状态应考虑简单受力(单双向受力)或复杂受力(三向受力或其他应力集中);连接方法应考虑焊接或螺栓连接;铸钢材料厚度应考虑其对于强度、韧性等性能的影响;铸造工艺是指不同的铸造工艺设计和工艺装备;工作环境包括温度、湿度及环境腐蚀性能。上述分类仅是一种原则性的划分,选材时应综合考虑各种要素,合理选用。另外由于铸钢件造价较高,而不同的工艺方法或材质的价格差别较大,故选材时尚应考虑性价比,不宜随意提高材质和工艺处理的要求,应做到选材安全合理,经济适用。4.1.2本条按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017有关选材的规定,提出了对铸钢材料应要求保证的力学性能项目与化学成分要求,其中有些项目各标准不尽相同,如收缩率φ、碳当量等,但按使用要求均属重要性能指标,故统http://t.cn/R9bs6Ga一列为应保证的基本性能参数。关于冲击吸收能量,国产牌号铸钢材料和铸钢管只规定了室温下或OOC时的保证值,但按使用环境温度条件,必要时仍应要求一2000C或40C的冲击吸收能量保证。使用环境温度是指结构在设计寿命期内,构件所在的工作环境的最低日平均温度。在室外工作的构件,其工作温度可采用当地室外的最低日平均温度,建议采用当地气象部门的统计资料或按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范))GB50019执行。对于室内工作的构件,77 如能确保始终在某一温度以上,可将其作为工作温度,否则(如停止供暖)应采用室外环境温度。4.1.3抗震设防的铸钢结构在大震时,会进入弹塑性工作状态,因而对铸钢材料的延性有更高的要求。对主编单位和部分参编单位提供的工程用铸钢数据进行统计,铸钢材料的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值均小于0.85;铸钢材料一般都有明显的屈服台阶,且伸长率均大于20%。因此本条针对抗震结构中使用的铸钢材料要求,按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011执行。4.1.4本条针对铸钢件与钢材牌号的选用进行补充说明。1焊接用铸钢ZG340-550H按照现行国家标准《焊接结构用铸钢件>>GB/T7659中15%的伸长率较低,与钢结构母材需要保证的伸长率有一定差距,但根据调查,国内现在的铸钢工艺可保证该牌号铸钢件的伸长率达到20%以上,能够满足抗震设防工程的要求,故在选用ZG340-550H时,设计人员应特别注明保证伸长率要求。2非焊接用铸钢仍可按现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件>>GB/T11352执行,采用按中国标准生产的4种铸钢牌222号,其强度级别分别为:230N/mm、270N/mm、310N/mm2;因其相应含碳量可达O.3%~0.6%,故不能用与340N/mm于焊接结构。http://t.cn/R9bs6Ga3牌号LX420结构用铸钢管由于目前在实际工程中还没有成功使用经验,缺乏试验和统计数据,暂时不宜选择使用。结构用铸钢管宜以正火十回火热处理状态交货。根据需方要求,也可以调质热处理状态交货。4铸钢材料采用本规程未列出的其他牌号铸钢时,应按相应的现行国家标准执行,明确力学性能、化学成分、碳当量、热处理工艺和其他性能保证项目,并应经设计核查确认后方可使用。4.1.5铸件浇注凝固及冷却时,表面与芯部的冷却速度是不同78 的。截面越厚,这种差别就越大,由此导致铸件芯部的结晶组织和力学性能与表面部分有明显差别。此外,由于铸件截面增厚,表面的冷却速度也将因芯部往外传热而减慢,其力学性能也会低于较薄的截面,此即为铸件的截面(厚度)效应:铸件强度、伸长率、冲击功等重要指标均会随壁厚的增加而降低。根据机械工业出版社2002年8月出版的《铸造手册第2卷(铸钢)))内资料介绍,铸件存在不同程度的厚度效应,且不同成分、不同组织的铸件性能下降程度也有所不同,以铸钢厂目前常用标准试块测得的性能指标不能反映厚壁铸件的真实性能。随着截面厚度的增加,铸造碳钢的各项性能均有所下降,对以伸长率为代表的塑性和以冲击吸收能量值为代表的韧性影响尤为显著。据国外试验数据,直径30mm基尔型试块与rþ500~rþ600试棒芯部的性能相比,后者抗拉强度下降10%,屈服强度下降25%,伸长率、收缩率及冲击吸收能量值一般下降40%~45%。故设计时不宜选用过大的壁厚,否则应考虑相应力学性能指标的降低,具体降幅或取值可与供货厂家商定;但盲目增大铸钢厚度.降低设计计算应力比也不是科学合理的做法。另外,需要限制厚截面铸件的应用,特别是在地震和寒冷地区及受冲击和振动场合的应用。基于上述原因,本条只能提出原则性要求和最大壁厚的建议限值,参照国外经验建议为150mm,由设计人员综合考虑自行掌握。由于铸钢更接近各向同性材料,性能的方向性差异不大,故未再专门提http://t.cn/R9bs6Ga出厚度方向收缩率的要求,但收缩率指标仍应作为交货的保证指标。4.1.6现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件))GBjT11352规定:各牌号性能适用于厚度为100mm以下的铸件,其力学性能试块应在浇注过程中单独铸出或附铸在铸钢件上。对于厚度超过100mm的铸件,其力学性能测试试件应为铸件本体取样或代表铸件的大型试块上取样。现行国家标准《焊接结构用铸钢件))GBjT7659规定:试块的形状、尺寸、浇注方法和试样切取位置应符合现行国家标准79 《一般工程用铸造碳钢件))GB/T11352的规定。当需要从铸钢件本体上取样时,取样部位、性能指标按照设计要求确定。以上试验结果仅代表浇注铸件的钢液质量,而不一定代表铸件本身的性能,因铸件本身的性能将受凝固条件及热处理时的冷却速度的影响,而这些又受到铸件壁厚、尺寸和形状的影响。4.1.7本条结合选材原则、要素以及工程经验,列出了选材建议表供设计参考。表中内容按荷载特性、受力状态和工作环境温度,分别给出了选材应要求保证的性能项目与适用的铸钢牌号。按照钢结构选材的经验与要求,在表4.1.7中也按不同使用条件的环境温度提出了相应的冲击功最低限值要求,仍统一按KVz,即带V形槽口,槽深2mm的试件试验取值,而其他力学性能与化学成分、碳当量等的指标或参数因有差异,在表4.1.7未作统一规定,选材时可按使用要求选用并提出各项性能指标具体要求。4.2连接材料4.2.1根据选材匹配的原则,用于铸钢件与钢构件或铸钢件间的焊接材料可按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017和《钢结构焊接规范))GB50661的规定执行。当两侧连接的材料强度不同时,应采用与较低力学性能母材相匹配的焊接材料。由于铸钢的材性、厚度及成型方法与钢材有很大不同,另外很多铸钢件受力状态http://t.cn/R9bs6Ga比较复杂,故必要时应进行焊接工艺评定。4.2.2-4.2.4均按照国家标准《钢结构设计规范))GB50017的规定执行。4.3设计指标4.3.2对主编单位和部分参编单位提供的G20Mn5N和G20Mn5QT铸钢试件的材料性能数据进行统计分析,井进行了不同厚度铸件的力学性能试验和铸件几何尺寸测定及分析计算,确定了铸钢的材料性能不定性参数、铸件截面几何不定性参数和80 材料试验不定性影响参数。由于建筑结构常用铸钢材料的性能与碳素结构钢和普通低合金结构钢相近,采用了与钢构件相同的计算模式不定性参数。考虑到铸钢构件的密实程度和组织分布等实际材料性能与钢构件的差异,同时考虑到标准规范的继承性,仍将铸钢构件的破坏类型归属为脆性破坏。当设计安全等级为二级时,其可靠度指标二三3.7,相应的失效概率~1.08X10一l。按照现行国家标准《建筑结构荷载规范))GB50009的规定,选取可变荷载相应控制的组合:1.2X恒载+1.4X活载(住宅),以及永久荷载效应控制的组合:1.35X恒载十1.4XO.7活载(住宅)。根据研究分析,住宅活载比办公楼活载更为不利,因此仅考虑住宅活载的情况。根据以上参数和控制组合,按照给定的设计表达式、各项荷载分项系数和荷载组合系数,确定铸钢材料的抗力分项系数和设计强度值,见表1。表1铸钢抗拉分项系数和强度设计值CN/mm2)厚度或直径抗力分项抗拉、抗抗剪端而承ffi铸铜牌号(mm)系数YH压、抗弯fjν(包1)平顶紧)/"二~16~50].300230135G20Mn5N、>50~751.350220125310G20Mn5QT>75~100].450205120>100~150].600]85110http://t.cn/R9bs6Ga注·钩钢的抗拉、抗压、抗弯强度设计{应1=/y/γl之·抗T)~强度设计值/v=f/.)3,端丽承压强度设计值fccJlil为0.65f".其中fu为铸钢的抗拉强度最小值。对于其他牌号铸钢,目前工程上应用甚少,在本次调研中未收集到材料性能数据,表l中列出的抗力分项系数可作为参考依据。考虑到本次采用的抗力分项系数已有一定增大,铸钢材料的强度设计值略偏于安全,故在没有较多工程应用和缺少材料强度试验数据的情况下,表l中抗力分项系数值也可供采用其他铸钢材料时参考应用。4.3.3结构用铸钢管的材料抗力分项系数由于缺乏实际应用和81 试件的统计数据,本规程考虑其受力状况不如铸钢节点复杂,另外考虑铸钢管生产工艺对其屈服强度有利的影响,铸铜管的抗力分项系数仍采用与铸钢件相同的材料抗力分项系数,但各牌号铸钢管的强度设计值按本表取值时,必须通过对同一批次铸钢钢管进行检验,保证其材质的力学性能指标符合本规程附录A的规定。4.3.4、4.3.5均按照现行国家标准《钢结构设计规范>>GB50017执行。http://t.cn/R9bs6Ga82 5设计和计算5.1设计原则5.1.1本规程的设计原则符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准>>GB50153和《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的原则要求。5.1.2铸钢结构的安全等级应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准>>GB50153的相关规定,对于结构中特别重要的铸钢件宜将安全等级进行适当提高。5.1.3由于铸钢材料密实程度和组织分布状况等方面离散性大,铸钢件在进入塑性后变形发展迅速,几何形状发生显著改变,虽未达到最大承载能力,但已彻底不能使用,或影响了整体结构的使用,也属于达到了承载能力极限状态。5.1.4设计内容应包括:1几何造型设计:设计时应尽量避免产生尖角造型的角度,以免造成应力集中。当采用超声波检测铸钢件内部缺陷时,超声波的检测应有较好的反射面,过多尖角的造型将造成检测盲区,应尽可能改进铸钢件的构造,不可避免时,可采用磁粉探伤或渗透探伤进行检测http://t.cn/R9bs6Ga。2工艺设计和受力分析:工艺设计指与结构、构件和节点设计相关的设计内容。设计铸钢结构时应尽量避免壁厚过小或过大,以及挠注的铸钢壁厚度偏差较大。当设计铸钢壁过薄时将造成偏差比例过大,对承载力造成较大影响;当铸钢壁设计过厚时与其他结构连接时质量难以保证,对承载力影响较大。因此,铸钢壁的选择应综合考虑承载力、铸造工艺、施工安装和造价经济的要求。另外,可通过合理设置加劲肋,满足受力要求,而不必过于加大壁厚。83 3连接设计:可采用高温回火、机械拉伸、敲击和钻孔等消除残余应力。5.2构件5.2.1根据推荐的铸铜牌号,其材料屈强比均小于或接近于0.8,与现行同家标准《钢结构设计规范))GB50017相协调,采用保证净截面面积处应力不超过其强度设计值的方法是偏于安全的。可焊接铸钢材料经调质后基本性能大体与一般钢材相近,但与一般钢结构构件(焊接和热轧)的制作工艺比较,铸钢管由于其制作工艺的特殊性.即离心铸造以及铸管长度有限,需要焊接对接等特点,其成型后存在的初始缺陷较其他构件较大,故在制定柱子稳定系数时,要考虑一般情况。通过数值分析,当初始缺陷取柱子长度的1/750时,计算结构显示采用轴心受压构件的稳定系数伊按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017中b类受压构件比较合适。5.2.2考虑到铸钢构件通常均为重要性关键构件,可焊接铸钢材料经调质处理后基本力学性能与轧制、焊接型钢基本一致,设计及制作工艺使得构件截面厚度通常大于普通钢结构构件,而构件的宽厚比、高厚比的设计一般情况下也均能避免局部失稳的发生,因此在铸钢构件受弯强度计算时宜延续现行同家标准《钢结http://t.cn/R9bs6Ga构设计规范))GB50017规定,可考虑截而部分塑性发展变形。受弯铸钢构件当有充分的构造措施保证其整体稳定性时,可不计算构件的整体稳定性,其他情况下则应按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017稳定性验算条文规定计算其整体稳定性。考虑到铸钢构件主要是应用在结构较为重要的部位,对于截面形状或边界约束条件特殊的铸钢构件,当按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017无法确定计算长度时,可通过有限元线性屈曲分析获得构件的计算长度系数。对应长细比限值可根84 据构件类型按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017和现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程))JGJ99以及其他对应技术规程执行。5.2.3关于铸钢构件压弯或拉弯计算中的强度和稳定性计算公式同样按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017执行,并与5.2.2条原则相一致。对于拉弯、压弯铸钢构件的强度及稳定性计算,由于构件截面及沿长度方向的曲率变化形状较多,其残余应力沿截面和长度方向的分布随机性较大,稳定系数尚无系统资料和研究工作可以查阅,偏于安全考虑,其稳定系数现阶段宜按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017中相关公式及系数取值。5.2.4对于非规则截面铸钢构件,其截面特性可能沿构件长度不断变化,边界约束条件较为复杂,其构件的计算长度也难以确定,对于截面突变及连接处的应力集中现象往往导致局部应力状态远远高于规则截面位置的平均应力水平。此类情况下,在保证材料特性、边界条件、荷载条件、初始几何缺陷条件与实际情况相一致的基础上,宜采用有限元分析的方法对单根铸钢构件进行专项分析获得构件的局部应力状态,保证其满足设计要求。5.2.5考虑到有限元分析过程中材料本构基本假定、边界条件模拟、初始几何缺陷假定以及选用的分析方法和计算精度带来的误差等不确定因素影响,宜将利用荷载-位移全过程非线性屈曲分析方法获得的构件弹塑性极限承载力提http://t.cn/R9bs6Ga高至荷载设计值的1.5倍以上,以保证铸钢构件截面强度和整体稳定性满足设计要求。5.4节点5.4.1铸钢节点的承载能力极限状态可理解为节点发挥允许的最大承载功能的状态。由于铸钢材料密实程度、组织分布状况等方面离散性较大,进入塑性后变形发展迅速,几何形状发生显著改变,虽未达到最大承载能力,但己彻底不能使用,或影响了整体结构的使用,也属于达到了这种极限状态。85 5.4.2目前常用的建筑用铸钢材料的强屈比和伸长率都与碳素结构钢或低合金结构钢相差不大,因而在铸钢材料满足了相应的心Q235或Q345钢材的性能要求时,铸钢相贯管节点和铸钢空球节点的破坏准则和计算公式原则上可采用相应的钢制相贯节点和空心球节点的破坏准则和计算公式。钢制相贯节点和空心球节点的受压计算公式一般以破坏性试验结果为依据,通过数理统计方法并经回归得到;根据试验结果,在规范规定的设计值情况下已有部分区域进入塑性。同样,允许相应的铸钢相贯管节点和铸钢空心球节点发展塑性变形。从目前掌握的铸钢相贯管节点试验结果来看,相比于焊接相贯管节点,铸钢相贯管节点的应力分布更为合理,有更大的安全储备。在铸钢材料性能满足Q235和Q345钢材要求时,其承载力按照现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017中第10.3.3条规定计算,得到的结果是安全可靠的。5.4.4铸钢空,心球节点是一种闭合的球形壳体,按照理论与试验分析结果,受拉、压节点破坏机理不同,因此将拉斥.计算公式分开。对于受压为主的铸钢空心球节点,其破坏机理一般属于壳体稳定问题,破坏时沿球管连接处的外侧发生压M失稳破坏。根据试验结果和理论分析结果,在保证材料质量、制作工艺及精确度和焊接质量的前提下,影响空心球节点承载力的主要因素是:铸http://t.cn/R9bs6Ga钢空心球的壁厚t、铸钢空心球的外径D、与铸钢空心球相连的受压钢管外径d、外侧倒角半径r。空,心球节点的承载力N与各个影响因素之间存在着如下关系:随球壁厚f的增大而增大,随球外径D的增大而降低,随管径d的增大而增大。以大量的试验结果和有限元分析结果为依据,根据试验所得到的相关因素的关系,通过数理统计方法进行回归分析,得到了可应用于直径在120mm~900mm的球节点受压承载力的计算公式。对于受拉为主的铸钢空心球节点,其破坏机理则属于强度破86 坏问题,具有冲剪破坏的特征。条文中受拉球的计算公式是按冲切破坏模式,建立在第四强度理论上的精确计算公式,已经得到了大量试验的验证。5.4.5对于无计算公式的铸钢节点,一般需进行有限元分析确保节点的安全性。但由于弹塑性有限元分析中的参数取值变化大,以及计算的不完备性,计算结果很难达成共-识;加之铸钢节点铸造工艺复杂、材料不密实,且一般多用于结构的关键位置,因而设计过程中宜将铸钢节点控制在弹性范围内。公式(5.4.5-2)是根据能量强度理论(第四强度理论)保证铸钢材料在复杂受力状态下处于弹性状态的条件。考虑到铸钢节点中的转角处应力集中很难避免,且网恪戈IJ分精度在一定程度上影响高应力的幅值;而应力集中只发生在局部一一一-区域←因而割相比剖唯袅展塑性,取为大于1的系数。当计算点处的主应力全部为拉应力时,该部分材料将会发生脆性断裂破坏,卢r=1.0,且以最大拉应力理论(第一强度理论)加以补充约束;当计算点处的各主应力全部为压应力时,该部位可发展较大塑性变形而不破坏,取向=1.2;其他情况下,介于二者之间.取自=1.1。5.4.6现有工程采用的铸钢材料的性能试验结果表明,铸钢具有较好的延性性能,完全按照弹性方法设计偏于严格。为促进铸钢节点的广泛应用和技术进步,铸钢节点可有部分范围进入塑性状态,http://t.cn/R9bs6Ga但必须满足下列条件之一:1考虑到铸钢材料的密实程度具离散性以及设计经验的不足,取铸钢节点破坏性试验时的总安全系数为2.5,则试验破坏荷载不应小于荷载设计值的1.92倍,这里取为2.0倍,但对于非足尺铸钢节点试验,考虑到尺寸效应,将破坏承载力提高15%,即不小于荷载设计值的2.3倍;2若进行铸钢节点的弹塑性有限元分析,考虑弹塑性有限元分析的不定性,分析所得的极限承载力应比试验取用更大的安全系数,这里取其为荷载设计值的2.0倍。87 若同时进行铸钢节点的破坏性试验和弹塑性有限元分析,当二者结果有矛盾时,节点的承载力由设计人员自行判断确定。5.5节点有限元分析原则5.5.1铸钢节点一般为空间三维实体结构,此时需采用六面体实体单元进行有限元分析。在六面体单元网格划分有闲难时,可采用四面体单元。对典型铸钢节点按不同尺寸的网格进行划分后的有限元分析结果表明,在节点与相邻构件的连接处,以及铸钢节点内外表面拐角处的实体单元的最大边长不应大于该处的最薄壁厚,否则有限元结果会严重失真。根据当前有限元应用现状,为避免网格划分引起计算结果的失真,条文中增加了单元尺寸的规定。一般地,当网格尺寸为最薄壁厚的1/2~1/3时,可得到较为精确的计算结果。对于复杂铸钢节点,建议取用较小的网格尺寸。5.5.2对管径与壁厚比不小于10的典型铸钢节点,按板壳单元进行有限元分析的结果表明,当板壳单元的最大尺寸大于其壁厚的5倍时,有限元计算结果偏差较大;当最大尺寸小于其壁厚的4倍时,计算结果较精确。5.5.3节点的有限元建模过程中,当建立与实际情况相似的边界条件存在较大困难时,可考虑简化的边界约束方式,但由此产http://t.cn/R9bs6Ga生的节点内的应力分布状况及变形应与实际情况尽可能地相近。5.5.6有限元计算实例表明,铸钢材料采用理想弹塑性模型时的收敛性较差;当采用第二折线刚度为初始刚度的2%~5%的二折线模型时,计算结果易收敛于真解,但不直为追求结果收敛而采用过大的二折线刚度。采用弹塑性有限元分析确定节点的承载力时,铸钢材料模型中的屈服强度取材料标准值;采用弹塑性有限元分析进行与试验结果的对比时,铸钢材料模型中的屈服强度取为实测的材料屈服强度。88 铸钢材性试验结果表明,铸钢为一种塑性材料,在复杂Jll力状态下的强度准则应采用冯·米塞斯屈服准则,但对于处于二:向受拉区的部位,直追加第一强度准则判断"该处的失效条件。5.5.7铸钢节点的极限承载力可根据弹塑性有限元分析给H-~的完整的荷载-位移曲线获得;当曲线具有明显的极值点时,该极值点即为节点的极限承载力;当曲线不具有明显的极值点时,取荷载-变形äli线中刚度首次~i!X小为初始刚度10%时的荷载为极限承载力。5.5.8有限元计算结果的可靠性在很大程度上依赖于单元类型的选取和网格尺寸的划分。一般地,六面体单元优于四面体单元,二阶单元优于一阶单元,但前者的实现有一定的建模和计算容量难度。当铸钢节点的某些部位的弯曲成分较大时,单元尺寸不宜大于该处壁厚的1/3。有限元分析过程中,宜进行不同单元类型、不同单元尺寸的分析模型的对比计算,二者的计算结果相差5%以内时,可采用低一级的单元类型或网格尺寸,但对于非常尖锐的转角部位的计算结果除外。5.6试验5.6.1铸钢件的材料不密实,浇注工艺对铸钢件的性能影响较大,且目前多用于大型工程的复杂部位,工程应用尚不多,统计性不足,而在某些情况下有限元分析不足以完全说明问题,因此http://t.cn/R9bs6Ga有必要对F列铸钢件进行承载力试验:1破坏可能导致结构发生连锁性破坏的重要铸钢件;2铸钢件的抗震性能目前尚无试验依据,因而在高烈度区应对结构的重要铸钢件进行试验;3铸钢件通过复杂螺纹形式或轴承钢构造形式与其他构件相连时,节点或构件区域的不确定性增加,以往的试验表明.试验对确保其安全性、改进构造措施有很大的辅助作用,应进行民验。只Q 此外,铸钢件的弹塑性有限元分析尚有较大的不确定性,因而对允许发展较大程度的塑性的铸钢件应进行试验,但符合5.4.2条和5.4.3条规定的节点除外。5.6.2试验可分为检验性试验和破坏性试验。对于大型铸钢件,一方面设计单位并不希望进行破坏性试验,而只是检验其应力分布状况及应力是否控制在弹性或弹性极限范围,且出于节省费用的目的,希望将处于弹性状态的试件仍应用到实际工程中;另一方面,由于加载设备和加载能力的限制,实验室条件下只能进行应力检验试验。因此,对于尺寸较大的铸钢件,可进行检验性试验;对于小尺寸铸钢件,可进行破坏性试验。5.6.3用作试件的铸钢件,其化学成分、浇注环境和过程、调质处理方法等参数必须与实际一致。同时,在试验前应按设计要求进行外形尺寸和无损探伤等质量检测,确保试验结果可用于实际结构中。5.6.4铸钢件的浇注质量、连接构造、细部构造等均与尺寸有密切关系,进行缩尺试验会在很大程度上降低原型试件的检验可信度,因此试验宜采用足尺试件,以下情况更宜采用足尺试件:1浇注质量会因铸钢件厚度不同而发生较大变化时;2浇注过程的有限元分析表明浇注工艺可能存在隐患时;3需考察铸钢件与其他构件的连接构造性能时。由于试验设备场地等条件的限制,只能采用缩尺试件时,一http://t.cn/R9bs6Ga般规定不宜小于原型试件的1/2,否则试件的性能可能严重失真。为保证试验结果的可靠性,模型的几何尺寸如长度、宽度、厚度、直径等按相应模型比例缩小,但力学和物理性能应与原型试件的力学和物理性能相同。当试件缩尺1/2后,试验设备仍无法满足时,可征得设计方同意,在进行有限元分析的基础上,召开专家论证会解决。5.6.5铸钢件从整体结构中离散出来后的边界约束条件和受力状态应由试验加载装置和加载设备来实现,因而加载装置的设计应满足节点处的荷载平衡条件、与原型相对应的变形条件。当采90 用连续加载时,多个加载设备的协调性必须保证。对于较大规模的铸钢件,原型立位(平位)放置的节点可进行平位(立位)试验,但由此带来的重力效应影响应小到可以忽略。由于大型铸钢件试验的加载吨位非常大,且材料均质性不如普通钢材,因此加载装置和安全保护装置应有足够的刚度、强度和稳定性,以免发生非试验部位的破坏或产生安全问题。5.6.6试验时,宜将包含节点和构件的铸钢件作为试件进行试验,这一方面可附带验证连接部位的可靠性,另一方面可减小由于加载装置过于靠近铸钢件所产生的支座附加应力的影响。5.6.8试验可观察到铸钢件的宏观试验现象,以及实测到试件内外表面的应变数值并转换为应力值,对铸钢件内部的应力状况无法直接测得。因此,应在试验前进行有限元分析,并与实测值进行对比,以验证有限元分析模型的正确性,从而以校准过的有限元结果推断整个铸钢件各部位的应力状况。同时,试验前的有限元分析也是试验测点布置的依据。5.6.9本条与5.4.6条相对应。http://t.cn/R9bs6Ga91 6构造规定6.1一般规定6.1.2焊接连接是最常采用的一种连接方式。由于铸钢件与普通钢管要进行焊接,且铸钢件中的铸钢管壁厚比相应普通钢管的要大,若将钢管与铸钢件直接焊接,势必在此处产生较大的焊接应力,为保证连接质量,管的焊接为对接焊,在铸钢件与普通钢管的焊接处通常要做焊接槽口,即在焊口部位处,铸钢管壁厚应平滑过渡到与普通钢管相当的壁厚,槽口尺寸根据铸钢管壁厚与相连普通钢管壁厚确定。6.2连接6.2.1一般铸钢件的壁厚较大,在铸造时采用台阶形构造处理焊缝连接比较容易。6.2.3由于铸造偏差,直接铸造成孔时,孔径偏差较大,应经过机加工来保证孔径的精度。蝶、纹连接节点采用三角形螺纹时,在工地运输和安装过程中易造成蝶纹损伤,影响安装,T形螺纹抗损伤能力更好。6.2.4http://t.cn/R9bs6Ga由于铸造偏差,当孔径不进行机械加工时,为防止穿过构件时与孔壁碰撞,宜适当增加开孔尺寸。6.2.5设计时应考虑施工要求,考虑施工工艺对设计的影响,对比较复杂的节点,应进行安装工艺设计,防止现场发生安装干涉。6.3构件和节点6.3.1铸钢件壁厚不宜过厚,否则容易出现缩松等缺陷;不同部位的壁厚相差悬殊且急剧变化的铸钢件,在生产时容易产生缩92 松、缩孔和内应力等缺陷,内应力过大是铸钢件产生裂纹的主要原因。6.3.3为使铸型具有良好的充型能力,铸钢件壁厚不宜过薄,否则在生产过程中容易出现浇不足和冷隔缺陷。表6.3.3-1为铸钢件的最小壁厚。铸件设计时,壁厚不应小于表中相应的壁厚数值。铸钢件壁厚不宜过大,随着壁厚增加,铸钢的屈服强度有所降低。表6.3.3-2为铸钢件的合理壁厚,供设计时参考。当结构受力需要增加壁厚时,可以适当增加,但不宜大于150mm,同时需要考虑铸造工艺的可行性。最大轮廓尺寸和次大轮廓尺寸是指构件的最大轮廓尺寸和第二大轮廓尺寸。由于铸钢件生产时,内、外部的散热条件不同,当结构内部壁厚大于或等于外部壁厚,节点内部会产生较大的应力,导致局部开裂。一般情况下,铸钢件内部壁厚应比外部壁厚小20%~30%,但应满足最小壁厚的要求。6.3.4铸钢件相邻板件相交处,应设置倒角,便于模型制作,也避免应力集中引起铸钢件产生裂纹。6.3.5当铸钢件的重量较大时,铸钢生产厂家可以根据设备能力,将较大的铸钢件分为两个部分或多个部分生产,生产完成后,在工厂或现场拼装。因为铸造节点重量过大,不利于运输和施工http://t.cn/R9bs6Ga吊装。铸钢件进行拼接时,应有充分措施,保证两者共同工作。6.3.6铸钢件与铸钢件或钢结构的焊接部位通常是受力较大的部分,应有一定的操作空间,以尽量避开应力最为集中的区域,同时便于焊接,保证施工质量。93 7铸钢件加工7.1一般规定7.1.1目前国内铸钢结构的铸钢件设计一般由设计单位提出要求,专业铸钢件厂家对铸钢件结构进行铸造工艺符合性分析,由钢结构施工单位和铸钢件厂家共同来完成结构设计。因此,铸钢结构的设计图应由设计单位来审核确认。当铸钢件直接由设计单位设计时,则不需要进行审核和确认。铸钢件在铸造前应按工艺规程做好各道工序的工艺准备。铸造工艺设计相对复杂的铸钢件宜采用计算机CAE系统对铸钢件的凝固过程进行模拟分析,并结合实践经验对铸钢件浇注冒口进行合理设置,以避免铸钢件出现内部缩松、缩孔等缺陷。7.1.2铸钢生产中用碱性电弧炉炼钢时,造碱性炉渣,具有脱硫和脱磷能力;而酸性电弧炉造酸性炉渣,则不具有脱硫能力。使用氧化法炼钢能有效地脱磷、脱碳和去除钢液中的气体和夹杂物,钢的冶金质量较高。在电弧炉炼钢条件下,炉渣的温度比钢液高,故炉渣参与冶金反应的能力强;而在感应电炉条件下,炉渣靠钢液加热,温度较低,故参与冶金反应的能力较弱。在感应http://t.cn/R9bs6Ga电炉炼钢中,脱硫、脱磷和扩散脱氧等冶金过程的效果比电弧炼钢差得多,故应控制原材料及熔炼工艺,确保化学成分达到规定要求。我同目前在铸钢生产上广泛应用的是碱性电弧炉氧化法炼钢。7.1.3挠注温度的高低对铸件的质量影响很大。温度高时,液体金属的都度下降、流动性提高,可以防止铸件产生浇不足、冷隔及某些气孔、夹渣等铸造缺陷。温度过高将增加]金属的总收缩量、吸气量和|二次氧化现象,使铸件容易产生缩孔、缩松、粘在J、和气孔等缺陷。较高的浇注速度,可使金属液更好地充满铸型,94 铸件各部分温差小,t令却均匀,不易产生氧化和吸气。但速度过高,会使钢液强烈冲刷铸型,容易产生冲砂缺陷。铸钢件的浇注、温度主要由钢的材质、铸件重量、壁厚及结构复杂程度所决定。焊接结构用铸钢件的砂型铸造浇注温度通常约为15400C~15600C。铸钢件的浇注速度与铸件结构、材质、铸型条件、铸件重量、浇注温度等因素有关。对于中大型焊接结构用铸钢件,其合理的浇注速度应保证钢液具有→定的液面平均上升速度。当铸钢件重量小于5t时,液面平均上升速度不小于25mm/s;当铸钢件重量为5t~15t时,液面平均上升速度不小于20mm/s;当铸钢件重量大于15t时,液面平均上升速度不小于15mm/s;对于高度比较低、长度或宽度比较大的铸钢件,其最低液面平均上升速度不得低于8mm/s。7.1.4铸钢件铸造完成后,对于一些配合尺寸还应经过打磨或机械加工的方法才能满足尺寸和精度要求。对非重要配合尺寸和局部配合尺寸可采用打磨方式;对重要配合尺寸和整体配合尺寸宜采用机械加工方法。7.1.5铸钢件的铸态组织一般存在较严重的枝晶偏析、组织极不均匀以及晶粒粗大和网状组织等问题,需要通过热处理消除,减轻其有害影响,改善铸钢件的力学性能。此外,由于铸钢件结构和壁厚的差异,同一铸件的各部位具有不同的组织状态,并产生相当大的残余内应力。因此,铸钢件一般都以热处理状态、供货http://t.cn/R9bs6Ga。经正火处理的铸钢,其力学性能较退火的略高。由于组织转变时的过冷度较大,硬度也略高,切削性能因而也较好。目前生产中对铸钢件多采用正火方式处理。7.1.6重大焊补指重要铸件的重要部位,即为焊补而准备的坡口深度超过壁厚的20%和25mm两者的较小值,或坡口的面积超过65cm2日寸的情况。对需进行重大焊补的铸钢件应进行焊接修补的工艺评定,并应严格按工艺评定进行焊接修补。95 7.2铸造和热处理7.2.1铸钢件在浇注之前,应对钢水化学成分进行炉前快速分析,出钢前根据各元素的烧损量,选取合理的出钢化学成分,以保证浇注后铸钢件的化学成分控制在合格范围内。7.2.2砂型铸造铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷,还会产生夹砂缺陷。这是由于在浇注过程中,高温的钢液对型腔的上表面有强烈的热辐射,导致上表面型砂急剧膨胀和强度下降而拱起和l开裂,使钢液进入表层裂缝中,形成夹砂缺陷,因此铸钢件的重要加工面、主要工作面、宽大平面应处于铸型的底部;壁薄而大的平面应处于铸型的底部或垂直、倾斜布置,以防止产生冷隔或挠不到等缺陷。尽量减少分型面的数量,有利于减少砂箱数量和造型工时,而且能简化造型工艺,减少错型、偏芯等缺陷,提高铸件的尺寸精度。使型腔及主要型芯位于下型,以便造型、下:芯、合型和检验壁厚。7.2.5铸钢件的浇冒口不应用锤击法去除。去除浇冒口后应用砂轮等打磨平整光滑。7.2.8预处理可以细化晶粒,均匀组织,增加最终调质处理的效果,也有利于减少铸态组织对调质后铸钢性能的影响,以及避免铸件内部铸造应力而导致铸件碎火时变形或开裂的可能性。http://t.cn/R9bs6Ga7.3缺陆修补7.3.3铸钢件的缺陷修补一般采用焊接修补。在修补之前应完全去除缺陷,当采用碳弧气刨去除缺陷后,应把渗碳层与熔渣打磨干净。7.3.4当缺陷为局部缺陷或铸钢件有缺陷的表面积较小时,应按壁厚选取;当缺陷为大面积缺陷时,应按面积选取。对重大焊补必须通过焊接工艺评定来确定焊接修补方案,修补后宜重新进行热处理。对于需修补的孔洞,应采用焊条焊补后重新制孔,严禁采用钢块填塞。96 7.3.6应根据碳当量的计算了解可焊性;应根据T8/5等计算及焊接性能试验确定预热及后热温度。对焊接性较好,合金元素及碳当量低的铸钢件,可不预热,但当壁厚较大及结构复杂时,为了防止应力集中,应采用保险的预热措施。而对碳当量相对较高,合金元素含量高,焊接性相对较差的铸钢件,应根据焊接性试验及焊接工艺评定情况,进行预热,预热温度应为2000C~3000C,并在焊补过程中保持此温度。元法立即进行热处理时,应进行焊后保温,保温温度应为1000C~1500C。7.3.7坡口表面必须清洁,元杂物。具体预热温度应根据焊接工艺评定而定。止裂孔的目的是止住裂纹进一步扩展,是钢结构缺陷修补中常用的方法之一。缺陷大坡口小,缺陷小则坡口大,原则以焊条伸进、焊接操作方便为准。坡口形式应根据铸件重要部位、性能要求及焊接施工方便等因素综合确定。缺陷相近时,修补各自缺陷将会引起相近的焊缝焊补交接处较大的热输入,材料晶粒变粗,焊接应力较大,并可能引起附加的裂纹。因此,有两个以上紧邻缺陷时,应根据具体情况把分散缺陷整理成一个整体坡口。7.4打磨、气割和机械加工7.4.3-7.4.5按照现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范>>GB50205中的"钢管构件外形尺寸的允许偏差"、"钢网架(和架)用钢管杆件http://t.cn/R9bs6Ga加工的允许偏差"、"端部钝平的允许偏差"、"气割的允许偏差"和"安装焊缝坡口的允许偏差",结合制作实践适当修改而定。同轴度、平面平行度偏差的规定值是按照组装、焊接和铸钢件受力的要求而提出的。表7.4.4中端口圆直径是指伸入钢管中的铸钢件的端口圆直径尺寸,而与钢管连接的铸钢件外圆直径一般宜为正公差。7.5铸钢件检验7.5.1、7.5.2检验包含两层内容,即铸钢件生产厂的检验和铸97 钢交付后的检验。铸钢件生产厂的检验应在生产过程中按照本规程规定执行。铸钢件使用前,使用单位应根据使用要求进行复检。7.5.3本条规定了目视检验的方法和频次,在不借助仪器的条件下对铸钢件的表现缺陷进行检验。铸钢件距管口200mm内应避免设置芯撑。当铸钢件管长较短,距管口200mm内必须设置芯撑时,芯撑设置位置应尽可能远离管口端部,距管口200mm内未完全熔合的芯撑应清除。7.5.4铸钢件尺寸,特别是空间尺寸决定着整体结构的形态偏差,必须严格控制和检验,铸钢件的尺寸偏差与铸造方法有关,不同的铸造方法能达到的尺寸公差在现行国家标准《铸件尺寸公差与机械加工余量)>GBjT6414中有详细规定,当铸造尺寸精度不能满足设计要求时,可通过机加工方法保证尺寸精度,此时铸件必须留有足够的加工余量,且会增加铸件的成本。由于铸钢件外形多样,结构复杂,并不是所有铸钢件都可以进行机械加工。7.5.5铸钢件无损检测应100%进行,包括数量和部位,即除盲区外,都应做表面和内部的无损检测。超声检测方便快速、检测厚度大、成本低,通常适用于结构较为简单的铸钢件。但其灵敏度要求比较低、探伤结果记录性不http://t.cn/R9bs6Ga好。对结果灵敏度要求较高、需要更加直观、定性定量地显示内部缺陷,可采用射线检测。同时对于形状比较复杂、尺寸和厚度多变、晶粒粗大、表面状况较差的铸件,宜使用射线探伤的检测方法。元损检测合格级别关键部位2级,其余3级是考虑多年来的实际情况确定的。7.5.6铸钢件化学成分是决定性能的基础,必须严格控制,成分检测可用化学方法和光谱方法,当有争议时,用化学方法仲裁。98 7.5.7、7.5.8铸钢件力学性能检测用试块是采用现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件))GB/T11352规定的标准试块,当铸件关键部位壁厚远大于标准试块厚度时,可采用与铸件关键部位壁厚一致的试块。http://t.cn/R9bs6Ga99 8结构安装8.1一般规定8.1.2由于铸钢件形状复杂,且-些铸钢件重量较大,在吊装及运输过程中为确保安全,应在铸钢件上标明其重心和吊点位置,便于操作人员操作。在不影响主体结构强度、建筑外观及使用功能的前提下,可保留吊装耳板不去除;当需去除时,应避免对母材造成损伤。采用气割或碳弧气刨方式切除吊装耳板时,应在距离母材3mm~5mm位置处切除,再用砂轮机打磨平整。8.1.5铸钢结构的安装方法主要有高空散装法、构件(节点)吊装法、分条分块吊装法、滑移法、分块或整体提升(顶升)法、整体吊装法等,具体方法的选用应根据结构特点、现场场地条件、施工设备和技术能力等综合确定。选择的原则是在确保质量、安全的前提下经济合理。一项工程可采用一种或几种方法来实施。8.1.6铸钢结构在施工前,应对结构、起重机械和临时支架进行工况验算,确保三者都处于安全状态。同时还应对临时支架的拆除过程进行验算,因为在临时支架拆除过程中支架的受力可能http://t.cn/R9bs6Ga会增加,因此必须保证在安装和拆除过程中支架均处于安全状态。8.1.9铸钢结构受温度和日照的影响变形比较明显,但此类变形属于可恢复变形,因此施工单位和监理单位应在基本相同的天气条件和时间段进行测量验收,尽量避免测量结果出现偏差。8.1.13为了保证铸钢结构的焊接质量,明确规定铸钢结构的焊接从业人员的资质应符合现行国家标准《钢结构焊接规范))GB50661的规定,其焊接的内容和范围应与资质规定一致。100 8.1.14施工单位用于指导实际焊接操作的焊接工艺文件应按照现行国家标准《钢结构焊接规范>>GB50661的要求和工艺评定结果进行编制,且施工过程中必须严格执行焊接工艺文件,否则将对焊接结构的安全性带来较大隐患。8.1.15焊条电弧焊、气体保护焊、药芯焊丝自动保护焊和等离子弧焊等为低热输入焊接方法。埋弧焊、电渣焊热输入相对较高,对接头性能不利。不宜使用电阻焊等高热输入的焊接方法。8.2吊装8.2.1铸钢结构各种安装方法的主要内容和区别如下:高空散装法是指将铸钢结构的构件、节点直接在高空(设计位置)拼装,拼装时需搭设支架,适用于各种铸钢结构的安装。构件节点吊装法是将构件或节点或其组合体吊装到设计位置后即进行连接(栓接或焊接),吊装一次连接一次的安装方法,适用于多高层及超高层钢结构。分条分块吊装法是将整个结构的平面分割成若干条状或块状单元,在地面或楼面拼装好后,用吊装设备吊装至设计位置后进行连接(栓接或焊接)的一种方法,适用于分割后结构的刚度和受力状况改变较小的铸钢结构。吊装单元大小划分应根据现场起重设备的性能决定。滑移法是将结构或结构单元从一个方向向另一个方向滑移的施工方法,适用于能设置平行滑轨的各种铸钢结构,尤其适用于http://t.cn/R9bs6Ga必须跨越施工(待安装的结构下部不允许搭设支架或行走起重机)或场地狭窄、起重运输不便等情况。滑移轨迹可以是水平、上坡、下坡或弧线。滑移设备可采用卷扬机、于拉葫芦或计算机控制的千斤顶液压系统等。提升和顶升的区别是:当起重设备在铸钢结构上面称为提升;当起重设备在铸钢结构下面称为顶升。提升法适用于各种空间铸钢结构和大型和架、连廊等的安装;顶升法适用于支点较少的空间铸钢结构。由于铸钢结构的重心和提升(顶升)力作用点101 的相对位置不同,其施工特点也有所不同。当采用顶升法时,应特别注意由于顶升的不同步,顶升设备作用力的垂直度等原因而引起的偏移问题,应采取措施减少其偏移。因此起升、下降的同步控制,顶升法要求更严格。整体吊装法适用于中小型空间铸钢结构和大型珩架、连廊等的安装。吊装中小型铸钢结构时,一般可采用多台吊车或多根拔杆抬吊。8.2.2铸钢结构吊装选择起重设备时,还应考虑动力系数。动力系数可通过现场实测取得。当用履带式或汽车式起重机吊装时,应选择同型号的设备,起吊时应采用最低挡起重速度,严禁高速起升和急刹车。当铸钢结构吊装单元重量较大,采用双台或多台起重设备共同作业时,应使各起重设备的负荷尽量接近,避免由于负荷悬殊而引起起升时过大的升差,且每台起重设备所分配的吊装重量不得超过其额定起重量的80%,并应编制专项作业指导书。8.2.4铸钢件的形状一般都比较复杂,重心难以判断。吊点位置和吊点数可根据铸钢件形状和重量等确定,可设置多个吊点进行吊装。8.2.5用于吊装的钢丝绳、吊装带、卸扣和吊钩等吊具,在使用过程中可能存在局部的磨损等缺陷,使用时间越长存在缺陷的可能性越大。因此本条规定应对吊具进行全数检查,以保证质量http://t.cn/R9bs6Ga合格要求,防止安全事故的发生。并应在额定许用荷载范围内进行作业,保证安全。8.2.6在构件上设置吊装耳板可降低钢丝绳绑扎难度,提高工作效率,保证施工安全。8.2.9在正式起吊前,可设置倒链调节铸钢件空间位置,使其基本与安装位置一致,以方便就位和对口。8.3组装8.3.1铸钢结构组装前,应对组装人员进行技术交底,交底内102 容包括施工详图、组装工艺及操作规程等技术文件,同时,还应检查组装用的铸钢件和相连构件的编号、清单及实物,确保实物与图纸相符。8.3.3铸钢结构组装方式主要有立装、卧装两种,确定组装顺序时应按组装工艺进行。编制组装工艺时应考虑、设计要求、组装单元结构特点、现场吊装能力、连接方式、焊接方法和焊接顺序等因素。8.3.5地样法是用1:1的比例在组装平台上放出构件实样,然后根据构件或部件在实样上的位置,分别组装后形成吊装单元。这种方法适用于批量较小、结构复杂的吊装单元。胎膜装配法是将吊装单元的各个构件或部件用胎膜定位在其组装位置上的组装方法。这种方法适用于批量大、精度要求高的吊装单元。8.3.7设计要求或施工工艺要求起拱的铸钢结构,应根据起拱值的大小在施工详图设计或组装工序中考虑。对于起拱值较大的铸钢结构,应在施工详图设计中予以考虑。8.4焊接8.4.1烘干的目的是为了去除焊条中的水分,有水分易产生气孔等焊接缺陷。实验表明,350.C~380.C,11日热1.5h~2h后,焊条中的水分基本去除。http://t.cn/R9bs6Ga保温箱的温度不应小于一个大气压下的饱和水蒸气的温度。在大气中超过仙,焊条吸收大气中的水分太多,致使焊条不能满足焊接要求。烘干超过两次,焊条药皮化学反应,影响焊接时产生保护气体,最终影响焊接质量。受潮焊条中有水分,致使焊接时产生气孔等缺陷。油污、锈蚀等会导致焊缝产生气孔、夹杂。镀铜层破损导致导电不良,影响焊接质量。烘干装置、烘箱一般设有温度和时间的自动控制装置;没有时,必须进行人工记录及操作。CO2气体中有一定水分,同时由103 于干冰温度很低,在气化时容易吸收空气中的水,因此在瓶口处要对CO2气体加热。8.4.3热输入太低易产生冷裂纹,热输入太高易产生晶粒粗大、冲击韧性降低,所以一般要求T8/5CT8/3)接近最佳值CT8/500是指焊接热循环中从800C冷却到500C的冷却时间。T8/3是指焊接热循环中从8000C冷却到3000C的冷却时间)。规定最低预热温度的主要目的是控制焊缝金属和热影响区的冷却速度,降低焊接接头的冷裂倾向。预热温度越高,冷却进度越慢,能有效降低焊接接头的洋硬倾向和裂纹倾向。在实际焊接施工中,应根据母材的化学成分、强度等级、碳当量、接头的拘束度、热输入大小、焊缝金属含氢量水平及所采用的焊接方法等因素综合判断或进行焊接试验,以确定焊接时的最低预热温度。2的铸钢焊接时,其最低预热温度应屈服强度大于300N/mm根据焊接工艺试验确定。8.4.4定位焊缝的焊接质量对整体焊缝的焊接质量有直接影响,因此应与正式焊缝同等质量要求。定位焊缝的焊前预热、焊材选用、焊工资格及施焊工艺等都应严格按工艺要求执行,以避免造成正式焊缝中的焊接缺陷。8.4.5铸钢的碳当量较高,可焊性较差,因此在实际工程焊接时必须严格按焊接工艺规程施焊。http://t.cn/R9bs6Ga8.4.10焊接变形控制的主要目的是保证构件或结构的尺寸,但有时对焊接变形控制的同时会造成结构焊接应力和焊接裂纹倾向增大,因此应采取合理的焊接工艺措施、装焊顺序等,应尽量避免采用刚性固定或强制措施来控制焊接变形。104 9防护和保养9.1一般规定9.1.1本规程将铸钢结构的防火设计与防腐设计统称为"防护"。9.1.2防护设计的实施与施工条件有关,应避免选择可能会造成施工困难的防护方案。在环保节能方面,应关注防护材料的挥发性及有机物含量、重金属及有毒榕剂等危害健康的物质含量、防护材料生产与施工过程的能耗等,并应减少建筑物生命周期内大修的次数。9.1.4本条规定涂装时的温度以50C~380C为宜,但这个规定只适合在室内无阳光直接照射的情况,一般来说钢材表面温度要比气温高20C~30C。如果在阳光直接照射下,钢材表面温度能0比气回高80C~12C,涂装时漆膜的耐热性只能在400C以下,当超过430C时,钢材表面上涂装的漆膜就容易产生气泡而局部鼓起,使附着力降低。低于OOC时,室外钢材表面涂装容易使漆膜冻结而不易固化;温度超过85%时,钢材表面有露点凝结,漆膜附着力差。最佳涂装http://t.cn/R9bs6Ga时间是日出3h后,这时附在钢材表面的露点基本干燥,日落后3h内停止(室内作业不限),此时空气中的相对温度尚未回升,钢材表面尚存的温度不会导致露点形成。涂层在4h之内,漆膜表面尚未固化,容易被雨水冲坏,故定在4h内不得淋雨。9.1.7涂层的修补,应在修补处的基层面处理完成后,按涂装工艺分层涂刷,涂刷要求与原表面的涂刷要求相同。修补后的涂层表面应与原表面一致。105 9.2防腐9.2.3本条中所述铸钢件表面的3道漆膜建议为2道环氧富辞底漆和1道环氧云铁中间漆。工程中一般每道漆膜厚度为30μm士5μm,本规程按正公差控制取为100μm。9.2.4热镀辞也叫热漫特和热浸镀饵,是一种有效的金属防腐方式,是将除锈后的钢件浸人5000C左右融化的辛辛液中,使钢构件表面附着辞层,从而达到防腐的目的。http://t.cn/R9bs6Ga106 10检测和监测10.1一般规定10.1.1本条规定了铸钢结构检测和监测的使用范围,其中工作性能包括安全性与耐久性。10.1.2本条规定了铸钢结构应在什么情况下进行检测。本节所述的检测是指超出现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205规定检测内容的,在施工过程中发生非正常变化或对在建铸钢结构的施工质量有怀疑时所进行的工作。10.1.3本条规定了铸钢结构应在什么情况下进行监测。10.2检测10.2.1本条规定了铸钢结构应检测的主要内容。10.2.2-10.2.4本条规定了铸钢件进场检测、单元检测和结构焊缝检测的内容和标准。10.2.8铸钢结构受日照、温度、风力等影响较大,检测的数据会随着日照、温度、风力的变化而变化。因此,在检测数据时要求各个单位、各个班组应在基本相同的自然条件下进行检测,以尽http://t.cn/R9bs6Ga量减小检测误差。10.3监测10.3.4本条规定施工现场对监测点的保护,主要是防止监测点受外界环境的扰动、破坏和覆盖。10.3.5铸钢结构工程变形监测的等级划分及精度要求按照现行国家标准《工程测量规范))GB50026执行。本规范将等级划分为三个等级,基本与现行国家标准《工程测量规范))GB50026中四个等级的前三个等级相同。107 变形监测的精度等级,是按变形观测点的水平位移点位中误差、垂直位移的高程中误差或相邻变形观测点的高程中误差的大小来划分。它是根据我国变形监测的经验,并结合同外规范有关变形监测的内容确定的,其中,相邻点高差中误差指标.是为了适合一些只要求相对沉降的监视IJ项目而规定的。变形监测分为三个精度等级,一等适用于高精度变形监测项目,二、专等适用于中等精度变形监测项目。变形监视IJ的精度指标值,是综合了设计和相关施工规范已确定的允许变形量的1/20作为测量精度值,这样在允许范围之内,可确保建筑物、构筑物安全使用,且每个周期的观测值能反映监测体的变J~情况。10.3.6本条列出了常用监测类别的变形监测方法。具体应剧时,可根据监测项目的特点、精度要求、变形速率以及监测体的安全性等指标,综合选用。http://t.cn/R9bs6Ga108 11工程验收11.0.1、11.O.2现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准))GB50300对工程质量验收的划分、验收的方法、验收的程序及组织都提出了原则性的规定,现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205对钢结构检验批、分项工程和分部工程质量验收都做了详细的阐述,这些内容适用于铸钢结构质量验收,本规程对此不重复说明,规程在执行时应与现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准))GB50300和《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205配套使用。11.O.6铸钢结构工程质量验收记录表采用现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范))GB50205中的验收记录表,是为了利用现有的验收记录表,不再重复设置,但应将表中的"钢结构"改为"铸钢结构"。http://t.cn/R9bs6Ga109 附录A铸钢材料性能A.O.l由于调质状态下铸钢的焊接存在二次危害的问题,连接强度不易保证。在实际应用时,如果在正火条件下的铸钢材料可以达到设计要求,就没必要进行调质。http://t.cn/R9bs6Ga110 附录C铸钢件焊缝内部缺陷检测c.O.4本条对超声波仪器校核进行了规定。4传输修正!::::.V,由两方面组成,一方面是检测表面的榈合修正,与声程无关;另一方面是材质衰减修正,与声程有关。当无法确定工件表面粗槌度、晶粒度大小及上下表面不平度时,超声波能量传输需按下述方法进行修正:把两个相同频率和尺寸的探头(其中一个是接受,另一个是发射)放在参考试块上,首先进行V形放置,接着进行W形放置,调节增益使所得的回波显示在示波屏的同一高度(满幅80%),并记下相应的增益值(用V_"1和VA2表示)。然后将探头置于工件上,重复上述步骤得到(V1创和Vω)。依据增益值与声程距离的关系绘制出距离-波幅曲线罔(图C-l)。对应适当的声程,通过两线得出增益差值!::::.V,。Vß2http://t.cn/R9bs6Ga2。s.4一一---图C-1距离-波幅曲线图1一被检工件的曲线;2一参考试块的剧1线;3一增益设定为满幅80%;4-声程距离111 c.O.6本条对缺陷的判定进行了规定。2当缺陷反射波只有一个高点时,应采用6dB法(FlIJ半波高法);当缺陷有多个高点时,应采用端点峰值法(即端点半波高法)。最大反射波位于H区的缺陷,其指示长度小于10mm时,应按5mm计;相邻两缺陷各向间距小于8mm时,应按两缺陷指示长度之和计。http://t.cn/R9bs6Ga112 http://t.cn/R9bs6Ga统一书号:15112.3∞391511230039定价:19.00元'