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第第一一章章 总总则则 第一条 标的及适用范围 一 本规章制定了建筑钢结构设计与施工的一般规则 该等规定均以屋宇结构及桥梁结构之 安全及荷载规章 RSA 中所列之一般安全标准为根据而制定 二二 本规章内容不包括如桥梁 塔 烟囱等钢结构之设计方法 如有需要本规章必须连同 ENV1993 1 1 欧洲法典三 的相关部份一起使用 三三 本规章仅考虑热轧型钢的设计 对冷弯型钢的设计应按ENV1993 1 3 执行 第二条 符号及单位 一 本规章所采用之符号详列于附件一中 二 不同种类之物理单位应按国际标准单位 S I 引用 以下为一些建议之单位 质量 kg 集中荷载及均布荷载 kN kN m kN m2 容重 kN m3 应力 N mm2 MPa GPa 弯矩 kNm 第三条 引用标准 一 按本规章进行钢结构设计 应按有关产品标准及施工标准进行 该类标准详列于附件二 中 二 在附件二中所列之引用标准 应以最新版本为准 第二章 一般安全准则 第四条 一般规定 一 钢结构的安全性必须按照RSA 的一般规定 以及本规章订定的详细标准确定 二 建筑结构在设计及施工上必须满足下列各项功能要求 一 结构必须有可接受的概率 使其在预定的设计基准期及成本内能保持设计上所要求的 适用性 二 结构必须有适当的可靠度 使其能承受在施工和使用时可能出现的各种作用及影响 同时在正常维修费用下具有足够的耐久性能 第五条 作用 一 确定钢结构安全性所考虑的作用已列明于RSA 中 本条只加以适当之补充 二 在计算温度变化所产生之影响 钢材的线膨胀系数应取 12 x 10 6 oC 其它计算中 所需的钢材性能可按第十八条 型钢及钢板 中所列之值取用 三 按本规章设计之钢结构 对各方向的分析 必须具有足够之延展性以允许将RSA 第二十三条所述之地震系数降低至0 24 E 第六条 承载能力极限状态 承载能力极限状态 一般应考虑下列情况 一 强度之承载能力极限状态 相当于结构构件的截面或其连接部份开始破坏或产生过度 变形 不包含疲劳破坏 见第二十五条 二 结构转变为机动体系之承载能力极限状态 相当于某些截面开始产生塑性变形 形成 塑性绞导致整体结构或结构的一部份转变为机动体系 见第二十六条 三 挫曲之承载能力极限状态 相当于结构或结构构件丧失稳定性 见第二十七条 四 失稳之承载能力极限状态 相当于结构作为刚体考虑时整体之倾覆或产生位移 见第二十八条 五 疲劳破坏之承载能力极限状态 相当于结构承受动力荷载重复作用 见第二十九 条 第七条 正常使用极限状态 一 正常使用极限状态 一般应考虑下列情况 见第二十二条 一 结构中出现变形或挠度 因而严重影响其外观或有效使用 包括机器或使用上的 正常运作 二 因振动 摆动 或侧移导致结构使用者的不舒适或非结构构件饰面之破坏 三 因变形 挠度 振动 摆动或侧移导致装饰材料或非结构构件的破坏 二 为了避免超出以上之使用极限 必须对结构的变形 挠度及振动加以规限 有关建筑物 之容许挠度已列于第二十三条 容许限值 中 第八条 耐久性 一 为保证结构具有足够的耐久性 应考虑下列相关因素 一 结构的使用 二 要求性能的标准 三 预期的环境条件 四 材料的成份 性质及性能 五 构件的形状及结构细部设计 六 工艺质量及质控水平 七 特别的保护措施 八 在预定设计基准期内可能需要的修护 二 在设计阶段应评估内在及外在环境条件对耐久性的影响 从而提供足够的材料保护 第九条 防火规定 有关防火规定 请参阅附件三 钢结构防火之安全性确定 第三章 结构分析 第十条 一般规定 一 静定结构的内力应采用静态分析方法计算 二 超静定结构的内力一般可采用下列方法计算 一 弹性理论分析 可在任何情况下使用 见第十一条 二 塑性理论分析 仅在构材截面及材料符合ENV1993 1 1 第 5 2 条的要求下方 可使用 采用塑性设计之钢结构应按ENV1993 1 1 所述之方法进行 三 结构内力一般可按下列方法计算 一 一阶理论分析 使用结构原始几何形状计算 适用于侧撑式或非摆动式框架分析 框架之分类见第十五条及第十六条 二 二阶理论分析 考虑结构变形产生之内力 它可使用于任何框架包括摆动式框架 采用二阶分析方法进行结构计算时 可参照相关参考数据进行 第十一条 弹性理论分析 一 弹性分析应假设材料的应力应变行为在任何应力水平下应为线性关系 这个假设适用于 一阶及二阶弹性分析 二 只要符合下列条件 使用一阶弹性理论计算之弯矩 在任何构件上均可重分配不超过最 大弯矩之 15 一 框架内力与外力必须保持平衡 二 所有折减弯矩 弯矩重分布 的构件必须为一级或二级截面 截面之分类见第三十一 条 三 连接计算的假设必须符合第十二条的要求 第十二条 设计假定 一 在结构分析中所作之假设必须与连接点预期之性能兼容 二 框架之假设可分为三类 一 简支框架 构件间之连接节点不传递弯矩 以及在结构分析中可假设构件以铰接方式 连接 二 刚性框架 在弹性分析中 连接处应保持其原来的完全连续性 以及节点应符合以下 有关刚性节点之要求 三 半刚性框架 在弹性分析中 以连接节点实际之弯矩 曲率或受力 变形特性之 计算 三 连接节点可按下列分类 一 铰接连接节点 在设计上 此类节点不允许传递可能对结构构件产生严重影响之弯矩 二 刚性连接节点 在设计上 此类节点之变形不会对结构内力分布或整体变形产生显着 影响 三 半刚性连接节点 不能符合有关刚性或铰接要求之连接节点 第十三条 结构系统 一 框架系统 一 所有框架必须考虑下列有关框架之缺陷 二 在框架分析中 缺陷所产生之效应应按表一所述之等效几何缺陷方法 或等效 力方法计算 三 如符合第十六条之要求 框架可分类为侧撑框架 四 在框架分析中 每一层之摆动变形必须按第十五条有关摆动框架之分类进行验证 如 被分类为摆动框架 二阶效应必须在计算中考虑 二 子框架系统 只要符合下列条件 结构可在计算中再细分为多个子框架 一 子框架间之结构相互作用必须确实地得到模拟 二 子框架之布置必须适用于所使用之结构系统 三 须考虑子框架间相互作用可能产生的严重影响 表一 框架缺陷 摆动缺陷 等效力 式中 nc 柱数目 ns 楼层数目 注 1 如果柱承受少于在平面上各柱的垂直荷载 Nsd平均值之 50 时 这些柱不应计算在 nc内 2 如果柱不伸展至所有包括在 ns 中的楼层内 这些柱不应计算在 nc内 若楼层及屋顶层不连接所 有包括在 nc 中之柱 在确定 ns 时不应包括这些楼层 第十四条 框架稳定性 一 所有结构必须有足够刚度以抵抗侧向摆动 可经由 一 支撑系统提供摆动刚度 例如 三角框架或剪力墙 二 框架本身提供摆动刚度 例如 框架柱或节点刚度 二 所有框架必须有足够能力抵抗在摆动模式下之侧向倒塌 若框架被证明为非摆动框架 则不须进行摆动之验证 三 所有框架 包括摆动框架 必须验证在非摆动模式下具有足够抵抗破坏之能力 四 当使用弹性分析计算 摆动模式之二阶效应必须考虑 分析时可直接使用二阶分析方法 或间接地使用下列其中一种方法 一 使用放大弯矩之一阶弹性分析方法 二 使用摆动挫曲长度之一阶弹性分析方法 五 在放大弯矩方法中 由一阶弹性分析方法求得之弯矩应乘上下列比值予以放大 式中 h V 及 H 应采用表二之定义 当使用放大弯矩方法时 构件设计应使用非摆动 模式下之挫曲长度 第十五条 摆动与非摆动框架 一 若框架具有足够刚度以抵抗水平力 并具有足够精确性以忽略由水平位移产生之附加内 力 框架可被分类为非摆动框架 二 若能符合表二之准则 于受力情况下 由各层梁柱相接而成之梁柱式框架结构可被分类 为非摆动框架 表二 摆动或非摆动框架之分类 当 该框架系统可分类为非摆动框架 由一阶理论计算 层顶相对层底之水平位移 h 楼层高度 H 层底之总水平反力 H1 H2 V 层底之总垂直反力 V1 V2 第十六条 侧撑与非侧撑框架 一 若框架由一支撑系统抵抗水平力 在考虑抗摆能力时具有足够精确性以假设所有水平力 由该支撑系统抵抗 则框架可被分类为侧撑框架 二 若支撑系统可将框架之水平位移折减至少80 见表三 钢结构框架可被分类为侧 撑框架 表三 侧撑或非侧撑框架之分类 当 该框架系统可分类为侧撑框架 式中 非侧撑框架的摆动刚度 侧撑框架的摆动刚度 第四章 材料 第十七条 钢材的一般特性 一 本章中所列之钢材特性标称值 为设计时所要求之材料特征值 二 不同钢种之特性必须根据其力学性能 可从抗拉试验 冲击试验及弯曲试验求得 及化 学成份而确定 第十八条 型钢及钢板 一 钢材标准 一 使用作结构构件之型钢及钢板特性必须符合下列标准 EN10025 热轧碳素结构钢 EN10113 热轧合金结构钢 二 本条中表四 表五及表六所列之钢材适用于碳素钢之设计 对高强度钢材之设计请参 阅 EN10113 二 标称强度 一 本规章中 不同钢种之屈服强度fy 和抗拉强度 fu 之标称值将列于表四中 钢 号是根据钢材之屈服强度而作分类 二 表四中所引用之标称值适用于标准值之计算 三 按钢材不同厚度可细分其强度 EN10025 标准中对各种厚度之钢材均有强度定义以 作使用 四 表中标称强度也适用于热轧空心钢管 表四 钢材之力学性能 屈服强度 fy及 抗拉强度 fu N mm2 标称厚度 mm 最小伸长率 Lo 5 65 So 标称厚度 mm 最低冲击吸收功 J 标称厚度 mm t 4040 t 100 钢号品质 fyfufyfu 3 t 4040 t 63 63 t 100 试验时 温度 oC 10 t 15 JR2027 JO027S235 J2 235360215340262524 2027 JR2027 JO027S275 J2 275430255410222120 2027 JR2027 JO027 J2 2027 S355 K2 355510335490222120 2040 注 表中所提供之数据可作参考引用 更详细之数据数据可参阅 EN10025 标准 表中所提供之数据为采用纵向试件由拉力试验所得 对于钢板 钢带及宽度 600 mm 之扁钢则采用横向试件 而其最少伸长率要求可再降低 2 对于厚度少于 10 mm 之钢材 其最少冲击吸收功之要求必须参阅 EN10025 标准之图一 三 钢材品质 表四中钢材除以钢号分等外 还以JR JO J2 及 K2 等标记钢材之质量 此质量可 反映出钢材之可焊性及要求之冲击吸收功 钢材质量级别之表达是由JR 级向 K2 级提 升 有关钢号与质量级别之更详细说明可参阅EN10025 标准 四 外形尺寸 质量及偏差 各类热轧型钢 钢板及钢管之断面尺寸 质量及其相应之偏差要求 必须符合下列标准 EN10024 EN10029 EN10034 EN10055 EN10056 EN10210 2 五 材料物理性能参考值 钢结构计算所采用之材料参数 本规章中应取下列数值 弹性模量 E 210 x103 N mm2 剪变模量 G E 2 1 N mm2 泊松比 0 3 线膨胀系数 12 x 10 6 oC 1 密度 7850 kg m3 六 力学性能及化学成份 钢材之力学性能及化学成份应符合表四与表五之要求 表五中所提供之数值是根据熔炼 分析确定 有关成品分析之资料可参阅EN10025 标准 最大碳当量之定义可参阅第二十 一条 表五 钢材之化学成份和最大碳当量 熔炼分析 标称厚度 t mm 之最大含碳值 Max C 标称厚度 t mm 之最大碳当量 Max CEV 钢号品质 t 1616 40 Mn Max Si Max P Max S Max N Max t 4040 t 150 JR0 170 200 171 40 0 0450 0450 0070 350 38 JO0 170 170 171 40 0 0400 0400 0090 350 38 S235 J20 170 170 171 40 0 0350 035 0 350 38 JR0 210 210 221 50 0 0450 0450 0090 400 42 JO0 180 180 181 50 0 0400 0400 0090 400 42 S275 J20 180 180 181 50 0 0350 035 0 400 42 JR0 240 240 241 600 550 0450 0450 0090 450 47 JO0 200 200 221 600 550 0400 0400 0090 450 47 J20 200 200 221 600 550 0350 035 0 450 47 S355 K20 200 200 221 600 550 0350 035 0 450 47 注 1 表中所提供之数据可作参考引用 更详细之数据数据可参阅 EN10025 标准 七 本规章以外之钢材 使用与以上钢材标准不同之钢材时 应提供适当之数据以验证相关设计及生产之适当性 诸如钢材之力学性能及化学性能 其试验方法应符合下列标准之要求 EN10002 1994 金属拉伸试验方法 EN10045 1990 金属夏比冲击试验方法 EN10036 钢铁化学分析方法 表六提供现行标准与其它常用钢材标准在不同钢号间之对照 必须注意表中有关中国国 家标准 GB700 88 之钢材 仅适用于强度方面之比较 当对其他特性进行比较时 必须按本 规章要求小心验证 表六 各类钢材标准对照表 碳素钢 澳门 EN10025 1993 欧洲 EN10025 1990 英国 BS4360 1990 中国 GB700 88 S235JRFe360B40B S235JOFe360C40C S235J2Fe360D40D Q235 Q255 S275JRFe430B43B S275JOFe430C43C S275J2Fe430D43D Q275 S355JRFe510B50B S355JOFe510C50C S355J2Fe510D50D S355K2Fe510DD50DD 注 中国国标之钢材 其钢号仅在强度方面能与其它标准作同等对应 其它性能必须按个别情况加以验证 同等强度之比较仅适用于钢材厚度 t 1 2 及 tf 40 mm 对 y 轴 对 z 轴 a b 0 21 0 34 h b 1 2 及 40 tf 100 mm 对 y 轴 对 z 轴 d d 0 76 0 76 tf 40 对 y 轴 对 z 轴 b c 0 34 0 49 焊接 形截面 tf 40 对 y 轴 对 z 轴 c d 0 49 0 76 空心截面热轧对任意轴 a0 21 焊接箱形截面一般对任意轴 b0 34 U 形 L 形 T 形及实心截面 对任意轴 c0 49 注 表中所列之挫曲曲线可作参考引用 更详细之数据数据可参阅 ENV1993 1 1 第三十八条 同时受弯及受压之挫曲承载力 一 第一 二级截面的构件同时受弯及受压下应满足下列条件 式中 取 中较少的值 应按第三十七条计算 受弯挫曲的等效弯矩系数 见表十九及第四款 二 若侧向扭转挫曲是一种潜在破坏模式亦应满足下列条件 式中 应按第三十九条计算 侧向挫曲的等效弯矩系数 见表十九及第四款 三 属第三 四级截面之构件 其验证应符合ENV1993 1 1 第 5 5 4 章的要求 四 等效弯矩系数 可根据两点支撑之间的弯矩图形从表十九中获得 系数 弯矩轴 支承方向 y y z z z z y y y y y y 表十九 等效弯矩系数 弯矩图等效弯矩系数 a 端部弯矩 b 受侧向荷载的弯矩 c 受侧向荷载的弯矩 第三十九条 梁的侧向扭转挫曲承载力 一 有充分侧向支撑的梁不需进行侧向挫曲承载力之验算 二 无充分侧向支撑的梁之挫曲弯矩承载力设计值应满足下列条件 MSd Mb Rd 式中 1 适用于第一 二级截面 适用于第三级截面 适用于第四级截面 侧向挫曲折减系数 三 LT可按下式计算 式中 轧制截面 曲线 a 焊接截面 曲线 c 四 几何细长比按下式计算 式中 fy N mm2 见第三十七条 It 扭力常数 Iw 翘曲常数 C1 受荷载及支承状态影响的系数 可由 及 k 确定 见表二十 侧向支撑间的端部弯矩比 K 在平面上端部转动的有效长度系数 当端部完全固定时等于0 5 无固定转动 时等于 1 0 一端固定另一端无固定时等于0 7 五 若 侧向挫曲不需要考虑 表二十 对应 k 值之 C1系数 端部弯矩荷载 荷载及支承状态弯矩图k 值C1 值 1 01 000 0 71 000 1 0 51 000 1 01 879 0 72 092 0 0 52 150 1 02 752 0 73 063 1 0 53 149 1 01 132 0 50 972 1 01 285 0 50 712 第四十条 腹板的剪力挫曲承载力 一 设计基本要求 一 当非加劲腹板的d tw值大于 69 加劲腹板的d tw大于 k 值见表二十一 应对其剪力挫曲承载力进行验算 二 当腹板无中间横向加劲板或只有加劲板在支承点时 剪力挫曲承载力可按以下方法计 算 后挫曲方法 在本条后面部份详述 张力区方法 应按ENV1993 1 1 第 5 6 条款所述方法计算 二 后挫曲方法 一 使用后挫曲方法的剪力挫曲承载力设计值Vba Rd应符合下列条件 式中 为受腹板细长度 ww影响的后剪力挫曲强度 见表二十二 二 腹板细长比应按下式计算 式中 k 挫曲系数 见表二十一 表二十一 挫曲系数 k 腹板在支承点有横向加劲板及k 无中间横向加劲板 5 34 a d 150a a 为焊缝计算厚度 的焊接接头 其承载力设计值应按ENV1993 1 1 第 6 6 9 条款折减 二 焊缝计算厚度 角焊缝的计算厚度a 应取在熔接面及焊缝表面内划出最大三角形中的垂直高度 详见 图四 只要初部试验证明熔深要求能够达到 深溶角焊缝可考虑额外多出的厚度 采用自动埋弧焊进行的角焊缝 在无初部试验下其计算厚度可增加20 或 2 mm 取其中较小的值 图四 角焊缝计算厚度的定义 三 焊缝每单位长度的强度设计 角焊缝每单位长度的强度设计值Fw Rd应符合下列条件 Fw Sd Fw Rd 式中 作用于焊缝之合力设计值 NSd 垂直于焊缝长度方向的轴心力设计值 Vl Sd 沿焊缝长度方向的剪力设计值 Vt Sd 垂直于焊缝长度方向的剪力设计值 角焊缝的强度设计值 fu 连接点较弱部份的抗拉强度 w 修正系数 见表二十九 表二十九 角焊缝的修正系数 钢材级别抗拉强度 fu N mm2 修正系数 w S2353600 80 S2754300 85 S3355100 90 第五十五条 对接焊缝的强度计算 一 完全焊透的对接焊缝设计 只要焊缝使用适当焊条 或熔接材料 制成的拉伸试样 其最小屈服强度及抗拉强度大 于母材规定的强度 则完全焊透的对接焊缝强度设计值应取连接点较弱部份的强度设计值 二 不焊透的对接焊缝设计 不焊透的对接焊缝强度设计值应按深溶角焊缝的公式计算 见第五十四条 焊缝的计算厚度应取熔接后可到达的厚度 第五十六条 非加劲翼板的焊接强度设计 一 非加劲 形 H 形或箱形截面与钢板之T 形接头 截面母材及焊缝之宽度应考虑折减 成有效宽度 见图五 二 形或 H 形截面的有效宽度应按下式计算 图五 a 并须符合 式中 fy 为截面的屈服强度设计值 fyp 为钢板的屈服强度设计值 三 如 beff小于完整宽度的0 7 倍 接头应进行加劲 四 箱形截面的有效宽度应按下式计算 见图五b 并须符合 五 连接截面翼板与钢板的焊缝 其每单位长度之强度设计值应超过钢板每单位宽度之强度 设计值 a 形截面b 箱形截面 图五 非加劲 T 形接头的有效宽度 第八章 构造配置及设计规定 第一节 一般规定 第五十七条 最小厚度 建筑用钢结构构材厚度不宜小于4mm 当结构在严重腐蚀环境下而没有特别防锈蚀措 施 构材之最小厚度应高于以上规定值 第五十八条 构造配置 结构中主要构件之布置应尽量对称于结构平均面 另外在三角形结构中构件之连接应尽 量将其中心轴相交于一点 当以上的规定不能符合 计算中应考虑由偏心所产生之次力 第五十九条 构件截面的变化 结构构件应尽量避免截面突然发生变化或局部减弱 第六十条 连接 一 结构构件间之连接一般采用焊接方式或螺栓连接 二 连接部份应尽量避免同时使用焊接及螺栓连接传递内力 第六十一条 支撑 结构主要构件间之支撑应确保能达到其整体性 见第十六条 第六十二条 维护 结构之设计应尽量避免维护时产生困难 即难于涂装或出现不必要之积水位置 第二节 螺栓连接 第六十三条 孔径 一 螺栓连接所采用之螺栓直径一般如下 M12 M14 M16 M20 M22 M24 M27 M30 M36 其中 M12 为公称直径12mm 之 螺栓 二 应避免使用非本标准所规定直径之螺栓 三 螺栓孔径不应大于螺栓直径加上孔隙 标准孔之一般间隙应为 1mm 适用于 M12 及 M14 螺栓 2mm 适用于 M16 至 M24 螺栓 3mm 适用于 M27 及更大直径之螺栓 四 螺栓孔可使用少于以上规定之孔隙 五 用于抗滑移连接之加大孔之一般间隙应为 3mm 适用于 M12 螺栓 4mm 适用于 M14 至 M22 螺栓 6mm 适用于 M24 螺栓 8mm 适用于 M27 及更大直径之螺栓 六 只有在指定情况下 加大孔及长圆孔方可用于抗滑移连接 七 用于抗滑移连接之短形长圆孔 其标称尺寸不应大于 d 1 mm x d 4 mm 适用于 M12 及 M14 螺栓 d 2 mm x d 6 mm 适用于 M16 至 M22 螺栓 d 2 mm x d 8 mm 适用于 M24 螺栓 d 3 mm x d 10 mm 适用于 M27 及更大之螺栓 d 为螺栓之标称直径 单位mm 八 用于抗滑移连接之长形长圆孔 其标称尺寸不应大于 d 1 mm x 2 5d 适用于 M12 及 M14 螺栓 d 2 mm x 2 5d 适用于 M16 至 M24 螺栓 d 3 mm x 2 5d 适用于 M27 及更大之螺栓 第六十四条 螺栓长度 一 在考虑偏差后 螺栓长度应符合 一 螺栓有螺纹部份应在扭紧后突出于螺帽 及 二 螺栓没有螺纹部份与螺帽间之净距 普通螺栓应至少有一圈螺纹 螺纹末端除外 而高强螺栓应至少有四圈螺纹 第六十五条 螺栓孔的布置 一 螺栓孔之布置应尽量避免锈蚀 局部挫曲及应使螺栓容易安装 二 螺栓孔之布置亦应符合在计算螺栓承载力时规定之限制 三 螺栓布孔之最大及最小距离应采用以下提供之限值 此限值不适用于外露结构及高腐蚀 环境 当有需要时以下之限值可适当提高 一 端部距离 e1及边缘距离e2 图六 a 1 2 do e1 max 12t 150 mm 1 5 do e2 max 12t 150 mm 二 螺栓距 p1及 p2 p1 2 2 do p2 3 0 do 图六 a p1 p2 min 14t 200 mm 受压构件见图六b p1 o min 14t 200 mm 受拉构件见图六c p1 i min 28t 400 mm 受拉构件见图六c 三 长圆孔 e3 e4 1 5 do 图六 d a 螺栓距的符号 b 受压构件 c 受拉构件 d 长圆孔 注 t 向外较薄连接板之厚度 do 孔或长圆孔直径 图六 螺栓孔的布置 第六十六条 摩擦型高强螺栓连接要求 一 摩擦型高强螺栓应使用8 8 级或以上强度之螺栓 二 设计预拉力 锁紧扭力 高强螺栓类形及扭紧方法应由设计者规定 螺栓安装必须小心 确保扭紧至要求预拉力 否则在使用荷载中会出现滑移现象及变成普通螺栓连接 第七十五 条中提供一些螺栓安装之扭紧方法 第三节 焊缝连接 第六十七条 一般规定 焊缝连接应注意下列之一般规定 一 焊缝连接之使用应符合第四章及第九章有关材料 制作及安装之要求 二 建立焊接施工步骤及细部设计时 应尽可能减低因施焊而引起之应力增加 三 应避免集中在同一区域内过度施焊 四 除有特别理由证明其安全性外 否则应避免焊接厚度大于30mm 之构件 五 焊条之使用应严格遵守生产商之建议 第六十八条 角焊缝连接要求 角焊缝的设计应符合下列条件 一 角焊缝之计算厚度不应少于3mm 及不应大于较薄连接部份之0 7 倍 二 角焊缝可用于熔接面角度在60o至 120o间的连接部份 三 允许熔接面少于60o之角焊缝 但在这种情况下必须将焊缝考虑为不焊透对接焊缝 超过 120o之角焊缝不应考虑为可传递内力 四 有效长度少于40mm 或 6 倍计算厚度 选两者中较大值 之焊缝不应考虑为可传递 内力 五 角焊缝不应终止在构件或连接部份之转角位置 当焊缝在同一平面转角时 其转角后 之长度应相等于二倍焊脚长度 并连续地 完整地围绕这个转角 六 角焊缝可以连续或断续形式出现 断续焊缝之使用应按ENV1993 1 1 第 6 6 2 2 条款执行 七 槽焊缝仅适用于传递剪力 防止挫曲或分离搭接之部份 八 槽焊缝之圆孔直径或长圆孔宽度不应少于其厚度之四倍 九 除伸展至板边之孔端外 施加槽焊之长圆孔末端应为半圆形 第六十九条 对接焊缝连接要求 一 对接焊缝的坡口处理 对接焊缝的坡口处理方法与母材厚度有关 亦对焊条之溶接性能有重要影响 表三十提 供一些常用坡口处理方法 二 单面焊接 不焊透对接焊缝或角焊缝仅适用于因单面焊接造成截面偏心而能自我补偿之情况 例如 小直径之空心截面或具足够厚度钢材之焊接 在其它可能发生偏心转动之情况 不允许使用单面焊接 表三十 对接焊缝的坡口处理 坡口形式坡口尺寸 T mm G mm R mm r mm 形 0 3 3 6 0 3 3 单面 V 形 5 12 12 2 2 60o 60o 1 2 双面 V 形 12 3 60o2 单面 U 形 20 0 20o55 续表十三 坡口形式坡口尺寸 T mm G mm R mm r mm 双面 U 形 40 0 20o55 单面单边 V 形 5 123 45o1 双面单边 V 形 12 3 45o2 单面 J 形 20 0 20o55 双面 J 形 40 0 20o55 第九章 制作及安装 第七十条 一般规定 一 本章主要针对钢结构在制作及安装过程中 定出施工质素之最基本要求 其目的主要是 确保施工能符合设计要求 并且结构安全性亦能达至预期之水平 任何对特殊结构之附加要 求必须明列于设计规格中 二 设计规格中是允许附加额外之施工要求 但不能以此取代本规章所定之基本要求 三 钢结构之制作及安装偏差要求可分为三等级 一 一般偏差要求 适用于设计上无特殊偏差要求之一般结构物 仅在外形尺寸上定出可 接受之基本偏差限制 二 特别偏差要求 适用于一般结构以外之其它结构 其偏差要求较为严格 并须能满足 设计假定 三 特异偏差要求 适用于特殊结构或其结构构件 其偏差要求较为严格 并须能满足设 计及功能上之要求 四 本章中所规定之偏差容许值仅属一般偏差要求 第七十一条 钢结构制作的一般要求 钢结构制作应采用完备之施工规则进行施工 尤其是下列方面 一 钢结构配置上应精确并与设计相符 当设计中有预拱之情况 更应考虑配置之适当性 以使最后之外形达至合适之要求 二 钢材应有相当之平直度并符合设计上规定之偏差要求 若设计上无特定之偏差要求 则应符合第七十二条所规定之一般偏差要求 三 制作设计上所需之平直度或形状要求之钢结构时 应采用不会导致材料性能下降并低 于规格要求之施工方法 四 钢材切割位置之不规则往往会影响接头之施工 故所有经由火焰切割或电弧切割之切 割位置应修磨平整 第七十二条 钢结构制作容许偏差 一 本条所载之制作容许偏差主要适用于一般之钢结构加工场所 而螺栓连接及焊缝连接则 不属本条讨论范围 其有关规定列于第七十五条及第七十六条中 制作之容许偏差包括 热轧型钢 见第十八条 焊接型钢 见表三十一 构件长度 平直度及预拱 见表三十二 二 本条中并无规定之容许偏差 考虑时应参考适当之标准 表三十一 焊接型钢的制作容许偏差 类别容许偏差 a 深度 b 翼板宽度 c 截面垂直度 d 腹板偏移度 e 腹板扭曲度 表三十二 设计上需考虑的容许偏差 类别容许偏差 a 长度 b 平直度 c 拱度 注 1 当偏差超出容许限值时 所造成之额外弯曲度应由设计验算予以确认 第七十三条 钢结构安装的一般要求 钢结构组装施工时 应考虑所有与施工安全有关之规章及下列情况 一 避免组装时出现与构材位置有关之疑问 所有构件应于加工厂中予以适当标记及编号 二 钢结构安装连接时构件中不应产生显着之应力 如设计中已对此类应力作出预估则属 例外情况 但所产生之应力应以适当之方法加以验证 三 钢结构构件被拉伸使平直时 螺栓孔不应产生变形 四 组装期间 钢结构应被固定 接头螺栓应栓紧 以确保结构能充分地承受组装期间所 出现之荷重 而此类荷重可在加工场中及组装施工操作时引起 五 除非设计师对钢结构安装偏差有特别要求 否则安装之容许偏差应采用第七十四条之 规定 六 进行防锈护层处理时 应采用第七十七条及第七十八条之规定 七 任何受损之防锈护层均应修复 其修补方法应根据该防锈系统厂家之建议 并应得到 设计师之核准方可进行 第七十四条 钢结构安装容许偏差 钢结构组装时 未受荷载结构应符合表三十三之一般偏差规定 表中所引用之各种情况 应考虑为独立之要求 结构应各自地满足规定之偏差要求 表三十三 钢结构安装后的一般容许偏差 情况简图容许偏差 a 邻柱间距之偏差 5 mm b 相邻楼层间 柱之倾斜度 c 多楼层柱之偏移度 由柱 基面作垂直线至欲评估之楼 层得柱之偏移度n 楼层数目 d 非门式框架之单层结构 柱之倾斜度 无吊机情况 e 门式框架结构 柱之倾斜 度 无吊机情况 柱之倾斜度 框架之倾斜度 注 1 以上所规定之偏差值应以下列参考点考虑 柱 考虑基面至任一楼面间柱之中心点时 不含任何之柱底板及顶板 梁 考虑梁端上缘之中心点时 不含任何之端板 第七十五条 螺栓连接要求 一 螺孔 如无特别规定 螺栓孔之制孔可采用钻孔或冲孔形式 制孔如要求采钻孔时 可先以冲 孔再扩孔来完成 长圆孔之制孔可由一次性之钻孔工序完成 或可由冲孔或钻孔形式先制作两圆孔 再采 用优质之火焰切割技术去除两圆孔间之钢材 并经修整后成长圆孔 修整后必须确保能让螺 栓自由通过整个长圆孔 螺孔之标准间隙要求应参考第六十三条 二 螺栓 螺栓剪切面位置多设计位于螺栓无螺纹部份上 在考虑安装偏差后 应有适当措施以保 证剪切面不会出现在螺纹位置及螺纹末端位置上 如无设计师之要求 则不可使用全段螺杆有螺纹的螺栓 三 螺帽 螺帽应收紧或由机械式扭紧 对承受振动之结构 应有适当的措施避免螺帽的任何松脱 现象出现 对于摩擦型高强螺栓之螺帽 一般之螺帽旋扭工序可视为已具有足够之牢固度 四 垫圈 应使用垫圈之情况如下 当螺栓之受力面为斜面 并与螺杆之垂直面所成夹角大于3 时 应采用楔形垫圈 当设计规格中指定采用一些较长之螺栓 为了能让剪切面不出现在有螺纹之位置上 此 时应采用垫圈以达设计所需之要求 摩擦型高强螺栓中应使用高硬度垫圈之情况如下 当螺栓头或螺帽被设计为转动时 应采用高硬度垫圈 在设计所指定之非转动组件中 螺栓或螺帽 亦应使用高硬度垫圈 当需要确保转动组件能紧压螺杆之垂直面时 应采用高硬度楔形垫圈 当非转动组件之受力面为斜面 并与螺杆之垂直面所成夹角大于3 时 应使用高 硬度楔形垫圈 五 螺栓之紧固 螺栓应紧固以确保各组件间能充分地相接 对普通螺栓并不要求扭紧至一预设之扭力值 但作为一个施工指标 螺栓安装时应有下 列之要求 螺栓之扭紧可由工人以一般之活动扳手完成 或 可采用机动扳手 当扭力达至某一值时会发出讯号 或 根据生产商之意见 采用其建议之扭力进行施工 摩擦型高强螺栓应紧固并符合其施工标准 设计中应规定此类螺栓安装之施工方法 螺栓紧固之一些工法如下 采用分段扭紧 当螺帽扭紧后 拫据螺栓之长度及直径再施力多扭半圈或四分之三圈 采用扭力控制 可使用电动或手动扭力扳手以传递特定之扭力于螺帽上 电动扳手应定 期校准 采用有力量显示之螺栓及垫圈 螺栓扭紧后垫圈会被压下 可利用塞尺以检查扭紧后之 间隙有否达到要求 六 抗滑移摩擦面 螺栓接头之连接面应具特定之摩擦特性 此摩擦面应符合设计的要求 若抗滑接头中使用金属垫板 应确保其接触面之处理能符合抗滑之设计要求 七 接触面之密接度 螺栓接头缝隙应少于最大允许值 若设计中无指定的更小值者 则普通螺栓之接头缝隙 最大值为 2mm 摩擦型高强螺栓为1mm 当使用摩擦型高强螺栓时 设计者应考虑因施工之密接度不足可能出现之效应 并可选 择引用更严格之偏差要求予以控制 第七十六条 焊缝连接要求 焊接之施工应采用已被公认为有效率之施工方式 即如电弧焊及氧乙炔气焊等工法 其 施工应符合相关标准及下列情况之要求 一 焊接施工应能使完工后之成品尺寸在规定之偏差要求内 二 设计规格中应包含焊接接头施工之详细说明 例如设计要求之特殊焊接程序 质量控 制水平 及检测程序等 三 设计规格中如无禁止 焊接施工可于工地现场进行 施焊前 焊区表面及焊条必须干 燥 四 对接焊缝之施工大样中应清楚指出是采用完全焊透的对接焊或不焊透的对接焊 若为 不焊透对接焊情况时 应规定焊道之有效深度 五 施焊前焊区表面应清理至无夹渣 若为多层焊接 每一层焊道焊完后应及时清理 并 以钢丝刷去除焊渣后方可继续施焊 六 施焊后焊道不应出现过于不规则情况 而气孔 裂缝 空洞或其它施工缺陷亦不应于 焊道中出现 七 在钢结构加工场以外进行之焊接施工数量应减少 并尽可能将难度较高之焊接施工量 降低 尤其是仰焊施工 八 钢结构制作期间所采用之焊接程序 焊缝连接之类型及焊接环境等均应符合 BS5135 或 AWSD1 1 96 标准之要求 九 钢结构制作前 必须提交由检定组织所签发的资格证书作审核 以验证各焊工是否符 合 EN287 或 AWSD1 1 96 的要求 若设计中有规定焊接工艺之验证 可按EN288 进行考 核 其考核应按焊接之工种分类作评估 第七十七条 涂料防锈的要求 钢材的所有组件应有适当之处理作防锈保护 防锈处理可以按下列方式进行 一 钢材防锈护层应符合BS5493 标准之要求 二 涂装前应清除钢材表面之铁锈及铁鳞层 一般可采用坟射除锈方法进行除锈 如使用 酸洗 火焰或动力工具进行除锈应先得到核准 喷射除锈应根据瑞典标准SIS055900 或 ISO8501 进行 其完工表面应符合二级质量水平 除锈等级应达Sa2 1 2 三 钢材表面除锈采用喷砂处理时应符合ISO8501 标准之要求 四 除锈施工前 喷射除锈试样 150mm x 150mm 应预先提交审核 之已核准之试样应 适当地保护 可用无色 透明的材料密封 并妥善保存以便在除锈施工时作对比用 钢材喷 射除锈后四小时内应进行涂装工作 五 涂装施工前 各种涂装系统之试样 150mm x 75mm 应预先提交审核 试样制作时 应按涂装系统单面分层从底漆开始涂装 并以等宽度逐层退缩以显示整个涂装系统 六 涂装施工前 涂装位置应干燥 七 涂装系统中各阶段施工前 涂层应具足够之干燥或硬固 连续涂层间之涂装时间应符 合涂料生产商之要求 八 如遇下列情况 则不允许于钢材中进行涂装工作 当环境温度低于4oC 或相对湿度高于90 或不符产品规定之环境 在严酷的天气状况下进行室外施工 包括雾中 雨中 金属表面结露或类似情况等 九 涂层受损修复时 在受损位置上应清洁至金属裸露层或金属护层 非受损位置边缘之 涂层应修成斜面 整个涂装系统应从新涂装于受损位置上 新涂层应环绕受损位置至少50mm 覆盖于原有涂层上 十 除了以摩擦螺栓作连接之接头外 所有永久连接之接头表面 其涂装施工应于接头连 接前进行 十一 滚动及滑动支承表面不应涂装 但须以适当材料予以保护 十二 涂装系统中之各类涂料应为可兼容的 并应为同一生产商之产品 第七十八条 镀锌防锈的要求 采用镀锌方式作钢材防锈护层时应符合下列规定 一 钢材防锈护层应符合BS5493 标准之要求 二 镀锌护层之制作应根据BS729 以热浸镀锌方式进行 钢结构上之镀锌层厚度最少应 有 85 m 除非设计另有规定 对结构暴露于较恶劣之环境中 镀锌层之最少厚度应符合 BS5493 图一之要求 三 浸镀前所有铁锈及铁鳞层均应从钢材中清除 其除污方法应以符合镀锌程序之喷射或 酸洗处理 四 钢材表面除锈采用喷砂处理时应符合ISO8501 标准之要求 五 镀锌层如要进行涂装施工 应先对镀锌层进行钝化处理 所采用之涂装系统应能与镀 锌层兼容 六 钢结构在运输或组装过程中 经由施焊 切割或粗糙的施工而导致镀锌层小面积之破 损 应涂上至少两层之含锌涂料以作修补 于涂装含锌漆前 由施焊影响之所有位置应以磨 机作打磨处理 七 中空构材进行浸镀时应预留透气孔 透气孔应足够大以至能确保构材内部之浸镀效果 良好 镀锌完成后透气孔应予密封 八 对于有螺纹的金属件及组件应考虑镀锌后螺纹尺寸之改变 镀锌后螺帽中之螺纹尺寸 不应大于 0 4mm 如无预先核准 摩擦型高强螺栓及螺帽镀锌后螺纹尺寸不能出现过大情况 第十章 质量保证及验收控制 第一节 质量保证 第七十九条 一般规定 一 本章所载仅为钢结构施工在质量保证工作上 作为日常施工控制之最基本要求 设计者 应按每个工程项目之个别情况作出特定的附加要求 二 本规章中所采用之控制方法仅考虑与结构有关之安全及耐久性问题 其目的是确保施工 能达至预定之使用能力及对质量作保证 为达至此目标 本章提供关于初步控制 生产控制 及工程合格控制 工程验收及维护之一般标准 三 基本上 质量保证系统与工程项目中的所有参与者有关 定作人 设计师 承建商 使 用者 监管机构等 并可延伸至工程的所有阶段 规划 设计 施工及使用 四 本章所提供的资料 主要是用于确立与质量保证有关之基本概念及术语 并在国际认可 水平上提供能作为编写工程承揽规则之指引 五 本章并不处理与质量保证有关之合约或法律事项 尤以因拒收不合格品所导致之后果 罚则 赔偿等 同时在工程项目上不同参与者间之责任分配问题亦不属本章的规定范围 六 在下列条款中 将就初步控制 生产控制 工程合格控制 工程验收及维护等提供更详 尽的数据 第八十条 文件要求 为确保工程项目的质量 各类与施工质量控制有关之文件必须齐备 当中应包括 一 工程设计方面 承揽规则 细部加工详图 技术规格 质量控制计划及检验程序 组装计划 维护计划 二 钢材及焊条方面 钢材轧制证书 工地现场钢材之取样计划 接受 拒收准则及测试计划 包括抗拉试验 冲击试验及化 学成份分析 质量控制计划及检验程序 焊条之证书及测试结果 三 焊接方面 施焊程序及施工细则 焊工资格证明或焊工审核试验 质量控制计划及检验程序 焊接施工文件 包括预热程序 施焊过程中各焊道间之温度控制程序及焊条之处理规则 等 除锈及坡口加工之表面处理施工程序 含取样计划及接受 拒收准则之试验计划 四 螺栓方面 螺栓 螺帽及垫圈之产品规格 质量控制计划及检测程序 螺栓安装程序 包括制孔及扭紧之施工程序 含取样计划及接受 拒收准则之试验计划 五 防锈保护方面 防锈护层之技术说明及防锈系统之产品技术规格 质量控制计划及检验程序 含取样计划及接受 拒收准则之防锈护层试验计划 施工细则 防锈承建商之技术规定及施工环境之要求 第八十一条 初步控制 一 初步控制应于工程执行前开始实施 其目的是要确保预定的工程技术 材料及施工方法 能得到满意的执行 二 初步控制之执行方向应针对质量 设计 材料与施工方法等之恰当性进行控制 三 审批钢结构加工厂时 应于钢结构组件生产前进行厂内巡查 对生产状况进行验证 其 验证内容应包含质量控制程序 材料加工方法 批量识别方法及检测程序等 四 审批钢结构防锈系统施工之热镀锌厂时 应于浸镀施工前进行厂内巡查 对生产状况进 行验证 其验证内容应包含质量控制程序 材料处理方法 批量识别方法及检测程序等 对 于以涂装作防锈系统时 应于涂装施工前对防锈承建商之技术规定及施工环境之要求加以验 证 第八十二条 生产控制 一 生产控制包含钢结构制作期间 于加工厂内或工地现场所作之控制工作 其目的是要在 施工能满足设计要求方面得到一合理之保证 基本上 其控制执行方向应针对材料 成品尺 寸 结构组装方法 专业技术人员的资格 尤以焊工 等方面进行控制 二 材料使用前应验证其材料特性 此验证包含生产过程中之抽检控制 若该抽检控制能提 供足够之保证 则验证工作可简化为核对材料之有关识别 材料使用前亦应检查在储存及处理期间所受之损毁 会否不适合于预定之应用上 材料之生产控制 应考虑其标准中规定之各种情况 三 为了确保能满足设计要求及本规章第七章制作及安装之所有规定 钢结构制作时亦应进 行所需的验证工作 四 工程登记册应按时顺序对所有于施工期间所发生或已核准通过之重要事项进行记录 如 有需要时 具判决权人仕可参阅该登记册并可作评议 正确的填写工程登记册是质量保证的 一项重要工作 五 生产控制的执行包含材料之验收工作 应对所有材料进行目视检查及记录 并核对其产 品之来源证明 钢材之验收还包含原材料之抽样试验 及螺栓 螺帽 垫圈 焊道之各类验 证试验 该等试验应符合预先制定之质控计划及检测程序 六 生产控制的执行同时亦应对材料的加工进行控制 当中包括钢材的切割 焊接 制孔及 其它加工 其控制应于结构组装施工前执行 并须符合细部加工图之要求 除防锈保护外 结构安装完成后仅能允许作小量的调整 七 结构在组装过程中应不断地进行监督检验 以确保第七章中所定之规则能得到落实执行 第八十三条 合格控制 一 合格控制是按预先制定的规则 根据抽样标准及接受 拒收标准而制定之合格判定规则 为基础而作出的控制行动与决策 其目的是要确定施工是否符合能作出 合格 与 不合格 判断之要求 此类控制应于施工期间及完工后针对材料进行控制 二 材料之合格控制可采用材料之测试结果及其生产控制结果作为判断基础 当控制未能提 供足够的保证或并无进行控制时 则应进行所需的检查及测试以便能作出合格判断 材料之合格控制执行时 应考虑本章第二节所定之合格准则 三 当不合格情况出现时 应按既定的接受 拒收准则 针对问题进行详细的分析 并作出 更正行动 四 合格控制执行时应以第八十二条之生产控制为基础 并应同时考虑工程登记册中所记录 之各类事项 五 通常可采用外形及尺寸之检查作为完工后最终之合格控制 但必须注意有否焊接缺陷或 防锈护层不足情况出现 当工程特性属较特殊之情况 可能需要进行一些附加试验用以验证 完工后是否符合要求 第八十四条 验收 一 验收是根据合格控制结果所作出之最终行动 包括接受或拒收该工程 当合格时 工程 应被接受 当不合格时 原则上工程应被拒收 但在下列之情况中仍可被接受 二 当不合格情况出现时 只要经过判断 考虑特定的条件 并证实己满足安全规定之要求 则工程仍可被接受 三 验收的执行应以第八十二条及第八十三条所定之生产控制及合格控制为基础 第八十五条 维护 一 结构应得到适当维护以维持本身应有之能力 执行其在设计上所预定之功能 为 达此目的 结构应定期检查 并在有需要时进行适当的修护 二 结构于使用期间应进行定期的检查工作 其目的是希望能预早发现任何的损坏并能作及 时的修护 检查周期可视不同因素而定 如结构的使用型式 结构的重要性及外界环境对结 构的侵蚀状况 结构检查期间应