机场T4主楼钢结构施工图设计说明

设计说明设计阶段：施工图设计 国际机场T4航站楼建设工程T4航站楼工程主楼钢结构 设计版本号： 2设计号：（11）13-6-1日期 2012年8月31日钢结构设计说明1 一般说明1.1 工程概况 国际机场T4航站楼由主楼、指廊及连廊组成，其平面形状如图1所示。其中主楼采用混合结构形式，二层以下为混凝土框架结构，二层以上为钢结构。混凝土结构的基本柱网为18.0m15.0m，二层建筑标高为8.000m； 图1 航站楼分段示意图主楼屋面外形为直纹双曲面，采用双向平面交叉桁架结构体系，桁架采用相贯焊接圆管节点，支承在下部圆锥形钢管柱柱顶（柱顶标高变化）。幕墙钢柱向外倾斜度：空侧为20.0；陆侧在2.520.0之间变化；山墙侧在20.027.5之间变化。屋盖桁架最大跨度43.6m，垂直厚度3.0m；周边悬挑桁架向外悬挑约7.5m19m，根部到端部的厚度由3m减小至0.5m。结构最高点处标高39.000m，檐口标高随造型在18.00039.000m之间变化。屋盖钢结构水平投影东西向长251.7m，南北向最大宽136.0m，水平投影面积约31,055m2。航站楼二层设有房中房，梁柱采用H型钢或圆钢管。1.2 钢结构设计等级： 设计使用年限：50年 结构安全等级：一级抗震设防类别：乙类屋盖钢结构抗震等级：四级（按建筑抗震设计规范GB50011-2010第8.1.3条，该建筑高度50m，7度，乙类建筑，应提高一度，抗震等级为三级。按照表8.1.3注2：屋盖钢结构构件承载力均能满足2倍地震作用组合下的内力要求，构件抗震等级允许降低一度，因此仍为四级）其余钢结构抗震等级：均为四级1.3 荷载及作用包括恒载、活载、风载、地震作用、温度作用。恒载（DL）：结构自重由计算程序按截面自动计入航站楼屋面上弦永久荷载：0.70kN/m2，下弦吊挂荷载0.50kN/m2；航站楼屋面天窗永久荷载：1.50kN/m2；玻璃幕墙系统自重：1.00kN/m2；混凝土组合楼板屋面：5.00kN/m2；轻质屋面：1.50kN/m2。活载（LL）航站楼屋面活荷载：0.50kN/m2；混凝土组合楼板屋面：3.50kN/m2；轻质屋面：0.50kN/m2。风荷载（W*）：基本风压：Wo0.95kN/m2（按100年重现期），地面粗糙度：A类； 国际机场航空港物流中心工程结构抗震安全性论证专家意见（2012年8月6日）。地震作用（E*）抗震设防烈度：7度；基本加速度：0.15g；设计地震分组：第二组；场地类别为: 类。温度作用（T*）T=+25C，-20C（假定合拢温度10C20C）1.4 设计依据1.4.1 建筑专业和混凝土结构专业图纸1.4.2 采用的规范、规程 建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)建筑工程抗震设防分类标准 (GB50223-2008）建筑结构荷载规范 (GB50009-2001) (2006年版)建筑抗震设计规范 (GB50011-2010) 钢结构设计规范 (GB50017-2003)混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)钢管结构技术规程 (CECS280:2010)冷弯薄壁型钢结构技术规范 (GB50018-2002)建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ81-2002)钢结构焊接规范 (GB50661-2011)碳素结构钢 (GB/T700-2006)低合金高强度结构钢 (GB/T1591-2008)建筑结构用钢板 (GB/T19879-2005)厚度方向性能钢板 (GB/T5313-2010)结构用无缝钢管 (GB/T8162-2008)直缝电焊钢管 (GB/T13793-2008)热轧H型钢和剖分T型钢 (GB/T11263-2010)焊接H型钢 (YB3301-2005)结构用冷弯空心型钢尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T 6728-2002)建筑结构用冷弯矩形钢管 (JG/T 178-2005)钢拉杆 (GB/T20934-2007)钢网架焊接空心球节点(JG/T11-2009)钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件 (GB12281231-2006)钢结构用扭剪型高强度连接副 (GB/T3632-2008)涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 (GB8923-88)建筑钢结构防火技术规程 (CECS200-2006)钢结构防火涂料通用技术条件 (GB14907-2002)钢结构工程施工质量验收规范 (GB50205-2001)建筑工程设计文件编制深度的规定 (2008年版)1.5 设计分析软件MIDAS/Gen（V.780）通用建筑结构分析与设计软件。2 材料说明2.1 钢材2.1.1 主楼屋盖支撑钢柱及桁架结构材质为Q345B，应满足低合金高强度结构钢（GB/T1591-2008）的要求；柱顶空心焊接球及内部加劲肋，材质为 Q354GJ-B，应满足建筑结构用钢板(GB/T19879-2005)的要求，其他钢材材质详见各部分图纸。桁架圆钢管采用结构用无缝钢管(GB/T8162-2008)或直缝电焊钢管(GB/T13793-2008)，主檩及吊顶龙骨采用矩形冷弯薄壁空心型钢(GB/T 6728-2002)。2.1.2 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证 （GB50017-2003第3.3.3条）。2.1.3 钢结构的钢材应符合下列规定：（GB50011-2010第3.9.2条）1）钢材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）钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%；3）钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。2.1.4 所有钢材均为焊接结构用钢，均应按照设计要求的标准满足拉伸试验、冷弯试验以及常温冲击试验等性能要求。对于柱顶钢板和柱脚钢板，当t40mm，并承受沿板厚方向拉力（撕裂作用）时，还应满足碳当量(Ceq0.36)或焊接裂纹敏感性指数(Pcm0.26)的要求，并满足Z15钢的要求。同时需选择正确的预热温度和必要的后热处理。2.1.5 柱脚锚栓材料采用Q345B及Q235B。预埋件锚筋采用HRB335级钢筋，严禁采用冷加工钢筋。2.2 连接材料2.2.1高强度螺栓，强度等级为8.8S、10.9S，使用位置及部位详图纸，需满足GB/T 12281231或GB/T3632的要求。8.8S高强螺栓采用承压型连接；10.9S高强度螺栓采用摩擦型连接，摩擦面处理办法为喷砂（丸），摩擦面的抗滑移系数对于Q235B钢不低于0.45；对于Q345B钢不低于0.50。2.2.2 普通螺栓，螺母及垫圈：C级，强度等级4.6级。2.2.3 焊接材料1）手工焊接用焊条符合标准：碳钢焊条（GB/T5117）；低合金钢焊条（GB/T5118）焊条型号：Q235B钢、Q235B钢与Q345B钢之间焊接：E43型；Q345B钢之间焊接：E50型。2）埋弧自动焊接或半自动焊用的焊丝和焊剂对于Q235B钢：用F4A0-H08A、H08Mn2Si；对于Q345B钢：用F5024-H10Mn2；并配以相应的焊剂，焊丝和焊剂均应符合相应的现行国家标准。2.3 所有材料应有化学成分及机械性能检测报告3 钢结构的制作与安装要求3.1 钢结构的放样、号料、切割、矫正、成型、边缘加工、节点加工、轧制、组装均应符合钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)的规定。高强度螺栓的制孔应满足钢结构高强度螺栓连接技术规程(JGJ82-2011)的要求，需对构件摩擦面进行喷砂（丸）处理，并作抗滑移系数检验。3.2 焊接质量的检验等级：构件主材（主次桁架、钢板、型钢等）的工厂拼接及工地拼接焊缝、熔透坡口焊缝质量等级为一级；其余的坡口焊缝按二级焊缝检查。角焊缝和非熔透焊缝按三级焊缝检查（外观检查二级），不合格的焊缝应铲平重焊，并重新进行检查。内部缺陷的检验应符合下列要求：（1）一级焊缝应进行100%的检验，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（GB11345）B级检验的级及以上；（2）二级焊缝应进行抽检，抽检比例应不小于20%，其合格等级应为现行国家标准钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法（GB11345）B级检验的级及级以上。焊缝力求规整、美观。3.3 H型钢焊接焊缝按照焊接H型钢(YB3301-2005)规定执行。3.4 支管与主管直接焊接，管材应采用相贯线自动切割机进行钢管切割。支管管端壁厚6mm时应开坡口。支管切割时应考虑主管为曲杆及主管不均匀等因素对切割轨迹的影响。3.5 钢管等空心构件外露端采用6mm钢板作为封头板，并采用连续焊缝密闭，使内外空气隔绝，并确保组装、安装过程中构件内不会积水。3.6 构件制作、组装、安装时应制定合理的焊接顺序，必要时采取有效技术措施，减少焊接变形及焊接应力。当变形超过现行规范规定时，必须加以矫正。3.7 钢构件出厂前，应进行单元预拼装，预拼装应严格按照设计施工图纸进行。预拼装的偏差应符合GB50205-2001的要求。3.8 钢结构的安装应编制施工组织设计，必要时应作安装过程的结构验算，须保证结构的稳定性和不导致永久变形；当天安装的钢构件应形成稳定的空间体系。3.9 结构安装时，一道工序施工完毕，经检验合格后方可进行下一道工序施工，所有安装用临时耳板，必须采用碳弧气刨处理，不许氧气切割。4. 钢结构施工详图4.1 钢结构制作厂商应依据钢结构施工图编制钢结构施工详图，并获得原设计单位审查确认后方可进行加工制作。4.2 平面圆管桁架，根据运输条件划分制造单元，现场安装节点应与安装单位、设计单位协商确认。4.3 对于屋面、吊顶、幕墙及外装饰板等与钢结构的连接，厂商图纸要经过设计单位的确认。5 钢结构的除锈、防腐与防火5.1 所有钢材表面的原始腐蚀等级不得低于B级。钢结构在进行防腐前，表面应进行喷砂（丸）除锈处理，除锈等级不低于Sa2.5，除锈质量符合涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923-88的有关要求规定，表面粗糙度达到40-70m。5.2 埋入混凝土的钢构件表面、现场焊接处、高强度螺栓连接处及构件坡口部位均不许涂刷油漆或有油污。待现场安装完毕后，再按上述要求补漆。5.3 本建筑防火等级为一级，钢构件耐火极限为：钢柱3.0小时，桁架、梁、系杆及支撑2.0小时，疏散楼梯1.5小时。防火涂料的种类需满足建筑专业的要求，并与防腐涂料相适配。5.4 钢构件的防腐及防火本工程钢结构位于高侵蚀性环境，钢构件的防腐及防火配套做法见表一：表一 防腐及防火涂装要求序号油漆类型干膜厚度主要技术执行标准室外无防火要求的钢构件1环氧富锌底漆70m（170m）体积固体含量不小于70%2环氧厚浆中间漆130m（265m）体积固体含量不小于85%3丙烯酸聚硅氧烷面漆80m（240m）体积固体含量不小于72%，颜色符合建筑设计要求；总干膜厚度：不低于280m室内无防火要求的钢构件1环氧富锌底漆70m（170m）体积固体含量不小于70%2环氧厚浆中间漆100m（1100m）体积固体含量不小于85%3聚氨酯面漆60m（160m）体积固体含量不小于60%，颜色符合建筑设计要求；总干膜厚度：不低于230m有防火要求的钢构件1环氧富锌底漆70m（170m）体积固体含量不小于70%2环氧厚浆中间漆100m（1100m）体积固体含量不小于85%33.0小时耐火极限厚型防火涂料24 mm2.0小时耐火极限超薄型防火涂料2.15 mm1.5小时耐火极限超薄型防火涂料1.25 mm4聚氨酯面漆60m（160m）体积固体含量不小于60%，颜色符合建筑设计要求；技术说明：1）防腐涂料配套满足长效防腐的设计要求，涂层设计使用寿命不低于15年。2）防火涂料应通过国家检测机关检测合格，为消防部门认可的产品，应符合现行国家标准的规定。3）防火涂料应与其他涂层完全协调、附着紧密。