本文转载自 公众号愚公解构 作者:双无余 引言从前面一篇聊台湾箱形钢梁文章( 台湾的箱形钢梁,为什么采用了这种独特的构造形式? )的留言中,摘录了两位读者的留言内容,一位读者写一个简短的留言: “为什么?因为不会偷工减料。很单纯也很简单”——张老师另外一位读者写了一个包含很多内容的留言:
引言
从前面一篇聊台湾箱形钢梁文章( 台湾的箱形钢梁,为什么采用了这种独特的构造形式? )的留言中,摘录了两位读者的留言内容,一位读者写一个简短的留言:
“为什么?因为不会偷工减料。很单纯也很简单”——张老师
另外一位读者写了一个包含很多内容的留言:
“箱形截面是现实中质量里偷工减料的重灾区。主要体现以下方面的质量问题:1.内隔板,端头封板材质降低,厚度降低。2.内隔板双面电渣改成单侧电渣,甚至有些单位电渣焊位置只有衬垫,根本不焊,电渣焊衬垫尺寸普遍偏小,非电渣焊侧的内隔板与柱壁的焊缝很多就是角焊缝,无法达到全熔透。3,封头端板不进行端铣且与壁板的坡口焊熔深不够,甚至端板厚度也不够。4,4块壁板之间的主焊缝无论是节点区域还是非节点区域,坡口角度不够,熔深不够。5,根据钢标和施工规范,内灌混凝土的箱型柱,4个角部的主焊缝,应为一级全熔透,很多构件根本不是,甚至也有现场灌浆柱子角部爆裂。以上问题都有实际照片。”——R老师
一短一长,其实都在说一个同样的事情: 钢构件的加工质量问题 ,在具体的工程项目中,大家或多或少都会遇到。我们就展开聊一聊这个箱形柱存在的问题。先是箱形柱的组立最基本的规范要求,再一一对着问题照片说一说。
箱形柱的组立要求
《高钢规》JGJ99
第8.4.2条中规定: 箱形柱角部的组装焊缝一般应采用V形坡口部分熔透焊缝。组装焊缝厚度不应小于板厚的1/3,且不应小于16mm,抗震设计时不应小于板厚的1/2。
当梁与柱刚性连接时,在框架梁翼缘的上、下 500mm(柱宽≥600mm,取600mm)范围内,应采用 全熔透焊缝 。
“全熔透” 指的是在焊接过程中,不仅仅是焊剂融化,还把基材的金属也熔化进去了,两个金属完全融合,确保接头的强度。
《钢结构焊接规范》
第5.6.1条中规定: 焊接箱形组合梁、柱的纵向焊缝,宜采用 全焊透或部分焊透 的对接焊缝;要求全焊透时,应采用衬垫单面焊。
上文中提到的全熔透焊缝,是几级焊缝呢?一级还是二级?
《钢-混凝土组合结构施工规范》GB 50901
第5.2.3中规定, 矩形钢管构件纵向的角部组装焊缝应采用 全熔透一级焊缝 (这个仅是针对灌混凝土的) 。
《BIAD建筑结构专业技术措施》
箱形柱壁板间组合焊缝 | 焊接要求 | 焊接质量等级 | 检验方法 | 检测比例 |
框架梁柱节点区及框架梁 上下各500mm范围内 |
坡口全焊透 | 一级 | 超声波 | 100% |
柱接头上下各100mm | 坡口全焊透 | 一级 | 超声波 | 100% |
全焊透区以外四角 | 坡口部分焊透 | 二级 | 超声波 | 20% |
这里的箱型柱没有灌混凝土,也是提出了一级的质量等级要求。
评定等级与检测等级
设计说明中的 焊接质量等级一、二级, 除了检验百分比的要求不同外 , 在检测报告中其实还有对应具体的 评定等级(I、II、III、IV) 和 检验等级(A、B、C) 。在《钢结构焊接规范》有给出一张具体要求的表。
箱形柱爆管
有以上内容的铺垫,我们再来看这张现场工程的照片,一般钢柱,都是三层一节进行加工、现场安装的。一节钢柱、两层钢梁和楼板板可能都施工完了,这样一灌混凝土,下面的箱形柱的壁板就这么爆开了,如果这种焊缝问题是普遍存在的,这三层算是报废了。可想而知,损失是有多么地严重!
这个焊缝,根据《钢-混凝土组合结构施工规范》5.2.3的条文,要得到全熔透一级焊缝的要求。看裂开的两块钢板,完全没有按照规定来做,剖口没有,更别提全熔透焊了。再看这些实际工程中发现的问题照片。
如读者留言所说 “箱形截面是现实中质量里偷工减料的重灾区” ,当四块钢板都盖上,喷上防锈漆以后,基本上靠肉眼已经看不出太多的区别了。在经历的具体工程中,这些质量问题被检查发现后,都会有严格地监督整改;问题严重的,即便是已经安装上去,也是要拆下来的。
小结
以上图片中的问题,集中体现 在横隔板、组立焊、电渣焊 等方面,在上海地标《钢结构制作与安装规程》DG/TJ08-216-2016的附录中有给出非常详细的箱形柱焊接工艺,后面我们在对照上面的图片逐个聊一聊。欢迎大家一起交流讨论。 非常感谢热心读者提供的素材!