DB42/T 1716-2021 帽型钢板桩与H型钢组合结构应用技术规程.pdf
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5.1.1Hat+H组合桩适用于软土或以粘性土、粉土、砂土为主的支护工程,对存在复杂的杂填土层、 碎石土层、膨胀土等特殊土层的支护工程,宜通过现场试验确定其适用性。 5.1.2Hat+H组合桩可用作临时结构,亦可用作永久性结构。设计文件应明确Hat+H组合桩的设计使 用年限。若无特殊要求,Hat+H组合桩应按临时性支护结构设计。当按永久性支护结构设计时,Hat+H 组合桩应考虑结构抗震、防腐蚀等使用期安全性、适用性、耐久性要求,其勘察、设计、施工、检测、 监测等应符合国家现行有关标准的规定;其设计使用年限应不低于被保护的建(构)筑物的设计使用年 限,且应明确防腐措施,
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5.1.3Hat+H组合桩及其附属构件的设计与施工,应综合考虑周边环境限制条件、开挖深度、工程地 质与水文地质条件、施工工艺及设备条件、类似工程经验、工期及施工季节等因素。 5.1.4Hat+H组合桩及其附属构件的设计与施工,应保证周边建(构)筑物、地下管线、综合管廊、 市政给排水设施、电力管线、道路、堤岸等的安全和正常使用,当Hat+H组合桩拟打设位置距上述各因 素较近时,应充分评估项目可行性, 5.1.5Hat+H组合桩的安全等级和设计使用年限应符合GB50068和GB50153的规定。Hat+H组合桩的 安全等级,应根据结构破坏可能产生后果的严重性,按表1进行划分;除表1外的其他使用情形,结构 的安全等级可根据具体情况另行确定。
照明标准规范范本表1Hat+H组合桩的结构安全等级
.6Hat+H组合桩的设计使用年限,应符合表2
Hat+H组合桩的设计年
,汉 十单位应与材料供应商研究制定专门防腐措施。 .1.8Hat+H组合桩设计应对材料性能、耐久性措施提出要求,并对施工、检测、使用和维护等提出 要求。Hat+H组合桩应按所处的环境条件、设计使用年限和结构特点等进行耐久性设计,并应符合GB 0017的规定。环境对Hat+H组合桩耐久性的影响,可根据工程经验、试验研究、计算或综合分析等方 去进行评估。Hat+H组合桩的耐久性设计应包括下列内容: 结构的设计使用年限; b 钢结构防腐蚀耐久性设计; C 附属结构构件的防腐蚀、抗冻、抗渗等耐久性设计; d 使用过程中正常维护的内容和要求;特殊重要的结构或处于严重侵蚀环境下的结构的定期检 测要求等。 e)对有特殊要求的工程结构,当Hat+H组合桩裸露在外时,设计可考虑设置混凝土保护层
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5.2.1Hat+H组合桩设计及施工前应进行现场调查、工程地质与水文地质勘察,当拟建主体工程详细 勘察资料不能满足设计要求时,应进行专项岩土工程勘察,
的规定。Hat+H组合桩及其陷 属结构所采用的型钢规格、外形、重量及充许偏差应符合国家现行业相关标准的规定 5.3.2Hat+H组合桩中的帽型钢板桩,其质量、钢材牌号、规格及技术要求应分别符合GB/T20933、 JG/T196中关于(热轧)钢板桩的规定。 5.3.3Hat+H组合桩中连接材料的型号及标准应符合GB50017及GB/T1591的有关规定
5. 4. 1 一般规定
5.4.1.1Hat+H组合桩的防腐措施应根据环境条件、材质、结构形式、使用要求、施工条件、维护管 理条件、安全要求等技术经济因素进行综合比选。 5.4.1.2当Hat+H组合桩作永久结构时,应考虑Hat+H组合桩的腐蚀并进行防腐处理。 5.4.1.3Hat+H组合桩防腐蚀部位划分应符合附录B的规定。 5.4.1.4Hat+H组合桩防腐蚀可选用的方法包括腐蚀裕量法、涂层保护、金属热喷涂、阴极保护。以 上防腐蚀方法的具体要求应符合附录C的规定,金属热喷涂常用材料选用参考附录D。 5.4.1.5Hat+H组合桩在涂装之前必须进行表面预处理, 5.4.1.6Hat+H组合桩在除锈处理前,应清除焊渣、毛刺和飞溅等附着物,并清除基体金属表面可见 的油脂和其他污物
5.4.1.7Hat+H组合桩在涂装前的除锈等级除应符合GB/T8923.1的有关规定外,还应符合
1)热喷锌、喷铝,Hat+H组合桩表面处理应达到Sa3级; 2) 无机富锌底漆,Hat+H组合桩表面处理应达到Sa21/2级~Sa3级; 3) 环氧富锌底漆和环氧磷酸锌底漆,钢材表面处理应达到Sa21/2级,不便于喷射除锈的部 位,手工和动力工具除锈至St3级。
5.4.2.1设计使用年限20年以上30年以下的防腐涂装应采用重防腐涂层,可参考JTS/T209相关规 定。 5.4.2.2设计使用年限30年以上的防腐措施应根据涂装配套、工艺要求和环境适应性分析确定,可选 释包覆厚度不小于1mm的耐腐蚀合金、包覆厚度不小于5mm的热塑性聚乙烯复合包覆层、包覆厚度不 小于3mm的环氧玻璃钢包覆层和包缠矿脂胶带防腐系统。
2.1设计使用年限20年以上30年以下的防腐涂装应采用重防腐涂层,可参考JTS/T209相关
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a 结构受力所需截面模量、惯性矩等力学特性; b) 结构变形协调性等,包括对结构连接方面的要求: c)组合结构运输、堆放、焊接或连接、沉桩、桩锤改造等因素。 5.5.2当侧向荷载较大时,Hat+H组合桩体系宜采用内支撑、桩锚等辅助构件。 5.5.3Hat+H组合桩应用于特别复杂、不规则的结构体系,应结合工程具体情况进行结构分析,采用 合理的平面布置形式,应提请专项讨论研究。
5.6.1Hat+H组合桩施工前应编制专项施工组织设计。 5.6.2Hat+H组合桩的布设位置应符合设计要求,并充分考虑后续施工措施所需的空间。 5.6.3Hat+H组合桩的施工顺序应为清除障碍物、定位放线、挖沟槽、安装导梁、施打、拆除导梁、 建筑基础结构施工、回填土方、拔除。 5.6.4Hat+H组合桩的堆放位置应根据施工要求及场地情况沿支护线分散堆放。 5.6.5基础施工期间,在挖土、吊运、钢筋绑扎、混凝土浇筑等施工作业中,严禁碰撞支撑、任意拆 除支撑,禁止在支撑上任意切割、电焊,不宜在支撑上搁置重物。 5.6.6Hat+H组合桩在基坑支护中平面布置形状应尽量平直整齐
5.7.1Hat+H组合桩监测应由设计提出监测项目和要求,由业主委托有资质的监测单位编制监测方案, 监测方案应包括监测项目、监测目的、监测方法、测点布置、监测项目报警值和信息反馈制度等内容, 经设计、监理和业主等共同认可,必要时还需与基坑周边环境涉及的有关管理单位协商一致后方可实施。 5.7.2使用Hat+H组合桩作为基坑支护结构时,开挖深度不小于5m或开挖深度小于5m但现场地质情 况和周围环境较复杂的基坑、临时工程以及其他需要支护监测的工程时应实施Hat+H组合桩的监测。
5.8工程质量检验及验收
5.8.1应用Hat+H组合桩的工程,应按照设计要求及GB50205、GB/T20933、GB50300的规定进行质 量检验。 5.8.2Hat+H组合桩的质量检验应包括H型钢检验、帽型钢板桩检验、焊接检验、螺栓连接检验。 5.8.3钢材应成批验收。每批钢材应由同一牌号、同一炉号、同一规格、同一轧制制度的钢材组成 每批重量应不大于200t。 5.8.4Hat+H组合桩的工程验收项目还应包括接口验收及防渗工程验收。
Hat+H组合桩设计前的一般调查应包括周边环境、区域地质等相关资料的收集以及施工条件和影响 因素调查,包括但不限于下列内容: a)调查工程区域环境条件、气候条件、施工条件、周围土地利用与规划情况; b)收集和分析工程区域的工程地质、水文地质和地震等资料; c)调查项目场地岩土及地下水的腐蚀性、pH值等指标:
OB42/T1716—2021 d 查明工程影响区域内的临近建(构)筑物、既有建筑地基基础、市政给排水设施、综合管廊 电力管线、电信光缆、国防设施等及地下管线的位置及状况; e 调查当地类似工程的主要支护形式、施工方法及工程经验; 调查工程地形、地貌、挖(填)方资料以及工程相关的法规、标准等。
6.2.2工程勘察应包括下列内容
工性韧禁位包下划内谷: 地层岩性及其分布、岩组划分、风化程度、岩土化学稳定性及腐蚀性; 岩土天然容重、抗剪强度等物理力学指标。具有传力结构时,地基的反力系数,抗剪强度指 标及剪切试验的方法应与分析计算的方法相配套; 特殊地层结构: 一主要含水层的分布、厚度、埋深,地下水的类型、水位、补给排泄条件、渗透系数、水质及 其腐蚀性; 边坡工程应提出边坡破坏形式和稳定性评价。地质环境条件复杂、稳定性较差的大型边坡宜 在勘察期间进行变形和地下水位动态监测; Hat+H组合桩桩端嵌固地层的地层结构和整体稳定性; 可能影响项目施工或后期使用的场地范围内及相邻地界附近的管线、管廊及其他地下设施 地层的可插拔性和对施工方法的适应性等,
遇有下列情况时应进行专项技术研究: Hat+H组合桩嵌固地层为特殊地层(如膨胀性地层、松散破碎岩层等): 采用其他组合形式的组合结构工程(如采用冷弯钢板桩或者其他未经技术论证的帽型钢板桩 组合形式、附录A中未记载的其他帽型钢板桩组合形式等)
7.1设计指标与设计参数
7.1.1帽型钢板桩、H型钢及连接材料的设计用强度指标,应根据GB50017的规定进行采用。常用牌 号帽型钢板桩与H型钢的设计用强度可参照表3取值。
7.1.1帽型钢板桩、H型钢及连接材料的设计用强度指标,应根据GB50017的规定进行采用。常用牌
表3帽型钢板桩与H型钢的设计用强度指标
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对于在国家标准、行业标准中未列出的钢材牌号,宜按照GB50068进行统计分析,研究确定其设计 指标及适用范围:设计用强度指标应根据GB50017中对材料抗力分项系数的要求进行设定。
8.1结构体系及结构选型
1.1Hat+H组合桩的平面布置形式,根据工程领域、使用要求、荷载、工程经济等情况,可采 矩形围筒等结构形式(图1),并根据工程实际结合支撑、锚杆等附属构件一并使用。附属构 于施工阶段临时支撑,也可用作永久性结构构件
a)Hat+H线形墙(满布式
b)Hat+H矩形围筒
图1Hat+H组合桩平面布置形式
图2Hat+H组合桩间隔式排布及转角处理形式
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8.2.1Hat+H组合桩基坑工程设计应包括下列内容: a) 支护结构方案选型与技术经济比较; b) 基坑内外土体稳定性验算; C 支护结构的强度、稳定性和变形计算; d 沉桩阻力、拔桩阻力计算; e 基坑降水、隔渗的设计: f 基坑开挖与地下水变化引起的土体变形对基坑内外环境影响的评估; g) 支护结构施工、土方开挖及环境监测的设计要求; h 基坑工程施工图。 8.2.2 Hat+H组合桩基坑工程设计前应取得下列资料: a 用地红线图、建筑控制线图、场区地形图及地下工程结构施工图(含桩位图、承台图等); b) 场地岩土工程勘察报告。当地下水对基坑工程有影响时应提供水文地质勘察报告; C 基坑周围环境资料; d) 相邻地下工程施工情况和经验性资料; e 基础施工对基坑支护设计的要求; f 基坑周边的地面堆载和活荷载(动、静): g Hat+H组合桩构件材料的受力性状和截面几何参数。 8.2.3进行Hat+H组合桩支护结构设计时,根据不同约束类型,可采用悬臂式、桩锚式、桩撑式等 构形式,见图3。
8.2.1Hat+H组合桩基坑工程设计应包括下列
Hat+H组合桩;2一一锚杆;3一一围標/腰梁;4一一夹具 5一一钢筋混凝土冠梁;6一一支撑;7一一围 图3Hat+H组合桩约束形式
4Hat+H组合桩的平面布置应尽量平直整齐。组合桩宜使帽型钢板位于基坑迎坑侧,H型钢位 迎土侧。当Hat+H组合桩与混凝土边墙共同形成叠合结构时,H型钢也可置于迎坑侧。 5当工程止水性要求较高时,可在Hat+H组合桩沉桩前于帽型钢板桩锁口内嵌填黄油、沥青或
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他密封止水材料。当对锁口防渗要求高时,不宜采用冷弯帽型钢板桩,否则需在坑外另行设置截水唯幕。 8.2.6Hat+H组合桩可采用H型钢和帽型钢板桩不等长设计。设计时可根据水位地质情况及项目降水 设计要求,调整材料长度。为便于拔桩时夹持,桩顶H型钢宜比帽型钢板桩高出一个冠梁高度以上,并 宜超出冠梁上表面500mm 3.2.7Hat+H组合桩支护结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。 8.2.8Hat+H组合桩支护结构内力 式(2)、式(3)计算确定
3.2.7Hat+H组合桩支护结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计, 8.2.8Hat+H组合桩支护结构内力 (1) 、式(2)、式(3)计算确定
M=1.35×?t×Mk V=1.35×?t×Vk N=1.35×?×N
图4弹性抗力法计算模型图
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eptk = knAx Eptk≤Ep/ktk
eptk = knAx Eptk≤Ep/ktk
按弹性抗力法计算的被动区抗力,kPa; k 水平向基床系数,按“m"法确定,kPa/m; △x—Hat+H组合桩顶的水平位移,m; Eptk一Hat+H组合桩嵌入深度范围内被动区抗力合力(抗力反向时取绝对值求和),kN; E—Hat+H组合桩嵌入深度范围内的被动土压力合力,kN; kt一被动区抗力安全系数,对于悬臂式Hat+H组合桩,不应小于1.50;对于单支点式Hat+H组合 桩,不应小于1.20;对于多支点式Hat+H组合桩,不应小于1.05。 3.2.25对于悬臂式Hat+H组合桩,其嵌固深度除满足8.2.24的要求外,当计算确定的嵌入深度小于 0.5h(h为计算开挖深度)时,应取0.5h;对于桩撑(桩锚)式Hat+H组合桩,在土层中,如计算嵌 入深度小于0.3h,应取0.3h。 3.2.26在深厚软弱土层中,如Hat+H组合桩计算嵌入深度大于按“m”法计算的弹性长桩的特征深度 /α,可取4/α为其设计嵌入深度,但应考虑是否需要对被动区土体采取加固措施
α = (mbo/EI)0.2 .
α (mb../E.. .
式中: Hat+H组合桩的变形系数; m boHat+H组合桩计算宽度,m; EIHat+H组合桩抗弯刚度,kN·m。 8.2.27Hat+H组合桩的底部仍有软弱土层或夹层时见图5,应按式(9)、式(10)、式(11)进行 Hlat+H组合桩底抗隆起稳定性验算及通过Hat+H组合桩底以下土层的圆弧或非圆弧滑动面整体稳定性验 算。
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HaHat+H组合桩长度,m。当帽型钢板桩和H型钢不等长时,取长度较短一方数值; haHat+H组合桩在基坑底部以下埋深,m。
式中: k被动土压力系数:
图5桩底抗隆起稳定性验算
.3.1Hat+H组合桩用于围堰结构时,应根据GB50153规定的设计原则,采用以概率理论为基础的极 限状态设计方法,按分项系数的设计表达式进行设计。 3.3.2Hat+H组合桩围堰工程实施前,应研究主体工程的设计和地形地质及水文勘察资料,并进行必 要的补充勘察和现场调查及相关资料的收集。 3.3.3Hat+H组合桩围堰工程应根据主体工程实际情况进行专项设计,并应根据主体结构的施工工期 规定其设计使用年限。 34Ha州组合杭围 物宝全垒级划公应链全主4的机宝
表4Hat+H组合桩围堰安全等级划分
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表5Hat+H组合桩围堰风、波浪及水位重现期
20 20 5 注:水位、风、波浪重现期、设计波高累计频率亦可结合实际工程重要性、 施工工期长短、施工具体季节、气象 复杂程度、失事后果严重性进行专题论证后确定。
3.6Hat+H组合桩围堰施工及使用期间应进行监测。 3.7Hat+H组合桩围堰的方案设计、设计计算、结构分析、稳定性验算、构件计算、构造设计 ,应符合GB/T51295的相关规定。
4.1Hat+H组合桩防波堤的设计波浪重现期应取50年。遇特殊情况或用于大水深、重要性建筑物 计波浪重现期应取100年或以上。设计波高累积频率应按表6采用,目且设计波高应均不超过浅水 高。
表6Hat+H组合桩防波堤设计波高累积频率
图6Hat+H组合桩防波堤断面型式
3.4.3Hat+H组合桩护岸断面型式可选用图3中a)、b)样式。 3.4.4Hat+H组合桩的入土深度和稳定性计算应考虑足够的冲刷深度,并应采取相应的防冲刷措施。 3.4.5Hat+H组合桩桩身应力计算应考虑波浪动荷载作用的影响。 3.4.6Hat+H组合桩的入土深度和强度等计算应符合JTS167的规定
5.1Hat+H组合桩可作板桩码头的前墙及锚锭结构。码头整体结构选型、及锚锭结构设计,应
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8.6.1Hat+H组合桩作为支护结构,其与主体结构结合可采用下列形式: Hat+H组合桩墙体作为(半)地下建筑的外墙,其形式有独立墙、叠合墙、复合墙等: b) (半)地下建筑的水平构件与Hat+H组合桩的内支撑系统相结合。 8.6.2Hat+H组合桩墙体作为(半)地下建筑的外墙时,其设计应符合下列规定: a 基坑开挖阶段的设计计算和验算,应根据8.2的有关规定进行; b) 支护结构及主体结构永久使用阶段的设计计算,应根据相关规范的规定进行; c 基坑开挖阶段的坑外压力取主动土压力值,永久使用阶段的坑外土压力取静止土压力值; d 支护结构的节点连接、变形协调与防水构造应满足主体工程的设计要求。 3±证 下建箔的水平构的连及阳
水结构应符合下列规定:
槽等受力连接件。预埋钢筋直径不宜大于20mm,并应采用HPB300级钢筋:连接主体结构构 件的钢筋,当其直径大于20mm时,宜采用预埋钢筋接驳器连接; b)Hat+H组合桩墙体与地下结构梁板之间宜设置贯通的结构环梁,结构环梁宜通过预埋钢筋接驳 器、剪力槽等方式与基础底板连接;结构环梁与地下结构边柱、结构墙宜通过预留插筋或钢 筋接驳器的方式连接; C 主体结构的沉降后浇带延伸至Hat+H组合桩墙体位置时,宜在相应沉降后浇带位置留设槽段 分缝;分缝位置应采取可靠的止水措施; d 帽型钢板桩接头外侧可设置高压喷射注浆、预埋注浆管等防渗构造措施:内侧宜设置扶壁式 构造柱或框架柱、排水沟结合构造墙体或钢筋混凝土内衬墙结合防水材料、排水管等的防渗 措施; Hat+H组合桩墙体与主体结构连接的接缝位置可根据地下结构的防水等级要求,设置刚性止水 片、遇水膨胀橡胶止水条或预埋注浆管等构造措施。 3.6.4采用Hat+H组合桩构件作为主要抗侧力结构的(半)地下建筑,其结构最大适用高度应综合考 患帽型钢板桩的长度规格、结构验算以及使用功能要求等因素后确定。
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计计算时,应考虑垂直交通结构的设计荷载。 8.6.6采用Hat+H组合桩作外墙的(半)地下建筑,其抗震设计的一般规定、计算要点及构造要求, 均应符合GB50011的相关规定。 3.6.7对应用于(半)地下建筑的Hat+H组合桩,其防火保护层的设计除应根据使用环境进行设计外, 若采用防火涂料作为防火保护层,对防火涂料的性能、涂层厚度及质量要求应符合GB14907和T/CECS 24的规定。
9.1.1Hat+H组合桩的基本结构单元由帽型钢板桩和H型钢连接组成,其组合形式可采用焊接或螺栓 连接。
污水标准规范范本图7Hat+H组合桩结构及连接形式
9.1.2Hat+H组合应优先采用焊接方式将帽型钢板桩与H型钢进行连接。帽型钢板桩与H型钢的连 接宜使用不连续角焊,焊接率根据作用于Hat+H组合桩上的剪力计算而定。当有可靠经验时,可考虑高 强螺栓连接,螺栓中心距应通过计算确定,且应符合GB50017的相关要求。 9.1.3H型钢的接长可采用坡口焊接或高强螺栓连接。帽型钢板桩的接长应采用坡口焊接。对接焊缝 的坡口形式和要求应符合GB50661的有关规定,焊缝质量等级应不低于二级。焊接接头的位置不应设 在支撑位置或开挖面附近等结构受力较大处,且距离坑底面不宜小于2m;接头竖向位置宜相互错开, 错开距离不宜小于1m。
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9.1.4采用螺栓连接方式的Hat+H组合桩,不应用于涉水工程。 9.1.5钢围標应贴合Hat+H组合桩设置,其间如有间隙应灌以细石混凝土填充,宜兼用防腐措施。 9.1.6Hat+H组合桩的顶部宜设置冠梁。当用于永久结构或采用混凝土内支撑时应设置冠梁。 9.1.7当采用多道支撑或外锚设计时,Hat+H组合桩冠梁应采用钢筋混凝土梁,并与支锚体系连成整 体,混凝土强度等级应不低于C25,竖向厚度不宜低于500mm。平面上外包桩体并突出100mm~150mm, 每侧配筋率不宜小于0.3%。 9.1.8钢冠梁、钢腰梁的安装应符合GB50202的相关规定。 .1.9 腰梁可采用双拼H型钢、槽钢等型钢连续布置,型钢之间的连接方式可采用高强螺栓连接或焊 接,应由计算保证等强度连接。腰梁现场拼接点宜设在其计算跨度的三分点处,应尽量减少接头数量。 钢腰梁应采用托架(或牛腿)与Hat+H组合桩连接。连接构件的规格与布置应根据腰梁和支撑的自重等 因素由计算确定。
腰梁可采用双拼H型钢、槽钢等型钢连续布置,型钢之间的连接方式可采用高强螺栓连接或 应由计算保证等强度连接。腰梁现场拼接点宜设在其计算跨度的三分点处,应尽量减少接头数量 梁应采用托架(或牛腿)与HatH组合桩连接。连接构件的规格与布置应根据腰梁和支撑的自重 由计算确定。
DB11标准规范范本图8Hat+H组合桩结构腰梁布置形式
9.2.1Hat+H组合桩焊接加工应符合以下规定: a) 焊接材料应符合GB/T8110的二氧化碳气体保护焊丝或GB/T5117的低氢型焊条的规定。焊 丝及焊条的抗拉强度应不小于帽型钢板桩和H型钢的抗拉强度; b) 焊接时,应使用平直度(1/1000以下)的检查架台; C 帽型钢板桩或H型钢对焊接(完全熔化焊接)时,如气温在5℃以下,应把焊接缝的两侧100 mm及电弧前方100mm范围内的母材加热(预热)到20℃; d 角焊及对焊接时,应采用二氧化碳气体保护焊接 9.2.2当不能按照设计要求的长度交付一整根H型钢时,可通过多根H型钢的对焊接来满足设计要求
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....- 型钢标准
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