鋼結(jié)構(gòu)工程的施工安裝方法有哪些
鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)發(fā)展越來越好,鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕,抗風(fēng)、抗震性能好,節(jié)約占地面積、擴(kuò)大建筑空間,能夠重復(fù)利用的優(yōu)勢(shì)越來越受到廣大用戶的喜歡,鋼結(jié)構(gòu)在工廠加工完成后,直接到達(dá)工地即可安裝,即節(jié)約時(shí)間又節(jié)約成本,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的條件,大跨度的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的吊裝方法有六種:【高空散裝法】????又稱為單件安裝法,是指將小拼單元或者是散件、單根的桿件以及單個(gè)節(jié)點(diǎn),直接在設(shè)計(jì)的位置拼裝成整體的方法,通常
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鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)發(fā)展越來越好,鋼結(jié)構(gòu)以其自重輕,抗風(fēng)、抗震性能好,節(jié)約占地面積、擴(kuò)大建筑空間,能夠重復(fù)利用的優(yōu)勢(shì)越來越受到廣大用戶的喜歡,鋼結(jié)構(gòu)在工廠加工完成后,直接到達(dá)工地即可安裝,即節(jié)約時(shí)間又節(jié)約成本,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)的條件,大跨度的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的吊裝方法有六種:【高空散裝法】????又稱為單件安裝法,是指將小拼單元或者是散件、單根的桿件以及單個(gè)節(jié)點(diǎn),直接在設(shè)計(jì)的位置拼裝成整體的方法,通常
鋼結(jié)構(gòu)的八項(xiàng)基本知識(shí),一起來學(xué)習(xí)下吧
一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):1、鋼結(jié)構(gòu)自重較輕?2、鋼結(jié)構(gòu)工作的可靠性較高?3、鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好4、鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高5、鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確快速地裝配6、容易做成密封結(jié)構(gòu)?7、鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕8、鋼結(jié)構(gòu)耐火性差??二、常用鋼結(jié)構(gòu)用鋼的牌號(hào)及性能:1、炭素結(jié)構(gòu)鋼:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼3、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼4、專門用途鋼??三、鋼結(jié)構(gòu)的材料選用原則:鋼結(jié)構(gòu)的材料選用原則是保證承重結(jié)構(gòu)的承載能力和防止在一定條件下出現(xiàn)脆性破壞,根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、鋼材厚度和工作環(huán)境等因素綜合考慮的。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003提出的四種鋼材型號(hào)是“宜”使用的型號(hào),是在條件許可時(shí)的首先選擇,并不禁止其它型號(hào)的使用,只要使用的鋼材滿足規(guī)范的要求即可。??四、主要鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)內(nèi)容:(1)高層鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。根據(jù)建筑高度和設(shè)計(jì)要求分別采用框架、框架支撐、筒體和巨型框架結(jié)構(gòu),其構(gòu)件可采用鋼、勁性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構(gòu)件質(zhì)輕延性好,可采用焊接型鋼或軋制型鋼,適用于超高建層建筑;勁性鋼筋混凝土構(gòu)件剛度大,防火性能好,適用于中高層建筑或底部結(jié)構(gòu);鋼管混凝土施工簡(jiǎn)便,僅用于柱結(jié)構(gòu)。(2)空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。空間鋼結(jié)構(gòu)自重輕、剛度大、造型美觀,施工速度快。以鋼管為桿件的球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架、多層變截面網(wǎng)架及網(wǎng)殼等是我國(guó)空間鋼結(jié)構(gòu)用量最大的結(jié)構(gòu)型式。具有空間剛度大,用鋼量低的優(yōu)點(diǎn),在設(shè)計(jì)、施工和檢驗(yàn)規(guī)程,并可提供完備的CAD。除網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外,空間結(jié)構(gòu)尚有大跨懸索結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)等。(3)輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。伴隨著輕型彩色鋼板制成墻體和屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成的新結(jié)構(gòu)形式。由5mm以上鋼板焊接或軋制的大斷面薄壁H型鋼墻梁和屋面檁條,圓鋼制成柔性支持系統(tǒng)和高強(qiáng)螺栓連接構(gòu)成的輕鋼結(jié)構(gòu)體系,柱距可從6m到9m,跨度可達(dá)30m或更大,高度可達(dá)十幾米,并可設(shè)輕型吊四。用鋼量20~30kg/m2。現(xiàn)已有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)程序和專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量好,安裝速度快,重量輕,投資少,施工不受季節(jié)限制,適用于各種輕型工業(yè)廠房。(4)鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)。以型鋼或鋼管理與混凝土構(gòu)件組成的梁、柱承重結(jié)構(gòu)為鋼混組合結(jié)構(gòu),近年來應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。組合結(jié)構(gòu)兼有鋼與混凝土兩者的優(yōu)點(diǎn),整體強(qiáng)度大、剛性好、抗震性能良好,當(dāng)采用外包混凝土構(gòu)造時(shí),更具有良好的耐火和耐腐蝕性能。組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般可降低用鋼量15~20%。組合樓蓋及鋼管混凝土構(gòu)件,還具有少支模或不支模、施工方便快速的優(yōu)點(diǎn),推廣潛力較大。適用于隨較大荷載的多層或高層建筑的框架梁、柱及樓蓋,工業(yè)建筑柱和樓蓋等。(5)高強(qiáng)度螺栓連接與焊接技術(shù)。高強(qiáng)螺栓是通過磨擦力來傳遞應(yīng)力,由螺栓、螺母和墊圈三部分組成。高強(qiáng)螺栓連接施工簡(jiǎn)便、拆除靈活、承載力高、抗疲勞性能和自鎖性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn),工程中已取代了鉚接和部分焊接,成為鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝中的主要連接手段。在車間內(nèi)制作的鋼構(gòu)件,厚板應(yīng)采用自動(dòng)多絲弧埋焊,箱形柱隔板應(yīng)采用熔咀電渣焊等技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)安裝施工中,應(yīng)采用半自動(dòng)焊技術(shù)和氣體保護(hù)焊藥芯焊絲及自保護(hù)藥芯焊絲技術(shù)。(6)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)包括防火、防腐、防銹,一般是采用在防火涂料處理后無(wú)需再作防銹處理,但在有腐蝕氣體的建筑中尚需作防腐處理。國(guó)內(nèi)防火涂料種類較多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氟橡膠涂料及氯磺化涂料等。在施工中應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)型式、耐火等級(jí)要求及環(huán)境要求選用合適的涂料及涂層厚度。???五、鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo)與措施:鋼結(jié)構(gòu)工程涉及面廣,技術(shù)難度大,在推廣應(yīng)用中必須遵循國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。各地建設(shè)行政主管部門應(yīng)重視鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)化階段的建設(shè),組織好質(zhì)檢隊(duì)伍培訓(xùn)工作,并及時(shí)總結(jié)工作實(shí)踐和新技術(shù)應(yīng)用。大專院校、設(shè)計(jì)部門和施工企業(yè)應(yīng)加速鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員培養(yǎng),推廣技術(shù)成熟的鋼結(jié)構(gòu)CAD。群眾學(xué)術(shù)團(tuán)體應(yīng)配合鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展,廣泛開展國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和培訓(xùn)活動(dòng),積極把鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作與施工安裝技術(shù)的總體水平,在近期內(nèi)能有獎(jiǎng)勵(lì)的提高。??六:鋼結(jié)構(gòu)的連接方法:鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。?(一)、焊縫連接焊縫連接是通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化,經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫,從而將焊件連接成為一體。優(yōu)點(diǎn):不削弱構(gòu)件截面,節(jié)約鋼材,構(gòu)造簡(jiǎn)單,制造方便,連接剛度大,密封性能好,在一定條件下易于采用自動(dòng)化作業(yè),生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn):焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能是某些部位材質(zhì)變脆;焊接過程中鋼材受到分布不均勻的高溫和冷卻,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形,對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響;焊接結(jié)構(gòu)由于剛度大,局部裂紋一經(jīng)發(fā)生很容易擴(kuò)展到整體,尤其是在低溫下易發(fā)生脆斷;焊縫連接的塑性和韌性較差,施焊時(shí)可能產(chǎn)生缺陷,使疲勞強(qiáng)度降低。?(二)、螺栓連接 螺栓連接是通過螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩種。優(yōu)點(diǎn):施工工藝簡(jiǎn)單、安裝方便,特別適用于工地安裝連接,也便于拆卸,適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時(shí)性連接。缺點(diǎn):需要在板件上開孔和拼裝時(shí)對(duì)孔,增加制造工作量,且對(duì)制造的精度要求較高;螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱,且被連接件常需相互搭接或增設(shè)輔助連接板(或角鋼),因而構(gòu)造較繁且多費(fèi)鋼材。?(三)、鉚釘連接鉚釘連接是將一端帶有半圓形預(yù)制釘頭的鉚釘,將釘桿燒紅后迅速插入連接件的釘孔中,然后用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭,以使連接達(dá)到緊固。優(yōu)點(diǎn):鉚接傳力可靠,塑性、韌性均較好,質(zhì)量易于檢查和保證,可用于重型和直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn):鉚接工藝復(fù)雜、制造費(fèi)工費(fèi)料,且勞動(dòng)強(qiáng)度高,故已基本被焊接和高強(qiáng)度螺栓連接所取代。??七、焊接連接:(一)焊接方法鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法是電弧焊,包括手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)電弧焊以及氣體保護(hù)焊等。手工電弧焊是鋼結(jié)構(gòu)中最常用的焊接方法,其設(shè)備簡(jiǎn)單,操作靈活方便。但勞動(dòng)條件差,生產(chǎn)效率比自動(dòng)或半自動(dòng)焊低,焊縫質(zhì)量的變異性大,在一定程度上取決于焊工的技術(shù)水平。自動(dòng)焊的焊縫質(zhì)量穩(wěn)定,焊縫內(nèi)部缺陷較少,塑性好,沖擊韌性好,適合于焊接較長(zhǎng)的直接焊縫。半自動(dòng)焊因人工操作,適用于焊曲線或任意形狀的焊縫。自動(dòng)和半自動(dòng)焊應(yīng)采用與主體金屬相適應(yīng)的焊絲和焊劑,焊絲應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,焊劑應(yīng)根據(jù)焊接工藝要求確定。氣體保護(hù)焊是用惰性氣體(或CO2)氣體作為電弧的保護(hù)介質(zhì),使熔化金屬與空氣隔絕,以保持焊接過程穩(wěn)定。氣體保護(hù)焊電弧加熱集中,焊接速度快,熔深大,故焊縫強(qiáng)度比手工焊的高。且塑性和抗腐蝕性好,適合于厚鋼板的焊接。?(二)、焊縫形式焊縫連接形式根據(jù)被連接構(gòu)件間的相互位置可分為對(duì)接、搭接、T形連接和角接等四種形式。這些連接所用的焊縫有對(duì)接焊縫和角焊縫兩種基本形式。在具體應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)連接的受力情況,結(jié)合制造、安裝和焊接條件進(jìn)行選擇。(三)焊縫構(gòu)造1、對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫傳力直接、平順、沒有顯著的應(yīng)力集中現(xiàn)象,因而受力性能良好,對(duì)于承受靜、動(dòng)荷載的構(gòu)件連接都適用。但由于對(duì)接焊縫的質(zhì)量要求較高,焊件之間施焊間隙要求較嚴(yán),一般多用于工廠制造的連接中。2、角焊縫角焊縫的形式:角焊縫按其長(zhǎng)度方向和外力作用方向的不同,可分為平行于力作用方向的側(cè)面角焊縫、垂直于力作用方向的正面角焊縫與力作用方向斜交的斜向角焊縫以及圍焊縫。角焊縫截面形式又分為普通式、平坡式和深熔式。圖中hf稱為角焊縫的焊腳尺寸。普通式截面焊腳邊比例為1:1,近似于等腰直角三角形,其傳力線彎折較劇烈,故應(yīng)力集中嚴(yán)重。對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),為使傳力平順,正面角焊縫宜采用兩焊角邊尺寸比例1:1.5的平坡式(長(zhǎng)邊順內(nèi)力方向),側(cè)面角焊縫宜采用比例為1:1的深熔式。??八、螺栓連接:(一)普通螺栓連接的構(gòu)造1、普通螺栓的形式和規(guī)格鋼結(jié)構(gòu)采用的普通形式為大六角頭型,其代號(hào)用字母M與公稱和直徑(mm)表示。工程中常用M18,M20,M22,M24。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),螺栓統(tǒng)一用螺栓的性能等級(jí)來表示,如“4.6級(jí)”、“8.8級(jí)”等。小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字表示螺栓材料的最低抗拉強(qiáng)度,如“4”表示400N/mm2,“8”表示800N/mm2。小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字(0.6、0.8)表示螺栓材料的屈強(qiáng)比,即屈服點(diǎn)與最低抗拉強(qiáng)度的比值。根據(jù)螺栓的加工精度,普通螺栓又分為A、B、C三級(jí)。A、B級(jí)螺栓(精制螺栓)采用8.8級(jí)鋼材制作,經(jīng)機(jī)床車削加工而成,表面光滑,尺寸準(zhǔn)確,且配用Ⅰ類孔(即螺栓孔在裝配好的構(gòu)件上鉆成或擴(kuò)鉆成,孔壁光滑,對(duì)孔準(zhǔn)確)。由于其加工精度高,與孔壁接觸緊密,其連接變形小,受力性能好,可用于承受較大剪力和拉力的連接。但制造和安裝較費(fèi)工,成本高,故在鋼結(jié)構(gòu)中較少采用。C級(jí)螺栓(粗制螺栓)用4.6或4.8級(jí)鋼制作,加工粗糙,尺寸不夠準(zhǔn)確,只要求Ⅱ類孔(即螺栓孔在單個(gè)零件上一次沖成或不用鉆模鉆成。一般孔徑比螺栓桿徑大1~2mm)。在傳遞剪力時(shí),連接變形大,但傳遞拉力的性能尚好,操作無(wú)需特殊設(shè)備,成本低。常用于承受拉力的螺栓連接和承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中的次要受剪連接。2、普通螺栓連接的排列螺栓的排列應(yīng)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一而緊湊,滿足受力要求,構(gòu)造合理又便于安裝。排列方式有并列和錯(cuò)列兩種排列(如圖所示)。并列較簡(jiǎn)單,錯(cuò)列較緊湊。?(二)普通螺栓連接的受力特點(diǎn) 1、受剪螺栓連接2、受拉螺栓連接3、拉剪螺栓連接?(三)高強(qiáng)度螺栓的受力特點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓連接按設(shè)計(jì)和受力要求可分為摩擦型和承壓型兩種。摩擦型連接在承受剪切時(shí),以外剪力達(dá)到板件間可能發(fā)生的最大摩阻力為極限狀態(tài);當(dāng)超過時(shí)板件間發(fā)生相對(duì)滑移,即認(rèn)為連接已失效而破壞。承壓型連接在受剪時(shí),則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件間相對(duì)滑移,然后外力可以繼續(xù)增加,并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的最終破壞為極限狀態(tài)。
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一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):1、鋼結(jié)構(gòu)自重較輕?2、鋼結(jié)構(gòu)工作的可靠性較高?3、鋼材的抗振(震)性、抗沖擊性好4、鋼結(jié)構(gòu)制造的工業(yè)化程度較高5、鋼結(jié)構(gòu)可以準(zhǔn)確快速地裝配6、容易做成密封結(jié)構(gòu)?7、鋼結(jié)構(gòu)易腐蝕8、鋼結(jié)構(gòu)耐火性差??二、常用鋼結(jié)構(gòu)用鋼的牌號(hào)及性能:1、炭素結(jié)構(gòu)鋼:Q195、Q215、Q235、Q255、Q275等2、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼3、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼及合金結(jié)構(gòu)鋼4、專門用途鋼??三、鋼結(jié)構(gòu)的材料選用原則:鋼結(jié)構(gòu)的材料選用原則是保證承重結(jié)構(gòu)的承載能力和防止在一定條件下出現(xiàn)脆性破壞,根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、鋼材厚度和工作環(huán)境等因素綜合考慮的。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003提出的四種鋼材型號(hào)是“宜”使用的型號(hào),是在條件許可時(shí)的首先選擇,并不禁止其它型號(hào)的使用,只要使用的鋼材滿足規(guī)范的要求即可。??四、主要鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)內(nèi)容:(1)高層鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。根據(jù)建筑高度和設(shè)計(jì)要求分別采用框架、框架支撐、筒體和巨型框架結(jié)構(gòu),其構(gòu)件可采用鋼、勁性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構(gòu)件質(zhì)輕延性好,可采用焊接型鋼或軋制型鋼,適用于超高建層建筑;勁性鋼筋混凝土構(gòu)件剛度大,防火性能好,適用于中高層建筑或底部結(jié)構(gòu);鋼管混凝土施工簡(jiǎn)便,僅用于柱結(jié)構(gòu)。(2)空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。空間鋼結(jié)構(gòu)自重輕、剛度大、造型美觀,施工速度快。以鋼管為桿件的球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架、多層變截面網(wǎng)架及網(wǎng)殼等是我國(guó)空間鋼結(jié)構(gòu)用量最大的結(jié)構(gòu)型式。具有空間剛度大,用鋼量低的優(yōu)點(diǎn),在設(shè)計(jì)、施工和檢驗(yàn)規(guī)程,并可提供完備的CAD。除網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外,空間結(jié)構(gòu)尚有大跨懸索結(jié)構(gòu)、索膜結(jié)構(gòu)等。(3)輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。伴隨著輕型彩色鋼板制成墻體和屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成的新結(jié)構(gòu)形式。由5mm以上鋼板焊接或軋制的大斷面薄壁H型鋼墻梁和屋面檁條,圓鋼制成柔性支持系統(tǒng)和高強(qiáng)螺栓連接構(gòu)成的輕鋼結(jié)構(gòu)體系,柱距可從6m到9m,跨度可達(dá)30m或更大,高度可達(dá)十幾米,并可設(shè)輕型吊四。用鋼量20~30kg/m2。現(xiàn)已有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)程序和專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)品質(zhì)量好,安裝速度快,重量輕,投資少,施工不受季節(jié)限制,適用于各種輕型工業(yè)廠房。(4)鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)。以型鋼或鋼管理與混凝土構(gòu)件組成的梁、柱承重結(jié)構(gòu)為鋼混組合結(jié)構(gòu),近年來應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。組合結(jié)構(gòu)兼有鋼與混凝土兩者的優(yōu)點(diǎn),整體強(qiáng)度大、剛性好、抗震性能良好,當(dāng)采用外包混凝土構(gòu)造時(shí),更具有良好的耐火和耐腐蝕性能。組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般可降低用鋼量15~20%。組合樓蓋及鋼管混凝土構(gòu)件,還具有少支模或不支模、施工方便快速的優(yōu)點(diǎn),推廣潛力較大。適用于隨較大荷載的多層或高層建筑的框架梁、柱及樓蓋,工業(yè)建筑柱和樓蓋等。(5)高強(qiáng)度螺栓連接與焊接技術(shù)。高強(qiáng)螺栓是通過磨擦力來傳遞應(yīng)力,由螺栓、螺母和墊圈三部分組成。高強(qiáng)螺栓連接施工簡(jiǎn)便、拆除靈活、承載力高、抗疲勞性能和自鎖性好、安全性高等優(yōu)點(diǎn),工程中已取代了鉚接和部分焊接,成為鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝中的主要連接手段。在車間內(nèi)制作的鋼構(gòu)件,厚板應(yīng)采用自動(dòng)多絲弧埋焊,箱形柱隔板應(yīng)采用熔咀電渣焊等技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)安裝施工中,應(yīng)采用半自動(dòng)焊技術(shù)和氣體保護(hù)焊藥芯焊絲及自保護(hù)藥芯焊絲技術(shù)。(6)鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)包括防火、防腐、防銹,一般是采用在防火涂料處理后無(wú)需再作防銹處理,但在有腐蝕氣體的建筑中尚需作防腐處理。國(guó)內(nèi)防火涂料種類較多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氟橡膠涂料及氯磺化涂料等。在施工中應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)型式、耐火等級(jí)要求及環(huán)境要求選用合適的涂料及涂層厚度。???五、鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo)與措施:鋼結(jié)構(gòu)工程涉及面廣,技術(shù)難度大,在推廣應(yīng)用中必須遵循國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。各地建設(shè)行政主管部門應(yīng)重視鋼結(jié)構(gòu)工程專業(yè)化階段的建設(shè),組織好質(zhì)檢隊(duì)伍培訓(xùn)工作,并及時(shí)總結(jié)工作實(shí)踐和新技術(shù)應(yīng)用。大專院校、設(shè)計(jì)部門和施工企業(yè)應(yīng)加速鋼結(jié)構(gòu)工程技術(shù)人員培養(yǎng),推廣技術(shù)成熟的鋼結(jié)構(gòu)CAD。群眾學(xué)術(shù)團(tuán)體應(yīng)配合鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展,廣泛開展國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)交流和培訓(xùn)活動(dòng),積極把鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作與施工安裝技術(shù)的總體水平,在近期內(nèi)能有獎(jiǎng)勵(lì)的提高。??六:鋼結(jié)構(gòu)的連接方法:鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。?(一)、焊縫連接焊縫連接是通過電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化,經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫,從而將焊件連接成為一體。優(yōu)點(diǎn):不削弱構(gòu)件截面,節(jié)約鋼材,構(gòu)造簡(jiǎn)單,制造方便,連接剛度大,密封性能好,在一定條件下易于采用自動(dòng)化作業(yè),生產(chǎn)效率高。缺點(diǎn):焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能是某些部位材質(zhì)變脆;焊接過程中鋼材受到分布不均勻的高溫和冷卻,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形,對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響;焊接結(jié)構(gòu)由于剛度大,局部裂紋一經(jīng)發(fā)生很容易擴(kuò)展到整體,尤其是在低溫下易發(fā)生脆斷;焊縫連接的塑性和韌性較差,施焊時(shí)可能產(chǎn)生缺陷,使疲勞強(qiáng)度降低。?(二)、螺栓連接 螺栓連接是通過螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩種。優(yōu)點(diǎn):施工工藝簡(jiǎn)單、安裝方便,特別適用于工地安裝連接,也便于拆卸,適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時(shí)性連接。缺點(diǎn):需要在板件上開孔和拼裝時(shí)對(duì)孔,增加制造工作量,且對(duì)制造的精度要求較高;螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱,且被連接件常需相互搭接或增設(shè)輔助連接板(或角鋼),因而構(gòu)造較繁且多費(fèi)鋼材。?(三)、鉚釘連接鉚釘連接是將一端帶有半圓形預(yù)制釘頭的鉚釘,將釘桿燒紅后迅速插入連接件的釘孔中,然后用鉚釘槍將另一端也打鉚成釘頭,以使連接達(dá)到緊固。優(yōu)點(diǎn):鉚接傳力可靠,塑性、韌性均較好,質(zhì)量易于檢查和保證,可用于重型和直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)。缺點(diǎn):鉚接工藝復(fù)雜、制造費(fèi)工費(fèi)料,且勞動(dòng)強(qiáng)度高,故已基本被焊接和高強(qiáng)度螺栓連接所取代。??七、焊接連接:(一)焊接方法鋼結(jié)構(gòu)常用的焊接方法是電弧焊,包括手工電弧焊、自動(dòng)或半自動(dòng)電弧焊以及氣體保護(hù)焊等。手工電弧焊是鋼結(jié)構(gòu)中最常用的焊接方法,其設(shè)備簡(jiǎn)單,操作靈活方便。但勞動(dòng)條件差,生產(chǎn)效率比自動(dòng)或半自動(dòng)焊低,焊縫質(zhì)量的變異性大,在一定程度上取決于焊工的技術(shù)水平。自動(dòng)焊的焊縫質(zhì)量穩(wěn)定,焊縫內(nèi)部缺陷較少,塑性好,沖擊韌性好,適合于焊接較長(zhǎng)的直接焊縫。半自動(dòng)焊因人工操作,適用于焊曲線或任意形狀的焊縫。自動(dòng)和半自動(dòng)焊應(yīng)采用與主體金屬相適應(yīng)的焊絲和焊劑,焊絲應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,焊劑應(yīng)根據(jù)焊接工藝要求確定。氣體保護(hù)焊是用惰性氣體(或CO2)氣體作為電弧的保護(hù)介質(zhì),使熔化金屬與空氣隔絕,以保持焊接過程穩(wěn)定。氣體保護(hù)焊電弧加熱集中,焊接速度快,熔深大,故焊縫強(qiáng)度比手工焊的高。且塑性和抗腐蝕性好,適合于厚鋼板的焊接。?(二)、焊縫形式焊縫連接形式根據(jù)被連接構(gòu)件間的相互位置可分為對(duì)接、搭接、T形連接和角接等四種形式。這些連接所用的焊縫有對(duì)接焊縫和角焊縫兩種基本形式。在具體應(yīng)用時(shí),應(yīng)根據(jù)連接的受力情況,結(jié)合制造、安裝和焊接條件進(jìn)行選擇。(三)焊縫構(gòu)造1、對(duì)接焊縫對(duì)接焊縫傳力直接、平順、沒有顯著的應(yīng)力集中現(xiàn)象,因而受力性能良好,對(duì)于承受靜、動(dòng)荷載的構(gòu)件連接都適用。但由于對(duì)接焊縫的質(zhì)量要求較高,焊件之間施焊間隙要求較嚴(yán),一般多用于工廠制造的連接中。2、角焊縫角焊縫的形式:角焊縫按其長(zhǎng)度方向和外力作用方向的不同,可分為平行于力作用方向的側(cè)面角焊縫、垂直于力作用方向的正面角焊縫與力作用方向斜交的斜向角焊縫以及圍焊縫。角焊縫截面形式又分為普通式、平坡式和深熔式。圖中hf稱為角焊縫的焊腳尺寸。普通式截面焊腳邊比例為1:1,近似于等腰直角三角形,其傳力線彎折較劇烈,故應(yīng)力集中嚴(yán)重。對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),為使傳力平順,正面角焊縫宜采用兩焊角邊尺寸比例1:1.5的平坡式(長(zhǎng)邊順內(nèi)力方向),側(cè)面角焊縫宜采用比例為1:1的深熔式。??八、螺栓連接:(一)普通螺栓連接的構(gòu)造1、普通螺栓的形式和規(guī)格鋼結(jié)構(gòu)采用的普通形式為大六角頭型,其代號(hào)用字母M與公稱和直徑(mm)表示。工程中常用M18,M20,M22,M24。按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),螺栓統(tǒng)一用螺栓的性能等級(jí)來表示,如“4.6級(jí)”、“8.8級(jí)”等。小數(shù)點(diǎn)前數(shù)字表示螺栓材料的最低抗拉強(qiáng)度,如“4”表示400N/mm2,“8”表示800N/mm2。小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字(0.6、0.8)表示螺栓材料的屈強(qiáng)比,即屈服點(diǎn)與最低抗拉強(qiáng)度的比值。根據(jù)螺栓的加工精度,普通螺栓又分為A、B、C三級(jí)。A、B級(jí)螺栓(精制螺栓)采用8.8級(jí)鋼材制作,經(jīng)機(jī)床車削加工而成,表面光滑,尺寸準(zhǔn)確,且配用Ⅰ類孔(即螺栓孔在裝配好的構(gòu)件上鉆成或擴(kuò)鉆成,孔壁光滑,對(duì)孔準(zhǔn)確)。由于其加工精度高,與孔壁接觸緊密,其連接變形小,受力性能好,可用于承受較大剪力和拉力的連接。但制造和安裝較費(fèi)工,成本高,故在鋼結(jié)構(gòu)中較少采用。C級(jí)螺栓(粗制螺栓)用4.6或4.8級(jí)鋼制作,加工粗糙,尺寸不夠準(zhǔn)確,只要求Ⅱ類孔(即螺栓孔在單個(gè)零件上一次沖成或不用鉆模鉆成。一般孔徑比螺栓桿徑大1~2mm)。在傳遞剪力時(shí),連接變形大,但傳遞拉力的性能尚好,操作無(wú)需特殊設(shè)備,成本低。常用于承受拉力的螺栓連接和承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載結(jié)構(gòu)中的次要受剪連接。2、普通螺栓連接的排列螺栓的排列應(yīng)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一而緊湊,滿足受力要求,構(gòu)造合理又便于安裝。排列方式有并列和錯(cuò)列兩種排列(如圖所示)。并列較簡(jiǎn)單,錯(cuò)列較緊湊。?(二)普通螺栓連接的受力特點(diǎn) 1、受剪螺栓連接2、受拉螺栓連接3、拉剪螺栓連接?(三)高強(qiáng)度螺栓的受力特點(diǎn)高強(qiáng)度螺栓連接按設(shè)計(jì)和受力要求可分為摩擦型和承壓型兩種。摩擦型連接在承受剪切時(shí),以外剪力達(dá)到板件間可能發(fā)生的最大摩阻力為極限狀態(tài);當(dāng)超過時(shí)板件間發(fā)生相對(duì)滑移,即認(rèn)為連接已失效而破壞。承壓型連接在受剪時(shí),則允許摩擦力被克服并發(fā)生板件間相對(duì)滑移,然后外力可以繼續(xù)增加,并以此后發(fā)生的螺桿剪切或孔壁承壓的最終破壞為極限狀態(tài)。
鋼鐵業(yè):中鋼協(xié)預(yù)測(cè)鋼價(jià)將觸底反彈
連續(xù)下跌了近兩個(gè)月的鋼價(jià)有望止跌回升。昨日,根據(jù)“我的鋼鐵”網(wǎng)的信息,上周鋼材現(xiàn)貨市場(chǎng)在端午小長(zhǎng)假前的基礎(chǔ)上基本保持平穩(wěn),市場(chǎng)觀望情緒較濃。不過,據(jù)中鋼協(xié)發(fā)布的最新市場(chǎng)分析顯示,鋼材價(jià)格不具備再大幅下降的條件,預(yù)計(jì)后期鋼材市場(chǎng)將觸底反彈、波動(dòng)運(yùn)行。 6月份以來,鋼材市場(chǎng)價(jià)格繼續(xù)呈現(xiàn)小幅下降態(tài)勢(shì),但降幅明顯趨緩。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)較快發(fā)展態(tài)勢(shì)并沒有改變,鋼材需求仍將繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),加上鐵礦石等原材料價(jià)格仍居高位,預(yù)計(jì)后期鋼材市場(chǎng)仍將呈波動(dòng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)。 中鋼協(xié)分析,首先全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇態(tài)勢(shì)良好,鋼材需求將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。此外,鋼材出口增加,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需矛盾有所緩解。“國(guó)內(nèi)市場(chǎng)鋼價(jià)持續(xù)下跌,而國(guó)際市場(chǎng)鋼價(jià)仍處于最高水平。5月份我國(guó)出口鋼材494萬(wàn)噸,環(huán)比增加63萬(wàn)噸,增長(zhǎng)14.6%;當(dāng)月折合粗鋼凈出口383萬(wàn)噸,連續(xù)3個(gè)月粗鋼出口環(huán)比增長(zhǎng),在一定程度上緩解了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需矛盾,有利于鋼價(jià)回升。”中鋼協(xié)表示。 而包括鐵礦石在內(nèi)的原材料價(jià)格高位,也為鋼材價(jià)格企穩(wěn)回升提供支撐。據(jù)統(tǒng)計(jì),5月份,海關(guān)進(jìn)口鐵礦石價(jià)格達(dá)到128.52元/噸,環(huán)比上漲15.51%;三季度進(jìn)口礦價(jià)格仍在上漲,國(guó)產(chǎn)鐵精粉、冶金焦、廢鋼等價(jià)格雖環(huán)比有所下降,但仍處于較高水平,從而對(duì)鋼價(jià)的支撐作用明顯增強(qiáng)。 今年4月中下旬以來,中國(guó)市場(chǎng)鋼材價(jià)格普遍下跌,鋼材價(jià)格已經(jīng)處在震蕩波動(dòng)調(diào)整的狀態(tài)。中鋼協(xié)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)羅冰生此前表示,從發(fā)展趨勢(shì)看,鋼鐵生產(chǎn)成本將進(jìn)一步上升,嚴(yán)重影響鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,甚至部分企業(yè)可能虧損。
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連續(xù)下跌了近兩個(gè)月的鋼價(jià)有望止跌回升。昨日,根據(jù)“我的鋼鐵”網(wǎng)的信息,上周鋼材現(xiàn)貨市場(chǎng)在端午小長(zhǎng)假前的基礎(chǔ)上基本保持平穩(wěn),市場(chǎng)觀望情緒較濃。不過,據(jù)中鋼協(xié)發(fā)布的最新市場(chǎng)分析顯示,鋼材價(jià)格不具備再大幅下降的條件,預(yù)計(jì)后期鋼材市場(chǎng)將觸底反彈、波動(dòng)運(yùn)行。 6月份以來,鋼材市場(chǎng)價(jià)格繼續(xù)呈現(xiàn)小幅下降態(tài)勢(shì),但降幅明顯趨緩。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)較快發(fā)展態(tài)勢(shì)并沒有改變,鋼材需求仍將繼續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),加上鐵礦石等原材料價(jià)格仍居高位,預(yù)計(jì)后期鋼材市場(chǎng)仍將呈波動(dòng)運(yùn)行態(tài)勢(shì)。 中鋼協(xié)分析,首先全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇態(tài)勢(shì)良好,鋼材需求將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。此外,鋼材出口增加,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需矛盾有所緩解。“國(guó)內(nèi)市場(chǎng)鋼價(jià)持續(xù)下跌,而國(guó)際市場(chǎng)鋼價(jià)仍處于最高水平。5月份我國(guó)出口鋼材494萬(wàn)噸,環(huán)比增加63萬(wàn)噸,增長(zhǎng)14.6%;當(dāng)月折合粗鋼凈出口383萬(wàn)噸,連續(xù)3個(gè)月粗鋼出口環(huán)比增長(zhǎng),在一定程度上緩解了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需矛盾,有利于鋼價(jià)回升。”中鋼協(xié)表示。 而包括鐵礦石在內(nèi)的原材料價(jià)格高位,也為鋼材價(jià)格企穩(wěn)回升提供支撐。據(jù)統(tǒng)計(jì),5月份,海關(guān)進(jìn)口鐵礦石價(jià)格達(dá)到128.52元/噸,環(huán)比上漲15.51%;三季度進(jìn)口礦價(jià)格仍在上漲,國(guó)產(chǎn)鐵精粉、冶金焦、廢鋼等價(jià)格雖環(huán)比有所下降,但仍處于較高水平,從而對(duì)鋼價(jià)的支撐作用明顯增強(qiáng)。 今年4月中下旬以來,中國(guó)市場(chǎng)鋼材價(jià)格普遍下跌,鋼材價(jià)格已經(jīng)處在震蕩波動(dòng)調(diào)整的狀態(tài)。中鋼協(xié)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)羅冰生此前表示,從發(fā)展趨勢(shì)看,鋼鐵生產(chǎn)成本將進(jìn)一步上升,嚴(yán)重影響鋼鐵企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,甚至部分企業(yè)可能虧損。
鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)中要注意的問題
1、鋼結(jié)構(gòu)房屋的屋面板及檁條 設(shè)計(jì)屋面板和檁條的設(shè)計(jì),現(xiàn)在通常是檁條等間距布置,檁條對(duì)屋面板是等跨支座,例跨度15M以上的剛架多為雙坡,每坡屋面板在7.5M以上。根據(jù)檁條布置,屋面板多按5跨等跨連續(xù)梁設(shè)計(jì),其結(jié)果是屋面板端跨的跨中彎矩比中跨的跨中彎矩大很多,按端跨跨中彎矩選用屋面板,則中跨屋面板不能充分發(fā)揮作用。對(duì)檁條的線荷載又以屋面板的第二支座反力為依據(jù),第二支座反力是5跨連續(xù)板中反力最大的支座,以此反力設(shè)計(jì)檁條,此時(shí)只有屋面板第二支座的檁條能充分發(fā)揮作用,中跨支座檁條承載力富裕很多,不能充分發(fā)揮作用。 為此建議檁條采用不等跨布置,檁條的布置在屋面板端跨處間距減少而中跨處間距放大使屋面板的端跨彎矩和中間跨彎矩比較接近,或由于檁條不等跨布置使屋面板支座反力比較接近,這樣能充分發(fā)揮屋面系統(tǒng)的材料性能,降低單位用鋼量,降低造價(jià)。一般工程的屋面系統(tǒng)用鋼量占總用鋼量的比例較大,所以這樣處理效果較好。檁條采用不等跨布置,相應(yīng)的檁托布置不等距,檁條拉桿長(zhǎng)度也會(huì)不等,只要認(rèn)真施工,是可以滿足設(shè)計(jì)要求的。 2、鋼結(jié)構(gòu)房屋的吊車梁設(shè)計(jì) 關(guān)于吊車梁制動(dòng)桁架的設(shè)置,我們?cè)谛陆姷揭恍┹p型鋼結(jié)構(gòu)廠房,其跨度在24m以內(nèi),且吊車為5-20t,吊車梁跨度為6-8M之間,有相當(dāng)一部分也設(shè)了制動(dòng)桁架;更甚者有跨度10M,吊車僅3t,吊車梁跨度6M也設(shè)制動(dòng)桁架。根據(jù)我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),類似以上吊車噸位和跨度的輕鋼廠房可不設(shè)制動(dòng)桁架,首先是《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102:98)中規(guī)定輕鋼廠房只能設(shè)中、輕級(jí)工作制橋式吊車,超重量不大于20t.只要滿足吊車梁的強(qiáng)度和變形以及構(gòu)造要求,在橫向水平剎車力的作用下能滿足吊車梁的側(cè)向穩(wěn)定,當(dāng)有必要時(shí)可適當(dāng)加大吊車梁上翼緣的寬度,以保證其穩(wěn)定性。不設(shè)吊車制動(dòng)桁架還可減少制造和安裝工作量,降低造價(jià) 3、鋼結(jié)構(gòu)房屋的柱間支撐設(shè)計(jì) 關(guān)于柱間支撐的設(shè)置,一些輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房中的柱間支撐多為角鋼剪刀撐,每一肢均同時(shí)滿足受壓和受拉的長(zhǎng)細(xì)比要求,因此設(shè)計(jì)的柱間支撐截面較大。輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)多為壓型鋼板加保溫材料,對(duì)廠房的柱頂位移限值放得很寬,并且吊車噸位不超過20t,縱向水平剎車力也較小,盡管還有風(fēng)載,個(gè)別地區(qū)還有地震作用,設(shè)剪刀式鋼筋拉桿代替角鋼剪刀撐,剪刀式鋼筋拉桿,只承受拉力,不考慮承受壓力。鋼筋直徑由縱向水平力之和設(shè)計(jì)確定,但要求必須設(shè)法將鋼筋拉緊,真正能夠傳遞縱向水平力。至于在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中設(shè)幾道剪刀式鋼筋拉桿,由縱向水平力及鋼筋直徑確定,這樣給制作和安裝帶來很大方便。 4、鋼結(jié)構(gòu)房屋的主鋼構(gòu)材質(zhì)的選擇 關(guān)于輕型剛架材質(zhì)問題,在建設(shè)單位的招標(biāo)文件上,經(jīng)常見到要示剛架材質(zhì)為Q345,而且這種要求高強(qiáng)度材料的標(biāo)書也越來越多,建設(shè)單位認(rèn)為材質(zhì)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度越高就越省鋼材,就會(huì)降低工程造價(jià)。這種認(rèn)識(shí)有局限性,不是普遍規(guī)律。因?yàn)閯偧艿慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅要進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì),還要進(jìn)行剛度設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性設(shè)計(jì),而影響設(shè)計(jì)的因素也較復(fù)雜,例如跨度、高度、地震烈度、風(fēng)載、靜載、是否有吊車、吊車噸位等,所以材料強(qiáng)度越高就越省鋼,這種認(rèn)識(shí)是不全面的。一般說非地震區(qū)的建筑風(fēng)載較小且跨度較大時(shí),其構(gòu)件內(nèi)力較大,是強(qiáng)度控制,材質(zhì)強(qiáng)度高會(huì)降低用鋼量,建筑物造價(jià)會(huì)下降;當(dāng)抗震設(shè)防烈度較高且風(fēng)載較大時(shí),往往是變形較大由剛度控制,材質(zhì)強(qiáng)度再高,也需保持足夠的構(gòu)件截面,才能有足夠的剛度以滿足變形要求,這時(shí)材質(zhì)強(qiáng)度高反而建筑物造價(jià)會(huì)提高,造成不必要的浪費(fèi)。 近年來,在新疆一些地區(qū),我們經(jīng)常遇到要設(shè)計(jì)的建筑物抗震設(shè)防烈度為8度,且雪載較大,風(fēng)載也較大,跨度在15-18M之間,由剛度控制,即以柱頂變形為控制因素的建筑物,如提高材質(zhì)強(qiáng)度是不妥的,用Q235為宜。 5、鋼結(jié)構(gòu)房屋的雪荷載的選用 我公司近年來買過幾套設(shè)計(jì)軟件,有的設(shè)計(jì)軟件在輸入荷載時(shí),對(duì)雪載只按均布荷載輸入,沒有考慮《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)中屋面積雪分布系數(shù),經(jīng)常遇到的單跨雙坡屋面和雙跨雙坡屋面,以及高低跨相鄰的屋面,不考慮雪載分布不均勻系數(shù),給設(shè)計(jì)帶來很大不方便,也可能造成不安全。尤其是在新疆高寒地區(qū),雪載很大,是屋面結(jié)構(gòu)的主要控制荷載,有的設(shè)計(jì)者認(rèn)為只要是程序計(jì)算就沒問題,其實(shí)有的程序也有不完善之處,在高寒地區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)要注意屋面積雪的不均勻系數(shù),尤其是有的高低跨相鄰的建筑物,即便程序中沒考慮雪載不均勻系數(shù),也應(yīng)自行調(diào)整,以保證結(jié)構(gòu)安全。
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1、鋼結(jié)構(gòu)房屋的屋面板及檁條 設(shè)計(jì)屋面板和檁條的設(shè)計(jì),現(xiàn)在通常是檁條等間距布置,檁條對(duì)屋面板是等跨支座,例跨度15M以上的剛架多為雙坡,每坡屋面板在7.5M以上。根據(jù)檁條布置,屋面板多按5跨等跨連續(xù)梁設(shè)計(jì),其結(jié)果是屋面板端跨的跨中彎矩比中跨的跨中彎矩大很多,按端跨跨中彎矩選用屋面板,則中跨屋面板不能充分發(fā)揮作用。對(duì)檁條的線荷載又以屋面板的第二支座反力為依據(jù),第二支座反力是5跨連續(xù)板中反力最大的支座,以此反力設(shè)計(jì)檁條,此時(shí)只有屋面板第二支座的檁條能充分發(fā)揮作用,中跨支座檁條承載力富裕很多,不能充分發(fā)揮作用。 為此建議檁條采用不等跨布置,檁條的布置在屋面板端跨處間距減少而中跨處間距放大使屋面板的端跨彎矩和中間跨彎矩比較接近,或由于檁條不等跨布置使屋面板支座反力比較接近,這樣能充分發(fā)揮屋面系統(tǒng)的材料性能,降低單位用鋼量,降低造價(jià)。一般工程的屋面系統(tǒng)用鋼量占總用鋼量的比例較大,所以這樣處理效果較好。檁條采用不等跨布置,相應(yīng)的檁托布置不等距,檁條拉桿長(zhǎng)度也會(huì)不等,只要認(rèn)真施工,是可以滿足設(shè)計(jì)要求的。 2、鋼結(jié)構(gòu)房屋的吊車梁設(shè)計(jì) 關(guān)于吊車梁制動(dòng)桁架的設(shè)置,我們?cè)谛陆姷揭恍┹p型鋼結(jié)構(gòu)廠房,其跨度在24m以內(nèi),且吊車為5-20t,吊車梁跨度為6-8M之間,有相當(dāng)一部分也設(shè)了制動(dòng)桁架;更甚者有跨度10M,吊車僅3t,吊車梁跨度6M也設(shè)制動(dòng)桁架。根據(jù)我們的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),類似以上吊車噸位和跨度的輕鋼廠房可不設(shè)制動(dòng)桁架,首先是《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102:98)中規(guī)定輕鋼廠房只能設(shè)中、輕級(jí)工作制橋式吊車,超重量不大于20t.只要滿足吊車梁的強(qiáng)度和變形以及構(gòu)造要求,在橫向水平剎車力的作用下能滿足吊車梁的側(cè)向穩(wěn)定,當(dāng)有必要時(shí)可適當(dāng)加大吊車梁上翼緣的寬度,以保證其穩(wěn)定性。不設(shè)吊車制動(dòng)桁架還可減少制造和安裝工作量,降低造價(jià) 3、鋼結(jié)構(gòu)房屋的柱間支撐設(shè)計(jì) 關(guān)于柱間支撐的設(shè)置,一些輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房中的柱間支撐多為角鋼剪刀撐,每一肢均同時(shí)滿足受壓和受拉的長(zhǎng)細(xì)比要求,因此設(shè)計(jì)的柱間支撐截面較大。輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房的墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)多為壓型鋼板加保溫材料,對(duì)廠房的柱頂位移限值放得很寬,并且吊車噸位不超過20t,縱向水平剎車力也較小,盡管還有風(fēng)載,個(gè)別地區(qū)還有地震作用,設(shè)剪刀式鋼筋拉桿代替角鋼剪刀撐,剪刀式鋼筋拉桿,只承受拉力,不考慮承受壓力。鋼筋直徑由縱向水平力之和設(shè)計(jì)確定,但要求必須設(shè)法將鋼筋拉緊,真正能夠傳遞縱向水平力。至于在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中設(shè)幾道剪刀式鋼筋拉桿,由縱向水平力及鋼筋直徑確定,這樣給制作和安裝帶來很大方便。 4、鋼結(jié)構(gòu)房屋的主鋼構(gòu)材質(zhì)的選擇 關(guān)于輕型剛架材質(zhì)問題,在建設(shè)單位的招標(biāo)文件上,經(jīng)常見到要示剛架材質(zhì)為Q345,而且這種要求高強(qiáng)度材料的標(biāo)書也越來越多,建設(shè)單位認(rèn)為材質(zhì)的設(shè)計(jì)強(qiáng)度越高就越省鋼材,就會(huì)降低工程造價(jià)。這種認(rèn)識(shí)有局限性,不是普遍規(guī)律。因?yàn)閯偧艿慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不僅要進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì),還要進(jìn)行剛度設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性設(shè)計(jì),而影響設(shè)計(jì)的因素也較復(fù)雜,例如跨度、高度、地震烈度、風(fēng)載、靜載、是否有吊車、吊車噸位等,所以材料強(qiáng)度越高就越省鋼,這種認(rèn)識(shí)是不全面的。一般說非地震區(qū)的建筑風(fēng)載較小且跨度較大時(shí),其構(gòu)件內(nèi)力較大,是強(qiáng)度控制,材質(zhì)強(qiáng)度高會(huì)降低用鋼量,建筑物造價(jià)會(huì)下降;當(dāng)抗震設(shè)防烈度較高且風(fēng)載較大時(shí),往往是變形較大由剛度控制,材質(zhì)強(qiáng)度再高,也需保持足夠的構(gòu)件截面,才能有足夠的剛度以滿足變形要求,這時(shí)材質(zhì)強(qiáng)度高反而建筑物造價(jià)會(huì)提高,造成不必要的浪費(fèi)。 近年來,在新疆一些地區(qū),我們經(jīng)常遇到要設(shè)計(jì)的建筑物抗震設(shè)防烈度為8度,且雪載較大,風(fēng)載也較大,跨度在15-18M之間,由剛度控制,即以柱頂變形為控制因素的建筑物,如提高材質(zhì)強(qiáng)度是不妥的,用Q235為宜。 5、鋼結(jié)構(gòu)房屋的雪荷載的選用 我公司近年來買過幾套設(shè)計(jì)軟件,有的設(shè)計(jì)軟件在輸入荷載時(shí),對(duì)雪載只按均布荷載輸入,沒有考慮《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)中屋面積雪分布系數(shù),經(jīng)常遇到的單跨雙坡屋面和雙跨雙坡屋面,以及高低跨相鄰的屋面,不考慮雪載分布不均勻系數(shù),給設(shè)計(jì)帶來很大不方便,也可能造成不安全。尤其是在新疆高寒地區(qū),雪載很大,是屋面結(jié)構(gòu)的主要控制荷載,有的設(shè)計(jì)者認(rèn)為只要是程序計(jì)算就沒問題,其實(shí)有的程序也有不完善之處,在高寒地區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)要注意屋面積雪的不均勻系數(shù),尤其是有的高低跨相鄰的建筑物,即便程序中沒考慮雪載不均勻系數(shù),也應(yīng)自行調(diào)整,以保證結(jié)構(gòu)安全。