Восемь основ строительства стального каркаса

I. Характеристикистальная конструкция

1. Собственный вес стальной конструкции легкий.

2. Более высокая надежность работы стальных конструкций.

3. Хорошая вибростойкость (удароустойчивость) и ударопрочность стали.

4. Более высокая степень индустриализации производства металлоконструкций.

5. Стальную конструкцию можно собрать точно и быстро.

6. Легко сделать герметичную конструкцию.

7. Стальная конструкция легко подвержена коррозии.

8. Стальная конструкция имеет низкую огнестойкость.

II. Обычно используемая марка стали и характеристики стальной конструкции Китай:

1. Углеродистая конструкционная сталь: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 и т. д.

2. Низколегированная высокопрочная конструкционная сталь.

3. Качественная углеродистая конструкционная сталь и легированная конструкционная сталь.

4. Специализированная сталь.

III. Принцип выбора материала для стальной конструкции

 Принцип выбора материала стальной конструкции заключается в обеспечении несущей способности несущей конструкции и предотвращении хрупких повреждений при определенных условиях в зависимости от важности конструкции, характеристик нагрузки, формы конструкции, напряженного состояния, методов соединения, толщины стали и рабочая среда и другие факторы, рассматриваемые всесторонне.

IV. Техническое содержание основной стальной конструкции

 (1) Технология высотных стальных конструкций. В зависимости от высоты здания и требований к проектированию используются соответственно рама, опора рамы, цилиндрическая и гигантская рамная конструкция, а ее компоненты могут быть изготовлены из стали, прочного железобетона или стального трубобетона. Стальные детали легкие и пластичные, можно использовать сварную сталь или прокат, что подходит для сверхвысотных зданий; прочные железобетонные детали обладают большой жесткостью и хорошей огнестойкостью, что подходит для зданий средней и высокой этажности или нижних сооружений; Бетон из стальных труб легко построить и используется только для колонных конструкций.

(2) Технология космических стальных конструкций. Космическая стальная конструкция имеет небольшой собственный вес, большую жесткость, красивую модель и высокую скорость строительства. Плоская сетчатая рама с шаровым узлом, многослойная сетчатая рама переменного сечения и сетчатая оболочка со стальной трубой в качестве стержня представляют собой крупнейшую космическую стальную конструкцию в Китае. Он обладает преимуществами большой пространственной жесткости и низкого расхода стали при проектировании, строительстве и процедурах контроля, а также может обеспечить полную САПР. В дополнение к сетчатой ​​рамной конструкции, космическая конструкция также имеет крупнопролетную подвесную тросовую конструкцию, тросовую мембранную конструкцию и так далее.

(3) Технология легкой стальной конструкции. В сопровождении светлой стали, выполненной из стен и конструкции крыши, состоящей из новых структурных форм. С помощью стальной пластины толщиной более 5 мм, сваренной или прокатанной из тонкостенных двутавровых стеновых балок и кровельных прогонов большого сечения, круглой стали в гибкую опорную систему и высокопрочных болтов, соединенных с системой легкой стальной конструкции, расстояние между колоннами может быть увеличено. быть от 6 м до 9 м, пролет может достигать 30 м и более, высота может достигать более десятка метров и может быть установлена ​​на легкую подвесную четверку. Количество стали 20 ~ 30 кг/м2. Теперь существуют стандартизированные процедуры проектирования и специализированные производственные предприятия, качество продукции, быстрая установка, легкий вес, меньшие инвестиции, строительство не ограничено сезоном, подходит для различных легких промышленных зданий.

(4) технология комбинированных стальных и бетонных конструкций. Стальные или стальные элементы управления и бетонные компоненты, состоящие из балок, колонн, несущих конструкций для сталебетонных комбинированных конструкций, сфера применения в последние годы расширяется. Преимущества комбинированной конструкции из стали и бетона: общая прочность, хорошая жесткость, хорошие сейсмические характеристики, при использовании внешней бетонной конструкции более хорошая огнестойкость и коррозионная стойкость. Комбинированные конструктивные элементы обычно позволяют уменьшить количество стали на 15-20%. Сочетание напольного покрытия и бетонных компонентов из стальных труб, но также имеет преимущества меньшего количества опорной формы или отсутствия опорной формы, строительство удобно и быстро, продвижение большего потенциала. Подходит для многоэтажных или высотных зданий с большими нагрузками на балки каркаса, колонны и перекрытия, промышленные здания, колонны и перекрытия и т.д.

(5) Высокопрочное болтовое соединение и технология сварки. Высокопрочный болт посредством трения передает напряжение, состоящее из трех частей: болт, гайка и шайба. Благодаря преимуществам простой конструкции, гибкому демонтажу, высокой несущей способности, хорошим противоусталостным характеристикам и самоблокировке, высокой безопасности и т. д., высокопрочное болтовое соединение заменило в проекте клепку и частично сварку и стало основным средства соединения при изготовлении и монтаже стальных конструкций. Для стальных деталей, изготовленных в цехе, следует применять автоматическую многопроволочную дуговую сварку под флюсом для толстых листов, а для коробчатых перегородок колонн следует применять такие методы, как электрошлаковая сварка с плавленым желобом. При строительстве установки на объекте должны быть внедрены полуавтоматическая технология сварки, газозащитная порошковая проволока и технология самозащитной порошковой проволоки.

(6) Технология защиты стальной конструкции. Защита стальных конструкций включает в себя противопожарную защиту, антикоррозионную защиту и защиту от ржавчины, которая обычно применяется после обработки огнезащитным покрытием без антикоррозионной обработки, но антикоррозионная обработка по-прежнему необходима в зданиях с агрессивными газами. Существует множество видов отечественных огнезащитных покрытий, таких как серия ТН, МС-10 и др. Среди них огнезащитные покрытия МС-10 имеют алкидно-магнитную краску, хлоркаучуковую краску, фторкаучуковую краску и хлорсульфонированную краску. При строительстве подходящие покрытия и их толщина должны выбираться в соответствии с типом стальной конструкции, требованиями к уровню огнестойкости и экологическими требованиями.

V. Цели и меры для стальных конструкций

 Проектирование стальных конструкций включает в себя широкий спектр аспектов и технических трудностей и должно соответствовать национальным и промышленным стандартам и нормам при его продвижении и применении. Местные строительные административные отделы должны уделять внимание строительству специализированного этапа проектирования стальных конструкций, организовывать обучение группы контроля качества и своевременно обобщать рабочую практику и применение новых технологий. Колледжи и университеты, проектные отделы и строительные предприятия должны ускорить подготовку инженеров и техников по стальным конструкциям и продвигать зрелые технологии САПР стальных конструкций. массовые академические группы должны сотрудничать в развитии технологии стальных конструкций, широко проводить отечественные и зарубежные академические обмены и учебные мероприятия, а также активно повышать общий уровень технологий проектирования, изготовления, строительства и монтажа стальных конструкций в ближайшем будущем, что может быть улучшено. вознаграждение за улучшение.

VI. Соединение стальных конструкций

 (A) Сварное соединение шва

Сварное соединение осуществляется за счет тепла, выделяемого дугой, так что сварочный стержень и сварная деталь локально плавятся, охлаждая конденсат в сварной шов, так что сварная деталь становится единым целым.

Достоинства: не ослабляет сечение элемента, экономия стали, простая конструкция, простота изготовления, жесткость соединения, хорошие герметизирующие свойства, удобство использования при определенных условиях автоматизации, высокая эффективность производства.

Недостатки: сварной шов вблизи стали из-за воздействия высоких температур сварки с образованием зоны термического влияния, некоторые части материала могут стать хрупкими; процесс сварки стали путем неравномерного распределения высокой температуры и охлаждения, так что структура остаточного напряжения сварного шва и остаточной деформации на структуру несущей способности, жесткости и производительности оказывает определенное влияние; сварная конструкция за счет жесткости крупных, возникающих локальных трещин легко распространяется на всю, особенно при низких температурах, склонна к хрупкому разрушению; В сварных соединениях из-за жесткости возникают местные трещины, легко распространяющиеся на целые, особенно при низких температурах. Хрупкий перелом; Пластичность и вязкость сварного соединения плохая, сварка может привести к дефектам, в результате чего усталостная прочность снижается.

(Б)болтовое соединение

Болтовое соединение осуществляется посредством болтовых соединений, таких как соединители, соединенные в одно целое. Болтовые соединения делятся на обычные болтовые соединения и высокопрочные болтовые соединения.

Преимущества: простой процесс строительства, простота установки, особенно подходит для подключения на месте, также легко демонтируется, подходит при необходимости установки и демонтажа конструкции и временного соединения.

Недостатки: необходимость вскрытия отверстий в пластине и сборки отверстий, увеличение трудоемкости изготовления, требования к изготовлению повышенной точности; Отверстия под болты также ослабляют поперечное сечение компонента, а соединяемые детали часто приходится притирать или использовать дополнительную вспомогательную соединительную пластину (или уголок), что приводит к усложнению конструкции и более дорогой стали.

(В)клепанное соединение

Заклепочное соединение представляет собой один конец с полукруглой сборной головкой заклепки, гвоздевой стержень загорится красным и быстро вставится в отверстия для гвоздей в разъеме, а затем с помощью заклепочного пистолета также будет приклепан к другому концу гвоздя. головку, чтобы выполнить соединение для закрепления.

Преимущества: клепка надежная передача усилия, пластичность, ударная вязкость лучше, качество легко проверить и гарантировать, что можно использовать для тяжелых и прямых несущих силовых конструкций. Недостатки: процесс клепки сложен, производство дорогостоящее и трудоемкое, а также трудоемкое. -интенсивный, поэтому он был практически замененСкреплены сваркой и высокопрочным болтовым соединением.

VII. сварное соединение

 (А) Методы сварки

Распространенным методом сварки стальных конструкций является электродуговая сварка, включая ручную дуговую сварку, автоматическую или полуавтоматическую дуговую сварку и сварку в защитных газах.

Ручная дуговая сварка — наиболее часто используемый метод сварки стальных конструкций, имеющий простое оборудование, гибкое и удобное управление. Однако условия труда плохие, производительность ниже, чем при автоматической или полуавтоматической сварке, а разброс качества сварного шва велик, что в определенной степени зависит от технического уровня сварщика.

Автоматическая стабильность качества сварочного шва, меньше внутренних дефектов сварки, хорошая пластичность, хорошая ударная вязкость, подходит для сварки более длинного прямого шва. Полуавтоматическая сварка благодаря ручному управлению, подходит для сварки кривой или произвольной формы сварного шва. Автоматическую и полуавтоматическую сварку следует использовать с основной частью металла и флюсом, совместимым с проволокой, проволока должна соответствовать национальным стандартам, флюс должен определяться в соответствии с требованиями сварочного процесса.

Сварка в среде защитного газа предполагает использование инертного газа (или CO2) в качестве защитной среды для дуги, благодаря чему расплавленный металл изолируется от воздуха и обеспечивает стабильность процесса сварки. Концентрация нагрева сварочной дуги в среде защитного газа, скорость сварки, глубина плавления, поэтому прочность сварного шва выше, чем при ручной сварке. Хорошая пластичность и коррозионная стойкость, подходят для сварки толстой стали.

(Б) форма сварного шва

Форма сварного соединения в зависимости от взаимного положения элементов может быть разделена на стыковое, нахлесточное, Т-образное соединение, угловое соединение и другие четыре формы. Эти соединения используются в сварном шве, стыковом шве и угловом шве двух основных форм. В конкретном применении подключение должно осуществляться в соответствии с усилием в сочетании с условиями производства, монтажа и сварки по выбору.

(C) сварная конструкция

1, стыковая сварка

Стыковые сварные швы обеспечивают прямую передачу усилия, плавность, отсутствие значительного явления концентрации напряжений и, следовательно, хорошие характеристики, выдерживая статические и динамические нагрузки, применимы для соединения компонентов. Однако из-за высоких требований к качеству стыкового шва к сварочному зазору между сварными деталями предъявляются более жесткие требования, обычно применяемые в заводских производственных соединениях.

2, угловой сварной шов

Форма углового шва: угловой шов в зависимости от направления его длины и направления внешней силы можно разделить на параллельные направлению стороны силового углового шва, перпендикулярные направлению передней части силового углового шва. а направление силы пересекается по диагонали косым угловым швом и кольцевым швом.

По форме поперечного сечения угловой сварной шов подразделяется на обычный, плоский уклон и тип глубокого плавления. На рисунке hf называется размером опоры углового шва. Обычное соотношение сторон поперечного сечения сварного шва составляет 1: 1, аналогично равнобедренному прямоугольному треугольнику, изгиб линии передачи силы более интенсивен, поэтому концентрация напряжений серьезная. Для конструкции, непосредственно подвергающейся динамическим нагрузкам, чтобы сделать передачу усилия плавной, следует использовать передний угловой сварной шов с соотношением размеров кромок двух угловых швов 1:1.

VIII. болтовое соединение

(A) Структура обычного болтового соединения

1. Форма и характеристики обычного болта.

2. Расположение общего болтового соединения.

Расположение болтов должно быть простым, равномерным и компактным, соответствовать требованиям по усилию, иметь разумную конструкцию и легко устанавливаться. Существует два типа расположения: в ряд и в шахматном порядке. Сопоставление проще, а расположение в шахматном порядке более компактно.

(B) силовые характеристики обычного болтового соединения

1, соединение срезного болта

2, соединение натяжного болта

3, соединение натяжных и срезных болтов

(В) силовые характеристики высокопрочных болтов

Высокопрочные болтовые соединения можно разделить на фрикционные и напорные в зависимости от конструкции и требований к усилию. Соединение фрикционного типа, выдерживающее сдвиг, вне силы сдвига для достижения максимально возможного сопротивления между пластинами для предельного состояния; когда больше, чем когда относительное скольжение между пластинами, то есть соединение считается неисправным и поврежденным. Соединение типа давления при сдвиге, затем позволяет преодолеть трение и относительное скольжение между пластинами, а затем внешняя сила может продолжать увеличиваться, и после этого происходит окончательное разрушение винтового сдвига или давления на стенку отверстия для предельного состояния.