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钢结构停车棚总结

2016-1-2 0:34:36      点击:

 钢结构停车棚是土木工程专业必学内容,也是众多科目中较难学习的内容之一。想学好钢结构也并非易事,当然所谓水到渠成,功到自然成,花费一定的功夫以后,其成果也是可喜可贺的。经过一个学期的学习,自然也会有自己个人的一些心得,有自己的学习方法,也有自己的一些困惑,在此做一个总结。在以后的学习当中,但愿能会有更多的领会,对现在所学的内容能有进一步的理解。 

 

 1.钢结构停车棚的定义

 钢结构是以钢材制作为主,由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成;各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。 

 

 2.钢结构停车棚的链接方式:焊接、铆接和螺栓链接 

 

1)焊接:是钢结构停车棚最主要的连接方法。焊接连接又可分为对接焊缝和角焊缝。优点:构造简单,任何形式的构件都可直接相连;用料经济,不削弱截面;制作加工方便,可实现自动化操作;连接的密闭性好,结构刚度大。缺点:在焊缝附近的热影响区内,钢材的金相组织发生改变,导致局部材质变脆;焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低;焊接结构对裂纹很敏感,局部裂纹一旦萌生,就很容易扩展到整个构件截面,低温冷脆问题突出。 

 

2)铆接:19世纪20年代开始使用铆钉连接,铆钉连接的塑性、韧性和整体性好,连接变形小,传力可靠,承受动力荷载时的疲劳性能好,特别适用于重型和直接承受动力荷载的结构。但由于其构造复杂,用钢量大,施工麻烦,噪音大,目前已很少采用。铆钉连接的受力性能、构造要求及设计方法原则上与普通螺栓连接相同,不同的是设计参数及设计值取值不同。


 3)螺栓连接:螺栓连接由于安装省时省力、所需安装设备简单、对施工工人的技能要求不及对焊工的要求高等优点,目前在钢结构连接中的应用仅次于焊缝连接。螺栓连接分普通螺栓连接和高强螺栓连接两大类。按受力情况又各分为三种:抗剪螺栓连接、杭拉螺栓连接和同时承受剪拉的螺栓连接。高强螺栓承压型连接对螺栓材质、预拉力大小和施工安装等的要求与摩擦型的完全相同,只是它是以摩擦力被克服、结点板件发生相对滑移后孔壁承压和螺栓受剪破坏作为承载能力极限状态,因此它的承载能力高于高强度螺栓摩擦型连接,可节省连接材料。但这种连接由于在摩擦力被克服后将产生一定的滑移变形,因而其应用受到限制。规范规定它只能用于承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构中。连接处构件接触面的表面处理要求较摩擦型连接为低,仅要求清除油污及浮锈。承压型连接的工作性能与普通螺栓的完全相同,只是由于螺杆预拉力的作用和高强度钢的应用使连接的性能优于普通螺栓连接。

 

 4)普通螺栓与高强螺栓的区别

 

 普通螺栓一般用普通碳素结构钢制造,不经热处理,高强螺栓一般用优质碳素结构钢或合金结构钢制造,需要经过调质热处理提高综合机械性能。 高强度分为,8.8级,10.9级,12.9级。 从强度等级:高强螺栓常用8.8S和10.9S两个强度等级。 普通螺栓一般有4.4级,4.8级5.6级8.8级。 从受力特点高强螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力,普通螺栓靠栓杆抗剪力和孔壁承压来传递剪力。 

 

3.钢结构停车棚的安装 按着安装顺序和工艺要求在钢平台上进行钢构件的预制和组装,要保证焊接制作质量。

 

 型钢的拼接翼缘板拼接接缝和腹板拼接接缝的间距应大于200㎜。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽;腹板拼接宽度不应小于300㎜,长度不应小于600㎜。

 

 为了焊接方便,保证焊接质量,尽量将立柱、横梁上的加强筋板、连接板、垫板、挑梁(梁)等在地面钢平台上按施工图尺寸进行组对焊接。

 

在钢平台上预制的钢构件除按施工图和规范要求制作组装外,还应考虑现场安装的工艺性和安装尺寸的变化。

 

 1)安装要点    

 

(1)摩擦系数:,其中F为抗滑移试验所测得的使试件产生初始 滑移的力,nf为摩擦面数, 为与F对应的高强螺栓拧紧预拉力实测 值之和。

 

(2)扭矩系数:,其中d为高强螺栓公称直径(mm),M为施加扭矩值(N﹒M),P为螺栓预紧力。10.9级高强度大六角螺栓连接必须保证扭矩系数K的平均值为0.110~0.150。其标准偏差应小于等于0.010。 

 

(3)初拧扭矩:为了缩小螺栓紧固过程中钢板变形的影响,可用二次拧紧来减小先后拧紧螺栓之间的相互影响。高强螺栓第一次拧为初拧,使其轴力宜达到标准轴力的60%~80%。 

(4)终拧扭矩:高强螺栓最后紧固用的扭矩为终拧扭矩。考虑各种预应力的损失,终拧扭矩一般比按设计预拉力作理论计算的扭矩值大5%~10%。2)安装质量控制

 

 ①安装前,施工单位应对构件的产品合格证、设计文件与预拼装记录进行检查,并复验记录构件的尺寸。钢结构的变形、缺陷超出允许偏差时,应进行处理。 安装前,应编制详细的测量和矫正工艺,厚钢板的焊接应在焊接安装前进行模拟产品结构的工艺试验,编制相应的施工工艺。对拼装好的屋架应预设一定的起拱度。

 

 ②钢结构吊装就位后,应对构件定位轴线、标高等设计要求控制点进行测量做好标记,对吊装对接接头质量进行焊前检查。安装好临时支撑及钢浪索以使钢架在施工过程中安全稳定。

 

 ③钢结构停车棚安装时,施工单位应提交每榀构件吊装后的标高尺寸、焊接、涂装等分别向监理提交验收。

 

3)安装焊接程序及一般规定:

  

    焊接的一般顺序为:焊前检查 →预热除锈 → 装焊垫板和引弧板→ 焊接 → 检验