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让钢结构稳固无忧!优良的装配式局部施工细节!

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  • 发布时间:2019-09-10 15:00
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让钢结构稳固无忧!优良的装配式局部施工细节!

【概要描述】大跨度或超高层建筑中常采用钢结构,其施工质量受到许多细节的影响。比如钢结构支架的形式,就需要因不同情况而作出调整。现有的钢结构支架主要是应用于建筑物上的梁柱,抗弯强度效果一般。为了提高支撑效果,该选择哪种方式? 

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  大跨度或超高层建筑中常采用钢结构,其施工质量受到许多细节的影响。比如钢结构支架的形式,就需要因不同情况而作出调整。现有的钢结构支架主要是应用于建筑物上的梁柱,抗弯强度效果一般。为了提高支撑效果,该选择哪种方式?

  免支撑钢结构

  01、由于钢结构支架大多采用工字结构,即由两横向平板为上下主筋,中间纵向竖板为支撑腹板构成,其抗弯强度很一般。故这种工字形梁柱在使用过程中横板容易弯曲变形,梁柱容易出现移位,难以确保建筑物整体稳定。

  此外,钢结构的房屋在使用的过程中,有时为了达到抵抗风荷载的目的,往往需要在钢结构立柱、横梁之间增加设置钢支撑,用以抵挡风力对房屋的影响。如果想解决上述问题,可以通过加厚钢板的厚度来解决,但此种方法一则耗材,另则使用效果也不是很好。

  采用免支撑分层装配式钢结构,包括钢结构横梁、钢结构立柱、预制混凝土墙、底部钢支撑,底部钢支撑上部设置钢结构立柱,钢结构立柱之间设置钢结构横梁,钢结构横梁与钢结构立柱之间设置预制混凝土墙,预制混凝土墙的上部和下部分别设置定位槽,钢结构横梁在定位槽的相应位置处设置定位柱,定位柱安装于定位槽中。

  免支撑钢结构安装时吊装方便、节省钢材、抗剪性能好,是一种不错的选择。

  分层装配式支撑钢结构

  02、为保证分层装配式支撑钢结构梁的稳定性,采用合理的贯通式结构非常重要。由于分层装配式支撑钢结构梁具有质量轻、强度高等特点,已被施工人员广泛应用到桥梁结构当中。

  在分层装配式支撑钢结构梁中,应用贯通式节点,能够有效提高钢结构的稳定性,保证其抗震性能得到更好的发挥。贯通式钢结构节点具有良好的灵活性,减少钢结构发生破坏的次数,帮助设计人员更好地了解结构承载力,针对钢结构的实际承载能力,不断提高其抗震性能,保证钢结构建筑的稳定性。

  在地震作用下,钢结构贯通式节点能够改变原有的结构破坏模式,具有一定的变化规律,设计人员可结合贯通式节点的破坏模式,设计合理的钢结构抗震方案。

  根据相关抗震规范表明,建筑结构需要具有多重抗震防线,而钢结构中的贯通式节点,不仅能够改变结构的抗震模式,并且能保证结构的完整性,当钢结构上部的水平荷载突然变大时,贯通式节点处会发生一定的变化,能减小外部荷载对钢结构的影响,进一步提高分层装配式支撑钢结构的稳定性。

  此外,分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点具有良好的承载能力,当外界荷载较大时,分层装配式支撑钢结构梁的承载能力有限,贯通式节点能够承受一部分外界荷载。

  由于钢结构贯通式节点连接方式比较特别,通常采用铰接连接方式,使得钢结构的水平承载能力全部由横向支撑承担,一旦横向支撑出现问题,会严重影响整个结构的承载能力。

  除了支撑选型外,装配式钢结构还有哪些需要特别注意的细节?

  一、结构强度、稳定性与变形计算

  以桥梁工程为例,桥梁承载能力极限状态验算,钢桥预拱都需要分析结构强度、稳定性与变形,提前分析安全隐患。

  承载能力极限状态验算

  1、需要选择合理的贯通式节点试件,并结合该贯通式节点试件的构造特点,选择相应的连接螺栓。由于分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点内部构造存在一定差异,钢结构柱与梁分布不同,设计人员需要结合各个贯通式结构特点,进行合理的加载试验。

  钢桥预拱的重要作用

  2、为保证桥梁工程能够更好地投入到使用中,预拱度的大小要结合施工现场的实际情况而定,并根据工程结构的挠度值,确定频遇值系数。

  同时,可采用固定铰接方式进行连接,并结合贯通式结构特点,保证分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点上部荷载与下部荷载在规定范围内。

  通常情况下,预拱要保持桥面曲线平整顺畅。由于贯通式节点具有良好的稳定性,设计人员需结合分层装配式支撑钢结构梁的应用情况,严格控制其上部荷载,并在千斤顶上部设置合理的重量控制设备。

  二、特点与性能

  轴心受力构件的性能

  1、轴心受力构件主要分为轴心受拉构件与轴心受压构件,其中,轴心受压构件的荷载承受能力更强。由于轴心受力构件具有良好的稳定性,为保证构件能得到更好的应用,研究人员需要定期观察钢结构内部结构的变形情况,并结合梁翼缘的变形情况,合理控制结构上部荷载。

  由于试件节点连接方式不同,在施加轴向压力的过程中,研究人员要结合钢结构节点的连接方式,采用合理的控制截面,并结合梁两端的变形情况,严格控制梁上部的水平荷载。当试件中的各个截面点进入到变测点后,可将柱两端进行有效连接,当梁加劲顶部截面腹板中的应变片发生变形后,严格控制方柱管上部的荷载。

  纵向加劲肋要满足间距相同,当加劲肋间的间距不同时,最大间距不应该超过最小间距1.2倍的要求。

  受弯构件的性能

  2、在桥梁的主平面内,受弯构件具有非常重要的作用,桥梁中的翼缘板与实腹构件均属于受弯构件。

  由于受弯构件具有良好的整体稳定性,为提高其承载能力,设计人员可结合受压翼缘的应用情况,将铺板直接密铺在受压翼缘之上,并做好相应的连接工作,有效防止梁受压翼缘发生侧向偏移。工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与宽度之比不应超过规定数值。

  通过在桥梁的支座位置设置横向梁,并在其跨间设置支撑梁,严格控制跨间距。

  承拉弯、压弯构件的性

  3、在装配式钢结构工程中,拉弯、压弯构件主要分为实腹式拉弯、压弯构件,拉弯、压弯构件具有良好的抗压强度,当外界荷载过大时,弯矩作用下一个对称轴平面内,压弯构件的整体性较好,构件具有良好的承载能力。

  在连接各个构件的过程中,要保证构件接头处各杆件轴线相交于一点,当不能相交于一点时,要考虑到偏心的影响。此外,由于桥梁结构中的螺栓数量较多,为了保证焊接质量,在焊接的过程中,要保证高强度螺栓能够准确连接,并不断提高接触面的完整性。

  将分层装配式支撑结构应用到在钢桁架梁式结构设计中,能够有效保证工程结构的完整性,提高工程的经济效益。

  三、 安装准备

  地脚螺栓的检验与校正

  1、构架柱安装在埋设的地脚螺栓上。安装前需要整体进行检查。首先根据原始轴线及标高控制点对现场进行轴线和标高控制点的延引,然后再测放出每一个埋件的中心线和标高控制点。找准埋件的纵横向中心线与测量定位的基准线相吻合;然后用水准仪测量出螺栓顶面的标高,高度不够时在埋件下四个角用角钢找平。严禁碰撞和损坏地脚螺栓,钢柱安装前要将螺纹清理干净,对已损伤的螺牙要进行修复。

  镀锌钢构件的现场检验

  2、钢构件由制造厂内制作完成后,运至镀锌厂进行热镀锌。要求构件按计划按区域分批到货。每一个构件按就近原则组装,方便吊装。镀锌钢构件到工地后,首先对钢构件进行检查,钢构件应无流黄、镀锌层损伤等缺陷;构件编号、外形尺寸、螺孔位置及直径;节点接合面无锈蚀、油污等杂物;焊缝外观无夹渣。对局部变形的构件,在变形处采用手锤矫正,锤击部位上下侧用木板铺垫以确保镀锌层不受损伤。对于已损坏的镀锌层或因设计修改而补充加工的构件,使用冷喷锌。

  冷喷锌防腐

  3、首先进行表面预处理,要点是露出干净的钢铁或镀锌表面,如果有旧涂膜的情况下, 必须将旧涂膜全部除去。对钢铁须清除钢铁表面的灰尘、油污、海盐, 对于恶劣环境下或高防腐性能要求下采用喷砂除锈,达到等级Sa2.5。已生锈的地方用动力工具除锈, 达到等级St3。防止沉淀分层, 开盖后必须充分搅拌,在涂装过程中也要注意经常搅拌, 防止锌粉沉淀。涂装方法为喷涂, 喷涂后再进行面漆涂装。

  构件现场堆放运输

  4、装卸车时所用索具要求使用吊带,避免使用硬质钢丝绳。同时要注意轻取轻放,必要时用方木或橡胶垫开放好,并加固后方可运输,防止构件及防腐层受损、破坏,堆放时应根据安装顺序,结合现场道路情况,安排堆放在临时堆放场上,堆放时也要用方木垫底,防止构件变形和被泥土污染。

  综上所述,通过分析分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点特性与性能体现,能够提高分层装配式支撑钢结构梁贯通式节点的承载能力,保证钢结构的完整性。是设计人员在实际工作中,依然会遇到很多问题,如钢结构稳定性较差、承载能力不断变化等,这就需要研究人员在原有的基础上,不断改进。

 

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