Vuit conceptes bàsics de la construcció de marcs d'acer

I. Característiques deEstructura de ferro

1. El pes propi de l'estructura d'acer és lleuger

2. Major fiabilitat del treball d'estructura d'acer

3. Bona resistència a la vibració (xoc) i resistència a l'impacte de l'acer.

4. Major grau d'industrialització de la fabricació d'estructures d'acer.

5. L'estructura d'acer es pot muntar amb precisió i rapidesa.

6. Estructura segellada fàcil de fer.

7. L'estructura d'acer és fàcil de corroir.

8. L'estructura d'acer té poca resistència al foc.

II. Grau i rendiment d'acer d'estructura d'acer d'ús habitual Xina:

1. Acer estructural al carboni: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, etc.

2. Acer estructural d'alta resistència de baix aliatge.

3. Acer estructural al carboni de qualitat i acer estructural aliat.

4. Acer especialitzat.

III. Principi de selecció del material per a l'estructura d'acer

 El principi de selecció del material de l'estructura d'acer és garantir la capacitat de suport de l'estructura de càrrega i evitar danys fràgils en determinades condicions, segons la importància de l'estructura, característiques de càrrega, forma estructural, estat de tensió, mètodes de connexió, gruix d'acer i l'entorn de treball i altres factors considerats de manera integral.

IV. Contingut tècnic de l'estructura principal d'acer

 (1) Tecnologia d'estructura d'acer de gran alçada. Segons l'alçada de l'edifici i els requisits de disseny, s'adopten el marc, el suport del marc, el cilindre i l'estructura del marc gegant respectivament, i els seus components poden ser d'acer, formigó armat fort o formigó de canonada d'acer. Els components d'acer són lleugers i dúctils, i es pot utilitzar acer soldat o acer laminat, que és adequat per a edificis de gran alçada; Els components forts de formigó armat tenen una gran rigidesa i una bona resistència al foc, que és adequat per a edificis mitjans i alts o estructures inferiors; El formigó de tubs d'acer és fàcil de construir i només s'utilitza per a estructures de columnes.

(2) Tecnologia d'estructura d'acer espacial. L'estructura d'acer espacial té un pes lleuger, una gran rigidesa, un model bonic i una velocitat de construcció ràpida. El marc de xarxa de placa plana del node de bola, el marc de xarxa de secció transversal variable de múltiples capes i la carcassa de xarxa amb tub d'acer com a membre de la barra són la major quantitat d'estructura d'acer espacial a la Xina. Té els avantatges d'una gran rigidesa espacial i un baix consum d'acer en els procediments de disseny, construcció i inspecció, i pot proporcionar CAD complet. a més de l'estructura del marc net, l'estructura espacial també té una estructura de cable de suspensió de gran abast, una estructura de membrana de cable, etc.

(3) Tecnologia d'estructura lleugera d'acer. Acompanyat d'acer de color clar fet d'estructura de tancament de paret i coberta composta de noves formes estructurals. Amb una secció transversal gran soldada o enrotllada de placa d'acer de més de 5 mm de bigues de paret en H de parets primes i corretges de sostre, acer rodó en un sistema de suport flexible i cargols d'alta resistència connectats al sistema d'estructura d'acer lleuger, l'espai entre columnes pot ser de 6 m a 9 m, l'envergadura pot ser de fins a 30 m o més, l'alçada pot ser de més d'una dotzena de metres i es pot configurar per penjar quatre lleugers. La quantitat d'acer 20 ~ 30 kg/m2. Ara hi ha procediments de disseny estandarditzats i empreses de producció especialitzades, qualitat del producte, instal·lació ràpida, pes lleuger, menys inversió, la construcció no està limitada per la temporada, adequat per a una varietat d'edificis industrials lleugers.

(4) tecnologia d'estructura combinada d'acer i formigó. Gestió d'acer o acer i components de formigó composts per bigues, columnes, estructura de càrrega per a l'estructura combinada acer-formigó, l'àmbit d'aplicació s'ha anat ampliant en els últims anys. Estructura combinada d'acer i formigó ambdós avantatges, resistència general, bona rigidesa, bon rendiment sísmic, quan s'utilitza l'estructura externa de formigó, més bona resistència al foc i a la corrosió. Els components estructurals combinats generalment poden reduir la quantitat d'acer entre un 15 i un 20%. Combinació de components de formigó de coberta de sòl i canonada d'acer, però també té els avantatges de tenir menys motlle de suport o sense motlle de suport, la construcció és còmoda i ràpida, la promoció d'un major potencial. Apte per a edificis de diverses plantes o de gran alçada amb grans càrregues de bigues, columnes i cobertes, naus industrials, columnes i cobertes, etc.

(5) Tecnologia de soldadura i connexió de cargols d'alta resistència. El cargol d'alta resistència és mitjançant la fricció per transferir l'estrès, mitjançant el cargol, la femella i la rentadora de tres parts. Amb els avantatges d'una construcció fàcil, desmuntatge flexible, gran capacitat de càrrega, bon rendiment antifatiga i autobloqueig, alta seguretat, etc., la connexió de cargol d'alta resistència ha substituït el reblat i la soldadura parcial en el projecte i s'ha convertit en la principal mitjans de connexió en la fabricació i instal·lació d'estructura d'acer. Per als components d'acer fabricats al taller, s'hauria d'adoptar la soldadura automàtica submergida d'arc multifilar per a plaques gruixudes i s'han d'adoptar tècniques com la soldadura d'electroescòria de broc fos per a les particions de columna en forma de caixa. En la construcció d'instal·lacions in situ s'ha d'adoptar la tecnologia de soldadura semiautomàtica i el filferro amb nucli de flux protegit amb gas i la tecnologia de filferro amb nucli de flux d'autoprotecció.

(6) Tecnologia de protecció de l'estructura d'acer. La protecció de l'estructura d'acer inclou protecció contra incendis, anticorrosió i antioxidant, que generalment s'adopta després del tractament de recobriment ignífug sense tractament anticorrosió, però encara es necessita un tractament anticorrosió en edificis amb gasos corrosius. Hi ha molts tipus de recobriments ignífugs domèstics, com la sèrie TN, MC-10, etc. Entre ells, els recobriments ignífugs MC-10 tenen pintura magnètica alquídica, pintura de cautxú clorat, pintura de cautxú fluor i pintura clorosulfonada. En la construcció, els recobriments i el gruix del recobriment adequats s'han de seleccionar segons el tipus d'estructura d'acer, els requisits de nivell de resistència al foc i els requisits ambientals.

V. Objectius i mesures per a estructures d'acer

 L'enginyeria d'estructures d'acer implica un ampli ventall d'aspectes i dificultats tècniques, i ha de seguir els estàndards i normes nacionals i industrials en la seva promoció i aplicació. Els departaments administratius de construcció locals haurien de prestar atenció a la construcció de la fase especialitzada d'enginyeria d'estructures d'acer, organitzar la formació de l'equip d'inspecció de qualitat i resumir la pràctica de treball i l'aplicació de la nova tecnologia a temps. Els col·legis i universitats, els departaments de disseny i les empreses de construcció haurien d'accelerar el cultiu d'enginyers i tècnics d'estructura d'acer i promoure la tecnologia madura de l'estructura d'acer CAD. Els grups acadèmics de masses haurien de cooperar amb el desenvolupament de la tecnologia d'estructura d'acer, dur a terme àmpliament intercanvis acadèmics nacionals i estrangers i activitats de formació i posar activament el nivell general de disseny, fabricació i construcció i tecnologia d'instal·lació d'estructures d'acer en un futur proper, que pot ser recompensat per la millora.

VI. Connexió d'estructures d'acer

 (A) Connexió de soldadura

La connexió de soldadura es fa a través de la calor generada per l'arc de manera que la vareta de soldadura i la soldadura es fonen localment, refredant la condensació en una soldadura, de manera que la soldadura connectada es converteixi en una.

Avantatges: no debilita la secció transversal del membre, estalvia acer, estructura senzilla, fàcil de fabricar, rigidesa de connexió, bon rendiment de segellat, fàcil d'utilitzar en determinades condicions d'automatització, alta eficiència de producció.

Desavantatges: la soldadura a prop de l'acer a causa de l'efecte de la soldadura a alta temperatura de la formació de la zona afectada per la calor pot ser que algunes parts del material es tornin trencadissa; procés de soldadura de l'acer per la distribució desigual d'alta temperatura i refrigeració, de manera que l'estructura de la tensió residual de la soldadura i la deformació residual en l'estructura de la capacitat de suport, la rigidesa i el rendiment tinguin un cert impacte; estructura soldada a causa de la rigidesa de les grans esquerdes locals que es produeixen fàcilment s'estenen al conjunt, especialment a baixes temperatures propenses a fractures fràgils; juntes soldades a causa de la rigidesa, es produeixen esquerdes locals fàcilment esteses al conjunt, sobretot a baixes temperatures. Fractura fràgil; La plasticitat i la duresa de la connexió de la soldadura són pobres, la soldadura pot produir defectes, de manera que es redueix la resistència a la fatiga.

(B) connexió de cargol

La connexió del cargol es fa a través dels fixadors del cargol, com ara els connectors connectats per convertir-se en un. La connexió de cargol es divideix en connexió de cargol ordinària i connexió de cargol d'alta resistència.

Avantatges: procés de construcció senzill, fàcil d'instal·lar, especialment adequat per a la connexió d'instal·lació del lloc, també fàcil de desmuntar, adequat per a la necessitat d'instal·lar i desmuntar l'estructura i la connexió temporal.

Desavantatges: la necessitat d'obrir forats a la placa i el muntatge de forats, augmentant la càrrega de treball de fabricació i la fabricació de requisits d'alta precisió; Els forats dels cargols també debiliten la secció transversal del component i sovint s'han de solapar les peces connectades o una placa de connexió auxiliar addicional (o angle), i per tant una construcció més complicada i un acer més costós.

(C) connexió reblada

La connexió del rebló és un extrem amb un capçal prefabricat semicircular del rebló, la vareta de les ungles es cremarà de color vermell i s'inserirà ràpidament als forats de les ungles del connector, i després utilitzarà la pistola de reblons també es reblarà a l'altre extrem del clau. cap, per tal de fer la connexió per aconseguir la subjecció.

Avantatges: la transmissió de força fiable del reblat, la plasticitat, la duresa són millors, la qualitat és fàcil de comprovar i assegurar-se que es pot utilitzar per a l'estructura de càrrega de potència de suport pesada i directa. Desavantatges: el procés de reblat és complex, la fabricació és costosa i requereix mà d'obra i mà d'obra. -intensiu, així que ha estat bàsicament replacedit per soldadura i connexió de cargols d'alta resistència.

VII. connexió soldada

 (A) Mètodes de soldadura

El mètode de soldadura comú per a l'estructura d'acer és la soldadura d'arc elèctric, inclosa la soldadura manual per arc, la soldadura per arc automàtica o semiautomàtica i la soldadura blindada amb gas.

La soldadura manual per arc és el mètode de soldadura més utilitzat en l'estructura d'acer, amb un equip senzill, un funcionament flexible i còmode. No obstant això, les condicions laborals són pobres, la productivitat és inferior a la de la soldadura automàtica o semiautomàtica i la variabilitat de la qualitat de la soldadura és gran, que depèn en certa mesura del nivell tècnic del soldador.

Estabilitat de la qualitat de la soldadura automàtica, menys defectes interns de soldadura, bona plasticitat, bona resistència a l'impacte, adequat per a soldadura directa més llarga. Soldadura semiautomàtica a causa de l'operació manual, adequada per a corba de soldadura o forma arbitrària de la soldadura. La soldadura automàtica i semiautomàtica s'ha d'utilitzar amb el cos principal del metall i el flux compatible amb el cable, el cable ha d'estar d'acord amb les normes nacionals, el flux s'ha de determinar segons els requisits del procés de soldadura.

La soldadura protegida amb gas consisteix a utilitzar gas inert (o CO2) com a mitjà protector per a l'arc, de manera que el metall fos s'aïlli de l'aire per mantenir estable el procés de soldadura. Concentració d'escalfament d'arc de soldadura amb protecció de gas, velocitat de soldadura, profunditat de fusió, de manera que la força de la soldadura és més alta que la soldadura manual. I bona plasticitat i resistència a la corrosió, adequada per a la soldadura d'acer gruixut.

(B) la forma de la soldadura

La forma de connexió de soldadura segons la connexió a la posició mútua dels membres es pot dividir en culata, solapa, connexió en forma de T i connexió angular i altres quatre formes. Aquestes connexions s'utilitzen en la soldadura a tope de la costura de soldadura i la soldadura de filet de dues formes bàsiques. En l'aplicació específica, s'ha de connectar segons la força, combinada amb les condicions de fabricació, instal·lació i soldadura per a la selecció.

(C) estructura de soldadura

1, soldadura a tope

La transferència directa de la força de soldadura a tope, llisa, sense un fenomen de concentració d'estrès significatiu i, per tant, un bon rendiment, per suportar càrregues estàtiques i dinàmiques s'aplica a la connexió de components. Tanmateix, a causa dels requisits d'alta qualitat de la soldadura a tope, la bretxa de soldadura entre les soldadures és un requisit més estricte, que s'utilitza generalment a les connexions de fabricació de fàbriques.

2, soldadura de filet

La forma de soldadura de filet: la soldadura de filet segons la direcció de la seva longitud i la direcció de la força externa, es pot dividir en paral·lel a la direcció del costat de la soldadura de filet de força, perpendicular a la direcció de la part davantera de la soldadura de filet de força. i la direcció de la força es talla en diagonal per la soldadura de filet obliqua i la soldadura circumferencial.

La forma de secció transversal de la soldadura de filet es divideix a més en tipus normal, de pendent pla i tipus de fusió profunda. A la figura, hf s'anomena la mida del peu de la soldadura de filet. Relació lateral del peu de soldadura de secció transversal de tipus normal d'1:1, similar al triangle rectangle isòsceles, la flexió de la línia de transmissió de força és més intensa, de manera que la concentració d'estrès és greu. Per a l'estructura sotmesa directament a càrregues dinàmiques, per tal de facilitar la transmissió de la força, la soldadura de la cantonada frontal s'ha d'utilitzar una relació de mida de la vora de la cantonada de dues soldadures d'1:1.

VIII. connexió de cargol

(A) Estructura de la connexió del cargol comú

1, la forma i l'especificació del cargol comú

2, la disposició de la connexió de cargols comuns

La disposició dels cargols ha de ser senzilla, uniforme i compacta, per satisfer els requisits de força, una construcció raonable i fàcil d'instal·lar. Hi ha dos tipus de disposició: una al costat de l'altra i una esglaonada. La juxtaposició és més senzilla i la disposició esglaonada és més compacta.

(B) les característiques de força de la connexió ordinària del cargol

1, connexió de cargol de cisalla

2, connexió del cargol de tensió

3, connexió de perns de tensió i cisalla

(C) les característiques de força dels cargols d'alta resistència

La connexió de cargol d'alta resistència es pot dividir en tipus de fricció i tipus de pressió segons els requisits de disseny i força. Connexió de tipus de fricció en resistència al cisallament, fora de la força de tall per assolir la màxima resistència possible entre la placa per a l'estat límit; quan més que quan el lliscament relatiu entre la placa, és a dir, s'ha considerat que la connexió ha fallat i danyat. Connexió de tipus de pressió a la cisalla, a continuació, permet superar la fricció i el lliscament relatiu entre la placa, i després la força externa pot continuar augmentant, i després la destrucció final de la cisalla del cargol o la pressió de la paret del forat per a l'estat límit.