Osiem podstaw budowy konstrukcji stalowych

I. CharakterystykaStalowa konstrukcja

1. Ciężar własny konstrukcji stalowej jest lekki

2. Większa niezawodność pracy konstrukcji stalowej

3. Dobra odporność na wibracje (wstrząsy) i udarność stali.

4. Wyższy stopień uprzemysłowienia produkcji konstrukcji stalowych.

5. Konstrukcję stalową można zmontować dokładnie i szybko.

6. Łatwa do wykonania szczelna konstrukcja.

7. Konstrukcja stalowa łatwo ulega korozji.

8. Konstrukcja stalowa ma słabą odporność ogniową.

II. Powszechnie stosowany gatunek stali i jej wydajność Chiny:

1. Stal konstrukcyjna węglowa: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 itp.

2. Niskostopowa stal konstrukcyjna o wysokiej wytrzymałości.

3. Wysokiej jakości stal konstrukcyjna węglowa i stal konstrukcyjna stopowa.

4. Stal specjalistyczna.

III. Zasady doboru materiału na konstrukcję stalową

 Zasadą doboru materiału konstrukcji stalowej jest zapewnienie nośności konstrukcji nośnej i zapobieganie uszkodzeniom kruchym w określonych warunkach, w zależności od znaczenia konstrukcji, charakterystyki obciążenia, formy konstrukcyjnej, stanu naprężenia, metod łączenia, grubości stali i środowisko pracy i inne czynniki rozpatrywane kompleksowo.

IV. Treść techniczna głównej konstrukcji stalowej

 (1) Technologia wysokich konstrukcji stalowych. W zależności od wysokości budynku i wymagań projektowych przyjmuje się odpowiednio ramę, podporę ramy, cylinder i gigantyczną konstrukcję ramy, a jej elementy mogą być wykonane ze stali, mocnego betonu zbrojonego lub betonu z rur stalowych. Elementy stalowe są lekkie i plastyczne. Można zastosować stal spawaną lub stal walcowaną, co jest odpowiednie dla budynków o bardzo dużej wysokości; mocne elementy żelbetowe mają dużą sztywność i dobrą odporność ogniową, co jest odpowiednie dla średnich i wysokich budynków lub konstrukcji dolnych; Beton z rur stalowych jest łatwy w budowie i jest używany tylko do konstrukcji słupowych.

(2) Technologia kosmicznych konstrukcji stalowych. Kosmiczna konstrukcja stalowa ma niewielką masę własną, dużą sztywność, piękne modelowanie i dużą szybkość budowy. Rama siatki z płaską płytą z węzłem kulowym, wielowarstwowa rama siatki o zmiennym przekroju i skorupa siatki ze stalową rurą jako elementem pręta to największa ilość kosmicznej konstrukcji stalowej w Chinach. Ma zalety dużej sztywności przestrzennej i niskiego zużycia stali w procedurach projektowania, budowy i kontroli, a także może zapewnić kompletne CAD. Oprócz konstrukcji ramy siatkowej, struktura przestrzenna ma również konstrukcję kabla podwieszanego o dużej rozpiętości, strukturę membrany kablowej i tak dalej.

(3) Technologia lekkich konstrukcji stalowych. W towarzystwie jasnej stali wykonanej z konstrukcji obudowy ścian i dachu, złożonej z nowych form konstrukcyjnych. Dzięki spawanej lub walcowanej płycie stalowej o grubości ponad 5 mm i dużym przekroju cienkościennych belek ściennych z belek dwuteowych i płatwi dachowych, okrągłej stali w elastyczny system nośny i śrubom o wysokiej wytrzymałości połączonym z systemem lekkiej konstrukcji stalowej, rozstaw kolumn może wynosić od 6 m do 9 m, rozpiętość może wynosić do 30 m lub więcej, wysokość może dochodzić do kilkunastu metrów i można ją ustawić do lekkich wiszących czterech. Ilość stali 20 ~ 30kg/m2. Obecnie istnieją ustandaryzowane procedury projektowe i wyspecjalizowane przedsiębiorstwa produkcyjne, jakość produktu, szybki montaż, lekkość, mniej inwestycji, budowa nie jest ograniczona sezonem, odpowiednia dla różnych lekkich budynków przemysłowych.

(4) technologia konstrukcji kombinowanych ze stali i betonu. Zarządzanie stalą lub stalą i elementy betonowe składające się z belek, słupów, konstrukcji nośnej dla konstrukcji kombinowanej stalowo-betonowej, zakres zastosowania rozszerza się w ostatnich latach. Połączona konstrukcja, zarówno stalowa, jak i betonowa, ma obie zalety, ogólną wytrzymałość, dobrą sztywność, dobre właściwości sejsmiczne, przy zastosowaniu zewnętrznej konstrukcji betonowej, lepszą odporność na ogień i korozję. Połączone elementy konstrukcyjne mogą ogólnie zmniejszyć ilość stali o 15-20%. Połączenie pokrycia podłogowego i elementów betonowych z rur stalowych, ale ma także zalety polegające na mniejszej formie podporowej lub braku formy podporowej, konstrukcja jest wygodna i szybka, co promuje większy potencjał. Nadaje się do budynków wielokondygnacyjnych lub wysokościowych z dużym obciążeniem belek ramowych, słupów i pokryw, budynków przemysłowych, słupów i pokryw itp.

(5) Połączenie śrubowe o wysokiej wytrzymałości i technologia spawania. Śruba o wysokiej wytrzymałości przenosi naprężenia poprzez tarcie, za pomocą śruby, nakrętki i podkładki składającej się z trzech części. Dzięki zaletom łatwej konstrukcji, elastycznego demontażu, dużej nośności, dobrej odporności na zmęczenie i samoblokowania, wysokiego bezpieczeństwa itp., połączenie śrubowe o wysokiej wytrzymałości zastąpiło w projekcie nitowanie i częściowe spawanie i stało się głównym środki połączeń w produkcji i montażu konstrukcji stalowej. W przypadku elementów stalowych wytwarzanych w warsztacie należy zastosować automatyczne spawanie łukiem krytym wielodrutowym w przypadku grubych blach, a w przypadku przegród kolumn w kształcie skrzynkowym należy zastosować techniki takie jak spawanie elektrożużlowe z wylewką topioną. Przy budowie instalacji na miejscu należy zastosować technologię spawania półautomatycznego i drutu proszkowego w osłonie gazu oraz technologię drutu proszkowego samozabezpieczającego.

(6) Technologia ochrony konstrukcji stalowych. Ochrona konstrukcji stalowych obejmuje ochronę przeciwpożarową, antykorozyjną i antykorozyjną, co jest powszechnie stosowane po obróbce ognioodpornej powłoki bez obróbki antykorozyjnej, ale w budynkach z gazami korozyjnymi nadal konieczna jest obróbka antykorozyjna. Istnieje wiele rodzajów domowych powłok ognioodpornych, takich jak seria TN, MC-10 itp. Wśród nich ognioodporne powłoki MC-10 składają się z farby magnetycznej alkidowej, farby chlorokauczukowej, farby z kauczuku fluorowego i farby chlorosulfonowanej. Podczas budowy należy dobrać odpowiednie powłoki i grubość powłok w zależności od rodzaju konstrukcji stalowej, wymagań dotyczących poziomu odporności ogniowej i wymagań środowiskowych.

V. Cele i środki dla konstrukcji stalowych

 Inżynieria konstrukcji stalowych obejmuje szeroki zakres aspektów i trudności technicznych i musi przestrzegać krajowych i przemysłowych standardów oraz norm w zakresie jej promocji i stosowania. Lokalne wydziały administracyjne budownictwa powinny zwrócić uwagę na budowę specjalistycznego etapu inżynierii konstrukcji stalowych, zorganizować szkolenie zespołu kontroli jakości oraz podsumować na czas praktykę roboczą i zastosowanie nowej technologii. Szkoły wyższe i uniwersytety, wydziały projektowe i przedsiębiorstwa budowlane powinny przyspieszyć rozwój inżynierów i techników konstrukcji stalowych oraz promować dojrzałą technologię CAD konstrukcji stalowych. masowe grupy akademickie powinny współpracować przy rozwoju technologii konstrukcji stalowych, szeroko przeprowadzać krajowe i zagraniczne wymiany akademickie oraz działania szkoleniowe, a także aktywnie promować ogólny poziom projektowania, wytwarzania i technologii konstrukcji stalowych w najbliższej przyszłości, co może być nagradzany za poprawę.

VI. Łączenie konstrukcji stalowych

 (A) Połączenie spawem

Połączenie spawane odbywa się poprzez ciepło wytwarzane przez łuk, dzięki czemu pręt spawalniczy i konstrukcja spawana miejscowo topią się, schładzając kondensację w spoinie, tak że konstrukcja spawana łączy się w jedną.

Zalety: nie osłabia przekroju elementu, oszczędność stali, prosta konstrukcja, łatwość produkcji, sztywność połączenia, dobre właściwości uszczelniające, łatwość stosowania w określonych warunkach automatyzacji, wysoka wydajność produkcji.

Wady: spoina w pobliżu stali ze względu na spawanie, efekt wysokiej temperatury tworzenia się strefy wpływu ciepła, niektóre części materiału stają się kruche; proces spawania stali poprzez nierównomierny rozkład wysokiej temperatury i chłodzenia, tak że struktura naprężenia szczątkowego spoiny i odkształcenia szczątkowego na strukturę nośności, sztywności i wydajności ma pewien wpływ; konstrukcja spawana ze względu na sztywność, występują duże, lokalne pęknięcia, które łatwo rozciągają się na całość, zwłaszcza w niskich temperaturach podatne na kruche pękanie; złączy spawanych ze względu na sztywność, powstają miejscowe pęknięcia, które łatwo rozciągają się na całość, szczególnie w niskich temperaturach. Kruche pęknięcie; plastyczność i wytrzymałość połączenia spawanego jest niska, spawanie może powodować defekty, w związku z czym wytrzymałość zmęczeniowa jest zmniejszona.

(B) połączenie śrubowe

Połączenie śrubowe odbywa się za pomocą elementów złącznych śrubowych, takich jak złącza, połączonych w jeden. Połączenie śrubowe dzieli się na zwykłe połączenie śrubowe i połączenie śrubowe o wysokiej wytrzymałości.

Zalety: prosty proces budowy, łatwy montaż, szczególnie nadaje się do podłączenia do instalacji na miejscu, jest również łatwy w demontażu, nadaje się do konieczności montażu i demontażu konstrukcji oraz połączenia tymczasowego.

Wady: konieczność otwierania otworów w płycie i montażu otworów, zwiększenie nakładu pracy produkcyjnej i produkcja o wysokich wymaganiach precyzyjnych; otwory na śruby również osłabiają przekrój elementu, a łączone części często wymagają docierania lub dodatkowej pomocniczej płyty łączącej (lub kątownika), a co za tym idzie bardziej skomplikowana konstrukcja i droższa stal.

(C) połączenie nitowane

Połączenie nitowe to jeden koniec z półokrągłą, prefabrykowaną główką nitu, pręt gwoździa spali się na czerwono i szybko włoży w otwory na gwoździe w złączu, a następnie za pomocą pistoletu do nitowania zostanie również przynitowany do drugiego końca gwoździa głowicy, tak aby wykonać połączenie w celu uzyskania mocowania.

Zalety: nitowanie niezawodne przenoszenie siły, plastyczność, wytrzymałość są lepsze, jakość jest łatwa do sprawdzenia i zapewnia, że ​​można ją zastosować w przypadku ciężkich i bezpośrednich konstrukcji obciążonych mocą łożyska. Wady: proces nitowania jest złożony, produkcja kosztowna i pracochłonna oraz pracochłonna -intensywny, więc został w zasadzie powtórzonymocowane poprzez spawanie i połączenie śrubowe o wysokiej wytrzymałości.

VII. połączenie spawane

 (A) Metody spawania

Powszechną metodą spawania konstrukcji stalowych jest spawanie łukiem elektrycznym, w tym spawanie łukiem ręcznym, spawanie łukowe automatyczne lub półautomatyczne oraz spawanie w osłonie gazu.

Ręczne spawanie łukowe jest najczęściej stosowaną metodą spawania konstrukcji stalowych, przy prostym wyposażeniu, elastycznej i wygodnej obsłudze. Jednak warunki pracy są złe, wydajność jest niższa niż przy spawaniu automatycznym lub półautomatycznym, a zmienność jakości spoin jest duża, co w pewnym stopniu zależy od poziomu technicznego spawacza.

Automatyczna stabilność jakości spoiny spawalniczej, mniej wad wewnętrznych spoiny, dobra plastyczność, dobra udarność, nadaje się do spawania dłuższych spoin bezpośrednich. Spawanie półautomatyczne dzięki obsłudze ręcznej, odpowiednie do krzywej spawania lub dowolnego kształtu spoiny. Należy stosować spawanie automatyczne i półautomatyczne z głównym korpusem metalu i topnikiem zgodnym z drutem, drut powinien być zgodny z normami krajowymi, topnik należy dobierać zgodnie z wymaganiami procesu spawania.

Spawanie w osłonie gazu polega na wykorzystaniu gazu obojętnego (lub CO2) jako środka ochronnego dla łuku, dzięki czemu stopiony metal jest odizolowany od powietrza, co zapewnia stabilność procesu spawania. Stężenie nagrzewania łuku spawalniczego w osłonie gazu, prędkość spawania, głębokość wtopienia, dzięki czemu wytrzymałość spoiny jest wyższa niż w przypadku spawania ręcznego. I dobra plastyczność i odporność na korozję, odpowiednia do spawania grubej stali.

(B) forma spoiny

Formę połączenia spawanego w zależności od wzajemnego położenia elementów można podzielić na połączenie doczołowe, zakładkowe, połączenie w kształcie litery T i połączenie kątowe oraz inne cztery formy. Połączenia te stosowane są w spoinie czołowej i spoinie pachwinowej w dwóch podstawowych formach. W konkretnym zastosowaniu należy podłączyć zgodnie z siłą, w połączeniu z warunkami produkcji, instalacji i spawania w celu doboru.

(C) konstrukcja spoiny

1, zgrzewanie doczołowe

Spoiny doczołowe zapewniają bezpośrednie przenoszenie sił, płynne, brak znaczącego zjawiska koncentracji naprężeń, a co za tym idzie dobre właściwości nośne, przy łączeniu elementów mają zastosowanie do przenoszenia obciążeń statycznych i dynamicznych. Jednakże, ze względu na wysokie wymagania jakościowe spoiny czołowej, szczelina spawalnicza pomiędzy spawami podlega bardziej rygorystycznym wymaganiom, powszechnie stosowanym w połączeniach fabrycznych.

2, spoina pachwinowa

Forma spoiny pachwinowej: spoina pachwinowa według kierunku jej długości i kierunku działania siły zewnętrznej, można podzielić na równoległe do kierunku boku spoiny pachwinowej, prostopadłe do kierunku przodu spoiny pachwinowej siłowej a kierunek siły przecina się ukośnie ukośną spoiną pachwinową i spoiną obwodową.

Forma przekroju spoiny pachwinowej jest dalej podzielona na zwykłe, płaskie nachylenie i typ głębokiego wtopienia. Na rysunku hf nazywany jest rozmiarem stopy spoiny pachwinowej. Stosunek boku stopy spoiny w przekroju zwyczajnym 1:1, podobny do trójkąta równoramiennego, zginanie linii przenoszenia siły jest bardziej intensywne, więc koncentracja naprężeń jest poważna. W przypadku konstrukcji poddanej bezpośrednio obciążeniom dynamicznym, aby przenoszenie sił było płynne, w spoinie naroża przedniego należy zastosować dwie spoiny narożne o stosunku wymiarów krawędzi naroży spoin wynoszącym 1:1.

VIII. połączenie śrubowe

(A) Struktura wspólnego połączenia śrubowego

1, Forma i specyfikacja wspólnej śruby

2, Układ wspólnego połączenia śrubowego

Rozmieszczenie śrub powinno być proste, jednolite i zwarte, aby spełniać wymagania dotyczące siły, mieć rozsądną konstrukcję i być łatwe w montażu. Istnieją dwa rodzaje ułożenia: obok siebie i naprzemiennie. Zestawienie jest prostsze, a układ schodkowy jest bardziej zwarty.

(B) charakterystyka siły zwykłego połączenia śrubowego

1, połączenie śrubowe

2, połączenie śruby napinającej

3, połączenie śrubowe napinające i ścinane

(C) charakterystyka siły śrub o dużej wytrzymałości

Połączenie śrubowe o wysokiej wytrzymałości można podzielić na typ tarcia i typ ciśnienia, zgodnie z projektem i wymaganiami dotyczącymi siły. Połączenie typu ciernego wytrzymującego ścinanie, poza siłą ścinającą, aby osiągnąć maksymalny możliwy opór pomiędzy płytą dla stanu granicznego; gdy występuje więcej niż w przypadku względnego poślizgu pomiędzy płytką, to znaczy, że połączenie zostało uznane za uszkodzone i uszkodzone. Połączenie typu ciśnieniowego w ścinaniu, następnie pozwala na pokonanie tarcia i względny poślizg pomiędzy płytą, a następnie siła zewnętrzna może nadal rosnąć, a następnie ostateczne zniszczenie ścinania śruby lub ciśnienia w ścianie otworu dla stanu granicznego.