Osam osnova gradnje čeličnih okvira

I. Karakteristikečelična struktura

1. Vlastita težina čelične konstrukcije je mala

2. Veća pouzdanost rada čelične konstrukcije

3. Dobra otpornost čelika na vibracije (udarce) i otpornost na udarce.

4. Veći stupanj industrijalizacije proizvodnje čeličnih konstrukcija.

5. Čelična konstrukcija može se sastaviti točno i brzo.

6. Jednostavna za izradu zatvorene strukture.

7. Čelična konstrukcija je lako korodirati.

8. Čelična konstrukcija ima slabu otpornost na požar.

II. Uobičajeni stupanj i izvedba čelika za čelične konstrukcije Kina:

1. Ugljični konstrukcijski čelik: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, itd.

2. Niskolegirani konstrukcijski čelik visoke čvrstoće.

3. Kvalitetni ugljični konstrukcijski čelik i legirani konstrukcijski čelik.

4. Specijalizirani čelik.

III. Princip izbora materijala za čeličnu konstrukciju

 Načelo odabira materijala čelične konstrukcije je osigurati nosivost nosive konstrukcije i spriječiti lomljiva oštećenja pod određenim uvjetima, u skladu s važnošću konstrukcije, karakteristikama opterećenja, strukturnim oblikom, stanjem naprezanja, metodama spajanja, debljinom čelika i radnu okolinu i druge sveobuhvatno razmatrane čimbenike.

IV. Tehnički sadržaj glavne čelične konstrukcije

 (1) Tehnologija visokih čeličnih konstrukcija. U skladu s visinom zgrade i zahtjevima dizajna, usvajaju se okvir, nosač okvira, cilindar i ogromna struktura okvira, a njegove komponente mogu biti izrađene od čelika, jakog armiranog betona ili betona od čelične cijevi. Čelične komponente su lagane i duktilne, a može se koristiti zavareni čelik ili valjani čelik, što je pogodno za ultravisoke zgrade; jake armiranobetonske komponente imaju veliku krutost i dobru otpornost na požar, što je pogodno za srednje i visoke zgrade ili donje konstrukcije; Beton od čelične cijevi je jednostavan za konstruirati i koristi se samo za konstrukcije stupova.

(2) Tehnologija svemirskih čeličnih konstrukcija. Svemirska čelična konstrukcija ima malu vlastitu težinu, veliku krutost, lijepo modeliranje i brzu konstrukciju. Mrežni okvir s ravnom pločom s kuglastim čvorom, višeslojni mrežni okvir s promjenjivim presjekom i mrežna ljuska s čeličnom cijevi kao štapnim članom najveća su svemirska čelična konstrukcija u Kini. Ima prednosti velike prostorne krutosti i niske potrošnje čelika u postupcima projektiranja, izgradnje i inspekcije, te može pružiti potpuni CAD. uz strukturu mrežnog okvira, prostorna struktura također ima strukturu ovjesnog kabela velikog raspona, strukturu kabelske membrane i tako dalje.

(3) Tehnologija lakih čeličnih konstrukcija. Popraćen svijetlim čeličnim zidom i krovnom ogradnom strukturom sastavljenom od novih strukturnih oblika. Više od 5 mm čelične ploče zavarene ili valjane velikog poprečnog presjeka tankostjenih H-greda zidnih greda i krovnih greda, okrugli čelik u fleksibilni potporni sustav i vijci visoke čvrstoće povezani sa sustavom lake čelične konstrukcije, razmak stupova može biti od 6 m do 9 m, raspon može biti do 30 m ili veći, visina može biti do više od desetak metara i može se postaviti na lagane viseće četiri. Količina čelika 20 ~ 30 kg/m2. Sada postoje standardizirani postupci projektiranja i specijalizirana proizvodna poduzeća, kvaliteta proizvoda, brza instalacija, mala težina, manje ulaganja, izgradnja nije ograničena godišnjim dobom, pogodno za razne lake industrijske zgrade.

(4) tehnologija kombiniranih konstrukcija od čelika i betona. Čelik ili čelik za upravljanje i betonske komponente sastavljene od greda, stupova, nosive konstrukcije za čelično-betonske kombinirane konstrukcije, opseg primjene se širi posljednjih godina. Kombinirana konstrukcija od čelika i betona ima obje prednosti, ukupnu čvrstoću, dobru krutost, dobru seizmičku izvedbu, kada se koristi vanjska betonska konstrukcija, bolju otpornost na požar i koroziju. Kombinirane konstrukcijske komponente općenito mogu smanjiti količinu čelika za 15-20%. Kombinacija podnih obloga i betonskih komponenti od čeličnih cijevi, ali također ima prednosti manje potpornog kalupa ili bez potpornog kalupa, gradnja je praktična i brza, promicanje većeg potencijala. Prikladno za višekatnice ili visoke zgrade s velikim opterećenjem okvirnih greda, stupova i poklopaca, industrijske zgrade, stupove i poklopce itd.

(5) Vijčana veza visoke čvrstoće i tehnologija zavarivanja. Vijak visoke čvrstoće trenjem prenosi stres pomoću vijka, matice i podloške od tri dijela. S prednostima jednostavne konstrukcije, fleksibilne demontaže, visoke nosivosti, dobrih performansi protiv zamora i samozaključavanja, visoke sigurnosti itd., vijčani spoj visoke čvrstoće zamijenio je zakivanje i djelomično zavarivanje u projektu i postao glavni sredstva za spajanje u izradi i montaži čelične konstrukcije. Za čelične komponente izrađene u radionici, potrebno je usvojiti automatsko elektrolučno zavarivanje s više žica za debele ploče, a tehnike kao što je zavarivanje elektrotroskom s taljenim izljevom za pregrade stupova u obliku kutije. Poluautomatska tehnologija zavarivanja i tehnologija punjene punjene žice zaštićene plinom i samozaštitne tehnologije punjene žice moraju se usvojiti u izgradnji instalacija na licu mjesta.

(6) Tehnologija zaštite čelične konstrukcije. Zaštita čelične konstrukcije uključuje zaštitu od požara, zaštitu od korozije i hrđe, koja se općenito usvaja nakon obrade vatrootpornim premazom bez obrade protiv hrđe, ali je antikorozivna obrada i dalje potrebna u zgradama s korozivnim plinovima. Postoje mnoge vrste domaćih vatrootpornih premaza, kao što su TN serija, MC-10, itd. Među njima, MC-10 vatrootporni premazi imaju alkidnu magnetsku boju, kloriranu gumenu boju, fluor gumenu boju i klorosulfoniranu boju. U konstrukciji, odgovarajuće premaze i debljinu premaza treba odabrati prema vrsti čelične konstrukcije, zahtjevima razine otpornosti na požar i zahtjevima zaštite okoliša.

V. Ciljevi i mjere za čelične konstrukcije

 Inženjerstvo čeličnih konstrukcija uključuje širok raspon aspekata i tehničkih poteškoća, te mora slijediti nacionalne i industrijske standarde i norme u svom promicanju i primjeni. Lokalni građevinski upravni odjeli trebali bi obratiti pozornost na izgradnju specijalizirane faze inženjeringa čeličnih konstrukcija, organizirati obuku tima za inspekciju kvalitete i sažeti radnu praksu i primjenu nove tehnologije na vrijeme. Fakulteti i sveučilišta, odjeli za dizajn i građevinska poduzeća trebali bi ubrzati uzgoj inženjera i tehničara za čelične konstrukcije i promicati zrelu tehnologiju CAD-a za čelične konstrukcije. masovne akademske grupe trebale bi surađivati ​​u razvoju tehnologije čeličnih konstrukcija, široko provoditi domaće i inozemne akademske razmjene i aktivnosti obuke te aktivno postavljati ukupnu razinu dizajna čeličnih konstrukcija, izrade i tehnologije izgradnje i ugradnje u bliskoj budućnosti, što može biti nagrađen za poboljšanje.

VI. Spajanje čeličnih konstrukcija

 (A) Spajanje zavarenim šavom

Spajanje zavara je kroz toplinu koju stvara luk, tako da se šipka za zavarivanje i zavar lokalno tope, hlade kondenzacijom u zavar, tako da zavar spojeni postane jedno.

Prednosti: ne oslabljuje poprečni presjek elementa, štedi čelik, jednostavna konstrukcija, jednostavan za proizvodnju, krutost spoja, dobre performanse brtvljenja, jednostavan za korištenje pod određenim uvjetima automatizacije, visoka učinkovitost proizvodnje.

Nedostaci: zavarivanje u blizini čelika zbog zavarivanja visoke temperature učinak formiranja toplinski pogođene zone može biti neki dijelovi materijala postaje krt; proces zavarivanja čelika neravnomjernom raspodjelom visoke temperature i hlađenja, tako da struktura zavarenog zaostalog naprezanja i zaostale deformacije na strukturu nosivosti, krutosti i performansi ima određeni utjecaj; zavarena konstrukcija zbog krutosti velikih, lokalnih pukotina koje se lako javljaju do cijele, osobito pri niskim temperaturama sklone krtom lomu; zavarenih spojeva zbog krutosti nastaju lokalne pukotine koje se lako proširuju na cijelu, osobito pri niskim temperaturama. Krhki prijelom; plastičnost i žilavost zavarenog spoja su loši, zavarivanje može proizvesti nedostatke, tako da je čvrstoća na zamor smanjena.

(B) vijčani spoj

Spajanje vijcima je putem spojnih vijaka kao što su konektori povezani da postanu jedno. Vijčani spoj dijeli se na obični vijčani spoj i vijčani spoj visoke čvrstoće.

Prednosti: jednostavan proces gradnje, jednostavan za montažu, posebno pogodan za spajanje na gradilištu, također jednostavan za demontažu, pogodan za potrebe montaže i demontaže strukture i privremeni priključak.

Nedostaci: potreba za otvaranjem rupa u ploči i sklapanje rupa, povećanje radnog opterećenja proizvodnje i zahtjevi za visokom preciznošću proizvodnje; rupe za vijke također oslabljuju presjek komponente, a spojene dijelove često treba preklopiti ili dodatno postaviti pomoćnu spojnu ploču (ili kutnik), a time i kompliciraniju konstrukciju i skuplji čelik.

(C)zakovnički spoj

Spoj zakovice je jedan kraj s polukružnom montažnom glavom zakovice, šipka za čavle će gorjeti crveno i brzo se umetnuti u rupe za čavle u konektoru, a zatim će se pomoću pištolja za zakovice također zakivati ​​na drugom kraju čavla glavu, tako da se napravi veza za postizanje pričvršćivanja.

Prednosti: zakivanje pouzdan prijenos sile, plastičnost, žilavost su bolji, kvalitetu je lako provjeriti i osigurati da se može koristiti za teške i izravne nosive konstrukcije opterećenja. Nedostaci: proces zakivanja je složen, proizvodnja skupa i radno intenzivna, a rad -intenzivan, pa je u osnovi replced zavarivanjem i vijčanim spojem visoke čvrstoće.

VII. zavareni spoj

 (A) Metode zavarivanja

Uobičajena metoda zavarivanja čeličnih konstrukcija je elektrolučno zavarivanje, uključujući ručno elektrolučno zavarivanje, automatsko ili poluautomatsko elektrolučno zavarivanje i zavarivanje u oklopu plina.

Ručno elektrolučno zavarivanje je najčešće korištena metoda zavarivanja čeličnih konstrukcija, s jednostavnom opremom, fleksibilnim i praktičnim radom. Međutim, uvjeti rada su loši, produktivnost je niža od one kod automatskog ili poluautomatskog zavarivanja, a varijabilnost kvalitete zavara je velika, što u određenoj mjeri ovisi o tehničkoj razini zavarivača.

Automatska stabilnost kvalitete zavarenog šava, manje unutarnjih defekata zavara, dobra plastičnost, dobra udarna žilavost, pogodno za zavarivanje dužeg izravnog zavarivanja. Poluautomatsko zavarivanje zahvaljujući ručnom radu, pogodno za krivulju zavarivanja ili proizvoljan oblik zavara. Automatsko i poluautomatsko zavarivanje treba koristiti s glavnim tijelom od metala i fluksa koji je kompatibilan sa žicom, žica treba biti u skladu s nacionalnim standardima, fluks treba odrediti prema zahtjevima procesa zavarivanja.

Zavarivanje u oklopu plina je korištenje inertnog plina (ili CO2) plina kao zaštitnog medija za električni luk, tako da je rastaljeni metal izoliran od zraka kako bi se proces zavarivanja održao stabilnim. Koncentracija zagrijavanja zavarivačkog luka zaštićenog plinom, brzina zavarivanja, dubina taljenja, tako da je čvrstoća zavara veća od ručnog zavarivanja. I dobra plastičnost i otpornost na koroziju, pogodna za zavarivanje debelog čelika.

(B) oblik zavara

Oblik zavarenog spoja prema međusobnom položaju elemenata može se podijeliti na sučeoni, preklopni, spoj u obliku slova T i kutni spoj i druga četiri oblika. Ovi se spojevi koriste u dva osnovna oblika sučeonog zavarivanja i kutnog zavarivanja. U specifičnoj primjeni, treba se spojiti prema sili, u kombinaciji s uvjetima proizvodnje, ugradnje i zavarivanja za odabir.

(C) struktura zavara

1, Sučeoni zavar

Sučeoni zavari s izravnim prijenosom sile, glatki, bez značajne koncentracije naprezanja, a time i dobra izvedba, za podnošenje statičkih i dinamičkih opterećenja primjenjivi su na spajanje komponenti. Međutim, zbog visokih zahtjeva kvalitete sučeonog zavara, zavareni razmak između zavara ima strože zahtjeve, općenito se koristi u spojevima tvorničke proizvodnje.

2, kutni zavar

Oblik kutnog zavara: kutni zavar prema smjeru duljine i smjeru vanjske sile, može se podijeliti na paralelno sa smjerom strane kutnog zavara sile, okomito na smjer prednje strane kutnog zavara sile a smjer sile dijagonalno sijeku kosi kutni zavar i obodni zavar.

Oblik poprečnog presjeka kutnog zavara dalje se dijeli na obični, ravni nagib i tip dubokog fuzije. Na slici se hf naziva veličinom podnožja kutnog zavara. Uobičajeni tip poprečnog presjeka zavara podnožja omjer stranica 1:1, slično jednakokračnom pravokutnom trokutu, savijanje linije prijenosa sile je intenzivnije, tako da je koncentracija naprezanja ozbiljna. Za strukturu koja je izravno izložena dinamičkim opterećenjima, kako bi prijenos sile bio gladak, prednji kutni zavar trebao bi se koristiti u omjeru veličine rubova dva zavara od 1:1.

VIII. vijčani spoj

(A) Struktura zajedničkog vijčanog spoja

1, oblik i specifikacija uobičajenog vijka

2, raspored zajedničkih vijčanih spojeva

Raspored vijaka trebao bi biti jednostavan, ujednačen i kompaktan, kako bi zadovoljio zahtjeve sile, razumnu konstrukciju i jednostavan za ugradnju. Postoje dvije vrste rasporeda: jedan uz drugi i raspoređeni. Jukstapozicija je jednostavnija, a raspoređeni raspored je kompaktniji.

(B) karakteristike sile običnog vijčanog spoja

1, Spoj posmičnih vijaka

2, Spoj zateznim vijcima

3, Zatezni i posmični spoj vijcima

(C) karakteristike sile vijaka visoke čvrstoće

Vijčani spoj visoke čvrstoće može se podijeliti na tip trenja i tip pritiska prema dizajnu i zahtjevima sile. Frikcijska veza u otpornom posmiku, izvan sile smicanja kako bi se postigao najveći mogući otpor između ploča za granično stanje; kada je više nego kada relativno klizanje između ploča, odnosno, veza se smatra neuspjelim i oštećenjem. Tlačna veza tipa smicanja, zatim dopustiti da se trenje prevlada i relativno klizanje između ploča, a zatim vanjska sila može nastaviti rasti, a nakon toga konačno uništavanje smicanja vijka ili pritiska na zid rupe za granično stanje.