Opt elemente de bază ale construcției cu cadru de oțel

I. Caracteristici alestructură de oțel

1. Greutatea proprie a structurii de oțel este ușoară

2. Fiabilitate mai mare a lucrărilor cu structurile din oțel

3. Bună rezistență la vibrații (șoc) și rezistență la impact a oțelului.

4. Grad mai mare de industrializare a fabricării structurilor de oțel.

5. Structura de oțel poate fi asamblată cu precizie și rapiditate.

6. Structură sigilată ușor de realizat.

7. Structura de oțel este ușor de corodat.

8. Structura de oțel are o rezistență slabă la foc.

II. Structura de oțel utilizată în mod obișnuit, calitate și performanță din oțel China:

1. Oțel structural carbon: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 etc.

2. Oțel structural de mare rezistență slab aliat.

3. Oțel structural de calitate și oțel structural aliat.

4. Oțel specializat.

III. Principiul selecției materialelor pentru structura de oțel

 Principiul selecției materialelor structurii de oțel este de a asigura capacitatea portantă a structurii portante și de a preveni deteriorarea fragilă în anumite condiții, în funcție de importanța structurii, caracteristicile sarcinii, forma structurală, starea de tensiune, metodele de conectare, grosimea oțelului și mediul de lucru și alți factori luați în considerare în mod cuprinzător.

IV. Conținutul tehnic al structurii principale din oțel

 (1) Tehnologia structurii de oțel înalte. În funcție de înălțimea clădirii și cerințele de proiectare, se adoptă cadrul, suportul cadrului, structura cilindrului și, respectiv, cadrul gigant, iar componentele sale pot fi realizate din oțel, beton armat puternic sau beton din țevi de oțel. Componentele din oțel sunt ușoare și ductile și se poate folosi oțel sudat sau oțel laminat, care este potrivit pentru clădirile ultra-înalte; Componentele puternice din beton armat au o rigiditate mare și o rezistență bună la foc, ceea ce este potrivit pentru clădirile mijlocii și înalte sau structurile inferioare; betonul din țevi de oțel este ușor de construit și este utilizat numai pentru structurile de coloane.

(2) Tehnologia structurii din oțel spațial. Structura din oțel spațial are greutate proprie ușoară, rigiditate mare, modelare frumoasă și viteză rapidă de construcție. Cadrul de plasă cu plăci plate cu nod bile, cadrul de plasă cu secțiune transversală variabilă multistrat și carcasa de plasă cu țeavă de oțel ca membru al tijei sunt cea mai mare cantitate de structură de oțel spațială din China. Are avantajele unei rigidități spațiale mari și a unui consum redus de oțel în procedurile de proiectare, construcție și inspecție și poate oferi CAD complet. pe lângă structura cadrului net, structura spațială are și structură de cablu de suspensie cu deschidere mare, structură de membrană de cablu și așa mai departe.

(3) Tehnologia structurii ușoare din oțel. Însoțit de oțel de culoare deschisă realizat din structură de incintă de perete și acoperiș compusă din noi forme structurale. Prin plăci de oțel de peste 5 mm sudate sau laminate cu secțiune transversală mare de grinzi de pereți cu pereți subțiri cu grinzi H și pane de acoperiș, oțel rotund într-un sistem de suport flexibil și șuruburi de înaltă rezistență conectate la sistemul de structură din oțel ușor, distanța dintre coloane poate să fie de la 6 m la 9 m, deschiderea poate fi de până la 30 m sau mai mare, înălțimea poate fi de până la mai mult de o duzină de metri și poate fi configurată pentru agățarea ușoară patru. Cantitatea de oțel 20 ~ 30kg/m2. Acum există proceduri de proiectare standardizate și întreprinderi de producție specializate, calitatea produsului, instalare rapidă, greutate redusă, investiții mai puține, construcția nu este limitată de sezon, potrivită pentru o varietate de clădiri industriale ușoare.

(4) tehnologia structurii combinate din oțel și beton. Management din otel sau otel si componente din beton compuse din grinzi, stalpi, structura portanta pentru structura combinata otel-beton, domeniul de aplicare s-a extins in ultimii ani. Structura combinată atât din oțel, cât și din beton, ambele avantaje, rezistență generală, rigiditate bună, performanță seismică bună, atunci când se utilizează structura exterioară din beton, rezistență mai bună la foc și la coroziune. Componentele structurale combinate pot reduce în general cantitatea de oțel cu 15-20%. Combinație de acoperire a podelei și componente de beton din țeavă de oțel, dar are, de asemenea, avantajele unei mucegaiuri mai puțin suport sau fără mucegai de sprijin, construcția este convenabilă și rapidă, promovând un potențial mai mare. Potrivit pentru clădiri cu mai multe etaje sau înalte, cu încărcături mari de grinzi, stâlpi și acoperiri, clădiri industriale, stâlpi și acoperiri etc.

(5) Conexiune cu șuruburi de înaltă rezistență și tehnologie de sudare. Șurubul de înaltă rezistență este prin frecare pentru a transfera stresul, prin șurub, piuliță și șaibă trei părți. Cu avantajele construcției ușoare, demontării flexibile, capacității portante ridicate, performanțe bune anti-oboseală și autoblocare, siguranță ridicată etc., conexiunea cu șuruburi de înaltă rezistență a înlocuit nituirea și sudarea parțială în proiect și a devenit principala mijloace de conectare la fabricarea și montarea structurii de oțel. Pentru componentele din oțel realizate în atelier, sudarea automată cu arc submersător cu mai multe fire ar trebui adoptată pentru plăcile groase, iar tehnici precum sudarea cu zgură electrică cu gură topită ar trebui adoptate pentru partițiile coloanei în formă de cutie. Tehnologia de sudare semi-automată și tehnologia de sârmă cu miez de flux ecranat cu gaz și tehnologia de sârmă cu miez de flux de autoprotecție vor fi adoptate în construcția instalației la fața locului.

(6) Tehnologia de protecție a structurii de oțel. Protecția structurii de oțel include protecția împotriva incendiilor, anticorozivă și antirugină, care este în general adoptată după tratamentul de acoperire ignifugă fără tratament antirugină, dar tratamentul anticoroziv este încă necesar în clădirile cu gaze corozive. Există multe tipuri de acoperiri ignifuge domestice, cum ar fi seria TN, MC-10 etc. Printre acestea, acoperirile ignifuge MC-10 au vopsea magnetică alchidă, vopsea de cauciuc clorurat, vopsea de cauciuc cu fluor și vopsea clorosulfonată. În construcție, acoperirile adecvate și grosimea acoperirii trebuie selectate în funcție de tipul structurii de oțel, cerințele privind nivelul de rezistență la foc și cerințele de mediu.

V. Obiective şi Măsuri pentru Constructii metalice

 Ingineria structurilor metalice implică o gamă largă de aspecte și dificultăți tehnice și trebuie să respecte standardele și normele naționale și industriale în promovarea și aplicarea acesteia. Departamentele administrative locale de construcții ar trebui să acorde atenție construcției fazei specializate a ingineriei structurii de oțel, să organizeze formarea echipei de inspecție a calității și să rezume în timp practica de lucru și aplicarea noii tehnologii. Colegiile și universitățile, departamentele de proiectare și întreprinderile de construcții ar trebui să accelereze cultivarea inginerilor și tehnicienilor cu structuri din oțel și să promoveze tehnologia matură a structurii din oțel CAD. grupurile academice de masă ar trebui să coopereze cu dezvoltarea tehnologiei structurilor din oțel, să desfășoare pe scară largă schimburi academice interne și străine și activități de formare și să pună în mod activ nivelul general de proiectare, fabricare și construcție și tehnologie de instalare a structurilor din oțel în viitorul apropiat, care poate fi recompensat pentru îmbunătățire.

VI. Conectarea structurilor din oțel

 (A) Conexiune cusătură de sudură

Conexiunea de sudură se face prin căldura generată de arc, astfel încât tija de sudură și sudura se topesc local, răcind condensul într-o sudură, astfel încât sudura conectată să devină una.

Avantaje: nu slăbește secțiunea transversală a elementului, economisește oțel, structură simplă, ușor de fabricat, rigiditate a conexiunii, performanță bună de etanșare, ușor de utilizat în anumite condiții de automatizare, eficiență ridicată a producției.

Dezavantaje: sudarea în apropierea oțelului din cauza efectului de sudură la temperatură ridicată al formării zonei afectate de căldură poate fi unele părți ale materialului devin casante; procesul de sudare a oțelului prin distribuția neuniformă a temperaturii ridicate și a răcirii, astfel încât structura tensiunii reziduale de sudură și deformarea reziduală asupra structurii capacității portante, rigidității și performanței au un anumit impact; structura sudata datorita rigiditatii fisurilor mari, locale, care apar usor extinse la ansamblu, mai ales la temperaturi scazute predispuse la rupere fragila; imbinari sudate datorita rigiditatii, apar fisuri locale usor extinse la ansamblu, mai ales la temperaturi scazute. Fractură fragilă; plasticitatea și duritatea conexiunii de sudură sunt slabe, sudarea poate produce defecte, astfel încât rezistența la oboseală este redusă.

(B) conexiune cu șuruburi

Conexiunea șuruburilor se face prin elementele de fixare cu șuruburi, cum ar fi conectorii conectați pentru a deveni unul singur. Conexiunea cu șuruburi este împărțită în conexiuni cu șuruburi obișnuite și conexiuni cu șuruburi de înaltă rezistență.

Avantaje: proces de construcție simplu, ușor de instalat, potrivit în special pentru conexiunea de instalare la șantier, de asemenea ușor de demontat, potrivit pentru necesitatea de a instala și demonta structura și racordarea temporară.

Dezavantaje: necesitatea deschiderii găurilor în placă și a ansamblului găurilor, creșterea volumului de lucru de fabricație și fabricarea cerințelor de înaltă precizie; găurile pentru șuruburi slăbesc, de asemenea, secțiunea transversală a componentei, iar piesele conectate trebuie adesea să fie lepate sau o placă suplimentară de conectare auxiliară (sau unghi), și, prin urmare, o construcție mai complicată și oțel mai costisitor.

(C) racord nituit

Conexiunea cu nit este un capăt cu un cap semicircular prefabricat al nitului, tija cuiului se va arde roșu și va fi introdusă rapid în orificiile cuielor din conector, iar apoi utilizați pistolul de nit va fi nituit și la celălalt capăt al cuiului cap, astfel incat sa se realizeze legatura pentru realizarea prinderii.

Avantaje: nituirea transmisie fiabilă a forței, plasticitatea, duritatea sunt mai bune, calitatea este ușor de verificat și de asigurat că poate fi utilizată pentru structura grea și directă a sarcinii de putere a rulmentului. -intensiv, deci practic a fost replaced prin sudură și îmbinare cu șuruburi de mare rezistență.

VII. conexiune sudata

 (A) Metode de sudare

Metoda obișnuită de sudare pentru structura de oțel este sudarea cu arc electric, inclusiv sudarea manuală cu arc, sudarea cu arc automată sau semi-automată și sudarea ecranată cu gaz.

Sudarea manuală cu arc este cea mai utilizată metodă de sudare în structura de oțel, cu echipament simplu, funcționare flexibilă și convenabilă. Conditiile de munca sunt insa precare, productivitatea este mai mica decat cea a sudarii automate sau semiautomate, iar variabilitatea calitatii sudurii este mare, ceea ce depinde intr-o oarecare masura de nivelul tehnic al sudorului.

Stabilitate automată a calității cusăturii de sudură, mai puține defecte interne de sudură, plasticitate bună, rezistență bună la impact, potrivită pentru sudarea sudură directă mai lungă. Sudare semi-automată datorită funcționării manuale, potrivită pentru curba de sudare sau forma arbitrară a sudurii. Sudarea automată și semi-automată trebuie utilizată cu corpul principal al metalului și fluxul compatibil cu firul, firul trebuie să fie în conformitate cu standardele naționale, fluxul trebuie determinat în funcție de cerințele procesului de sudare.

Sudarea protejată cu gaz este să folosească gaz inert (sau CO2) ca mediu de protecție pentru arc, astfel încât metalul topit să fie izolat de aer pentru a menține stabil procesul de sudare. Concentrația de încălzire a arcului de sudare protejată cu gaz, viteza de sudare, adâncimea de fuziune, astfel încât rezistența sudurii este mai mare decât sudarea manuală. Și plasticitate bună și rezistență la coroziune, potrivite pentru sudarea oțelului gros.

(B) forma sudurii

Forma de conectare de sudură în funcție de poziția reciprocă a elementelor poate fi împărțită în cap la cap, poală, conexiune în formă de T și conexiune unghiulară și alte patru forme. Aceste conexiuni sunt utilizate în sudarea cap la cap a cusăturii de sudură și sudarea în colț, două forme de bază. În aplicația specifică, trebuie conectat în funcție de forță, combinat cu condițiile de fabricație, instalare și sudare pentru selecție.

(C) structura de sudare

1, sudare cap la cap

Sudurile cap la cap de transfer direct de forță, netede, fără fenomen de concentrare a tensiunilor semnificative și, prin urmare, performanțe bune, pentru a suporta sarcini statice și dinamice sunt aplicabile la conectarea componentelor. Cu toate acestea, datorită cerințelor de înaltă calitate ale sudurii cap la cap, decalajul de sudură dintre elementele sudate este cerințe mai stricte, utilizate în general în conexiunile de fabricație din fabrică.

2, sudare în filet

Forma sudurii în colț: sudarea în colț în funcție de direcția lungimii și a direcției forței externe, poate fi împărțită în paralel cu direcția părții laturii sudurii de forță, perpendicular pe direcția din față a sudurii de forță. iar direcția forței este intersectată în diagonală de sudarea oblică în colț și sudura circumferențială.

Forma de secțiune transversală a sudurii de filet este împărțită în continuare în tip obișnuit, în pantă plată și tip de fuziune adâncă. În figură, hf se numește dimensiunea piciorului sudurii de filet. Raportul lateral al piciorului de sudare în secțiune transversală obișnuită de 1:1, similar cu triunghiul dreptunghic isoscel, îndoirea liniei de transmisie a forței este mai intensă, astfel încât concentrația de stres este gravă. Pentru structura supusă direct la sarcini dinamice, pentru a face transmiterea forței lină, sudarea colțului din față ar trebui să fie utilizată raportul de dimensiune a marginii colțului de două sudură de 1:1.

VIII. conexiune cu șuruburi

(A) Structura conexiunii cu șuruburi comune

1, Forma și specificația șurubului comun

2, Aranjamentul conexiunii cu șuruburi comune

Dispunerea șuruburilor trebuie să fie simplă, uniformă și compactă, pentru a îndeplini cerințele de forță, construcție rezonabilă și ușor de instalat. Există două tipuri de aranjament: unul lângă altul și eșalonat. Juxtapunerea este mai simplă, iar aranjamentul eșalonat este mai compact.

(B) caracteristicile de forță ale conexiunii obișnuite cu șuruburi

1, Conexiune cu șuruburi de forfecare

2, Conexiune șurub de tensiune

3, tensiune și conexiune șurub de forfecare

(C) caracteristicile de forță ale șuruburilor de înaltă rezistență

Conexiunea cu șuruburi de înaltă rezistență poate fi împărțită în tip de frecare și tip de presiune în funcție de cerințele de proiectare și forță. Conexiune de tip frecare în rezistență la forfecare, în afara forței tăietoare pentru a atinge rezistența maximă posibilă între placă pentru starea limită; când mai mult decât atunci când alunecarea relativă între placă, adică conexiunea s-a considerat ca a eșuat și deteriorat. Conexiune de tip presiune în forfecare, apoi permite depășirea frecării și alunecarea relativă între placă, iar apoi forța externă poate continua să crească, iar ulterior distrugerea finală a forfei șurubului sau a presiunii peretelui găurii pentru starea limită.