Acht basisprincipes van bouwen met stalen frames

I. Kenmerken vanstaalconstructie

1. Het eigengewicht van de staalconstructie is licht

2. Hogere betrouwbaarheid van staalconstructiewerk

3. Goede trillings- (schok)bestendigheid en slagvastheid van staal.

4. Hogere mate van industrialisatie van de productie van staalconstructies.

5. De staalconstructie kan nauwkeurig en snel worden gemonteerd.

6. Gemakkelijk om een ​​verzegelde structuur te maken.

7. De staalconstructie is gemakkelijk te corroderen.

8. De staalconstructie heeft een slechte brandwerendheid.

II. Veelgebruikte staalconstructie, staalkwaliteit en prestaties China:

1. Koolstofconstructiestaal: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, enz.

2. Laaggelegeerd constructiestaal met hoge sterkte.

3. Hoogwaardig koolstofconstructiestaal en gelegeerd constructiestaal.

4. Gespecialiseerd staal.

III. Principe van materiaalkeuze voor staalconstructies

 Het principe van de materiaalkeuze van de staalconstructie is het waarborgen van het draagvermogen van de draagconstructie en het voorkomen van brosse schade onder bepaalde omstandigheden, afhankelijk van het belang van de constructie, belastingseigenschappen, structurele vorm, spanningstoestand, verbindingsmethoden, staaldikte en de werkomgeving en andere factoren die alomvattend worden overwogen.

IV. Technische inhoud van de hoofdstaalconstructie

 (1) Technologie voor hoogbouwstaalconstructies. Afhankelijk van de bouwhoogte en ontwerpvereisten worden respectievelijk frame, framesteun, cilinder en gigantische frameconstructie gebruikt, en de componenten ervan kunnen worden gemaakt van staal, sterk gewapend beton of stalen buisbeton. Stalen componenten zijn licht en taai, en er kan gelast staal of gewalst staal worden gebruikt, wat geschikt is voor ultrahoge gebouwen; sterke componenten van gewapend beton hebben een grote stijfheid en goede brandwerendheid, wat geschikt is voor midden- en hoogbouw of bodemconstructies; stalen buisbeton is eenvoudig te construeren en wordt alleen gebruikt voor kolomconstructies.

(2) Technologie voor ruimtestaalconstructies. Ruimtestaalconstructie heeft een laag eigen gewicht, grote stijfheid, mooie modellering en hoge constructiesnelheid. Het vlakke plaatnetframe met kogelknooppunten, het meerlaagse netframe met variabele dwarsdoorsnede en de netschaal met stalen buis als staafelement zijn de grootste hoeveelheid ruimtestaalconstructies in China. Het heeft de voordelen van een grote ruimtelijke stijfheid en een laag staalverbruik bij ontwerp-, constructie- en inspectieprocedures, en kan volledige CAD bieden. Naast de netframestructuur heeft de ruimtestructuur ook een ophangkabelstructuur met grote overspanning, een kabelmembraanstructuur, enzovoort.

(3) Lichte staalconstructietechnologie. Begeleid door lichtgekleurd staal gemaakt van muur- en dakbehuizingsconstructie samengesteld uit nieuwe structurele vormen. Door meer dan 5 mm staalplaat te lassen of te walsen, grote dwarsdoorsnede van dunwandige H-balk muurbalken en dakgordingen, rond staal tot een flexibel draagsysteem en zeer sterke bouten verbonden met het lichtgewicht staalconstructiesysteem, kan de kolomafstand worden vergroot. zijn van 6 tot 9 meter, de overspanning kan oplopen tot 30 meter of groter, de hoogte kan oplopen tot meer dan een dozijn meter en kan worden opgezet tot lichtgewicht hangende vier. De hoeveelheid staal 20 ~ 30kg/m2. Nu zijn er gestandaardiseerde ontwerpprocedures en gespecialiseerde productiebedrijven, productkwaliteit, snelle installatie, lichtgewicht, minder investeringen, de constructie is niet beperkt door het seizoen, geschikt voor een verscheidenheid aan lichte industriële gebouwen.

(4) gecombineerde structuurtechnologie van staal en beton. Stalen of staalbeheer en betoncomponenten bestaande uit balken, kolommen, draagconstructie voor de staal-beton gecombineerde constructie, het toepassingsgebied is de afgelopen jaren uitgebreid. Gecombineerde structuur, zowel staal als beton, beide voordelen, algehele sterkte, goede stijfheid, goede seismische prestaties, bij gebruik van externe betonconstructies, meer goede brand- en corrosieweerstand. Gecombineerde structurele componenten kunnen de hoeveelheid staal over het algemeen met 15-20% verminderen. Combinatie van vloerbedekking en stalen buisbetoncomponenten, maar heeft ook de voordelen van minder steunvorm of geen steunvorm, de constructie is handig en snel, de bevordering van een groter potentieel. Geschikt voor gebouwen met meerdere verdiepingen of hoogbouw met grote hoeveelheden framebalken, kolommen en afdekkingen, industriële gebouwen, kolommen en afdekkingen, enz.

(5) Zeer sterke boutverbinding en lastechnologie. Hoge sterkte bout is door wrijving spanning over te brengen, door de bout, moer en ring drie delen. Met de voordelen van eenvoudige constructie, flexibele demontage, hoog draagvermogen, goede antivermoeidheidsprestaties en zelfborging, hoge veiligheid, enz., heeft een zeer sterke boutverbinding het klinken en gedeeltelijk lassen in het project vervangen en is het de belangrijkste geworden verbindingsmiddel bij de fabricage en installatie van staalconstructies. Voor de stalen componenten die in de werkplaats worden gemaakt, moet voor dikke platen automatisch meerdraads booglassen worden toegepast, en voor doosvormige kolomwanden moeten technieken zoals elektroslaklassen met gesmolten uitloop worden toegepast. Bij de installatieconstructie ter plaatse moeten halfautomatische lastechnologie, gasbeschermde gevulde draad en zelfbeschermende gevulde draadtechnologie worden toegepast.

(6) Beschermingstechnologie voor staalconstructies. De bescherming van staalconstructies omvat brandbescherming, corrosiewerende en roestwerende eigenschappen, die over het algemeen worden toegepast na een brandwerende coatingbehandeling zonder roestwerende behandeling, maar een corrosiewerende behandeling is nog steeds nodig in gebouwen met corrosieve gassen. Er zijn veel soorten brandwerende coatings voor huishoudelijk gebruik, zoals de TN-serie, MC-10, enz. Onder hen hebben MC-10 brandwerende coatings alkyd magnetische verf, chloorrubberverf, fluorrubberverf en chloorsulfonaatverf. Bij de constructie moeten geschikte coatings en coatingdiktes worden geselecteerd op basis van het type staalconstructie, de vereisten voor het brandwerendheidsniveau en de milieuvereisten.

V. Doelstellingen en maatregelen voor staalconstructies

 Staalconstructietechniek omvat een breed scala aan aspecten en technische problemen, en moet bij de promotie en toepassing ervan de nationale en industriële normen en normen volgen. Lokale administratieve afdelingen voor de bouw moeten aandacht besteden aan de bouw van een gespecialiseerde fase van staalconstructietechniek, de training van het kwaliteitsinspectieteam organiseren en de werkpraktijk en toepassing van nieuwe technologie op tijd samenvatten. Hogescholen en universiteiten, ontwerpafdelingen en bouwbedrijven moeten de ontwikkeling van ingenieurs en technici in staalconstructies versnellen en de volwassen technologie van CAD in staalconstructies bevorderen. massale academische groepen moeten samenwerken met de ontwikkeling van staalconstructietechnologie, op grote schaal binnen- en buitenlandse academische uitwisselingen en opleidingsactiviteiten uitvoeren en in de nabije toekomst actief het algemene niveau van het ontwerp, de fabricage en de constructie- en installatietechnologie van staalconstructies op de voorgrond stellen, wat kan zijn beloond voor de verbetering.

VI. Verbinding van staalconstructies

 (A) Lasnaadverbinding

De lasverbinding vindt plaats door de warmte die door de boog wordt gegenereerd, zodat de lasstaaf en het laswerk plaatselijk smelten, waardoor de condensatie in een las wordt gekoeld, zodat het laswerk één wordt.

Voordelen: verzwakt de dwarsdoorsnede van het onderdeel niet, bespaart staal, eenvoudige structuur, eenvoudig te vervaardigen, verbindingsstijfheid, goede afdichtingsprestaties, gemakkelijk te gebruiken onder bepaalde automatiseringsomstandigheden, hoge productie-efficiëntie.

Nadelen: de lasnaad nabij het staal als gevolg van het hoge temperatuureffect van het lassen van de vorming van een door hitte beïnvloede zone kan zijn dat sommige delen van het materiaal bros worden; lasproces van staal door de ongelijke verdeling van hoge temperaturen en koeling, zodat de structuur van de lasrestspanning en restvervorming op de structuur van het draagvermogen, de stijfheid en de prestaties een bepaalde impact heeft; gelaste structuur vanwege de stijfheid van de grote, lokale scheuren die gemakkelijk ontstaan ​​en zich over het geheel uitstrekken, vooral bij lage temperaturen die gevoelig zijn voor brosse breuk; lasverbindingen Door de stijfheid ontstaan ​​er plaatselijk scheuren die zich gemakkelijk uitbreiden over het geheel, vooral bij lage temperaturen. Broze breuk; De plasticiteit en taaiheid van de lasverbinding zijn slecht, lassen kan defecten veroorzaken, waardoor de vermoeiingssterkte wordt verminderd.

(B)boutverbinding

Boutverbinding vindt plaats via de boutbevestigingen, zoals connectoren die zijn verbonden om één te worden. Boutverbinding is onderverdeeld in gewone boutverbinding en boutverbinding met hoge sterkte.

Voordelen: eenvoudig bouwproces, eenvoudig te installeren, vooral geschikt voor installatie op locatie, ook eenvoudig te demonteren, geschikt voor de noodzaak om de structuur en tijdelijke verbinding te installeren en te demonteren.

Nadelen: de noodzaak om gaten in de plaat te openen en gaten te monteren, waardoor de productiewerklast toeneemt en er hoge precisie-eisen worden gesteld; boutgaten verzwakken ook de dwarsdoorsnede van het onderdeel, en de verbonden onderdelen moeten vaak worden gelept of een extra hulpverbindingsplaat (of hoek), en daarom een ​​gecompliceerdere constructie en duurder staal.

(C)geklonken verbinding

Klinknagelverbinding is het ene uiteinde met een halfronde geprefabriceerde kop van de klinknagel, de spijkerstaaf zal rood branden en snel in de spijkergaten in de connector worden gestoken, en gebruik vervolgens het klinknagelpistool om ook aan het andere uiteinde van de spijker te worden vastgeklonken kop, om de verbinding te maken om de bevestiging te bereiken.

Voordelen: betrouwbare krachtoverbrenging bij het klinken, plasticiteit en taaiheid zijn beter, de kwaliteit is eenvoudig te controleren en kan worden gebruikt voor zware en directe draagkrachtbelastingsstructuren. Nadelen: het klinkproces is complex, de productie kostbaar en arbeidsintensief, en arbeidsintensief -intensief, dus het was in feite vervangingced door lassen en hoge sterkte boutverbinding.

VII. gelaste verbinding

 (A) Lasmethoden

De gebruikelijke lasmethode voor staalconstructies is elektrisch booglassen, inclusief handmatig booglassen, automatisch of semi-automatisch booglassen en gasbeschermd lassen.

Handmatig booglassen is de meest gebruikte lasmethode in staalconstructies, met eenvoudige apparatuur, flexibele en gemakkelijke bediening. De arbeidsomstandigheden zijn echter slecht, de productiviteit is lager dan die van automatisch of semi-automatisch lassen en de variabiliteit van de laskwaliteit is groot, wat tot op zekere hoogte afhangt van het technische niveau van de lasser.

Automatische lasnaadkwaliteitsstabiliteit, minder lasinterne defecten, goede plasticiteit, goede slagvastheid, geschikt voor het lassen van langere directe las. Halfautomatisch lassen door handmatige bediening, geschikt voor lascurve of willekeurige vorm van de las. Automatisch en semi-automatisch lassen moet worden gebruikt met het hoofdgedeelte van het metaal en de flux die compatibel is met de draad. De draad moet in overeenstemming zijn met de nationale normen, de flux moet worden bepaald volgens de vereisten van het lasproces.

Bij gasbeschermd lassen wordt inert gas (of CO2-gas) gebruikt als beschermend medium voor de boog, zodat het gesmolten metaal wordt geïsoleerd van de lucht om het lasproces stabiel te houden. Gasbeschermde lasboogverwarmingsconcentratie, lassnelheid, smeltdiepte, dus de sterkte van de las is hoger dan bij handmatig lassen. En goede plasticiteit en corrosieweerstand, geschikt voor het lassen van dik staal.

(B) de vorm van de las

De lasverbindingsvorm volgens de onderlinge positie van de leden kan worden onderverdeeld in stomp-, overlap-, T-vormige verbinding en hoekverbinding en andere vier vormen. Deze verbindingen worden gebruikt in de twee basisvormen van de lasnaadstomplas en hoeklas. In de specifieke toepassing moet worden aangesloten op basis van de kracht, gecombineerd met selectie van productie-, installatie- en lasomstandigheden.

(C) lasstructuur

1, stomplas

Stomplassen directe krachtoverdracht, glad, geen significant spanningsconcentratiefenomeen, en dus goede prestaties, voor het dragen van statische en dynamische belastingen zijn van toepassing op de verbinding van componenten. Vanwege de hoge kwaliteitseisen van de stuiklas zijn er echter strengere eisen aan de lasspleet tussen de lasverbindingen, die over het algemeen worden gebruikt bij fabrieksfabricageverbindingen.

2, hoeklas

De vorm van hoeklas: hoeklas volgens de lengterichting en de richting van de externe kracht, kan worden verdeeld in evenwijdig aan de richting van de zijkant van de krachthoeklas, loodrecht op de richting van de voorkant van de krachthoeklas en de richting van de kracht wordt diagonaal doorsneden door de schuine hoeklas en de omtreklas.

De dwarsdoorsnedevorm van hoeklas is verder onderverdeeld in gewoon, vlak hellend en diep smelttype. In de figuur wordt hf de voetmaat van de hoeklas genoemd. Gewone dwarsdoorsnede lasvoetzijdeverhouding van 1: 1, vergelijkbaar met de gelijkbenige rechthoekige driehoek, de buiging van de krachtoverbrengingslijn is intenser, dus de spanningsconcentratie is ernstig. Voor de constructie die direct wordt blootgesteld aan dynamische belastingen, moet, om de krachtoverdracht soepel te laten verlopen, de voorste hoeklas worden gebruikt met een verhouding van twee lashoekranden van 1: 1.

VIII. boutverbinding

(A) Structuur van de gemeenschappelijke boutverbinding

1, de vorm en specificatie van gemeenschappelijke bout

2, De opstelling van een gemeenschappelijke boutverbinding

De opstelling van de bouten moet eenvoudig, uniform en compact zijn, om aan de krachtvereisten te voldoen, een redelijke constructie hebben en eenvoudig te installeren zijn. Er zijn twee soorten arrangementen: naast elkaar en gespreid. Het naast elkaar plaatsen is eenvoudiger en de gespreide opstelling is compacter.

(B) de krachtkarakteristieken van een gewone boutverbinding

1, breekboutverbinding

2, spanningsboutverbinding

3, spanning en breekboutverbinding

(C) de krachtkarakteristieken van bouten met hoge sterkte

De boutverbinding met hoge sterkte kan worden onderverdeeld in wrijvingstype en druktype, afhankelijk van het ontwerp en de krachtvereisten. Wrijvingstype verbinding bestand tegen afschuiving, buiten de afschuifkracht om de maximaal mogelijke weerstand tussen de plaat voor de grenstoestand te bereiken; wanneer meer dan wanneer de relatieve slip tussen de plaat plaatsvindt, dat wil zeggen, de verbinding wordt geacht te zijn mislukt en beschadigd. Druktype verbinding in de schaar, laat dan wrijving overwinnen en relatieve slip tussen de plaat, en dan kan de externe kracht blijven toenemen, en daarna de uiteindelijke vernietiging van de schroefafschuif- of gatwanddruk voor de grenstoestand.