Osm základů stavby ocelových rámů

I. Charakteristikaocelová struktura

1. Vlastní tíha ocelové konstrukce je lehká

2. Vyšší spolehlivost práce ocelových konstrukcí

3. Dobrá odolnost oceli vůči vibracím (rázům) a nárazu.

4. Vyšší stupeň industrializace výroby ocelových konstrukcí.

5. Ocelová konstrukce může být smontována přesně a rychle.

6. Snadno vyrobitelná utěsněná struktura.

7. Ocelová konstrukce snadno koroduje.

8. Ocelová konstrukce má špatnou požární odolnost.

II. Běžně používaná ocelová konstrukce jakosti a výkonu Čína:

1. Uhlíková konstrukční ocel: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 atd.

2. Nízkolegovaná vysoce pevná konstrukční ocel.

3. Kvalitní uhlíková konstrukční ocel a legovaná konstrukční ocel.

4. Specializovaná ocel.

III. Princip výběru materiálu pro ocelovou konstrukci

 Principem výběru materiálu ocelové konstrukce je zajištění únosnosti nosné konstrukce a zabránění křehkému poškození za určitých podmínek, podle důležitosti konstrukce, charakteristik zatížení, tvaru konstrukce, napjatosti, způsobů spojování, tloušťky oceli a pracovní prostředí a další faktory posuzované komplexně.

IV. Technický obsah hlavní ocelové konstrukce

 (1) Technologie výškových ocelových konstrukcí. Podle výšky budovy a požadavků na design jsou převzaty rám, podpěra rámu, válec a obří rámová konstrukce a jejich součásti mohou být vyrobeny z oceli, silného železobetonu nebo betonu z ocelových trubek. Ocelové komponenty jsou lehké a tažné a lze použít svařovanou ocel nebo válcovanou ocel, která je vhodná pro ultra-výškové budovy; silné železobetonové prvky mají velkou tuhost a dobrou požární odolnost, což je vhodné pro střední a výškové budovy nebo spodní konstrukce; beton z ocelových trubek se snadno konstruuje a používá se pouze pro sloupové konstrukce.

(2) Technologie vesmírných ocelových konstrukcí. Prostorová ocelová konstrukce má lehkou vlastní hmotnost, velkou tuhost, krásné modelování a vysokou rychlost stavby. Plochý síťový rám s kulovým uzlem, vícevrstvý síťový rám s proměnným průřezem a síťová skořepina s ocelovou trubkou jako tyčovým členem jsou největší prostorovou ocelovou konstrukcí v Číně. Má výhody velké prostorové tuhosti a nízké spotřeby oceli při návrhu, konstrukci a kontrolních postupech a může poskytnout kompletní CAD. kromě struktury síťového rámu má prostorová struktura také velkorozponovou konstrukci závěsného kabelu, strukturu kabelové membrány a tak dále.

(3) Technologie lehkých ocelových konstrukcí. Doplněno světle zbarvenou ocelí vyrobenou ze stěnové a střešní konstrukce složené z nových konstrukčních forem. Díky více než 5 mm ocelovému plechu svařenému nebo válcovanému velkému průřezu tenkostěnných H nosníků stěnových nosníků a střešních vaznic, kruhové oceli do pružného nosného systému a vysokopevnostních šroubů připojených k systému lehké ocelové konstrukce lze rozteč sloupů být od 6 m do 9 m, rozpětí může být až 30 m nebo více, výška může být až více než tucet metrů a lze jej nastavit na lehké závěsné čtyři. Množství oceli 20 ~ 30 kg/m2. Nyní existují standardizované projekční postupy a specializované výrobní podniky, kvalita výrobků, rychlá montáž, nízká hmotnost, menší investice, výstavba není omezena sezónou, vhodné pro různé objekty lehkého průmyslu.

(4) technologie ocelových a betonových konstrukcí. Ocelové nebo ocelové vedení a betonové prvky složené z nosníků, sloupů, nosné konstrukce pro ocelobetonovou kombinovanou konstrukci, rozsah použití se v posledních letech rozšiřuje. Kombinovaná konstrukce ocelové i betonové obě výhody, celková pevnost, dobrá tuhost, dobrý seismický výkon, při použití vnější betonové konstrukce, lepší odolnost proti ohni a korozi. Kombinované konstrukční prvky mohou obecně snížit množství oceli o 15-20%. Kombinace podlahového krytu a betonových komponentů z ocelových trubek, ale má také výhody menší podpory formy nebo žádné podpůrné formy, konstrukce je pohodlná a rychlá, podpora většího potenciálu. Vhodné pro vícepodlažní nebo výškové budovy s velkým zatížením rámových nosníků, sloupů a krytů, průmyslové budovy, sloupy a kryty atd..

(5) Vysokopevnostní šroubové spoje a technologie svařování. Vysokopevnostní šroub je prostřednictvím tření přenášen pomocí tří částí šroubu, matice a podložky. Díky výhodám snadné konstrukce, flexibilní demontáže, vysoké nosnosti, dobrému výkonu proti únavě a samosvornosti, vysoké bezpečnosti atd. nahradilo vysokopevnostní šroubové spojení v projektu nýtování a částečně svařování a stalo se hlavním spojovací prostředky při výrobě a montáži ocelové konstrukce. U ocelových součástí vyrobených v dílně by mělo být použito automatické vícedrátové obloukové svařování pod tavidlem pro tlusté plechy a techniky, jako je svařování elektrostruskovým tavným výtokem, by měly být použity pro krabicové sloupové přepážky. Poloautomatická svařovací technologie a plynem chráněný plněný drát a technologie plněného drátu s vlastní ochranou musí být přijaty v konstrukci instalace na místě.

(6) Technologie ochrany ocelových konstrukcí. Ochrana ocelové konstrukce zahrnuje protipožární ochranu, antikorozní a antikorozní ochranu, která se obecně používá po ošetření protipožárním nátěrem bez antikorozní úpravy, ale v budovách s korozivními plyny je stále zapotřebí antikorozní úprava. Existuje mnoho druhů domácích protipožárních nátěrů, jako je řada TN, MC-10 atd. Mezi nimi ohnivzdorné nátěry MC-10 mají alkydovou magnetickou barvu, chlorkaučukovou barvu, fluorkaučukovou barvu a chlorsulfonovanou barvu. V konstrukci by měly být vybrány vhodné nátěry a tloušťka nátěru podle typu ocelové konstrukce, požadavků na úroveň požární odolnosti a požadavků na životní prostředí.

V. Cíle a opatření pro ocelové konstrukce

 Inženýrství ocelových konstrukcí zahrnuje širokou škálu aspektů a technických obtíží a při jeho propagaci a aplikaci se musí řídit národními a průmyslovými standardy a normami. Místní stavebně správní útvary by měly věnovat pozornost výstavbě specializované fáze inženýrství ocelových konstrukcí, organizovat školení týmu kontroly kvality a včas shrnout pracovní praxi a aplikaci nové technologie. Vysoké školy a univerzity, konstrukční oddělení a stavební podniky by měly urychlit kultivaci inženýrů a techniků ocelových konstrukcí a podporovat vyspělou technologii CAD ocelových konstrukcí. masové akademické skupiny by měly spolupracovat na vývoji technologie ocelových konstrukcí, široce uskutečňovat domácí i zahraniční akademické výměny a školicí aktivity a aktivně klást celkovou úroveň navrhování, výroby a konstrukční a montážní technologie ocelových konstrukcí v blízké budoucnosti, což může být odměněni za zlepšení.

VI. Spojování ocelových konstrukcí

 (A) Spojení svarem

Spojení svarem je prostřednictvím tepla generovaného obloukem tak, že se svařovací drát a svařenec místní roztaví, ochladí se kondenzát do svaru, takže se svařenec stane jedním.

Výhody: nezeslabuje průřez členu, šetří ocel, jednoduchá konstrukce, snadná výroba, tuhost spojení, dobrý těsnící výkon, snadné použití za určitých podmínek automatizace, vysoká efektivita výroby.

Nevýhody: svar v blízkosti oceli vlivem svařování vlivem vysoké teploty na vznik tepelně ovlivněné zóny může dojít ke zkřehnutí některých částí materiálu; proces svařování oceli nerovnoměrným rozložením vysoké teploty a chlazení, takže struktura svaru zbytkové napětí a zbytková deformace na konstrukci únosnosti, tuhosti a výkonu má určitý vliv; svařovaná konstrukce díky tuhosti vznikající velké lokální trhliny se snadno rozšíří na celek, zvláště při nízkých teplotách náchylných ke křehkému lomu; svarové spoje díky tuhosti vznikají lokální trhliny, které se snadno rozšíří do celku, zejména při nízkých teplotách. Křehký lom; plasticita a houževnatost svarového spoje je špatná, svařování může způsobit vady, takže se snižuje únavová pevnost.

(B) šroubové spojení

Šroubové spojení je pomocí šroubových spojovacích prvků, jako jsou konektory spojené tak, aby se staly jedním. Šroubové spojení se dělí na běžné šroubové spojení a vysokopevnostní šroubové spojení.

Výhody: jednoduchý postup výstavby, snadná instalace, zvláště vhodný pro napojení na místo instalace, také snadno demontovatelný, vhodný pro potřebu instalace a demontáže konstrukce a dočasného připojení.

Nevýhody: potřeba otevření otvorů v desce a montáž otvorů, zvýšení výrobní zátěže a výroba s vysokými požadavky na přesnost; otvory pro šrouby také oslabují průřez součásti a spojované části je často nutné přeplátovat nebo dodatečně pomocnou spojovací desku (nebo úhelník), a proto složitější konstrukci a dražší ocel.

(C)nýtovaný spoj

Nýtové spojení je jedním koncem s půlkulatou prefabrikovanou hlavou nýtu, hřebík se rozpálí do červena a rychle se zasune do otvorů pro hřebík v konektoru a poté pomocí nýtovací pistole se také přinýtuje na druhý konec hřebu hlavu tak, aby se spojení dosáhlo upevnění.

Výhody: nýtování spolehlivý přenos síly, plasticita, houževnatost jsou lepší, kvalita se snadno kontroluje a zajišťuje, že lze použít pro těžké a přímé nosné konstrukce zatížení. Nevýhody: nýtovací proces je složitý, výroba nákladná a pracná a pracnost -intenzivní, takže byl v podstatě nahrazenveden svařováním a vysokopevnostním šroubovým spojením.

VII. svařovaný spoj

 (A) Metody svařování

Běžnou metodou svařování ocelových konstrukcí je svařování elektrickým obloukem, včetně ručního obloukového svařování, automatického nebo poloautomatického obloukového svařování a svařování v ochranné atmosféře.

Ruční obloukové svařování je nejběžněji používanou metodou svařování ocelových konstrukcí s jednoduchým vybavením, flexibilním a pohodlným ovládáním. Pracovní podmínky jsou však špatné, produktivita nižší než u automatického nebo poloautomatického svařování a velká variabilita kvality svaru, která do určité míry závisí na technické úrovni svářeče.

Automatická stabilita kvality svaru, menší vnitřní vady svaru, dobrá plasticita, dobrá rázová houževnatost, vhodné pro svařování delších přímých svarů. Poloautomatické svařování díky ruční obsluze, vhodné pro svařovací křivku nebo libovolný tvar svaru. Automatické a poloautomatické svařování by mělo být použito s hlavním tělem kovu a tavidlem kompatibilním s drátem, drát by měl být v souladu s národními normami, tok by měl být stanoven podle požadavků svařovacího procesu.

Svařování v ochranné atmosféře má používat plyn inertní plyn (nebo CO2) jako ochranné médium pro oblouk, takže roztavený kov je izolován od vzduchu, aby byl proces svařování stabilní. Koncentrace ohřevu svařovacího oblouku v ochranném plynu, rychlost svařování, hloubka tavení, takže pevnost svaru je vyšší než u ručního svařování. A dobrá plasticita a odolnost proti korozi, vhodné pro silné svařování oceli.

(B) forma svaru

Tvar svarového spoje podle napojení na vzájemnou polohu prvků lze rozdělit na tupý, přeplátovaný, spoj ve tvaru T a úhlový spoj a další čtyři formy. Tyto spoje se používají u tupého svaru a koutového svaru dvou základních forem. V konkrétní aplikaci by měly být připojeny podle síly v kombinaci s výrobními, instalačními a svařovacími podmínkami pro výběr.

(C) struktura svaru

1, Tupý svar

Tupé svary přímý přenos sil, hladké, bez výrazného jevu koncentrace napětí, a tím i dobrý výkon, pro únosnost statického a dynamického zatížení jsou použitelné pro spojování součástí. Vzhledem k vysokým požadavkům na kvalitu tupého svaru jsou však svařovací mezery mezi svary přísnější požadavky, obecně používané v továrních výrobních spojích.

2, koutový svar

Tvar koutového svaru: koutový svar podle jeho délkového směru a směru vnější síly, lze rozdělit na rovnoběžný se směrem strany silového koutového svaru, kolmý na směr čela síly koutový svar a směr síly diagonálně protíná šikmý koutový svar a obvodový svar.

Tvar koutového svaru se dále dělí na typ obyčejný, plochý a hluboký. Na obrázku se hf nazývá velikost patky koutového svaru. Běžný typ průřezu svarové patky poměr stran 1:1, podobně jako u rovnoramenného pravoúhlého trojúhelníku, ohyb čáry přenosu síly je intenzivnější, takže koncentrace napětí je vážná. Pro konstrukci přímo vystavenou dynamickému zatížení, aby byl přenos sil hladký, měl by být použit přední rohový svar v poměru velikosti hran dvou svarů 1:1.

VIII. šroubové spojení

(A) Struktura společného šroubového spojení

1, Tvar a specifikace společného šroubu

2, uspořádání společného šroubového spojení

Uspořádání šroubů by mělo být jednoduché, jednotné a kompaktní, aby splňovalo požadavky na sílu, přiměřenou konstrukci a snadnou instalaci. Existují dva typy uspořádání: vedle sebe a rozložené. Juxtapozice je jednodušší a stupňovité uspořádání je kompaktnější.

(B) silové charakteristiky běžného šroubového spojení

1, střižné šroubové spojení

2, Spojení napínacím šroubem

3, Napínací a střižné šroubové spojení

(C) silové charakteristiky vysokopevnostních šroubů

Vysokopevnostní šroubové spojení lze rozdělit na typ tření a typ tlaku podle požadavků na konstrukci a sílu. Spojení typu tření ve smyku, mimo smykovou sílu pro dosažení maximální možné odolnosti mezi deskou pro mezní stav; když více než když relativní prokluz mezi deskou, to znamená, že spojení bylo považováno za selhání a poškození. Tlakový typ spojení ve smyku, pak umožní překonat tření a relativní prokluz mezi deskou, a pak může vnější síla pokračovat ve zvyšování a poté konečné zničení šroubu smykem nebo tlakem stěny otvoru pro mezní stav.