I. Caratteristiche distruttura d'acciaio
1. Il peso proprio della struttura in acciaio è leggero
2. Maggiore affidabilità delle strutture in acciaio
3. Buona resistenza alle vibrazioni (urti) e agli urti dell'acciaio.
4. Maggiore grado di industrializzazione della produzione di strutture in acciaio.
5. La struttura in acciaio può essere assemblata in modo accurato e rapido.
6. Struttura sigillata facile da realizzare.
7. La struttura in acciaio è facile da corrodere.
8. La struttura in acciaio ha una scarsa resistenza al fuoco.
II. Grado e prestazioni dell'acciaio della struttura in acciaio comunemente usati Cina:
1. Acciaio per costruzioni edili al carbonio: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, ecc.
2. Acciaio strutturale ad alta resistenza bassolegato.
3. Acciaio strutturale al carbonio di qualità e acciaio strutturale legato.
4. Acciaio specializzato.
III. Principio di selezione dei materiali per la struttura in acciaio
Il principio di selezione del materiale della struttura in acciaio è quello di garantire la capacità portante della struttura portante e prevenire danni fragili in determinate condizioni, a seconda dell'importanza della struttura, delle caratteristiche di carico, della forma strutturale, dello stato di sollecitazione, dei metodi di connessione, dello spessore dell'acciaio e l’ambiente di lavoro e altri fattori considerati in modo globale.
IV. Contenuto tecnico della struttura principale in acciaio
(1) Tecnologia della struttura in acciaio a molti piani. In base all'altezza dell'edificio e ai requisiti di progettazione, vengono adottati rispettivamente il telaio, il supporto del telaio, il cilindro e la struttura del telaio gigante, e i suoi componenti possono essere realizzati in acciaio, cemento armato resistente o cemento tubolare in acciaio. I componenti in acciaio sono leggeri e duttili e può essere utilizzato acciaio saldato o laminato, adatto per edifici ultra alti; i robusti componenti in cemento armato hanno una grande rigidità e una buona resistenza al fuoco, adatti per edifici medi e alti o strutture inferiori; Il calcestruzzo per tubi in acciaio è facile da costruire e viene utilizzato solo per strutture a colonne.
(2) Tecnologia delle strutture spaziali in acciaio. La struttura in acciaio spaziale ha un peso proprio leggero, una grande rigidità, una bella modellazione e un'elevata velocità di costruzione. Il telaio della rete a piastra piatta con nodo sferico, il telaio della rete multistrato a sezione trasversale variabile e il guscio della rete con tubo d'acciaio come elemento dell'asta rappresentano la più grande quantità di strutture spaziali in acciaio in Cina. Presenta i vantaggi di un'ampia rigidità spaziale e di un basso consumo di acciaio nelle procedure di progettazione, costruzione e ispezione e può fornire CAD completo. oltre alla struttura del telaio in rete, la struttura spaziale ha anche una struttura del cavo di sospensione ad ampia campata, una struttura della membrana del cavo e così via.
(3) Tecnologia della struttura in acciaio leggero. Accompagnato da acciaio di colore chiaro realizzato con struttura di recinzione di pareti e tetto composta da nuove forme strutturali. Con piastre di acciaio di oltre 5 mm saldate o laminate di ampia sezione trasversale di travi a parete con travi ad H a pareti sottili e arcarecci del tetto, acciaio tondo in un sistema di supporto flessibile e bulloni ad alta resistenza collegati al sistema di struttura in acciaio leggero, la spaziatura delle colonne può essere da 6 a 9 m, la campata può arrivare fino a 30 m o più, l'altezza può arrivare fino a più di una dozzina di metri e può essere impostata su quattro leggeri sospesi. La quantità di acciaio 20 ~ 30 kg/m2. Ora ci sono procedure di progettazione standardizzate e imprese di produzione specializzate, qualità del prodotto, installazione rapida, leggerezza, meno investimenti, la costruzione non è limitata dalla stagione, adatta a una varietà di edifici industriali leggeri.
(4) tecnologia della struttura combinata in acciaio e calcestruzzo. Componenti di gestione in acciaio o acciaio e calcestruzzo composti da travi, colonne, struttura portante per la struttura combinata acciaio-calcestruzzo, il campo di applicazione si è ampliato negli ultimi anni. Struttura combinata sia in acciaio che in calcestruzzo entrambi vantaggi, resistenza complessiva, buona rigidità, buone prestazioni sismiche, quando si utilizza una struttura esterna in calcestruzzo, maggiore resistenza al fuoco e alla corrosione. I componenti strutturali combinati possono generalmente ridurre la quantità di acciaio del 15-20%. La combinazione di copertura del pavimento e componenti in calcestruzzo di tubi in acciaio, ma presenta anche i vantaggi di meno stampo di supporto o assenza di stampo di supporto, la costruzione è comoda e veloce, la promozione di un maggiore potenziale. Adatto per edifici a più piani o grattacieli con grandi carichi di travi a telaio, colonne e coperture, edifici industriali, colonne e coperture, ecc..
(5) Connessione bullonata ad alta resistenza e tecnologia di saldatura. Il bullone ad alta resistenza trasferisce lo stress attraverso l'attrito, tramite il bullone, il dado e la rondella in tre parti. Con i vantaggi di facile costruzione, smontaggio flessibile, elevata capacità portante, buone prestazioni anti-fatica e autobloccanti, elevata sicurezza, ecc., la connessione bullonata ad alta resistenza ha sostituito la rivettatura e parzialmente la saldatura nel progetto ed è diventata la principale mezzi di connessione nella fabbricazione e installazione della struttura in acciaio. Per i componenti in acciaio realizzati in officina, si dovrebbe adottare la saldatura automatica ad arco sommerso multifilo per lamiere spesse, e tecniche come la saldatura elettroscoria a beccuccio fuso per le partizioni di colonne a forma di scatola. Nella costruzione dell'installazione in loco dovranno essere adottate la tecnologia di saldatura semiautomatica, il filo animato con protezione in gas e la tecnologia del filo animato di autoprotezione.
(6) Tecnologia di protezione della struttura in acciaio. La protezione della struttura in acciaio comprende protezione antincendio, anticorrosione e antiruggine, che viene generalmente adottata dopo il trattamento di rivestimento ignifugo senza trattamento antiruggine, ma il trattamento anticorrosivo è ancora necessario negli edifici con gas corrosivi. Esistono molti tipi di rivestimenti ignifughi domestici, come la serie TN, MC-10, ecc. Tra questi, i rivestimenti ignifughi MC-10 hanno vernice magnetica alchidica, vernice di gomma clorurata, vernice di gomma fluorurata e vernice clorosolfonata. Nella costruzione, è necessario selezionare rivestimenti e spessori adeguati in base al tipo di struttura in acciaio, ai requisiti del livello di resistenza al fuoco e ai requisiti ambientali.
V. Obiettivi e misure per le strutture in acciaio
L'ingegneria delle strutture in acciaio coinvolge una vasta gamma di aspetti e difficoltà tecniche e deve seguire gli standard e le norme nazionali e industriali nella sua promozione e applicazione. I dipartimenti amministrativi locali dell'edilizia dovrebbero prestare attenzione alla costruzione della fase specializzata di ingegneria delle strutture in acciaio, organizzare la formazione del team di ispezione della qualità e riassumere nel tempo la pratica lavorativa e l'applicazione della nuova tecnologia. I college e le università, i dipartimenti di progettazione e le imprese di costruzione dovrebbero accelerare la coltivazione di ingegneri e tecnici delle strutture in acciaio e promuovere la tecnologia matura del CAD delle strutture in acciaio. i gruppi accademici di massa dovrebbero cooperare con lo sviluppo della tecnologia delle strutture in acciaio, svolgere ampiamente scambi accademici e attività di formazione nazionali ed estere e promuovere attivamente il livello generale della progettazione, fabbricazione e tecnologia di costruzione e installazione delle strutture in acciaio nel prossimo futuro, che può essere premiato per il miglioramento.
VI. Collegamento di strutture in acciaio
(A) Collegamento del cordone di saldatura
La connessione di saldatura avviene attraverso il calore generato dall'arco in modo che la bacchetta di saldatura e la saldatura si fondano localmente, raffreddando la condensa in una saldatura, in modo che la saldatura collegata diventi una cosa sola.
Vantaggi: non indebolisce la sezione trasversale dell'elemento, risparmio di acciaio, struttura semplice, facile da produrre, rigidità della connessione, buone prestazioni di tenuta, facile da usare in determinate condizioni di automazione, elevata efficienza produttiva.
Svantaggi: la saldatura vicino all'acciaio a causa dell'effetto dell'alta temperatura di saldatura della formazione di zone alterate dal calore può far sì che alcune parti del materiale diventino fragili; processo di saldatura dell'acciaio mediante distribuzione non uniforme di alta temperatura e raffreddamento, in modo che la struttura della tensione residua della saldatura e la deformazione residua sulla struttura della capacità portante, della rigidità e delle prestazioni abbiano un certo impatto; struttura saldata a causa della rigidità delle grandi fessure locali che si verificano facilmente estese all'insieme, soprattutto a basse temperature soggette a fratture fragili; giunti saldati a causa della rigidità, si verificano fessurazioni locali facilmente estese all'insieme, soprattutto a basse temperature. Frattura fragile; La plasticità e la tenacità della connessione saldata sono scarse, la saldatura può produrre difetti, con conseguente riduzione della resistenza alla fatica.
(B)collegamento a bullone
La connessione a bullone avviene tramite i dispositivi di fissaggio a bullone come i connettori collegati per diventare uno solo. La connessione a bullone è divisa in connessione a bullone ordinaria e connessione a bullone ad alta resistenza.
Vantaggi: processo di costruzione semplice, facile da installare, particolarmente adatto per il collegamento di installazione in cantiere, anche facile da smontare, adatto alla necessità di installare e smontare la struttura e il collegamento temporaneo.
Svantaggi: la necessità di aprire fori nella piastra e assemblare fori, aumentando il carico di lavoro di produzione e la produzione di requisiti di alta precisione; i fori dei bulloni indeboliscono anche la sezione trasversale del componente e le parti collegate spesso necessitano di lappatura o di piastre di collegamento ausiliarie aggiuntive (o angoli), e quindi di una costruzione più complicata e di un acciaio più costoso.
(C)connessione rivettata
La connessione del rivetto è un'estremità con una testa semicircolare prefabbricata del rivetto, l'asta del chiodo brucerà rossa e verrà inserita rapidamente nei fori del chiodo nel connettore, quindi utilizzando la pistola per rivetti verrà rivettata anche all'altra estremità del chiodo testa, in modo da effettuare il collegamento per realizzare il fissaggio.
Vantaggi: trasmissione affidabile della forza, plasticità e tenacità sono migliori, la qualità è facile da controllare e garantisce che possa essere utilizzata per strutture di carico di potenza dei cuscinetti pesanti e diretti. Svantaggi: il processo di rivettatura è complesso, la produzione è costosa e richiede molta manodopera. -intensivo, quindi è stato sostanzialmente sostituitoced mediante saldatura e connessione bullonata ad alta resistenza.
VII. collegamento saldato
(A) Metodi di saldatura
Il metodo di saldatura comune per la struttura in acciaio è la saldatura ad arco elettrico, compresa la saldatura ad arco manuale, la saldatura ad arco automatica o semiautomatica e la saldatura con protezione di gas.
La saldatura ad arco manuale è il metodo di saldatura più comunemente utilizzato nella struttura in acciaio, con attrezzature semplici, funzionamento flessibile e conveniente. Tuttavia, le condizioni di lavoro sono scadenti, la produttività è inferiore a quella della saldatura automatica o semiautomatica e la variabilità della qualità della saldatura è ampia, che dipende in una certa misura dal livello tecnico del saldatore.
Stabilità automatica della qualità del cordone di saldatura, meno difetti interni di saldatura, buona plasticità, buona resistenza agli urti, adatto per saldature dirette più lunghe. Saldatura semiautomatica grazie al funzionamento manuale, adatta per curve di saldatura o forma arbitraria della saldatura. La saldatura automatica e semiautomatica deve essere utilizzata con il corpo principale del metallo e il flusso compatibile con il filo, il filo deve essere conforme agli standard nazionali, il flusso deve essere determinato in base ai requisiti del processo di saldatura.
La saldatura con protezione a gas prevede l'utilizzo di gas inerte (o CO2) come mezzo protettivo per l'arco, in modo che il metallo fuso sia isolato dall'aria per mantenere stabile il processo di saldatura. Concentrazione del riscaldamento dell'arco di saldatura con protezione a gas, velocità di saldatura, profondità di fusione, quindi la resistenza della saldatura è superiore alla saldatura manuale. E buona plasticità e resistenza alla corrosione, adatta per la saldatura di acciaio spesso.
(B) la forma della saldatura
La forma della connessione di saldatura in base alla posizione reciproca degli elementi può essere suddivisa in connessione di testa, sovrapposta, a T, connessione ad angolo e altre quattro forme. Queste connessioni vengono utilizzate nelle due forme base della saldatura di testa del cordone di saldatura e della saldatura d'angolo. Nell'applicazione specifica, deve essere collegato in base alla forza, combinata con le condizioni di produzione, installazione e saldatura per la selezione.
(C) struttura della saldatura
1,saldatura di testa
Le saldature di testa trasferiscono direttamente la forza, sono regolari, senza fenomeni significativi di concentrazione delle sollecitazioni e quindi buone prestazioni, per sopportare carichi statici e dinamici applicabili alla connessione dei componenti. Tuttavia, a causa degli elevati requisiti di qualità della saldatura di testa, lo spazio di saldatura tra le saldature è un requisito più severo, generalmente utilizzato nelle connessioni di produzione in fabbrica.
2, saldatura d'angolo
La forma della saldatura d'angolo: la saldatura d'angolo in base alla direzione della sua lunghezza e alla direzione della forza esterna, può essere divisa in parallela alla direzione del lato della saldatura d'angolo di forza, perpendicolare alla direzione della parte anteriore della saldatura d'angolo di forza e la direzione della forza è intersecata diagonalmente dalla saldatura d'angolo obliqua e dalla saldatura circonferenziale.
La forma della sezione trasversale della saldatura d'angolo è ulteriormente suddivisa in ordinaria, a pendenza piana e di tipo a fusione profonda. Nella figura, hf è chiamata la dimensione del piede della saldatura d'angolo. Il rapporto lato piede di saldatura della sezione trasversale di tipo ordinario è di 1:1, simile al triangolo rettangolo isoscele, la flessione della linea di trasmissione della forza è più intensa, quindi la concentrazione dello stress è grave. Per la struttura direttamente soggetta a carichi dinamici, al fine di rendere uniforme la trasmissione della forza, la saldatura dell'angolo anteriore deve essere utilizzata con un rapporto di dimensioni del bordo dell'angolo di saldatura pari a 1:1.
VIII. collegamento a bullone
(A) Struttura della connessione a bullone comune
1, la forma e le specifiche del bullone comune
2, la disposizione del collegamento a bullone comune
La disposizione dei bulloni deve essere semplice, uniforme e compatta, per soddisfare i requisiti di forza, costruzione ragionevole e facile da installare. Esistono due tipi di disposizione: affiancata e sfalsata. La giustapposizione è più semplice e la disposizione sfalsata è più compatta.
(B) le caratteristiche di forza della normale connessione a bullone
1, connessione con bullone di taglio
2, collegamento a bullone di tensione
3, connessione con bulloni a tensione e a taglio
(C) le caratteristiche di forza dei bulloni ad alta resistenza
La connessione bullonata ad alta resistenza può essere suddivisa in tipo ad attrito e tipo a pressione in base ai requisiti di progettazione e forza. Connessione di tipo ad attrito in grado di resistere al taglio, al di fuori della forza di taglio per raggiungere la massima resistenza possibile tra la piastra per lo stato limite; quando più di quando si è verificato lo scivolamento relativo tra la piastra, cioè il collegamento è stato considerato interrotto e danneggiato. Collegamento di tipo a pressione nel taglio, quindi consentire il superamento dell'attrito e il relativo scorrimento tra la piastra, quindi la forza esterna può continuare ad aumentare e, successivamente, la distruzione finale del taglio della vite o della pressione sulla parete del foro per lo stato limite.
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