钢结构建筑构件连接构造技术研究论文_刘玉源

钢结构建筑构件连接构造技术研究论文_刘玉源

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摘要:在本文中,笔者简要地阐释了钢结构建筑构件连接构造技术在施工和设计中的运用,并展开了全方位地讨论。

关键词:建筑构件;钢结构;连接构造技术

引言:

毋庸置疑的是,钢结构的施工和设计工作均是由工程师控制的。这里说的控制,指的就是在钢结构建筑建设时,工程师均会就施工及设计过程中的每一项内容按照经常看到的工程钢结构的定义以及该工程的具体外部条件相结合以创设出一个全面的钢结构设计方法,在这当中涵盖了运用的处理手段、构造处理守则、结构体系结构布置等问题。钢结构施工和设计同人的生命安全息息相关,在此方面无任何问题存在,故身为建设人员应当依照与之相对应的规范要求、严格实施、全方面地、细致地思量细节问题,以创设出诸多完美的作品。

1钢结构建筑构件概述

1.1构件与节点

构件的定义是具有特定功能的独立实体,相同构件具有同一属性。建筑学中将设计工作中建筑的不同组成部分分为建筑构件与配件,传统的混凝土结构建筑和砌体结构建筑是将整个建筑结构中的承重部分称为建筑构件,包括屋架、楼板、梁、墙、柱等。但是,钢结构建筑的构件范围更加广泛,除了承重结构之外也包括部分围护功能的组件。节点在建筑学中用于指代构件的连接部位。

1.2 钢结构建筑构件的特点

钢结构建筑构件区别于传统木结构构件的主要特点是其截面具有多样性,在加工制造的过程中,钢结构构件可以根据设计需要加工成不同的形状,在受力情况允许的范围内,不同类型、不同形状的钢结构构件可以选择不同的连接形式。钢结构构件属于各向同性的属性。

2 在施工和设计中钢结构建筑设计连接构造技术的运用

2.1 设计钢结构的节点

在钢结构的设计的全过程当中连接节点的设计过程至关重要,通常来说,在还未研究钢结构之前就应当着手研究节点的设计形式,以进一步处理好实际设计节点的形式和结构分析模型二者不相同的问题。实际上,节点不同,其具备的特征也会有所不同,其可细分成刚接、一般、铰接、半刚接,一般而言工程会选定铰接或刚接。若要依靠焊接连接节点,则必须要先将焊接标准制定下来,并确定好焊接的尺寸与形式。与此同时,要确保构件材料的属性同焊条的材料是一致的,换言之,应选用E43焊条对Q235钢进行焊接,选用E43焊条对Q235钢和Q345钢进行焊接,并运用E50焊条对Q345钢进行焊接。在焊接时焊接要具备详细的规定切忌任意加大,以有效确保焊缝的重心与构件的中心相接近。若以栓接对节点进行焊接,铆接的区域仅仅局限于次要的结构位置,在该位置应选用高强螺栓,在设计构件过程中时常要选取10.9s与8.8s的高强螺栓。站在螺栓受力形式的不一样的角度我们可把其划分成承压型与摩擦型两大方面,此两类形式的求算手段均存在较大的差异。与此同时,大螺栓市场会出现性能不稳定的情况,故在用大螺栓的时候要保持谨慎的态度。构件节点连接板的厚度常常是基于梁腹板的厚度之上增4mm,然后通过计算净截面的抗剪可推导出。在开展节点的梁腹板设计工作的过程中,最佳手段就是对栓孔处的腹板作净截面抗剪处理,紧接着以高强栓把孔壁连接好,最终再作局部承压运算。此外,在实施节点设计过程中务必要严按强柱弱梁的原则与更强节点的原则,节点可在一、二级抗震能力的条件下计算受剪承载力。假使钢结构的负载、跨度与空间均比较大,其抗剪验算就相当重要。

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2.2 安装钢结构的框架梁

在超高层或高层的钢结构当中,框架梁材料通常为H型钢,选取刚性连接手段以把钢柱和框架梁连接起来,即确保钢柱为贯通型的。与此同时,要装设横向加劲肋至框架梁上下边缘处。框架梁的安设过程也需依照编号秩序有序开展,并要确保钢柱和框架梁之间具备很强的可靠性与准确性。为此,应在框架梁处安装悬臂梁,并且该悬臂梁的上下翼缘处要连接好钢柱,采用剖口熔透焊缝这一焊接方式,它的腹板则应采用贴角焊缝办法。在焊接钢柱短牛腿与框架梁时,使用的焊接方法为全熔透焊缝连接,使用的连接材料为衬板,其腹板应当使用强度较高的螺栓进行连接。在进行框架梁与钢筋混凝土结构的焊接时,应当在框架梁的腹板的连接板上挖出椭圆形孔,要求孔的尺寸要不大于螺栓直径的两倍,同时其孔边距也应当符合规定。而框架梁的放样下料尺寸大小也不应该与设计的大小相同,要充分考虑到焊接过程中可能出现的变形问题。提出先使用经验公式运算,然后再通过实际加工进行验证,得到合理的放下料尺寸。框架梁上下翼缘部分则可以通过强度较高的螺栓,或者是焊接进行连接处理,现在,工程中往往使用全熔透的焊接方法进行连接处理,焊接的步骤是先下翼缘,然后再上翼缘,也就是一端点焊接完成后再进行另一端点的焊接。如果使用强度较高的螺栓进行连接时,要保证精度较高的孔位。孔的制作往往使用模板进行制孔,或者是多轴数控钻孔的方法进行,后者得到的孔位精确度相对较高,因此使用中通常会选取后者。如果孔位的精确度较小时,工程中只能够使用铰刀扩孔来修正孔洞,气割扩孔的方法是禁止的。

3 钢结构的构件设计

在钢结构的设计之前要进行材料的选取,一般使用Q345、Q235作为钢构件的材料,同时,钢结构的主要部分往往会使用相同的钢材料,有利于工程管理的进行。除此之外,为了减少成本,可以使用强度大小不同的钢种构建组合截面。一般的,如果想要根据强度控制整个钢结构时,可以使用Q345钢;然而,若依照稳定性的要求对整个钢结构进行控制的时候,可采用Q235钢。与结构的内力计算不同的是,在钢构件构建工程当中,务必要有效保证运用弹塑性的手段进一步验算截面。

4 安装钢结构的楼盖

通常情况下,在较高层数的钢结构建筑当中,其楼板与无盖均应有较大的平面刚度,其可将抗侧力的效用充分发挥出来。同时,其还需对竖向构件中的变形问题加以有效地协调处理。一般而言,此类建筑的屋盖材料与楼板属于压型钢板,紧接着要用钢筋混凝土材料进行覆盖,其厚度应超过15cm。在当前阶段,工程在建设此类楼板或者屋盖的时候,时常会将其和钢梁之间形成的共同效用忽略。这主要是因为在对波浪形板底进行处理的时候计算过程较为繁杂,如此不仅能增加用钢梁,还能降低建筑物的安全性能,为此应严格开展安装楼盖的工作。

结束语:

总而言之,钢结构在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,施工人员已经能够熟悉把握河中复杂建筑物的设计以及施工技术,全国各地都建造了很多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑等。在制作建筑钢结构时一定要严格控制钢结构构件的质量,只有这样才能为建筑物质量奠定良好的基础、提供必要的安全保障。

参考文献:

[1]王德柱,范振影.建筑钢结构施工安全对策及质量控制措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(4).

[2]范玉凤.建筑材料的质量检测与控制[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(4).

[3]翟俊峰.浅谈钢结构焊接变形的成因与控制策略[J]. 中国城市经济,2012(2).

[4]施川燕.建筑材料的检测与试验应注意的几个环节[J]. 中国建设信息,2009(2).

论文作者:刘玉源

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/16

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