鋼管桁架結(jié)構(gòu)的線條流暢,體形優(yōu)美,易于實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的藝術(shù)追求,因此鋼管桁架在建筑中得到廣泛的應(yīng)用。某項(xiàng)目的空間彎扭管桁架結(jié)構(gòu),根據(jù)管桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、吊裝設(shè)備的起重能力,劃分為片狀吊裝單元。為減少高空散件的拼裝工作量,桁架分為片單元在廠內(nèi)拼裝焊接成型,然后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)分片安裝。
管桁架的工藝原理: 鋼構(gòu)件將在工廠內(nèi)分段制作,然后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝成吊裝單元。為確保桁架拼裝質(zhì)量,使分段桁架之間對(duì)接縫的吻合度,整體放樣、制作胎架。地面拼裝的質(zhì)量好壞將直接影響高空分段拼裝的質(zhì)量,測(cè)量工作的質(zhì)量是鋼桁架拼裝的要關(guān)鍵工作,測(cè)量驗(yàn)收應(yīng)貫穿各工序的始末,對(duì)各工序的施工測(cè)量、跟蹤檢測(cè)全面方位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。根據(jù)吊機(jī)的起重性能,盡量將桁架在地面擴(kuò)大拼裝單元,減少高空作業(yè)量,既可以減小高空作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn),又能使工程質(zhì)量得到。合理的選擇吊點(diǎn),減少桁架在整體吊裝過程中的變形。
管桁架結(jié)構(gòu)如何設(shè)計(jì)合理? 一、管桁架加工廠:桁架截面尺寸變化對(duì)其內(nèi)力的影響 對(duì)于空間三角形鋼管桁架,可以先確定截面高度,然后再根據(jù)上弦寬度和節(jié)間長(zhǎng)度從而確定橫截面形狀。當(dāng)上弦的寬度改變時(shí),弦的內(nèi)力可以基本保持不變,但是腹板和跨度的撓度會(huì)發(fā)生很大變化。 二、管桁架加工廠:管桁架結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn) 該設(shè)備的受力特點(diǎn):管桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由圓桿件在端部互相連接構(gòu)成??臻g三角形鋼管桁架在受到豎向的荷載力作用的時(shí)候,會(huì)表現(xiàn)出腹桿抗剪、弦桿抗彎的受力機(jī)理。截面的高度是影響弦桿軸力的主要因素。 三、管桁架加工廠:管桁架結(jié)構(gòu)的計(jì)算方式 管桁架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算應(yīng)在重力和風(fēng)荷載的作用下進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)具體情況計(jì)算地震,溫度變化,支座沉降以及建筑安裝荷載作用下的位移和內(nèi)力。內(nèi)力和位移可以根據(jù)空間桿系統(tǒng)的彈性理論和有限元方法來(lái)計(jì)算。管桁架結(jié)構(gòu)經(jīng)位移和內(nèi)力計(jì)算后設(shè)計(jì)。如果桿的截面需要做出一定的調(diào)整,則應(yīng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)從而滿足設(shè)計(jì)的要求。在單次地震作用下,計(jì)算頻繁地震的影響時(shí),可以采用振興分解反應(yīng)譜法,對(duì)復(fù)雜的或者跨度比較大的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用時(shí)程分析從而作為補(bǔ)充計(jì)算。
管桁架構(gòu)造生產(chǎn)加工生產(chǎn)制造步驟: 1、零件開料、彎頭,該工藝流程主要是主弦桿管道支架成型。針對(duì)傾斜度不規(guī)律的管材,先依據(jù)弧型的函數(shù)曲線,測(cè)算管材基準(zhǔn)點(diǎn)座標(biāo),另外制取相對(duì)的折彎磨具,采用規(guī)格達(dá)標(biāo)的鋼管原材料冷拔成形,彎頭成型后查驗(yàn)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不少于桁架結(jié)構(gòu)弦桿階段基準(zhǔn)點(diǎn)。 2、在事先準(zhǔn)備好的胎架子上開展管桁架組裝模塊的組裝和電焊焊接,確保各模塊的精密度。模塊組裝的規(guī)格務(wù)必,以確保高處安裝(總拼)時(shí)連接。 ①施工放樣、架設(shè)組裝胎架。運(yùn)用三維繪圖軟件施工放樣,包含支管、主弦桿線型轉(zhuǎn)折點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)、連接點(diǎn)、圍繞殼體角點(diǎn)等座標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn),明確預(yù)制構(gòu)件橫、豎向部位。 ②負(fù)責(zé)人上胎調(diào)節(jié)定位。單元體組裝,整體應(yīng)該按先平面圖、后室內(nèi)空間,先正中間后兩側(cè),先松后面再上的次序開展;在同一連接點(diǎn)上按先大管后小管、先負(fù)責(zé)人后立管次序開展。負(fù)責(zé)人上胎后,運(yùn)用線墜兩端對(duì)齊并調(diào)節(jié)各基準(zhǔn)點(diǎn)部位,明確平面圖范疇內(nèi)線型。運(yùn)用垂準(zhǔn)儀測(cè)量調(diào)節(jié)各基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。 ③立管聯(lián)接定位。主弦桿定位后,焊接固定不動(dòng)堅(jiān)固,一樣運(yùn)用線墜、垂準(zhǔn)儀等儀器設(shè)備明確各立管部位,焊接固定不動(dòng)。 ④圍繞殼體聯(lián)接。為減少殼體拼裝后的形變,先將殼體總體組裝,電焊焊接一部分焊接,再將一部分板拆卸后與桁架結(jié)構(gòu)開展拼裝。 3、電焊焊接進(jìn)行后查驗(yàn)桁架結(jié)構(gòu)總體規(guī)格、修復(fù)缺點(diǎn)、打磨拋光。漆料后標(biāo)上序號(hào)、繪制安裝定位線,準(zhǔn)備安裝。
管桁架結(jié)構(gòu)相貫節(jié)點(diǎn)的形式與其相連桿件的數(shù)量有關(guān),可分為:?jiǎn)纹矫婀?jié)點(diǎn):腹桿與弦桿在同一平面內(nèi)。多平面節(jié)點(diǎn):腹桿與弦桿不在同一平面內(nèi)。 管桁架結(jié)構(gòu)在工作過程中,桿件只承受軸向力的作用,支管將軸向力直接傳給主管,主管可能出現(xiàn)多種破壞形式。在支管軸向力強(qiáng)度(不被拉斷)、連接焊縫強(qiáng)度、主管局部穩(wěn)定、主管壁不發(fā)生層狀撕裂的前提下,節(jié)點(diǎn)的主要破壞模式有以下幾種:主管局部壓潰,主管壁拉斷,主管壁出現(xiàn)裂縫導(dǎo)致沖剪破壞,K形節(jié)點(diǎn)可能在支管間主管剪切破壞。節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)明顯的塑性變形或出現(xiàn)初裂縫以后,才會(huì)達(dá)到的破壞。 一般認(rèn)為有如下破壞準(zhǔn)則: 限荷載準(zhǔn)則:使節(jié)點(diǎn)破壞、斷裂。 2)限變形準(zhǔn)則:變形過大。 3)初裂縫準(zhǔn)則:出現(xiàn)肉眼可見的裂縫。 目前國(guó)際上公認(rèn)的準(zhǔn)則為限變形準(zhǔn)則,即認(rèn)為使主管管壁產(chǎn)生過渡的局部變形的承載力為其承載力,并以此來(lái)控制支管的軸向力。
管桁架結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn): (1)節(jié)點(diǎn)形式簡(jiǎn)單。結(jié)構(gòu)外形簡(jiǎn)潔、流暢,結(jié)構(gòu)輕巧,可適用于多種結(jié)構(gòu)造形。 (2)剛度大,幾何特性好。鋼管的管壁一般較薄,截面回轉(zhuǎn)半徑較大,故抗壓和抗扭性能好。 (3)施工簡(jiǎn)單,節(jié)省材料。管桁結(jié)構(gòu)由于在節(jié)點(diǎn)處摒棄了傳統(tǒng)的連接構(gòu)件,而將各桿件直接焊接,因而具有施工簡(jiǎn)單、節(jié)省材料的優(yōu)點(diǎn)。 (4)有利于防銹與清潔維護(hù)。鋼管和大氣接觸表面積小,易于防護(hù)。在節(jié)點(diǎn)處各桿件直接焊接,沒有難于清刷、油漆、積留濕氣及大量灰塵的死角和凹槽,維護(hù)更為方便。管形構(gòu)件在全長(zhǎng)和端部封閉后,內(nèi)部不易生銹。 (5)圓管截面的管桁架結(jié)構(gòu)流體動(dòng)力特性好。承受風(fēng)力或水流等荷載作用時(shí),荷載對(duì)圓管結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)比其他截面形式結(jié)構(gòu)的效應(yīng)要低得多。