8 Основни познания за стоманената конструкция

През последните години процесът на урбанизация става все по-бърз и по-бърз, а сграда със сглобяема стоманена конструкция индустрията постигна безпрецедентно развитие. Хората имат все по-високи изисквания към практичността и безопасността на сградите. В съвременното строително инженерство, дизайн на стоманена конструкция има определени предимства и приложението му в строителството става все по-широко. В комбинация с дългогодишен трудов опит, K-home обобщени 8 професионални основни знания за стоманената конструкция, съдържанието е дълго, моля, прочетете го търпеливо:

1. Характеристиките на стоманената конструкция:

1. Стоманената конструкция е лека
2. Висока надеждност на работата на стоманената конструкция
3. Стоманата има добра устойчивост на вибрации (удар) и устойчивост на удар
4. Стоманената конструкция може да се сглоби точно и бързо
5. Лесно е да се направи запечатана структура
6. Стоманената конструкция е лесна за корозия
7. Слаба огнеустойчивост на стоманената конструкция

2. Класове и свойства на често използвани стоманени конструкции

1. Въглеродна структурна стомана: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 и др.
2. Нисколегирана структурна стомана с висока якост
3. Висококачествена въглеродна структурна стомана и легирана структурна стомана
4. Стомана със специално предназначение

3. Принципи за избор на материал за стоманени конструкции

Принципът за избор на материал на стоманената конструкция е да се осигури носещата способност на носещата конструкция и да се предотврати крехкото разрушаване при определени условия. Той се разглежда изчерпателно според важността на конструкцията, характеристиките на натоварването, структурната форма, състоянието на напрежението, метода на свързване, дебелината на стоманата и работната среда. на.

Четирите типа стомана, предложени в „Кодекс за проектиране на стоманени конструкции“ GB50017-2003, са „подходящите“ видове и са първият избор, когато условията позволяват. Използването на други видове не е забранено, стига използваната стомана да отговаря на изискванията на спецификацията.

Четвърто, основното техническо съдържание на стоманената конструкция:

(a) Технология за високи стоманени конструкции. Според изискванията за височина на сградата и дизайн се използват съответно рамката, опората на рамката, цилиндърът и гигантската рамкова конструкция, а компонентите могат да бъдат стомана, твърд стоманобетон или бетон от стоманена тръба. Стоманените елементи са леки и пластични и могат да бъдат заварени или валцувани, което е подходящо за супер високи сгради; твърдите стоманобетонни елементи имат висока твърдост и добра огнеустойчивост и са подходящи за средни и високи сгради или дънни конструкции; Бетонът от стоманени тръби е лесен за конструиране, само за колонни конструкции.

б) Технология на космическите стоманени конструкции. Космическата стоманена конструкция има предимствата да бъде лека, висока твърдост, красив външен вид и бърза скорост на изграждане. Плоската решетка със сферично съединение, многослойната решетка с променливо сечение и мрежестата обвивка със стоманена тръба като прът са структурните типове с най-голямо количество пространствена стоманена конструкция в моята страна. Той има предимствата на голяма твърдост на пространството и ниска консумация на стомана и може да осигури пълен CAD в процедурите за проектиране, конструиране и проверка. В допълнение към структурата на решетката, в пространствените конструкции има и окачени кабелни конструкции с голям обхват и кабелно-мембранни структури.

(в) Технология за леки стоманени конструкции. Нова структурна форма, състояща се от стени и покривни обвивки, е направена със светли стоманени плочи. Система от лека стоманена конструкция, съставена от тънкостенни Н-образни стоманени стенни греди с голямо сечение и покривни греди, заварени или валцовани от стоманени плочи над 5 mm, кръгла стомана, изработена от гъвкави опорни системи и високоякостни болтови връзки. 30 м или повече, височината може да достигне повече от десет метра и могат да се настроят леки кранове. Използваното количество стомана е 20-30 кг/м2. Сега има стандартизирани процедури за проектиране и специализирани производствени предприятия, с добро качество на продуктите, бърза скорост на монтаж, леки, ниски инвестиции и строителството не е ограничено от сезоните, подходящи за всички видове леки промишлени предприятия.

(d) Технология на стоманобетонни композитни конструкции. Носещата конструкция на греди и колони, съставена от профилна стомана или стоманени елементи за управление и бетон, е композитна конструкция от стомана и бетон и обхватът на нейното приложение се разширява през последните години. Композитната структура има предимствата както на стоманата, така и на бетона, с висока обща якост, добра твърдост и добри сеизмични характеристики. Когато се използва външната бетонна конструкция, тя има по-добра устойчивост на огън и корозия. Комбинираните конструктивни елементи обикновено могат да намалят количеството стомана с 15 до 20%. Композитният под и запълнените с бетон стоманени тръбни компоненти също имат предимствата на по-малко или никакъв кофраж, удобна и бърза конструкция и голям потенциал за промоция. Подходящ е за рамкови греди, колони и подове на многоетажни или високи сгради с големи натоварвания, индустриална сграда колони и подове и др.

д) Болтова връзка с висока якост и технология за заваряване. Болтовете с висока якост предават напрежението чрез триене и се състоят от три части: болтове, гайки и шайби. Високоякостната болтова връзка има предимствата на проста конструкция, гъвкав демонтаж, висока носеща способност, добра устойчивост на умора и самозаключване и висока безопасност. Той замени занитването и частичното заваряване в проекта и се превърна в основен метод на свързване при производството и монтажа на стоманени конструкции. За стоманени компоненти и дебели плочи, произведени в работилницата, трябва да се използва автоматично заваряване под флюс с многожична дъга, а дъската на кутията-колона трябва да използва електрозаваряване с шлака с топяща се дюза и други технологии. При монтажа и строителството на място трябва да се използва полуавтоматична заваръчна технология, заваръчна тел с флюсова сърцевина с газова защита и технология за заваръчна тел със самозащитена флюсова сърцевина.

(f) Технология за защита на стоманената конструкция. Защитата на стоманените конструкции включва противопожарна, антикорозионна и ръждясваща защита. Като цяло не е необходимо да се извършва обработка против ръжда след обработката на огнеупорното покритие, но все пак трябва да се извърши антикорозионна обработка в сгради с корозивен газ. Има много видове битови огнезащитни покрития, като серия TN, MC-10 и др. Сред тях огнезащитните покрития MC-10 включват алкидна емайлирана боя, хлорирана гумена боя, флуорокаучукова боя и хлоросулфонирана боя. В конструкцията трябва да се избере подходящото покритие и дебелина на покритието според типа стоманена конструкция, изискванията за степен на огнеустойчивост и екологичните изисквания.

5. Цели и мерки на стоманената конструкция:

Инженерингът на стоманени конструкции включва широк спектър от технически трудности и трябва да следва националните и индустриалните стандарти при популяризиране и приложение. Местните строителни административни отдели трябва да обърнат внимание на изграждането на етапа на специализация на инженеринга на стоманени конструкции, да организират обучението на екипи за проверка на качеството и своевременно да обобщават работните практики и новите технологични приложения. Колежите и университетите, дизайнерските отдели и строителните предприятия трябва да ускорят обучението на инженерни техници за стоманени конструкции и да насърчават зрялата технология на CAD за стоманени конструкции. Масовата академична група трябва да си сътрудничи с разработването на технологии за стоманени конструкции, да извършва обширни академични обмени и обучителни дейности в страната и чужбина и активно да подобрява общото ниво на технологията за проектиране, производство, строителство и монтаж на стоманени конструкции и може да бъде възнаградена в близкото бъдеще.

6. Методът на свързване на стоманената конструкция

Има три вида методи на свързване на стоманени конструкции: заваръчна връзка, болтова връзка и връзка с нитове.

(a), Връзка със заваръчен шев

Свързването на заваръчния шев е частично да стопи електрода и заваръчния шев от топлината, генерирана от дъгата, и след това да кондензира в заваръчен шев след охлаждане, така че да свърже заваръчния шев като цяло.

Предимства: без отслабване на секцията на компонента, спестяване на стомана, проста структура, удобно производство, висока твърдост на връзката, добро уплътняване, лесна за използване автоматична работа при определени условия и висока производствена ефективност.

Недостатъци: Термично засегнатата зона на стоманата в близост до заваръчния шев поради високата температура на заваряване може да бъде крехка в някои части; по време на процеса на заваряване стоманата е подложена на неравномерно разпределена висока температура и охлаждане, което води до остатъчно напрежение при заваряване и остатъчна деформация на конструкцията. Носеща способност, твърдост и производителност имат определено влияние; поради високата твърдост на заварената конструкция, локалните пукнатини лесно се разширяват до цели, след като се появят, особено при ниски температури. Могат да се появят дефекти, които намаляват якостта на умора.

(b), Болтова връзка

Болтовата връзка е за свързване на съединителите в едно тяло чрез болтове, като крепежни елементи. Има два вида болтови съединения: обикновени болтови съединения и болтови съединения с висока якост.

Предимства: прост процес на изграждане и удобен монтаж, особено подходящ за монтаж и свързване на място и лесен за разглобяване, подходящ за конструкции, които изискват монтаж и демонтаж и временни връзки.

Недостатъци: необходимо е да се отварят отвори на плочата и да се подравняват отворите при сглобяване, което увеличава натоварването на производството и изисква висока точност на производството; отворите за болтове също така отслабват напречното сечение на компонентите и свързаните части често трябва да се припокриват една с друга или да добавят спомагателни връзки. Плоча (или ъглова стомана), така че конструкцията е по-сложна и струва повече стомана.

(c), Нитова връзка

Връзката с нитове е нит с полукръгла сглобяема глава в единия край и прътът за пирони бързо се вкарва в отвора за пирона на свързващото парче след изгаряне в червено, а след това другият край се занитва в глава за пирони с нит пистолет, за да стегне връзката. твърдо.

Предимства: нитовото предаване на сила е надеждно, пластичността и здравината са добри, качеството е лесно за проверка и гаранция и може да се използва за тежки и директно носещи конструкции с динамично натоварване.

Недостатъци: Процесът на занитване е сложен, производствените разходи са труд и материал, а интензивността на труда е висока, така че основно е заменен от заваряване и високоякостни болтови връзки.

7. Заваръчна връзка

(А) Метод на заваряване

Често използваният метод за заваряване на стоманени конструкции е електродъгово заваряване, включително ръчно дъгово заваряване, автоматично или полуавтоматично дъгово заваряване и заваряване в защитен газ.

Ръчното дъгово заваряване е най-често използваният метод за заваряване в стоманени конструкции, с просто оборудване и гъвкава и удобна работа. Условията на труд обаче са лоши, производствената ефективност е по-ниска от тази на автоматичното или полуавтоматичното заваряване, а променливостта на качеството на заварката е голяма, което зависи до известна степен от техническото ниво на заварчика.

Качеството на заваръчния шев при автоматично заваряване е стабилно, вътрешните дефекти на заваръчния шев са по-малко, пластичността е добра и якостта на удар е добра, което е подходящо за заваряване на дълги директни заварки. Полуавтоматичното заваряване е подходящо за заваряване на криви или заварки с всякаква форма поради ръчна работа. Автоматичното и полуавтоматичното заваряване трябва да използва заваръчна тел и флюс, подходящи за основния метал, заваръчната тел трябва да отговаря на изискванията на националните стандарти, а потокът трябва да се определя според изискванията на процеса на заваряване.

Заваряването в защитен газ използва газ от инертен газ (или CO2) като защитна среда на дъгата, за да изолира разтопения метал от въздуха, за да поддържа процеса на заваряване стабилен. Нагряването на дъгата при заваряване в защитен газ е концентрирано, скоростта на заваряване е бърза и дълбочината на проникване е голяма, така че якостта на заваръчния шев е по-висока от тази на ръчното заваряване. И добра пластичност и устойчивост на корозия, подходящи за заваряване на дебели стоманени плочи.

б), Формата на заваръчния шев

Формата на свързване на заваръчния шев може да бъде разделена на четири форми: челно съединение, препокриващо съединение, Т-образно съединение и ъглово съединение според взаимното положение на свързаните компоненти. Заваръчните шевове, използвани за тези връзки, са в две основни форми, челни заварки и ъглови заварки. В конкретното приложение той трябва да бъде избран според силата на връзката, съчетана с условията на производство, монтаж и заваряване.

(В) Заваръчна структура

1. Челно заваряване

Челните заварки предават силата директно, гладко и нямат значителна концентрация на напрежение, така че имат добри механични характеристики и са подходящи за свързване на компоненти, носещи статични и динамични натоварвания. Въпреки това, поради изискванията за високо качество на челните заварки, заваръчната междина между заварките е строга и обикновено се използва във фабрично направени връзки.

2. Ъглова заварка

Формата на ъглови заварки: ъглови заварки могат да бъдат разделени на странични ъглови шевове, успоредни на посоката на действие на силата, и предни ъглови шевове, перпендикулярни на посоката на действие на силата и косо пресичащи посоката на действие на силата според посоката на тяхната дължина и посоката на действие на външната сила . наклонени ъглови заварки и околни заварки.

Формата на напречното сечение на заваръчния шев се разделя на обикновен тип, тип плосък наклон и тип дълбоко проникване. Hf на фигурата се нарича размер на ъгловия шев на ъгловия шев. Съотношението на страната на крака на обикновения участък е 1:1, което е подобно на равнобедрен правоъгълен триъгълник, а линията за предаване на сила е огъната по-силно, така че концентрацията на напрежение е сериозна. За структурата, носеща директно динамичното натоварване, за да се направи предаването на силата гладко, предната ъглова заварка трябва да приеме типа плосък наклон със съотношение на размера на двата ъгли ръба 1:1.5 (дългата страна трябва да следва посоката на вътрешна сила), а страничната ъглова заварка трябва да приеме съотношение 1. : 1 дълбоко проникване.

8. Болтова връзка

(А). Структурата на обикновената болтова връзка

Формата и спецификацията на обикновените болтове

Общата форма, използвана от стоманената конструкция, е голямата шестоъгълна глава и нейният код е представен от буквата M и номиналния и диаметър (mm). M18, M20, M22, M24 обикновено се използват в инженерството. Съгласно международните стандарти, болтовете са еднакво представени от техните степени на производителност, като „клас 4.6“, „клас 8.8“ и т.н. Числото преди десетичната запетая показва минималната якост на опън на материала на болта, като например „4“ за 400N/mm2 и „8“ за 800N/mm2. Числата след десетичната запетая (0.6, 0.8) показват коефициента на провлачване на материала на болта, т.е. съотношението на границата на провлачане към минималната якост на опън.

Според точността на обработка на болтовете обикновените болтове са разделени на три нива: A, B и C.

Болтовете от клас A и B (рафинирани болтове) са изработени от стомана клас 8.8, струговани от машинни инструменти, с гладки повърхности и точни размери и са оборудвани с отвори от клас I (т.е. отворите за болтове са пробити или разширени на сглобени компоненти, стената на отвора е гладка и отворът е точен). Поради високата си точност на обработка, близък контакт със стената на отвора, малка деформация на връзката и добри механични характеристики, той може да се използва за връзки с големи сили на срязване и опън. Въпреки това, той е по-трудоемък и скъп за производство и монтаж, така че се използва по-малко в стоманени конструкции.

Болтовете клас C (груби болтове) са изработени от стомана клас 4.6 или 4.8, груба обработка и размерът не е достатъчно точен. Необходими са само отвори от тип II (т.е. отворите за болтовете се пробиват на една част наведнъж или се пробиват без свредло. Обикновено диаметърът на отвора е по-голям от този на болтовете. Диаметърът на пръта е с 1~2 mm по-голям). Когато силата на срязване се предава, деформацията на връзката е голяма, но производителността на предаване на силата на опън все още е добра, операцията не изисква специално оборудване и цената е ниска. Обикновено се използва за болтови връзки при опън и вторични срязващи връзки в конструкции, които са статично или индиректно динамично натоварени.

Подреждане на обикновени болтови връзки

Подредбата на болтовете трябва да бъде проста, еднаква и компактна, за да отговаря на изискванията за сила, а структурата трябва да е разумна и лесна за инсталиране. Има два вида подреждане: едно до друго и шахматно (както е показано на фигурата). Паралелът е по-прост, а шахматно е по-компактен.

(B). Характеристики на напрежението на обикновените болтови съединения

• Срязваща болтова връзка
• Опъваща болтова връзка
• Болтова връзка с издърпване и срязване

(° С). Характеристики на напрежението на високоякостни болтове

Болтовите съединения с висока якост могат да бъдат разделени на тип триене и тип натиск според изискванията за дизайн и сила. Когато фрикционната връзка е подложена на срязване, максималното съпротивление на триене може да възникне между плочите, когато външната сила на срязване достигне граничното състояние; когато възникне относително приплъзване между плочите, се счита, че връзката е неуспешна и е повредена. Когато връзката, носеща натиск, се срязва, се оставя да се преодолее силата на триене и се получава относителното приплъзване между плочите, след което външната сила може да продължи да се увеличава и крайната повреда на срязването на винта или опорното налягане на стената на отвора е граничното състояние.

Henan Steel Structure Engineering Technology Co., Ltd. е специализирана в изграждането на цехове за стоманени конструкции, складове, работилници и други проекти и може да предостави оферти, визуализации, монтажни чертежи и други услуги според бюджета. За повече въпроси, моля консултирайте се с нашия професионален екип.

Препоръчителна четене