8 Coñecementos básicos sobre a estrutura de aceiro

Nos últimos anos, o proceso de urbanización é cada vez máis rápido, e o edificio de estrutura de aceiro prefabricado industria conseguiu un desenvolvemento sen precedentes. As persoas teñen requisitos cada vez máis elevados de viabilidade e seguridade dos edificios. Na moderna enxeñaría da construción, deseño da estrutura de aceiro ten certas vantaxes, e a súa aplicación na construción é cada vez máis extensa. Combinado con anos de experiencia laboral, K-home resumiu 8 coñecementos básicos profesionais sobre a estrutura de aceiro, o contido é longo, lea pacientemente:

1.As características da estrutura de aceiro:

1. A estrutura de aceiro é lixeira
2. Alta fiabilidade do traballo de estrutura de aceiro
3. O aceiro ten unha boa resistencia ás vibracións (choque) e resistencia ao impacto
4. A estrutura de aceiro pódese montar con precisión e rapidez
5. É doado facer unha estrutura selada
6. A estrutura de aceiro é fácil de corroer
7. Escasa resistencia ao lume da estrutura de aceiro

2. Graos e propiedades das estruturas de aceiro de uso común

1. Aceiro estrutural ao carbono: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, etc.
2. Aceiro estrutural de baixa aliaxe de alta resistencia
3. Aceiro estrutural ao carbono de alta calidade e aceiro estrutural de aliaxe
4. Aceiro de uso especial

3. Principios de selección de materiais para estruturas de aceiro

O principio de selección de materiais da estrutura de aceiro é garantir a capacidade de carga da estrutura de carga e evitar fallas fráxiles en determinadas condicións. Considérase amplamente segundo a importancia da estrutura, as características de carga, a forma estrutural, o estado de tensión, o método de conexión, o espesor do aceiro e o ambiente de traballo. de.

Os catro tipos de aceiro propostos no "Código de deseño de estruturas de aceiro" GB50017-2003 son os tipos "adecuados" e son a primeira opción cando as condicións o permiten. Non está prohibido o uso doutros tipos, sempre que o aceiro utilizado cumpra os requisitos da especificación.

En cuarto lugar, o principal contido técnico da estrutura de aceiro:

(a) Tecnoloxía de estruturas de aceiro de gran altura. Segundo a altura do edificio e os requisitos de deseño, utilízanse respectivamente o cadro, o soporte do cadro, o cilindro e a estrutura do cadro xigante, e os compoñentes poden ser de aceiro, formigón armado ríxido ou formigón de tubos de aceiro. Os membros de aceiro son lixeiros e dúctiles e pódense soldar ou laminar, o que é axeitado para edificios de gran altura; os membros ríxidos de formigón armado teñen unha alta rixidez e boa resistencia ao lume, e son axeitados para edificios de mediana e alta altura ou estruturas de fondo; O formigón de tubos de aceiro é fácil de construír, só para estruturas de columnas.

(b) Tecnoloxía da estrutura de aceiro espacial. A estrutura de aceiro espacial ten as vantaxes de ser lixeira, alta rixidez, aparencia fermosa e rápida velocidade de construción. A reixa plana de articulación esférica, a reixa de sección variable multicapa e a carcasa reticulada cun tubo de aceiro como vara son os tipos estruturais con maior cantidade de estrutura de aceiro espacial no meu país. Ten as vantaxes dunha gran rixidez do espazo e un baixo consumo de aceiro e pode proporcionar CAD completo nos procedementos de deseño, construción e inspección. Ademais da estrutura de reixa, tamén hai estruturas de cable de suspensión de gran tramo e estruturas de cable-membrana en estruturas espaciais.

(c) Tecnoloxía de estruturas de aceiro lixeiro. Realízase unha nova forma estrutural formada por muros e envolventes do tellado con placas de aceiro de cor clara. Un sistema de estrutura de aceiro lixeiro composto por vigas de parede de aceiro en forma de H de paredes finas de gran sección e correas de tellado soldadas ou laminadas por placas de aceiro superiores a 5 mm, aceiro redondo feito de sistemas de soporte flexibles e conexións de parafuso de alta resistencia. 30 m ou máis, a altura pode alcanzar máis de dez metros e pódense instalar grúas lixeiras. A cantidade de aceiro empregada é de 20-30 kg/m2. Agora hai procedementos de deseño estandarizados e empresas de produción especializadas, con boa calidade de produto, velocidade de instalación rápida, lixeiro, baixo investimento e a construción non está limitada polas estacións, apta para todo tipo de plantas industriais lixeiras.

(d) Tecnoloxía de estruturas compostas de aceiro e formigón. A estrutura portante da viga e da columna composta por seccións de aceiro ou xestión de aceiro e compoñentes de formigón é unha estrutura composta de aceiro e formigón, e o seu rango de aplicación foise ampliando nos últimos anos. A estrutura composta ten as vantaxes do aceiro e do formigón, cunha alta resistencia global, boa rixidez e bo rendemento sísmico. Cando se usa a estrutura exterior de formigón, ten unha mellor resistencia ao lume e á corrosión. Os membros estruturais combinados poden xeralmente reducir a cantidade de aceiro entre un 15 e un 20%. O chan composto e os compoñentes tubulares de aceiro recheos de formigón tamén teñen as vantaxes de contar con menos ou ningún encofrado, unha construción cómoda e rápida e un gran potencial de promoción. É adecuado para vigas, columnas e pisos de edificios de varios pisos ou de gran altura con grandes cargas, nave industrial columnas e pisos, etc.

(e) Conexión de parafusos de alta resistencia e tecnoloxía de soldadura. Os parafusos de alta resistencia transmiten tensión a través da fricción e están compostos por tres partes: parafusos, porcas e arandelas. A conexión de parafuso de alta resistencia ten as vantaxes dunha construción sinxela, desmontaxe flexible, alta capacidade de carga, boa resistencia á fatiga e autobloqueo e alta seguridade. Substituíu o remachado e a soldadura parcial no proxecto e converteuse no principal método de conexión na produción e instalación de estruturas de aceiro. Para os compoñentes de aceiro e as placas grosas fabricadas no taller, débese empregar a soldadura automática por arco de fíos mergullados, e a tablilla de columnas de caixa debe usar soldadura de escouras eléctricas con boquilla de fusión e outras tecnoloxías. Na instalación e construción de campo, débese utilizar tecnoloxía de soldadura semiautomática, fío de soldadura con núcleo de fluxo protexido con gas e tecnoloxía de fío de soldadura con núcleo de fluxo autoprotexido.

(f) Tecnoloxía de protección da estrutura de aceiro. A protección das estruturas de aceiro inclúe a prevención de incendios, a anticorrosión e a prevención da ferruxe. Xeralmente, non é necesario facer un tratamento anticorrosivo despois do tratamento de revestimento ignífugo, pero aínda ten que ser un tratamento anticorrosión en edificios con gas corrosivo. Hai moitos tipos de revestimentos ignífugos domésticos, como a serie TN, MC-10, etc. Entre eles, os revestimentos ignífugos MC-10 inclúen pintura de esmalte alquídico, pintura de caucho clorado, pintura de caucho fluorado e pintura clorosulfonada. Na construción, o revestimento e o grosor do revestimento adecuados deben seleccionarse segundo o tipo de estrutura de aceiro, os requisitos de grao de resistencia ao lume e os requisitos ambientais.

5. Obxectivos e medidas da estrutura de aceiro:

A enxeñaría de estruturas de aceiro implica unha ampla gama de dificultades técnicas e debe seguir as normas nacionais e industriais na súa promoción e aplicación. Os departamentos administrativos de construción locais deben prestar atención á construción da etapa de especialización da enxeñaría de estruturas de aceiro, organizar a formación dos equipos de inspección de calidade e resumir as prácticas de traballo e as aplicacións de novas tecnoloxías de forma oportuna. As facultades e universidades, os departamentos de deseño e as empresas de construción deben acelerar a formación dos técnicos de enxeñería de estruturas de aceiro e promover a tecnoloxía madura do CAD de estruturas de aceiro. O grupo académico masivo debe cooperar co desenvolvemento da tecnoloxía de estruturas de aceiro, realizar amplos intercambios académicos e actividades de formación no país e no estranxeiro, mellorar activamente o nivel xeral de deseño, produción, construción e tecnoloxía de instalación de estruturas de aceiro, e pode ser recompensado en o futuro próximo.

6. O método de conexión da estrutura de aceiro

Existen tres tipos de métodos de conexión para estruturas de aceiro: conexión de soldadura, conexión de parafuso e conexión de remaches.

(a), Conexión de soldadura

A conexión da costura de soldadura consiste en fundir parcialmente o electrodo e a soldadura pola calor xerada polo arco, e despois condensar nunha soldadura despois do arrefriamento, para conectar a soldadura no seu conxunto.

Vantaxes: sen debilitamento da sección de compoñentes, aforro de aceiro, estrutura sinxela, fabricación cómoda, alta rixidez da conexión, bo rendemento de selado, operación automática fácil de usar en determinadas condicións e alta eficiencia de produción.

Desvantaxes: a zona afectada pola calor do aceiro preto da soldadura debido á alta temperatura da soldadura pode ser fráxil nalgunhas partes; durante o proceso de soldadura, o aceiro está sometido a altas temperaturas e arrefriamento distribuídos de forma desigual, o que resulta en tensión residual de soldadura e deformación residual da estrutura. A capacidade de carga, a rixidez e o rendemento teñen un certo impacto; debido á alta rixidez da estrutura soldada, as gretas locais son fáciles de expandir ao conxunto unha vez que se producen, especialmente a baixas temperaturas. Poden producirse defectos que reducen a resistencia á fatiga.

(b), conexión de parafuso

A conexión atornillada é para conectar os conectores nun só corpo mediante parafusos, como fixadores. Hai dous tipos de conexións parafusadas: conexións parafusadas ordinarias e conexións parafusadas de alta resistencia.

Vantaxes: proceso de construción sinxelo e instalación cómoda, especialmente axeitado para a instalación e conexión do sitio, e fácil de desmontar, axeitado para estruturas que requiren montaxe e desmontaxe e conexións temporais.

Desvantaxes: é necesario abrir buratos na placa e aliñar os buratos ao montar, o que aumenta a carga de traballo de fabricación e require unha alta precisión de fabricación; os orificios dos parafusos tamén debilitan a sección transversal dos compoñentes, e as partes conectadas adoitan ter que solaparse ou engadir conexións auxiliares. Chapa (ou ángulo de aceiro), polo que a estrutura é máis complicada e custa máis aceiro.

(c), conexión de remaches

A conexión do remache é un remache cunha cabeza prefabricada semicircular nun extremo, e a varilla do cravo insírese rapidamente no orificio do cravo da peza de conexión despois de queimar vermello e, a continuación, o outro extremo está remachado nunha cabeza do cravo cun remache. arma para facer a conexión estreita. sólido.

Vantaxes: a transmisión da forza remachada é fiable, a plasticidade e a dureza son boas, a calidade é fácil de comprobar e garantir, e pódese usar para estruturas de carga dinámica pesadas e que soportan directamente.

Desvantaxes: o proceso de remachado é complicado, o custo de fabricación é man de obra e material e a intensidade do traballo é alta, polo que foi substituído basicamente por soldadura e conexións de parafusos de alta resistencia.

7. Conexión de soldadura

(A) Método de soldadura

O método de soldadura comúnmente utilizado para estruturas de aceiro é a soldadura por arco, incluíndo a soldadura manual por arco, a soldadura por arco automática ou semiautomática e a soldadura blindada con gas.

A soldadura manual por arco é o método de soldadura máis utilizado nas estruturas de aceiro, cun equipamento sinxelo e un funcionamento flexible e cómodo. Non obstante, as condicións laborais son pobres, a eficiencia de produción é inferior á da soldadura automática ou semiautomática e a variabilidade da calidade da soldadura é grande, o que depende en certa medida do nivel técnico do soldador.

A calidade da soldadura automática é estable, os defectos internos da soldadura son menores, a plasticidade é boa e a resistencia ao impacto é boa, o que é axeitado para soldar longas soldaduras directas. A soldadura semiautomática é adecuada para soldar curvas ou soldaduras de calquera forma debido á operación manual. A soldadura automática e semiautomática debe usar fío de soldadura e fluxo axeitado para o metal principal, o fío de soldadura debe cumprir os requisitos das normas nacionais e o fluxo debe determinarse segundo os requisitos do proceso de soldadura.

A soldadura con gas protexido usa gas inerte (ou CO2) como medio protector do arco para illar o metal fundido do aire para manter estable o proceso de soldadura. O quecemento do arco da soldadura protexida con gas está concentrado, a velocidade de soldadura é rápida e a profundidade de penetración é grande, polo que a forza da soldadura é maior que a da soldadura manual. E boa plasticidade e resistencia á corrosión, axeitado para a soldadura de chapas de aceiro groso.

(b), A Forma da Soldadura

O formulario de conexión de costura de soldadura pódese dividir en catro formas: xunta a tope, xunta de solapa, xunta en forma de T e xunta de filete segundo a posición mutua dos compoñentes conectados. As soldaduras utilizadas para estas conexións teñen dúas formas básicas, soldaduras a tope e soldaduras de filete. Na aplicación específica, debe seleccionarse segundo a forza da conexión, combinada coas condicións de fabricación, instalación e soldadura.

(C) Estrutura de soldadura

1. Soldadura a tope

As soldaduras a tope transmiten forza directamente, sen problemas e non teñen unha concentración significativa de tensión, polo que teñen un bo rendemento mecánico e son adecuadas para a conexión de compoñentes que soportan cargas estáticas e dinámicas. Non obstante, debido aos requisitos de alta calidade das soldaduras a tope, a brecha de soldadura entre as soldaduras é estrita e úsase xeralmente en conexións fabricadas en fábrica.

2. Soldadura de filete

A forma de soldaduras de filete: as soldaduras de filete pódense dividir en soldaduras de filete laterais paralelas á dirección de acción da forza e soldaduras de filete frontales perpendiculares á dirección de acción da forza e que cruzan oblicuamente a dirección de acción da forza segundo a dirección da súa lonxitude e a dirección da acción da forza externa. . soldaduras de filete inclinados e soldaduras circundantes.

A forma de sección transversal da soldadura de filete divídese en tipo ordinario, tipo de pendente plana e tipo de penetración profunda. O hf da figura chámase tamaño de filete da soldadura de filete. A proporción do lado da perna da sección ordinaria é de 1:1, que é semellante a un triángulo rectángulo isósceles, e a liña de transmisión de forza está dobrada de forma máis violenta, polo que a concentración de tensión é grave. Para a estrutura que soporta directamente a carga dinámica, para que a transmisión de forza sexa suave, a soldadura de filete frontal debe adoptar o tipo de pendente plana coa relación de tamaño dos dous bordos de filete 1:1.5 (o lado longo debe seguir a dirección do forza interna), e a soldadura de filete lateral debe adoptar a proporción de 1.: 1 de penetración profunda.

8. Conexión de parafuso

(A). Estrutura da conexión de parafuso ordinario

Forma e especificación dos parafusos ordinarios

A forma común utilizada pola estrutura de aceiro é o tipo de cabeza hexagonal grande, e o seu código está representado pola letra M e o nominal e diámetro (mm). M18, M20, M22, M24 úsanse habitualmente en enxeñaría. Segundo os estándares internacionais, os parafusos están representados uniformemente polos seus graos de rendemento, como "grado 4.6", "grado 8.8", etc. O número antes do punto decimal indica a resistencia mínima á tracción do material do parafuso, como "4" para 400N/mm2 e "8" para 800N/mm2. Os números despois do punto decimal (0.6, 0.8) indican a relación de fluencia do material do parafuso, é dicir, a relación entre o punto de fluencia e a resistencia mínima á tracción.

Segundo a precisión de mecanizado dos parafusos, os parafusos ordinarios divídense en tres niveis: A, B e C.

Os parafusos de grao A e B (parafusos refinados) están feitos de aceiro de grao 8.8, torneados por máquinas-ferramentas, con superficies lisas e dimensións precisas, e están equipados con buratos de clase I (é dicir, os buratos dos parafusos son perforados ou expandidos no compoñentes montados, a parede do burato é lisa e o burato é preciso). Debido á súa alta precisión de mecanizado, contacto estreito coa parede do burato, pequena deformación da conexión e bo rendemento mecánico, pódese usar para conexións con grandes forzas de cizallamento e tracción. Non obstante, é máis laborioso e custoso de fabricar e instalar, polo que se usa menos en estruturas de aceiro.

Os parafusos de grao C (parafusos ásperos) están feitos de aceiro de grao 4.6 ou 4.8, procesados ​​en bruto e o tamaño non é o suficientemente preciso. Só son necesarios os buratos de tipo II (é dicir, os buratos dos parafusos son perforados nunha soa parte á vez ou perforados sen un taladro. Xeralmente, o diámetro do burato é maior que o dos parafusos. O diámetro da varilla é 1 ~ 2 mm maior). Cando se transmite a forza de cizallamento, a deformación da conexión é grande, pero o rendemento da transmisión da forza de tracción aínda é bo, a operación non require equipos especiais e o custo é baixo. Úsase habitualmente para conexións aparafusadas en conexións de tensión e cizallamento secundario en estruturas que están estática ou indirectamente cargadas dinámicamente.

Disposición das conexións parafusadas ordinarias

A disposición dos parafusos debe ser simple, uniforme e compacta, para cumprir os requisitos de forza, e a estrutura debe ser razoable e fácil de instalar. Hai dous tipos de disposición: lado a lado e escalonada (como se mostra na figura). O paralelo é máis sinxelo e o escalonado é máis compacto.

(B). As características de tensión das conexións parafusadas ordinarias

• Conexión de parafuso de corte
• Conexión de parafuso de tensión
• Conexión de parafuso de cizalla

(C). As características de tensión dos parafusos de alta resistencia

As conexións parafusadas de alta resistencia pódense dividir en tipo de fricción e tipo de presión segundo os requisitos de deseño e forza. Cando a conexión de fricción está sometida a cizallamento, a máxima resistencia de rozamento pode producirse entre as placas cando a forza cortante externa alcanza o estado límite; cando se produce o deslizamento relativo entre as placas, considérase que a conexión fallou e está danada. Cando se corta a conexión de presión, permítese superar a forza de fricción e prodúcese o deslizamento relativo entre as placas, e entón a forza externa pode continuar aumentando e o fallo final do cizallamento do parafuso ou da presión da parede do burato. é o estado límite.

Henan Steel Structure Engineering Technology Co., Ltd está especializada na construción de talleres de estruturas de aceiro, almacéns, talleres e outros proxectos, e pode ofrecer presupostos, representacións, debuxos de instalación e outros servizos segundo o orzamento. Para máis preguntas, consulte co noso equipo profesional.

Lectura recomendada