8 철강 구조에 대한 기본 지식

최근 도시화 과정은 점점 빨라지고 있으며, 조립식 강철 구조물 건물 산업은 유례없는 발전을 이루었습니다. 사람들은 건물의 실용성과 안전성에 대해 점점 더 높은 요구 사항을 가지고 있습니다. 현대건설공학에서는 철골 구조 설계 특정 장점이 있으며 건설 분야에서의 적용이 점점 더 광범위해지고 있습니다. 다년간의 업무 경험이 결합되어, K-home 강철 구조에 관한 8가지 전문 기본 지식을 요약했습니다. 내용이 길므로 인내심을 가지고 읽어보시기 바랍니다.

1. 강철 구조물의 특성:

1. 강철 구조는 경량입니다.
2. 철구조물 작업의 높은 신뢰성
3. 강철은 내진동성(충격) 및 내충격성이 우수합니다.
4. 철골 구조물을 정확하고 신속하게 조립할 수 있습니다.
5. 밀폐구조를 쉽게 만들 수 있다
6. 강철 구조물은 부식되기 쉽습니다.
7. 철 구조물의 내화성이 좋지 않음

2. 일반적으로 사용되는 철 구조물의 등급 및 특성

1. 탄소 구조용 강재: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 등
2. 저합금 고강도 구조용 강재
3. 고품질 탄소 구조용 강재 및 합금 구조용 강재
4. 특수 목적 강철

3. 철구조물 재료선택의 원칙

강철 구조물의 재료 선택 원리는 하중 지지 구조물의 지지력을 보장하고 특정 조건에서 취성 파손을 방지하는 것입니다. 구조의 중요도, 하중특성, 구조형태, 응력상태, 접합방법, 철골두께, 작업환경 등에 따라 종합적으로 고려됩니다. 의.

"철강 구조물 설계 규정" GB50017-2003에서 제안된 네 가지 강철 유형은 "적절한" 유형이며 조건이 허용될 때 첫 번째 선택입니다. 사용된 강철이 사양 요구 사항을 충족하는 한 다른 유형의 사용은 금지되지 않습니다.

넷째, 철강 구조의 주요 기술 내용:

(a) 초고층 철구조물 기술. 건물 높이 및 설계 요구 사항에 따라 프레임, 프레임 지지대, 실린더 및 거대 프레임 구조가 각각 사용되며 구성 요소는 강철, 강성 철근 콘크리트 또는 강철 튜브 콘크리트일 수 있습니다. 강철 부재는 가볍고 연성이 있으며 용접 또는 압연이 가능하므로 초고층 건물에 적합합니다. 견고한 철근 콘크리트 부재는 강성이 높고 내화성이 우수하며 중층 및 고층 건물 또는 바닥 구조물에 적합합니다. 강관콘크리트는 시공이 용이하며 기둥구조에만 사용됩니다.

(b) 우주강구조 기술. 우주강구조물은 경량, 고강성, 미려한 외관, 빠른 시공속도 등의 장점을 가지고 있습니다. 볼 조인트 플랫 그리드, 다층 가변 섹션 그리드 및 강관을 로드로 사용하는 망상 쉘은 우리나라에서 우주 강철 구조물의 양이 가장 많은 구조 유형입니다. 공간 강성이 크고 철강 소비량이 낮다는 장점이 있으며 설계, 시공 및 검사 절차에서 완벽한 CAD를 제공할 수 있습니다. 공간구조에는 그리드 구조 외에 장경간 현수 케이블 구조, 케이블막 구조 등이 있다.

(c) 경량 철골 구조 기술. 벽과 지붕 외피로 구성된 새로운 구조 형태는 밝은 색상의 강철판으로 만들어졌습니다. 5mm 이상의 강판으로 용접 또는 압연된 대형 단면의 얇은 벽 H형 강철 벽 빔과 지붕 도리, 유연한 지지 시스템으로 만들어진 원형 강철 및 고강도 볼트 연결로 구성된 경량 강철 구조 시스템입니다. 30m 이상, 높이는 20m 이상에 도달할 수 있으며, 소형 크레인을 설치할 수 있습니다. 사용된 강재의 양은 30~2kg/mXNUMX입니다. 이제 우수한 제품 품질, 빠른 설치 속도, 경량, 낮은 투자를 갖춘 표준화된 설계 절차와 전문 생산 기업이 있으며, 건설은 계절에 제한을 받지 않아 모든 종류의 경공업 플랜트에 적합합니다.

(d) 철근콘크리트 복합구조 기술. 형강 또는 철골관리와 콘크리트 부재로 구성된 보 및 기둥의 하중지지구조는 철근콘크리트 복합구조로서 최근 그 적용범위가 확대되고 있다. 복합구조는 강철과 콘크리트의 장점을 모두 갖고 있으며 전체 강도가 높고 강성이 좋으며 내진 성능이 좋습니다. 외부 콘크리트 구조물을 사용하면 내화성 및 내식성이 우수합니다. 결합된 구조 부재는 일반적으로 강철 양을 15~20%까지 줄일 수 있습니다. 합성 바닥과 콘크리트로 채워진 강철 관형 구성 요소는 거푸집 공사가 적거나 전혀 없고, 편리하고 빠른 시공이 가능하며, 홍보 잠재력이 크다는 장점도 있습니다. 하중이 큰 다층건물이나 고층건물의 골조보, 기둥, 바닥재에 적합하며, 산업 빌딩 기둥과 바닥 등

(e) 고강도 볼트 체결 및 용접 기술. 고강도 볼트는 마찰을 통해 응력을 전달하며 볼트, 너트, 와셔의 세 부분으로 구성됩니다. 고강도 볼트 연결은 간단한 구조, 유연한 해체, 높은 지지력, 우수한 피로 저항 및 자동 잠금, 높은 안전성 등의 장점을 가지고 있습니다. 이는 프로젝트에서 리벳팅 및 부분 용접을 대체했으며 철 구조물 생산 및 설치의 주요 연결 방법이 되었습니다. 작업장에서 만든 강철 부품 및 두꺼운 판의 경우 자동 다중 와이어 아크 수중 용접을 사용해야 하며 상자 기둥 판자는 용융 노즐 일렉트로 슬래그 용접 및 기타 기술을 사용해야 합니다. 현장 설치 및 시공에는 반자동 용접 기술, 가스 차폐 플럭스 코어 용접 와이어 및 자체 차폐 플럭스 코어 용접 와이어 기술을 사용해야합니다.

(f) 철골 구조 보호 기술. 강철 구조물의 보호에는 화재 예방, 부식 방지 및 녹 방지가 포함됩니다. 일반적으로 난연코팅 처리 후 방청처리를 할 필요는 없으나, 부식성 가스가 있는 건축물에서는 반드시 방청처리를 하여야 합니다. 국내 난연 도료에는 TN 시리즈, MC-10 등 다양한 종류가 있습니다. 그 중 MC-10 난연 도료에는 알키드 에나멜 도료, 염소계 고무 도료, 불소 고무 도료, 클로로술폰계 도료가 포함됩니다. 건축시에는 강철 구조 유형, 내화 등급 요구 사항 및 환경 요구 사항에 따라 적절한 코팅 및 코팅 두께를 선택해야 합니다.

5. 강철 구조물의 목적과 측정:

철강 구조 엔지니어링은 광범위한 기술적 어려움을 수반하며 홍보 및 적용 시 국가 및 산업 표준을 따라야 합니다. 지방 건설 행정 부서는 철골 구조 엔지니어링의 전문화 단계 건설에 주의를 기울여야 하며, 품질 검사 팀의 교육을 조직하고 적시에 작업 관행과 신기술 적용을 요약해야 합니다. 대학, 설계 부서 및 건설 기업은 철강 구조 엔지니어링 기술자 양성을 가속화하고 철강 구조 CAD의 성숙한 기술을 홍보해야 합니다. 대중학술단체는 철강구조 기술개발에 협력하고, 국내외에서 폭넓은 학술교류와 훈련활동을 수행하며, 철강구조 설계, 생산, 시공, 설치 기술 전반의 수준을 적극적으로 향상시켜 국내에서 포상받을 수 있다. 가까운 미래.

6. 철구조물의 연결방법

철구조물의 접합방법에는 용접접속, 볼트접속, 리벳접속의 3가지가 있다.

(a), 용접 심 연결

용접심 연결은 아크에 의해 발생한 열로 전극과 용접물을 부분적으로 녹인 후 냉각 후 응축하여 용접물을 전체적으로 연결하는 것입니다.

장점: 부품 단면의 약화 없음, 강철 절약, 간단한 구조, 편리한 제조, 높은 연결 강성, 우수한 밀봉 성능, 특정 조건에서 사용하기 쉬운 자동 작동 및 높은 생산 효율성.

단점: 높은 용접 온도로 인해 용접 근처 강철의 열 영향 영역이 일부 부품에서 부서지기 쉬울 수 있습니다. 용접 과정에서 강철은 고르지 않게 분포된 고온 및 냉각을 받아 용접 잔류 응력과 구조물의 잔류 변형이 발생합니다. 베어링 용량, 강성 및 성능은 일정한 영향을 미칩니다. 용접구조물의 강성이 높기 때문에 국부균열은 일단 발생하면 전체로 확대되기 쉽고, 특히 저온에서는 더욱 그렇습니다. 피로강도를 감소시키는 결함이 발생할 수 있습니다.

(b), 볼트 연결

볼트접합은 체결구 등 볼트를 통해 커넥터를 하나의 몸체로 연결하는 것입니다. 볼트 연결에는 일반 볼트 연결과 고강도 볼트 연결의 두 가지 유형이 있습니다.

장점: 시공 공정이 간단하고 설치가 편리하며 특히 현장 설치 및 연결에 적합하고 분해가 용이하며 조립 및 분해 및 임시 연결이 필요한 구조물에 적합합니다.

단점: 조립 시 플레이트에 구멍을 뚫고 구멍을 정렬해야 하므로 제조 작업량이 증가하고 높은 제조 정확도가 필요합니다. 볼트 구멍은 또한 구성 요소의 단면을 약화시키고 연결된 부품은 종종 서로 겹치거나 보조 연결을 추가해야 합니다. 플레이트(또는 앵글강)이므로 구조가 더 복잡해지고 철강 비용도 더 많이 듭니다.

(c), 리벳 연결

리벳접합은 한쪽 끝이 반원형의 조립식 머리를 갖는 리벳으로서 못봉을 붉게 태운 후 빠르게 연결편의 못구멍에 삽입한 후 다른 쪽 끝을 리벳으로 못머리에 리벳 체결한다 연결을 단단하게 만드는 총. 단단한.

장점: 리벳형 힘 전달이 안정적이고 가소성 및 인성이 우수하며 품질 확인 및 보증이 쉽고 무겁고 직접 베어링 동적 하중 구조에 사용할 수 있습니다.

단점: 리베팅 공정이 복잡하고 제조비용이 인건비와 자재비이며 노동집약도가 높아 기본적으로 용접과 고강도 볼트연결로 대체되어 왔다.

7. 용접 연결

(A) 용접 방법

철 구조물에 일반적으로 사용되는 용접 방법은 수동 아크 용접, 자동 또는 반자동 아크 용접, 가스 차폐 용접을 포함한 아크 용접입니다.

수동 아크 용접은 강철 구조물에서 가장 일반적으로 사용되는 용접 방법으로 장비가 간단하고 조작이 유연하고 편리합니다. 그러나 노동조건이 열악하고, 자동 또는 반자동 용접에 비해 생산효율이 낮으며, 용접 품질의 변동성이 커서 어느 정도 용접사의 기술 수준에 따라 달라집니다.

자동 용접의 용접 품질은 안정적이고 용접 내부 결함이 적으며 가소성이 좋고 충격 인성이 우수하여 긴 직접 용접 용접에 적합합니다. 반자동 용접은 수동 작업으로 인해 곡선 용접이나 모든 형태의 용접에 적합합니다. 자동 및 반자동 용접은 주금속에 적합한 용접 와이어와 플럭스를 사용해야 하며 용접 와이어는 국가 표준 요구 사항을 충족해야 하며 플럭스는 용접 공정 요구 사항에 따라 결정되어야 합니다.

가스 차폐 용접은 불활성 가스(또는 CO2) 가스를 아크의 보호 매체로 사용하여 용융 금속을 공기로부터 격리하여 용접 공정을 안정적으로 유지합니다. 가스차폐용접은 아크가열이 집중되어 용접속도가 빠르고 용입깊이가 크기 때문에 수동용접에 비해 용접강도가 높다. 가소성과 내식성이 우수하여 두꺼운 강판의 용접에 적합합니다.

(비), 용접의 형태

용접 이음새 연결 형태는 연결된 부품의 상호 위치에 따라 맞대기 이음, 랩 이음, T자 이음, 필렛 이음의 네 가지 형태로 나눌 수 있습니다. 이러한 연결에 사용되는 용접에는 맞대기 용접과 필렛 용접의 두 가지 기본 형태가 있습니다. 특정 응용 분야에서는 제조, 설치 및 용접 조건과 결합된 연결 강도에 따라 선택해야 합니다.

(C) 용접 구조

1. 맞대기 용접

맞대기 용접은 힘을 직접적으로 원활하게 전달하며 응력 집중이 크지 않아 기계적 성능이 좋고 정적 및 동적 하중을 받는 부품의 연결에 적합합니다. 그러나 맞대기 용접의 고품질 요구 사항으로 인해 용접물 간의 용접 간격이 엄격하며 일반적으로 공장에서 만든 연결에 사용됩니다.

2. 필렛 용접

필렛 용접의 형태 : 필렛 용접은 길이 방향과 외력 작용 방향에 따라 힘 작용 방향에 평행한 측면 필렛 용접과 힘 작용 방향에 수직이고 힘 작용 방향과 비스듬히 교차하는 전면 필렛 용접으로 나눌 수 있습니다. . 경사진 필렛 용접 및 주변 용접.

필렛 용접의 단면 형태는 일반형, 평경사형, 깊은 용입형으로 구분됩니다. 그림의 hf를 필렛 용접의 필렛 크기라고 합니다. 보통단면의 다리측 비율은 1:1로 이등변 직각삼각형과 유사하며, 힘 전달선이 더욱 격렬하게 휘어져 응력집중이 심하다. 동하중을 직접적으로 받는 구조의 경우 힘의 전달을 원활하게 하기 위해 전면 필렛 용접은 두 필렛 모서리의 크기 비율이 1:1.5인 플랫 슬로프형을 채택해야 합니다(긴 쪽이 필렛 방향을 따라야 함). 내력), 측면 필릿 용접은 1:1 깊은 용입 비율을 채택해야 합니다.

8. 볼트 연결

(A). 일반 볼트 연결의 구조

일반 볼트의 형태와 사양

철구조물에 사용되는 일반적인 형태는 대형 육각머리형이며, 코드는 문자 M과 호칭 및 직경(mm)으로 표시한다. M18, M20, M22, M24는 엔지니어링에서 일반적으로 사용됩니다. 국제 표준에 따르면 볼트는 "4.6등급", "8.8등급" 등과 같은 성능 등급으로 균일하게 표시됩니다. 소수점 앞의 숫자는 4N/mm400의 경우 "2", 8N/mm800의 경우 "2"과 같이 볼트 재질의 최소 인장 강도를 나타냅니다. 소수점 이하의 숫자(0.6, 0.8)는 볼트 재질의 항복비, 즉 최소인장강도에 대한 항복점의 비를 나타낸다.

볼트의 가공 정밀도에 따라 일반 볼트는 A, B, C의 세 가지 수준으로 구분됩니다.

A급 및 B급 볼트(정제 볼트)는 8.8급 강철로 만들어 공작 기계로 가공하고 표면이 매끄럽고 치수가 정확하며 XNUMX급 구멍이 장착되어 있습니다(즉, 볼트 구멍이 구멍에 뚫려 있거나 확장되어 있음). 조립된 구성 요소, 구멍 벽이 매끄럽고 구멍이 정확합니다. 높은 가공 정확도, 구멍 벽과의 밀착, 작은 연결 변형, 우수한 기계적 성능으로 인해 전단력과 인장력이 큰 연결에 사용할 수 있습니다. 그러나 제조 및 설치에 노동집약적이고 비용이 많이 들기 때문에 철구조물에는 덜 사용됩니다.

C급 볼트(러프볼트)는 4.6급 또는 4.8급 강재로 제작되어 거칠게 가공되어 사이즈가 정확하지 않습니다. 유형 II 구멍만 필요합니다(즉, 볼트 구멍은 한 번에 단일 부품에 펀칭되거나 드릴 없이 드릴링됩니다. 일반적으로 구멍 직경은 볼트 직경보다 큽니다. 로드 직경은 1~2mm 더 큽니다). 전단력이 전달되면 연결 변형은 크지만 인장력 전달 성능은 여전히 ​​양호하고 작업에 특별한 장비가 필요하지 않으며 비용이 저렴합니다. 정적 또는 간접적으로 동적으로 하중을 받는 구조물의 인장 및 XNUMX차 전단 연결의 볼트 연결에 일반적으로 사용됩니다.

일반 볼트 연결의 배열

볼트 배열은 힘 요구 사항을 충족하기 위해 단순하고 균일하며 컴팩트해야 하며 구조는 합리적이고 설치가 쉬워야 합니다. 배열에는 나란히 배열과 엇갈리게 배열(그림 참조)의 두 가지 유형이 있습니다. 병렬은 더 간단하고, 스태거는 더 컴팩트합니다.

(비). 일반 볼트 연결의 응력 특성

• 전단 볼트 연결
• 텐션볼트 연결
• 풀-시어 볼트 연결

(씨). 고강도 볼트의 응력 특성

고강도 볼트 연결은 설계 및 힘 요구 사항에 따라 마찰 유형과 압력 유형으로 나눌 수 있습니다. 마찰 연결이 전단될 때 외부 전단력이 한계 상태에 도달하면 플레이트 사이에 최대 마찰 저항이 발생할 수 있습니다. 플레이트 사이에 상대적인 미끄러짐이 발생하면 연결이 실패하고 손상된 것으로 간주됩니다. 압력 베어링 연결이 전단되면 마찰력이 극복되고 플레이트 사이의 상대 미끄러짐이 발생하여 외력이 계속 증가하여 나사 전단 또는 구멍 벽 베어링 압력이 궁극적으로 실패할 수 있습니다. 한계상태이다.

허난 철강 구조 엔지니어링 기술 유한 회사는 철강 구조 작업장, 창고, 작업장 및 기타 프로젝트 건설을 전문으로 하며 예산에 따라 견적, 렌더링, 설치 도면 및 기타 서비스를 제공할 수 있습니다. 더 궁금한 사항은 당사 전문팀에 문의하시기 바랍니다.

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