钢结构节点设计
连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前,就应该对节点的形式有充分思考与确定。常常出现的一种情况是,最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致,这必须避免。按传力特性不同,节点分刚接,铰接和半刚接。初学者宜选择可以简单定量分析的前两者。常用的参考书[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式。
连接的不同对结构影响甚大。比如,有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题,但会产生较大转动, 不符合结构分析中的假定。会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。
连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法, 初学者可偏安全选用前者。设计手册中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用,比较方便。也可以使用结构软件的后处理部分来自动完成。
具体设计主要包括以下内容:
1、焊接: 对焊接焊缝的尺寸及形式等,规范有强制规定,应严格遵守。 焊条的选用应和被连接 金属材质适应。e43对应q235,e50对应q345。 q235与q345连接时,应该选择低强度的e43,而不是e50。
焊接设计中不得任意加大焊缝。 焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内容可查规范关于焊缝构造方面的规定。
2、栓接:
铆接形式,在建筑工程中,现已很少采用。
普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用。
高强螺栓,使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分承压型和摩擦型。两者计算方法不同。高强螺栓最i小规格m12。常用m16~m30。 超大规格的螺栓性能不稳定,设计中应慎重使用。
自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接。 国外在低层墙板式住宅中,也常用于主结构的连接。
3、连接板: 可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm。 然后验算净截面抗剪等。
4、梁腹板: 应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。
5、节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等。构件运到现场无法安装是初学者长犯的错误。此外,还应尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。
6、节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。 比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。
安装施工工艺
①.钢柱安装:吊装前首先确定构件吊点位置,确定绑扎方法,吊装时做好防护措施。钢柱起吊后,当柱脚距地脚螺栓约30-40CM时扶正,使柱脚的安装孔对准螺栓,缓慢落钩就位。经过初校待垂直偏差在20MM内,拧紧螺栓,临时固定即可脱钩。
②.钢梁吊装:钢梁吊装在柱子复核完成后进行,钢梁吊装时采用两点对称绑扎起吊就位安装。钢梁起吊后距柱基准面100MM时徐徐慢就位,待钢梁吊装就位后进行对接调整校正,然后固定连接。钢梁吊装时随吊随用经纬仪校正,有偏差随时纠正。
③.墙面檩条安装:檩条截面较小,重量较轻,采用一钩多吊或成片吊装的方法吊装。檩条的校正主要是间距尺寸及自身平直度。间距检查用样杆顺着檩条杆件之间来回移动,如有误差,放松或拧紧螺栓进行校正。平直度用拉线和钢尺检查校正,最后用螺栓固定。
钢结构防火漆施工质量主要存在的问题:防火漆是通过工程人员涂装施工成型于钢构件表面,才算完成钢结构防火漆的全过程。防火漆的施工也是防火漆二次生产的过程,如果施工不当也会影响钢结构防火漆工程的质量。施工中主要存在的问题,一是施工队伍不具备相应的施工资质,技术力量不弱。二是忽视基材的表面清理,影响防火漆的性能。三是施工前没有科学的施工方案,施工过程中不能严格按技术标准对施工质量进行检验。四是追求外观效果和光洁度,对涂层进行打磨或者在防火漆涂层外部涂刷普通装饰性涂料等,致使涂料的技术性能难以保证。五是防火漆的竣工验收仅仅是依靠肉眼观察和涂层厚度的检测,缺乏严格的验收标准和检测手段。