结构选型与结构布置
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精i确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。(无论结构软件如何强大,扎实的结构概念和力学分析,及可靠的手算能力,才是过硬的素质。)
钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。
结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。屋面上雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型src柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。(把受力单元尽可能的向结构外围布置,是充分利用材料性能的关键,就像中空的竹子一样,所以外强内弱很重要。)
结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。 否则应考虑结构的扭转。 结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。
框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
檩条的安装
薄壁型钢檩条,由于重量轻,安装时可用起重机或人力吊升。当安装完一个单元的钢柱、屋面梁后,即可进行屋面檩条安装,安装时直接用螺栓连接在檩条托板上。檩条的安装误差应在5mm以内。
屋面板的安装
(1)屋面板安装:屋面板的安装根据现场主钢构的吊装完成情况,从一端山墙开始,向另一端山墙方向推进,严格按施工图纸进行排列,严禁错放、漏放。在施工开始时必须用操作平台过渡,使之与屋面平行。在施工过程中一定要拉线安装,使屋面板的坡度方向始终与屋脊保持垂直,对于不同坡向的波峰投影必须成一线,否则将导致屋脊板无法安装。屋面板的长度最i好一次成型,尽量避免横向搭接。另外屋面板搬运及吊装时应做到轻拿轻放,不得造成屋面板皱褶,应避免划痕,损坏表面油漆。
(2)屋脊的安装:屋面板端处另设连接件,封口放好扣板之前先打好密封胶,然后上面再加封条压紧。屋脊中心用碎保温棉充满填实,屋脊板与屋脊板之间用白胶在搭接处密封。
(3)泛水板的安装:安装之前仔细弄清泛水板节点的施工工艺,在结构线处按长度现场切割泛水板,用软管密封胶作密封装置,从泛水板到支撑角钢的安装必须采用封胶。泛水板饰边应做到搭接方向正确、牢固、线条垂直、防水效果好。
钢结构网架杆件是网架工程中主要使用的网架配件之一,网架工程在完成后,是要对杆件进行检验工作的。下面我们就一起来了解下杆件的制作和检验要求:
杆件的制作:
在焊接球网架中杆件与球体直接焊接,而在螺栓球网架中杆件是通过螺栓与球体连接,杆件除本身的钢管之外,还包括组成杆件的封板、锥头、套筒和高强度螺栓。因此,在考虑杆件的焊接收缩量时,杆件应作为为整体来考虑,其允许偏差值是指组合偏差。
杆件的检验:
《网架结构工程质量检验评定标准》JGJ78-91对杆件本身及组成杆件的部件的质量检验标准,分别按保证项目和允许偏差项目进行了控制。