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文檔簡介
高層鋼結(jié)構(gòu)施工
第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)構(gòu)件
一、主鋼材的品種和牌號鋼材的品種繁多,性能各異,在鋼結(jié)構(gòu)中采用的鋼材主要有二個種類,一是碳素結(jié)構(gòu)鋼(或稱普通碳素鋼),二是低合金結(jié)構(gòu)鋼。低合金鋼因含有錳、釩等合金元素而具有較高的強(qiáng)度。碳素結(jié)構(gòu)鋼根據(jù)現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700-88)的規(guī)定,將碳素結(jié)構(gòu)鋼分為Q195、Q215、Q235、Q255、Q2755種牌號。其中,Q是屈服強(qiáng)度的代號,后面數(shù)字表示屈服強(qiáng)度的大小,單位為MPa.Q235分類:按質(zhì)量等級分;按脫氧程度不同分二、連接材料
鋼結(jié)構(gòu)的連接是通過一定的方式將各個桿件連成整體。桿件間要保證正確的相互位置,以保證傳力和使用要求,連接部位應(yīng)有足夠的靜力強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。因此,連接是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中重要的環(huán)節(jié),鋼結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)符合安全可靠、節(jié)省鋼材、構(gòu)造簡單和施工方便的原則。
鋼結(jié)構(gòu)的連接方法分為鉚接、焊接、普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓連接,依據(jù)連接方法的不同,連接材料分為以下幾種。
1、鉚釘
2、普通螺栓
3、高強(qiáng)度螺栓
4、焊接材料:焊接材料主要有電焊條、焊絲及焊劑。三、高層鋼結(jié)構(gòu)材料選用的基本要求(一)鋼材選用的原則
鋼材選用的原則是:既能使結(jié)構(gòu)安全可靠和滿足使用要求,又要最大可能節(jié)約鋼材和降低造價。不同使用條件,應(yīng)當(dāng)有不同的質(zhì)量要求。在一般結(jié)構(gòu)中當(dāng)然不宜輕易地選用優(yōu)質(zhì)鋼材,而在主要的結(jié)構(gòu)中更不能盲目地選用質(zhì)量很差的鋼材。就鋼材的力學(xué)性能來說,屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度、伸長率、冷彎性能、沖擊韌性等各項(xiàng)指標(biāo),是從各個不同的方面來衡量鋼材質(zhì)量的指標(biāo),在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時,應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),選用適宜的鋼材。鋼材選擇是否合適,不僅是一個經(jīng)濟(jì)問題,而且關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全和使用壽命。
選定鋼材時應(yīng)考慮下列結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)的類型及重要性
由于使用條件、結(jié)構(gòu)所處部位等方面的不同,結(jié)構(gòu)可以分為重要、一般和次要三類。例如民用大跨度屋架、重級工作制吊車梁等就是重要的;普通廠房的屋架和柱等屬于一般的;梯子、欄桿、平臺等則是次要的,應(yīng)根據(jù)不同情況,有區(qū)別地選用鋼材的牌號。2、荷載的性質(zhì)
按所承受荷載的性質(zhì),結(jié)構(gòu)可分為承受靜力荷載和承受動力荷載兩種。在承受動力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中,又有經(jīng)常滿載和不經(jīng)常滿載的區(qū)別。因此,荷載性質(zhì)不同,就應(yīng)選用不同的牌號。例如對重級工作制吊車梁,就要選用沖擊韌性和疲勞性能好的鋼材,如Q345C或Q235C。而對于一般承受靜力荷載的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,如普通焊接屋架及柱等(在常溫條件下),可選用Q235BF。3、連接方法
連接方法不同,對鋼材質(zhì)量要求也不同。例如焊接的鋼材,由于在焊接過程中不可避免地會產(chǎn)生焊接應(yīng)力、焊接變形和焊接缺陷,在受力性質(zhì)改變和溫度變化的情況下,容易引起缺口敏感,導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生裂紋,甚至發(fā)生脆性斷裂,所以焊接鋼結(jié)構(gòu)對鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能和可焊性都有較高的要求。如鋼材中的碳、硫、磷的含量要低,塑性和韌性指標(biāo)要高,可焊性要好等。但對非焊接結(jié)構(gòu)(如用高強(qiáng)度螺栓連接的結(jié)構(gòu)),這些要求就可放寬。(二)高層鋼結(jié)構(gòu)材料選用的基本要求
1、高層鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材的鋼種、鋼號、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、選用原則及所要求保證的機(jī)械性能、化學(xué)成分限值等以及連接所用的焊接材料、螺栓緊固件等材料的要求,除將鋼材的冷彎性能作為基本保證條件外,其它基本上與一般鋼結(jié)構(gòu)相同,對厚板鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按《高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》的規(guī)定執(zhí)行。此外,Q235A級普通碳素結(jié)構(gòu)鋼只宜作次要的非焊接構(gòu)件。
2、抗震高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材性能,還應(yīng)滿足下述要求:
(1)鋼材屈強(qiáng)比不低于1.2,按8度和8度以上抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)不低于1.5;
(2)有明顯的屈服臺階,伸長率大于20%,且有保持延性的良好可焊性;
(3)甲、乙類高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材屈服點(diǎn)不宜超過其標(biāo)準(zhǔn)值的10%。3、承重結(jié)構(gòu)處于外露和低溫環(huán)境時,其鋼材還應(yīng)考慮耐大氣腐蝕和避免低溫冷脆的要求。4、采用焊接連接的梁-柱節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi),當(dāng)節(jié)點(diǎn)約束較強(qiáng),板厚大于50mm,并承受沿板厚方向的拉力作用時,應(yīng)附加要求板厚方向的伸長率保證(大于20%~25%),以防止層狀撕裂。5、同一高層結(jié)構(gòu)中,根據(jù)構(gòu)件所處的部位,受力情況的不同可分別選用不同的鋼號及強(qiáng)度級別的鋼材。6、圍護(hù)結(jié)構(gòu)及組合板所用的壓型鋼板,宜采用Q235鋼。7、高層鋼結(jié)構(gòu)中所采用的抗剪栓焊釘,其釘桿磁環(huán)等材料應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求,其施焊應(yīng)采用專用焊機(jī)焊具,以保證其抗剪承載力。8、高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的組合樓板及組合構(gòu)件所用的混凝土標(biāo)號、鋼筋及其設(shè)計(jì)強(qiáng)度,以及輕骨料混凝土材料等,應(yīng)符合國家現(xiàn)行規(guī)范的要求。第二節(jié)構(gòu)件的截面形式、連接方式及制作一、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面形式
1、受拉構(gòu)件的截面形式
受拉構(gòu)件的截面形式如圖9-1所示。當(dāng)受力較小時,可選用熱軋型鋼和冷彎薄壁型鋼,如圖9-1(a)所示。
當(dāng)受力較大時,可選用由型鋼或鋼板組成的實(shí)腹式截面形式,如圖9-1(b)所示。當(dāng)構(gòu)件較長且受力較大時,可選用型鋼組成的格構(gòu)式截面形式,如圖9-1(c)所示。2、受彎構(gòu)件的截面形式
只受彎矩作用或受彎矩與剪力共同作用的構(gòu)件稱為受彎構(gòu)件。實(shí)際工程中,以受彎受剪為主但作用著很小的軸力的構(gòu)件,也常稱為受彎構(gòu)件。結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件主要以梁的形式出現(xiàn),通常受彎構(gòu)件和廣義的梁是指同一對象。按彎曲變形情況不同,構(gòu)件可能在一個主軸平面內(nèi)受彎,也可能在兩個主軸平面內(nèi)受彎。前者稱為單向彎曲構(gòu)件(梁),后者稱為雙向彎曲或斜彎曲構(gòu)件(梁)。按支承條件的不同,受彎構(gòu)件可分為簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁等。按在結(jié)構(gòu)體系傳力系統(tǒng)中的作用不同,受彎構(gòu)件分為主梁、次梁等。按截面形式和尺寸沿構(gòu)件軸線是否變化,有等截面受彎構(gòu)件和變截面受彎構(gòu)件之分。在一些情況下,使用變截面梁可以節(jié)省鋼材;但也可能會增加制作成本。按截面構(gòu)成方式的不同,受彎構(gòu)件可分實(shí)腹式截面和空腹式截面,前者又分為型鋼截面與焊接組合截面。
采用型鋼的受彎構(gòu)件,通常使用工字鋼(也稱為I形鋼)或截面寬高比較大(0.5~1.0)的寬翼緣工字鋼(以下稱H形鋼)和槽鋼等(圖9-2(a))。工字鋼與H形鋼的材料在截面上的分布比較符合構(gòu)件受彎的特點(diǎn),用鋼較省,因此應(yīng)用普遍。槽鋼翼緣較小,而且截面單軸對稱,剪力中心在腹板外側(cè),繞截面對稱軸彎曲時容易發(fā)生扭轉(zhuǎn),使用時常采用一定的措施,或使外力通過剪力中心,或者加強(qiáng)約束條件。冷彎薄壁型鋼(圖9-2(b))也是經(jīng)常用于受彎構(gòu)件的型鋼截面。在室溫條件下加工成型的冷彎薄壁型鋼,板壁都較薄,國內(nèi)目前生產(chǎn)的主要在1.5~3.0mm的范圍內(nèi),所以多用在承受較小荷載的場合下。例如房屋建筑中的屋面檁條和墻梁。由于受到軋制設(shè)備的限制,當(dāng)型鋼規(guī)格不能滿足受彎構(gòu)件的要求、或考慮最大限度地節(jié)省鋼材時,可采用焊接組合截面(圖9-2(c))。焊接組合截面由若干鋼板、或鋼板與型鋼連接而成。它的截面比較靈活,有的情況下可使材料的分布更容易滿足工程上的各種需要。從而節(jié)省用鋼。用3塊鋼板組成的工字形截面、4塊鋼板組成的箱形截面,以及由若于個箱室組成的多室箱形截面。在工程中應(yīng)用也很廣泛。空腹式截面(圖9-2(d))可以減輕構(gòu)件的自重。在建筑結(jié)構(gòu)中也方便了管道的通行,對外露的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,有時還能起到空間韻律變化的作用。
除了鋼構(gòu)件外。有用鋼筋混凝土和軋制型鋼或焊接型鋼構(gòu)成的組合梁,其中作為建筑物樓面、橋梁橋面等的混凝土板。也作為梁的組成部分參與抵抗彎矩。3、壓彎構(gòu)件的類型與截面形式
構(gòu)件受到沿桿軸方向的壓力(軸力)和繞截面形心主軸的彎矩作用,稱為壓彎構(gòu)件。如果只有繞截面一個形心主軸的彎矩,稱為單向壓彎構(gòu)件;繞兩個形心主軸都有彎矩時,稱為雙向壓彎構(gòu)件。彎矩可以由偏心軸力引起時,這種情況稱為偏壓構(gòu)件。
建筑框架中的鋼柱大多是典型的壓彎構(gòu)件;鋼桁架中的弦桿和腹桿若比較粗短,加上端部有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)動約束時,也是壓彎構(gòu)件。圖9-3壓彎構(gòu)件截面形式。
壓彎構(gòu)件的截面形式按其組成方式區(qū)分,可以有型鋼(圖9-3a、b)、鋼板焊接組合截面(圖9-3c、g)或型鋼與型鋼、型鋼與鋼板的組合截面(圖9-3d、e、f、h、i);以幾何特征分,可以有開口截面,也可以有閉口截面(圖9-3g~j),有雙軸對稱也有單軸對稱截面;除了實(shí)腹式截面外(圖9-3a~j),為了提高截面的抗彎剛度,還常常采用格構(gòu)式截面(圖9-3k~o)。二、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接方式主要有高強(qiáng)螺栓連接、焊接等。
1、柱與柱的連接柱與柱的連接因柱的截面不同而采用的連接方式不同,如柱為H型鋼柱可用高強(qiáng)螺栓連接或高強(qiáng)螺栓與焊接共同使用的混合連接,如為箱形截面柱多采用焊接。(圖9-4)。2、柱與梁的連接由梁截面多為H型鋼梁,其與柱的連接可用高強(qiáng)螺栓連接、焊接和混合連接。(圖9-5)。
3、梁與梁的連接梁與梁的連接可采用高強(qiáng)螺栓連接和焊接。三、鋼構(gòu)件的制作
鋼結(jié)構(gòu)工程與混凝土結(jié)構(gòu)工程的最大不同在于其構(gòu)件的絕大部分是在加工廠完成的,因此,鋼構(gòu)件的制作質(zhì)量特別是尺寸精度直接影響鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場安裝。
鋼構(gòu)件在加工廠制作的流程為:編制構(gòu)件制作指示書→原材料矯正→放樣、號料、切割→制孔、邊緣加工→組裝和焊接→端部加工和摩擦面處理→除銹和涂裝→驗(yàn)收和發(fā)運(yùn)。
1、編制構(gòu)件制作指示書
鋼構(gòu)件的制作,是鋼結(jié)構(gòu)工程中的一項(xiàng)十分重要的作業(yè)過程,在制作前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件和施工圖以及制作條件,編制構(gòu)件制作施工指示書。其主要內(nèi)容有:
(1)施工中所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;
(2)成品的技術(shù)要求,其中包括工序的技術(shù)要求和各技術(shù)工種的技術(shù)要求;
(3)采用的加工、焊接設(shè)備和工藝裝備;
(4)焊工和檢驗(yàn)人員的資格證明;
(5)制作廠家的管理和質(zhì)量保證體系;
(6)各類檢查表格。
2、矯正
型材在軋制、運(yùn)輸、裝卸、堆放過程中,可能會產(chǎn)生表面不平、彎曲、波浪形等缺陷。這些缺陷有的需要在劃線下料之前矯丘,有的則需在切割之后進(jìn)行矯正。在矯正時,應(yīng)注意下述幾點(diǎn):
(1)碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)注意矯正的環(huán)境溫度和加熱溫度,碳素結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-16℃、低合金結(jié)構(gòu)鋼在環(huán)境溫度低于-l2℃時,不得進(jìn)行冷矯正和冷彎曲。
(2)在加熱矯正時,加熱溫度應(yīng)根據(jù)鋼材性能選定,但不得超過900℃。低合金結(jié)構(gòu)鋼在加熱矯證后應(yīng)緩慢冷卻。
(3)矯正后的鋼材表面,不應(yīng)有明顯的凹面域損傷,劃痕深度不得大于0.5mm,且應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范對表面質(zhì)量的要求。鋼材矯正后的允許偏差,應(yīng)符合有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范或其它設(shè)計(jì)資料的規(guī)定。
3、放樣、號料和切割
放樣和樣板(樣桿)是號料的依據(jù),應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的施工圖進(jìn)行放樣,制作樣板或樣桿,并規(guī)定其允許偏差,便于工序檢查,對于平行線距離和分段尺寸、寬度、長度、孔距,其允許偏差為±0.5mm;對角線差1.0mm;加工樣板的角度允許偏差為±20ˊ。放樣應(yīng)采用經(jīng)過計(jì)量檢定的鋼尺,并將標(biāo)定的偏差值計(jì)入量測尺寸。尺寸劃法應(yīng)先量全長后分尺寸,不得分段丈量相加,避免誤差積累。
號料應(yīng)使用經(jīng)過檢驗(yàn)合格的樣板(樣桿),避免直接用鋼尺所造成的過大偏差或看錯尺寸而引起的不必要損失。號孔應(yīng)使用與孔徑相等的圓規(guī)號孔,并打上樣沖作出標(biāo)記,便于鉆孔后檢查孔位是否正確。號料的允許偏差為:零件外形尺寸±1.0mm,孔距±0.5mm。
切割分為機(jī)械剪切、氣割、鋸切類型。機(jī)械剪切用于切割厚度小于12mm的鋼板;氣割則用于切割厚度大于l2mm鋼板;鋸切用切割寬翼緣型鋼。
4、邊緣加工和制孔
切割后的鋼板或型鋼在焊接組裝前需作邊緣加工,形成焊接坡口。焊縫坡口加工可采用氣割、鏟削、坡口機(jī)切削等方法,邊緣加工需用樣板控制坡口角度和各部尺寸,當(dāng)采用氣割或機(jī)械剪切的零件,其邊緣加工的刨削量不應(yīng)小于2.0mm。
制孔時,應(yīng)注意孔的類型及其制作要求。對于A、B級螺栓孔應(yīng)保證孔距精度和孔壁表面粗糙度;對于C級螺栓孔應(yīng)保證摩擦型高強(qiáng)度螺栓孔徑比桿徑大1.5~2.0mm承壓型高強(qiáng)度螺栓孔徑比桿徑大1.0~1.5mm。
5、組裝和焊接
板材、型材由于長度(板材包括寬度)受到限制,往往需要在工廠進(jìn)行拼接;一個較復(fù)雜的構(gòu)件由很多零件或部件(組合牛腿等)組成。為減少構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力,應(yīng)先進(jìn)行材料拼接和部件組裝,待焊接、矯正后再進(jìn)行構(gòu)件的組裝、焊接。通常,焊接H型鋼和柱均先在拼裝臺座上進(jìn)行焊接小組裝,框架短梁與柱身再進(jìn)行焊接大組裝,形成梁柱的框架節(jié)點(diǎn)。
焊接工藝評定是保證鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量的前提,通過焊接工藝評定選擇最佳的焊接材料、焊接方法、焊接工藝參數(shù)、焊后熱處理等,以保證焊接接點(diǎn)的力學(xué)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對于任何施工單位首次使用的鋼材、焊材及改變焊接方法、焊后熱處理等,必須進(jìn)行焊接工藝評定,工藝評定合格后寫出正式的焊接工藝評定報(bào)告和焊接工藝指導(dǎo)書;用以指導(dǎo)構(gòu)件的焊接組裝。焊工應(yīng)經(jīng)過考試并取得合格證后方可從事焊接工作,焊工停焊時間超過6個月,應(yīng)重新考試。
鋼構(gòu)件的板件間焊接接頭形式主要有對接接頭、T形接頭、角接接頭、十字接頭等。對接焊縫及對接和角接組合焊縫,應(yīng)在焊縫的兩端設(shè)置引弧和引出板,其材料和坡口形式應(yīng)與焊件相同。引弧和引出的焊縫長度:埋弧焊應(yīng)大于50mm;手工電弧焊及氣體保護(hù)焊應(yīng)大于20mm焊接完畢后應(yīng)采用氣割切除引弧和引出板,并修磨平整。角焊縫轉(zhuǎn)角處宜連續(xù)繞角施焊,起落弧點(diǎn)距焊縫端部宜大于l0mm,角焊縫端部不設(shè)置引弧和引出板的連續(xù)焊縫,起落弧點(diǎn)距焊縫端部宜大于l0mm,且弧坑應(yīng)填滿。
焊接厚度大于50mm的碳素結(jié)構(gòu)鋼和厚度大于36mm的低合金結(jié)構(gòu)鋼,施焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱,焊后應(yīng)進(jìn)行后熱。預(yù)熱溫度宜控制在100~150℃;后熱溫度應(yīng)由試驗(yàn)確定。預(yù)熱區(qū)在焊道兩側(cè),每側(cè)寬度均應(yīng)大于焊接厚度的兩倍,且不應(yīng)小于100mm。
在工廠進(jìn)行焊接時,除采用常規(guī)的手工電弧焊外,可采用CO2氣體保護(hù)電弧焊,該方法用已為氣體對焊縫進(jìn)行保護(hù),其焊接效率為手工電弧焊的4倍,且可減少夾渣、氣泡等缺陷。對于H型鋼的翼緣與腹板、箱形柱的四個角區(qū)還可采用自動埋弧焊進(jìn)行焊接組裝。
碳素結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在焊縫冷卻到環(huán)境溫度、低合金結(jié)構(gòu)鋼應(yīng)在完成焊接24h以后,方可進(jìn)行焊縫探傷檢驗(yàn)。局部探傷的焊縫,有不允許的缺陷時,應(yīng)在該缺陷兩端的延伸部位增加探傷長度,增加的長度不應(yīng)小于該焊縫長度的10%,且不應(yīng)小于200mm;當(dāng)仍有不允許的缺陷時,應(yīng)對該焊縫進(jìn)行百分之百探傷檢查。
栓釘焊焊后應(yīng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn)檢查,檢查數(shù)量不應(yīng)少于1%;當(dāng)用錘擊焊釘(螺柱)頭、使其彎曲至30o時,焊縫和焊熱影響區(qū)不得有肉眼可見裂紋。6、端部銑平和摩擦面處理
鋼構(gòu)件的端部銑平應(yīng)在矯正合格后進(jìn)行,兩端銑平時,構(gòu)件長度的允許偏差為2.0mm;零件長度的允許偏差為0.5mm;銑平面的平面度允許偏差為0.3mm;銑平面對軸線的垂直度允許偏差為1/500。
鋼構(gòu)件摩擦面處理是指使用高強(qiáng)螺栓連接時構(gòu)件接觸面的鋼材表面加工,經(jīng)過加工使其接觸處表面的抗滑移系數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求額定值,一般取0.45~0.55。在施工條件受限制時,局部摩擦面可采用角向磨光機(jī)打磨,打磨方向宜與構(gòu)件受力方向垂直,范圍不應(yīng)小于螺栓孔徑的4倍。通常摩擦面采用噴砂后生赤銹的處理方法,按此法處理后的摩擦面在出廠前應(yīng)按批作抗滑移試驗(yàn),最小值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
7、涂裝和編號
在鋼材表面涂刷防護(hù)涂層,是防止腐蝕的主要手段。其涂料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)對涂層厚度無要求時,宜涂裝4~5遍,涂層干漆膜總厚度:室外應(yīng)為150μm,室內(nèi)應(yīng)為125μm,其允許偏差為-25μm。涂裝工程由工廠和安裝單位共同承擔(dān)時,每遍涂層干漆膜厚度的允許偏差為-5μm。當(dāng)設(shè)計(jì)對涂層厚度有要求時,設(shè)計(jì)最低涂層干漆膜厚度加允許偏差的絕對值即為涂層的要求厚度,其允許偏差應(yīng)符合設(shè)計(jì)對涂層厚度無要求時的規(guī)定。涂裝時環(huán)境溫度宜在5~38℃之間,相對濕度不應(yīng)大于85%,構(gòu)件表面有結(jié)露時不得涂裝,涂裝后4h內(nèi)不得淋雨。施工圖中注明不涂裝的部位不得涂裝。安裝焊縫處應(yīng)留出30~50mm暫不涂裝。
鋼構(gòu)件涂裝完畢后,應(yīng)在構(gòu)件上標(biāo)注構(gòu)件的原編號。大型構(gòu)件還應(yīng)標(biāo)明質(zhì)量、重心位置和定位標(biāo)記。
8、驗(yàn)收和發(fā)運(yùn)
鋼構(gòu)件制作完成后需按施工圖、編制的制作施工指導(dǎo)書以及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。鋼構(gòu)件出廠時,應(yīng)提交下列資料:產(chǎn)品合格證;施工圖和設(shè)計(jì)變更文件,設(shè)計(jì)變更內(nèi)容應(yīng)在施工圖中相應(yīng)部位注明;制作中對技術(shù)問題處理的協(xié)議文件;鋼材、連接材料和涂裝材料的質(zhì)量證明書或試驗(yàn)報(bào)告;焊接工藝評定報(bào)告;高強(qiáng)螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)試驗(yàn)報(bào)告、焊縫無損檢驗(yàn)報(bào)告及涂層檢驗(yàn)資料;主要構(gòu)件驗(yàn)收及預(yù)拼裝記錄等。
包裝應(yīng)在涂層干燥后進(jìn)行;包裝應(yīng)保護(hù)構(gòu)件涂層不受損傷,保證構(gòu)件、零件不變形、不損壞、不散失;包裝應(yīng)符合運(yùn)輸?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定。包裝箱上應(yīng)標(biāo)注構(gòu)件、零件的名稱、編號、質(zhì)量、重心和吊點(diǎn)位置等,并應(yīng)填寫包裝清單。第三節(jié)高層鋼結(jié)構(gòu)安裝
鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、抗震性能好、施工速度快等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛用于高層和超高層建筑。其缺點(diǎn)是用鋼量大、造價高、防火要求高。
用于高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)體系有:框架體系、框架剪力墻體系、框筒體系、組合筒體系、交錯鋼桁架體系等。筒體體系抗側(cè)力的性好,高度很大的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑多采用框架筒體系和組合筒體系。如110層、高411m的美國紐約世界貿(mào)易中心即框筒體系,外部為鋼柱框筒,內(nèi)部為鋼框架。109層、高405m的美國芝加哥的西爾斯大廈即組合筒體系,44層(其中地下室一層)、高153.2lm的上海新錦江飯店屬于框架剪力墻體系,在中間部位以鋼板和鋼支撐組成抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。14層的上海金沙江大酒店即鋼框架體系。
此外,近年來在高層建筑中還發(fā)展了一種鋼——混凝土的組合結(jié)構(gòu)。常用的有:組合框筒體系(外部為鋼筋混凝土框筒,內(nèi)部為鋼框架)、混凝土核心筒支撐體系(核心為鋼筋混凝土筒體,周圍為鋼框架)、組合鋼框架體系(用混凝土包圍鋼柱和鋼梁,并采用鋼筋混凝土樓板)、墻板支撐的鋼框架體系(用與鋼框架有效連接的鋼筋混凝土墻板等作為鋼框架的支撐)等。
混凝上核心筒支撐體系施工時,中間的鋼筋混凝土筒體與周圍的鋼框架同時進(jìn)行施工。鋼筋混凝土筒體用滑動模板、爬模、大模板等進(jìn)行澆筑。一般比周圍的鋼框架超前3~5層,在現(xiàn)澆的鋼筋混凝土筒體上預(yù)埋鋼板或預(yù)留孔洞,以便與鋼框架連接。周圍的鋼框架吊裝與一般的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑相同。
組合鋼框架體系的施工,先吊裝鋼框架,然后在柱、梁周圍組裝模板、澆筑混凝土,鋼框架的吊裝業(yè)與一般的鋼框架高層建筑相同。
一、鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準(zhǔn)備工作
1、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)檢和配套
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在出廠前,制造廠應(yīng)根據(jù)制造規(guī)范、規(guī)定和設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行產(chǎn)品檢驗(yàn),填寫質(zhì)量報(bào)告和實(shí)際偏差值。在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件交付結(jié)構(gòu)吊裝單位后,結(jié)構(gòu)吊裝單位再在制造廠質(zhì)量報(bào)告的基礎(chǔ)上,根據(jù)構(gòu)件種類分類,再進(jìn)行復(fù)檢或抽檢。
鋼結(jié)構(gòu)吊裝單位對鋼構(gòu)件預(yù)檢的項(xiàng)目,主要是與施工安裝質(zhì)量和工效直接有關(guān)的項(xiàng)目,如:外形幾何尺寸、螺孔大小和間距、預(yù)埋件位置、焊縫剖口、節(jié)點(diǎn)摩擦面、構(gòu)件數(shù)量規(guī)格等。構(gòu)件的內(nèi)在制作質(zhì)量以制造廠質(zhì)量報(bào)告為準(zhǔn)。至于構(gòu)件預(yù)檢的數(shù)量,一般是關(guān)鍵構(gòu)件全部檢查,其他構(gòu)件抽查10%~20%,預(yù)檢時應(yīng)記錄一切預(yù)檢的數(shù)據(jù)。
2、鋼柱基礎(chǔ)檢查
第一節(jié)鋼柱直接安裝在鋼筋混凝土柱基底板上。鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量和工效同柱基的定位軸線、基準(zhǔn)標(biāo)高直接有關(guān)。安裝單位對柱基的預(yù)檢重點(diǎn)是:定位軸線間距、柱基面標(biāo)高和地腳螺栓預(yù)埋位置。其偏差要滿足規(guī)范要求。
(1)檢查定位軸線
定位軸線從基礎(chǔ)施工起就應(yīng)重視,先要做好控制樁。待基礎(chǔ)澆筑混凝土后再根據(jù)控制樁將定位軸線引渡到樁基鋼筋混凝土底板面上,然后預(yù)檢定位線是否同原定位線重合、封閉,每根定位軸線的總尺寸誤差值是否超過控制數(shù),縱橫定位軸線是否垂直、平行。定位軸線預(yù)檢是在彈過線的基礎(chǔ)上進(jìn)行,預(yù)檢是由業(yè)主、土建、安裝三方聯(lián)合進(jìn)行,對檢查數(shù)據(jù)要統(tǒng)一認(rèn)可鑒定證明。
(2)檢查柱間距
柱間距檢查是在定位軸線認(rèn)可的前提下進(jìn)行,采用標(biāo)準(zhǔn)尺實(shí)測柱距(應(yīng)是通過計(jì)算調(diào)整過的標(biāo)準(zhǔn)尺)。柱距偏差值應(yīng)嚴(yán)格控制在±3mm范圍內(nèi)。因?yàn)槎ㄎ惠S線的交叉點(diǎn)是柱基中心點(diǎn),是鋼柱安裝的基淮點(diǎn),鋼柱豎向間距以此為準(zhǔn),框架鋼梁的連接螺孔的孔洞直徑一般比高強(qiáng)螺栓直徑大1.5mm~2.0mm,如柱距過大或過小,直接影響整個豎向框架梁的安裝連接和鋼柱的垂直,安裝中還會有安裝誤差。
(3)檢查單獨(dú)柱基中心線
檢查單獨(dú)柱基的中心線同定位軸線之間的誤差,調(diào)整柱基中心線使其同定位軸線重合,然后以柱基中心線為依據(jù),檢查地腳螺栓的預(yù)埋位置。
(4)檢查柱基地腳螺栓
柱基地腳螺栓檢查內(nèi)容為:
1)檢查螺栓長度。螺拴的螺紋長度應(yīng)保證鋼拄安裝后螺母擰緊的需要;
2)檢查螺栓垂直度。如誤差超過規(guī)定必須矯直,矯直方法可用冷校法或火焰熱校法。檢查螺紋是否損壞,檢查合格后在螺紋部分涂上油,蓋好帽套加以保護(hù);
3)檢查螺栓間距。實(shí)測獨(dú)立柱地腳螺栓組間的偏差值,繪制平面圖表明偏差數(shù)值和偏差方向。與地腳螺栓相對應(yīng)的鋼柱安裝孔,根據(jù)螺栓的檢查結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,如有問題,應(yīng)事先擴(kuò)孔,以保證鋼柱的順利安裝;
(5)實(shí)測基準(zhǔn)標(biāo)高
在柱基中心表面和鋼柱底面之間,考慮到施工因素,規(guī)定有一定的間隙作為鋼柱安裝前的標(biāo)高調(diào)整,該間隙我國的規(guī)范規(guī)定為50mm?;鶞?zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)一般設(shè)置在柱基底板的適當(dāng)位置,四周加以保護(hù),作為整個高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工階段的標(biāo)高的依據(jù)。以基準(zhǔn)標(biāo)高點(diǎn)為依據(jù),對鋼柱柱基表面進(jìn)行標(biāo)高實(shí)測,將測得的標(biāo)高偏差用平面圖表示之,作為臨時支承際高塊調(diào)整的依據(jù)。
3、標(biāo)高塊設(shè)置及柱底灌漿
為了精確控制鋼結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)的標(biāo)高,在鋼柱吊裝之前,要根據(jù)鋼柱預(yù)檢(實(shí)際長度、牛腿間距離、鋼柱底板平整度等)結(jié)果在柱子基礎(chǔ)表面澆筑標(biāo)高塊。標(biāo)高塊用無收縮砂漿,立模澆筑,其強(qiáng)度不宜小于30N/mm2,標(biāo)高塊面須埋設(shè)厚度為l6~20mm的鋼面板。澆筑標(biāo)高塊之前應(yīng)鑿毛基礎(chǔ)表面,以增強(qiáng)粘結(jié)。
待第一節(jié)鋼柱吊裝、校正、和錨固螺栓固定后,要進(jìn)行底層鋼柱的柱底灌漿,灌漿前應(yīng)在鋼柱底板四周立模板,用水清洗基礎(chǔ)表面,排除多余積水后灌漿。灌漿用砂漿基本上保持自由流動,灌漿從一邊進(jìn)行,連續(xù)灌注,灌漿后用濕草包或麻袋等遮蓋養(yǎng)護(hù)。
4、鋼構(gòu)件現(xiàn)場堆放
按照安裝流水順序由中轉(zhuǎn)堆場配套運(yùn)進(jìn)現(xiàn)場的鋼構(gòu)件,利用現(xiàn)場的裝卸機(jī)械盡量將其就位到安裝機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。由運(yùn)輸造成的構(gòu)件變形,在施工現(xiàn)場要加以矯正?,F(xiàn)場用地雖然緊張,但作結(jié)構(gòu)安裝階段必要的用地還是必須安排的,例如,構(gòu)件運(yùn)輸?shù)缆?、地面起重機(jī)行走路線,輔助材料堆放,工作棚,部分構(gòu)件堆放等。一般情況下,結(jié)構(gòu)安裝用地面積宜為結(jié)構(gòu)上地面積的1.5倍,否則要順利進(jìn)行安裝有困難。
5、安裝機(jī)械的選擇
高層鋼結(jié)構(gòu)安裝皆用塔式起重機(jī),要求塔式起重機(jī)的臂桿長度具有足夠的覆蓋面;要有足夠的起重能力,以滿足不同部位構(gòu)件起吊的要求;鋼絲繩容量要滿足起吊高度要求;起吊速度要有足夠檔次,以滿是安裝需要;多機(jī)作業(yè)時,臂桿要有足夠的高差,以保證各起重機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。各塔式起重機(jī)之間應(yīng)有足夠的安全距離,確保臂桿不與塔身相碰。
如用附著式塔式起重機(jī),錨固點(diǎn)應(yīng)選擇鋼結(jié)構(gòu)便于加固、有利于形成框架整體結(jié)構(gòu)和有利于玻璃幕墻安裝的部位。對錨固點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。
如用內(nèi)爬式塔式起重機(jī),爬升位置應(yīng)滿足塔身白由高度和每節(jié)柱單元安裝高度的要求,塔式起重機(jī)所在位置的鋼結(jié)構(gòu),在爬升前應(yīng)焊接完畢,形成整體。
塔式起重機(jī)的具體選擇和使用可參考有關(guān)施工手冊。6、安裝流水段的劃分
高層鋼結(jié)構(gòu)安裝需要按照建筑物平面形狀、結(jié)構(gòu)型式、安裝機(jī)械數(shù)量和位置等劃分流水段。
平面流水段劃分應(yīng)考慮鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的整體穩(wěn)定性和對稱性,安裝順序一般由中央向四周擴(kuò)展,以減少焊接誤差。
立面流水段劃分,以一節(jié)鋼柱高度內(nèi)所有構(gòu)件作為一個流水段。
二、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝與校正
鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的柱子,多為3~4層一節(jié),節(jié)與節(jié)之間用坡口焊連接。
在吊裝第一節(jié)鋼柱時,應(yīng)在預(yù)埋的地腳螺栓上加設(shè)保護(hù)套,以免鋼柱就位時碰壞地腳螺栓的絲牙。鋼柱吊裝前,應(yīng)預(yù)先在地面上把操作掛籃、爬梯等固定在施工需要的柱子部位上。
鋼柱的吊點(diǎn)在吊耳處(柱子在制作時于吊點(diǎn)部位焊有吊耳,吊裝完畢再割去)。根據(jù)鋼柱的重量和起重機(jī)的起重量,鋼柱的吊裝可用雙機(jī)抬吊或單機(jī)吊裝(圖9-7)。單機(jī)吊裝時需在柱子根部墊以墊木,以回轉(zhuǎn)法起吊,嚴(yán)禁柱根拖地。雙機(jī)抬吊時,鋼柱吊離地面后在空中進(jìn)行回直。
鋼柱就位后,先調(diào)整標(biāo)高,再調(diào)整位移,最后調(diào)整垂直度。柱子要按規(guī)范規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行校正,標(biāo)準(zhǔn)柱子的垂直偏差應(yīng)校正到零。當(dāng)上柱與下桿發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯位時,可在連接上下柱的耳板處加墊板進(jìn)行調(diào)整。
為了控制安裝誤差,對高層鋼結(jié)構(gòu)先確定際準(zhǔn)柱,所謂標(biāo)準(zhǔn)柱即能控制框架平面輪廓的少數(shù)柱子,一般是選擇平面轉(zhuǎn)角柱位標(biāo)準(zhǔn)柱。正方形框架取4根轉(zhuǎn)角柱;長方形框架當(dāng)長邊與短邊之比大于2時取6根柱;多邊形框架則取抓標(biāo)注作為標(biāo)準(zhǔn)柱。
一般取標(biāo)準(zhǔn)柱的柱基中心線作為基準(zhǔn)點(diǎn),用激光經(jīng)緯儀以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)對基準(zhǔn)柱的垂直度機(jī)進(jìn)行觀測。在激光儀測量時,為了糾正由于鋼結(jié)構(gòu)震動產(chǎn)生的誤差和儀器安裝誤差,機(jī)械誤差等,激光以每測一次轉(zhuǎn)動90o,在目標(biāo)上共測4個激光點(diǎn),以這4個激光點(diǎn)的相互交點(diǎn)位準(zhǔn)測量安裝誤差(圖9-8)。
為使激光束通過,在激光儀上方的金屬或混凝土樓板上皆需固定或埋設(shè)一個小鋼管。
鋼柱標(biāo)高的調(diào)整,每安裝一節(jié)的鋼柱后,對柱頂進(jìn)行一次標(biāo)高實(shí)測,標(biāo)高誤差超過6mm時,需要進(jìn)行調(diào)整,一般用低碳鋼板墊到規(guī)定要求。如誤差過大,不宜一次調(diào)整,可先調(diào)整一部分,待下一次在調(diào)整,否則一次調(diào)整過大會影響支撐的安裝和鋼梁表面的標(biāo)高。中間框架柱的標(biāo)高宜稍高些,因?yàn)榭蚣馨惭b工期長,結(jié)構(gòu)自重不斷增大,中間柱承受的荷載較大,基礎(chǔ)沉降也大。
鋼柱軸線位移的校正,以下一節(jié)鋼柱頂部的實(shí)際柱中心線為準(zhǔn),安裝鋼柱的底部對準(zhǔn)下節(jié)鋼柱的中心線即可。校正位移時應(yīng)注意鋼柱的扭轉(zhuǎn),鋼柱扭轉(zhuǎn)對框架安裝不利。
鋼梁在吊裝前,應(yīng)于柱子牛腿處檢查標(biāo)高和柱子間距,主梁吊裝前,應(yīng)在梁上裝好扶手桿和扶手繩,待主梁吊裝就位后,將扶手繩與鋼柱系牢,以保證施工人員的安全。
一般在鋼梁的上翼緣處開孔,作為吊點(diǎn)。吊點(diǎn)位置取決于鋼梁的跨度。為加快吊裝速度,對重量較小的次梁和其它小梁,多利用多頭吊索一次吊裝數(shù)根。
有時將梁、柱在地面組裝成排架進(jìn)行整體吊裝,以減少高空作業(yè),既能保證工程質(zhì)量有能加快工程進(jìn)度。
安裝框架主梁時,要根據(jù)焊縫收縮量預(yù)留焊縫變形量。安裝主梁時對柱子垂直度的監(jiān)測,除監(jiān)測安裝主梁的柱子的兩端垂直度變化外,還要監(jiān)測相鄰與主梁連接的各根柱子的垂直度變化情況,保證柱子除預(yù)留焊縫收縮之外,各項(xiàng)偏差均符合規(guī)范要求。
安裝樓層壓型鋼板時,先在梁上畫出壓型鋼板鋪鋼的位置線。鋪放時要對正相鄰倆排壓型鋼板的端頭坡形槽口,以便使現(xiàn)澆層中的鋼筋能順利通過。
在每一節(jié)柱子的全部構(gòu)件安裝、焊接、拴接完成并驗(yàn)收合格后,才能從地面引測上一節(jié)柱子的定位軸線。三、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接施工
鋼構(gòu)件的現(xiàn)場連接是鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要問題,對連接的基本要求是:提供設(shè)計(jì)要求的約束條件,應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和規(guī)定的延性,制作和施工簡便。
目前鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場連接,主要是用高強(qiáng)度螺栓和電焊連接。鋼柱多為坡口電焊連接。梁與柱、梁與梁的連接視約束要求而定,有的用高強(qiáng)度螺栓,有的則坡口焊和高強(qiáng)度螺栓共用。
四、安全施工措施
鋼結(jié)構(gòu)高層和超高層建筑施工,安全問題十分突出,應(yīng)該采用有力措施保證安全施工:
1、在柱、梁安裝后而未設(shè)置澆筑樓板用的壓型鋼板時,為便于柱子螺栓等施工的方便需在鋼梁上鋪設(shè)適當(dāng)數(shù)最的走道板。
2、鋼結(jié)構(gòu)吊裝時,為防止人員、物料和工具墜落或飛出造成安全事故,需鋪設(shè)安全網(wǎng)。安全網(wǎng)分為平網(wǎng)和豎網(wǎng)(圖9-11)。
安全平網(wǎng)設(shè)置在粱面以上2m處,當(dāng)樓層高腹小于4.5m,時,安全平網(wǎng)可隔層設(shè)置。安全平網(wǎng)要求在建筑平面內(nèi)鋪滿。
安全豎網(wǎng)鋪設(shè)在建筑物外圍,防止人和物飛出造成安全事故。豎網(wǎng)鋪設(shè)的高度一般為倆節(jié)柱的高度。
3、為便于接柱施工,在接柱處要設(shè)操作平臺。平臺固定在下節(jié)柱的頂部。
4、鋼結(jié)構(gòu)施工需要許多設(shè)備,如電焊機(jī)、空壓機(jī)、氧氣瓶、乙炔瓶等,這些設(shè)備需隨著結(jié)構(gòu)安裝而逐漸升高。為此,需在剛安裝的鋼梁上設(shè)置存放設(shè)備用的平臺。設(shè)置平臺的鋼梁,不能只投入少量臨時螺栓,而需將緊固螺栓全部投入并加以擰緊。
5、為便于施工登高,吊裝柱子前要先將登高鋼梯固定在鋼柱上。為便于進(jìn)行柱梁節(jié)點(diǎn)緊固高強(qiáng)度螺栓和焊接,需在柱梁節(jié)點(diǎn)下方安裝掛籃腳手。
6、施工用的電動機(jī)械和設(shè)備均須接地,絕對不允許使用破損的電線和電纜,嚴(yán)防設(shè)備漏電。施工用電器和機(jī)械的電纜,須集中在一起,并隨樓層的施工而逐節(jié)升高,每層樓面須分別設(shè)置配電箱,供每層樓面施工用電需要。
7、高空施工,當(dāng)風(fēng)速為10m/秒時,如未采取措施吊裝工作應(yīng)該停止,當(dāng)風(fēng)速達(dá)到15m/秒時,所有工作均須停止。
8、由于現(xiàn)場焊接為明火作業(yè),因此,施工時還應(yīng)該注意防火,提供必要的滅火設(shè)備和消防人員。第四節(jié)鋼網(wǎng)架吊裝
鋼網(wǎng)架根據(jù)其結(jié)構(gòu)型式和施工條件的不同,可選用高空拼裝法,整體安裝法或高空滑移法進(jìn)行安裝。
一、高空拼裝法
鋼網(wǎng)架用高空拼裝法進(jìn)行安裝,是先在設(shè)計(jì)位置處搭設(shè)拼裝支架,然后用起重機(jī)把網(wǎng)架構(gòu)件分件(或分塊)上吊至空中的設(shè)計(jì)位置,在支架上進(jìn)行拼裝。此法有時不需大型起重設(shè)備,但拼裝支架用量大,高空作業(yè)多。因此,對高強(qiáng)度螺栓連接的、用型鋼制作的鋼網(wǎng)架或螺栓球節(jié)點(diǎn)的鋼管網(wǎng)架較適宜,目前仍有一些鋼網(wǎng)架用此法施工
二、整體安裝法
整體安裝法就是先將網(wǎng)架在地面上拼裝成整體,然后用起重設(shè)備將其整體提升到設(shè)計(jì)位置上加以固定。這種施工方法不需高大的拼裝支架,高空作業(yè)少,易保證焊接質(zhì)量,但需要的起重量大的起重設(shè)備,技術(shù)較復(fù)雜。因此,此法對球節(jié)點(diǎn)的鋼網(wǎng)架(尤其是三向網(wǎng)架等桿件較多的網(wǎng)架)較適宜。根據(jù)所用設(shè)備的不同,整體安裝法又分為多機(jī)抬吊法、拔桿提升法、千斤頂提升法及千斤頂頂升法等。
1、多機(jī)抬吊法
此法是用于高度和重量都不大的中、小型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。安裝前先在地面上對網(wǎng)架進(jìn)行錯位拼裝作業(yè)(即拼裝位置與安裝軸線錯開一定距離,以避開柱子的位置)。然后用多臺起重機(jī)(多為履帶式起重機(jī)或汽車式起重機(jī))將拼裝好的網(wǎng)架整體提升到柱頂以上,在空中移位后落下就位固定。
(1)網(wǎng)架拼裝
為防止網(wǎng)架整體提升時與柱子相碰,錯開的距離取決于網(wǎng)架提升過程中網(wǎng)架與柱子或柱子牛腿之間的凈距,一般不得小于10~l5cm,同時要考慮網(wǎng)架拼裝的方便和空中移位時起重機(jī)工作的方便。需要時可與設(shè)計(jì)單位協(xié)商,將網(wǎng)架的部分邊緣桿件留待網(wǎng)架提升后再焊接,或變更部分影響網(wǎng)架提升的柱子牛腿。
鋼網(wǎng)架在金屬結(jié)構(gòu)廠加工之后,將單件拼成小單元的平面桁架或立體桁架運(yùn)到工地,工地拼裝即在拼裝位置將小單元桁架拼成整個網(wǎng)架。網(wǎng)架拼裝的關(guān)鍵,是控制好網(wǎng)架框架軸線支座的尺寸(要預(yù)放焊接收縮量)和起拱要求。
網(wǎng)架焊接主要是球體與鋼管的焊接。一般采用等強(qiáng)度對接焊,為安全起見,在對焊處增焊6~8mm的貼角焊縫。管壁厚度大于4mm的焊件,接口宜作成坡口。為使對接焊縫均勻和鋼管長度稍可調(diào)整,可加用套管。拼裝時先裝上、下弦桿,后裝斜腹桿,待兩榀桁架間的鋼管全部放入并矯正后,再逐根焊接鋼管。
(2)網(wǎng)架吊裝
這類中、小型網(wǎng)架多用四臺履帶式起垂機(jī)(或汽車式、輪胎式起重機(jī))抬吊,亦有用倆臺履帶式起重機(jī)或一根撥桿吊裝的。
如網(wǎng)架重量較小,或四臺起重機(jī)的起重量都滿足要求時,宜將四臺起重機(jī)布置在網(wǎng)架倆側(cè),這樣只要四臺起重機(jī)同時回轉(zhuǎn)即完成網(wǎng)架空中移位的要求,多機(jī)抬吊的關(guān)鍵是各臺起重機(jī)的起吊速度一致,否則有的起重機(jī)會超負(fù)荷,網(wǎng)架受扭,焊縫開裂。為此,起吊前要測最各臺起重機(jī)的起吊速度,以便起吊時掌握。
當(dāng)網(wǎng)架抬吊到比柱頂標(biāo)高高出30cm左右時,進(jìn)行空中移位,將網(wǎng)架移至柱頂以上。網(wǎng)架落位時,為使網(wǎng)架制作中線準(zhǔn)確地與柱頂中線吻合,事先在網(wǎng)架四角各拴一根鋼絲繩,利用倒鏈進(jìn)行對線就位
2、拔桿提升法
球節(jié)點(diǎn)的大型鋼管網(wǎng)架的安裝,我國目前多用拔桿提升法。用此法施工時,網(wǎng)架先在地面上錯位拼裝,然后用多根獨(dú)腳拔桿將網(wǎng)架整體提升到柱頂以上,空中移位,落位安裝。
(1)空中移位原理
空中移位是此法的關(guān)鍵??罩幸莆皇抢妹扛螚U兩側(cè)起重滑輪組中的水平力不等而使網(wǎng)架水平移動。
網(wǎng)架在空中移位時,要求至少有兩根以上的拔桿吊住網(wǎng)架,且其同一側(cè)的起重滑輪組不動,因此,在網(wǎng)架空中移位時只平移而不傾斜。由于同一側(cè)滑輪組不動,所以網(wǎng)架除平移外,還產(chǎn)生可以控制圓周運(yùn)動,而使網(wǎng)架產(chǎn)生少許的下降。網(wǎng)架空中移位的方向,與拔桿的布置有關(guān)。
(2)起重設(shè)備的選擇與布置
起重設(shè)備的選擇與布置是網(wǎng)架撥桿提升施工中的一個重要問題。內(nèi)容包括:拔桿選擇與吊點(diǎn)布置、纜風(fēng)繩與地錨布置、起重滑輪組與吊點(diǎn)索具的穿法、卷揚(yáng)機(jī)布置等。
拔桿的選擇取決于其所承受的荷載和吊點(diǎn)布置。網(wǎng)架安裝時的計(jì)算荷載為:
Q=(K1Q1+Q2+Q3)·K(kN)
式中Q1——網(wǎng)架自重(kN);
K1——荷載系數(shù)1.1(如網(wǎng)架重量經(jīng)過精確計(jì)算可取為1.0);
Q2——附加設(shè)備(包括桁條、通風(fēng)管、腳手架等)的自重(kN);
Q3——吊具自重(kN);
K——由提升差異引起的受力不均勻系數(shù),如網(wǎng)架重量基本均勻,各點(diǎn)提升差異控制在10cm以下時,此系數(shù)取值1.30。
網(wǎng)架吊點(diǎn)的布置不僅與吊裝方案有關(guān),還與提升時網(wǎng)架的受力性能有關(guān)。在網(wǎng)架提升過程中,不但某些桿件的內(nèi)力可能會超過設(shè)計(jì)時的計(jì)算內(nèi)力,而且對某些桿件還可能引起內(nèi)力符號改變而使桿件失穩(wěn)。因此,應(yīng)經(jīng)過網(wǎng)架吊裝驗(yàn)算來確定吊點(diǎn)的數(shù)量和位置。不過,在起重能力、吊裝應(yīng)力和網(wǎng)架剛度滿足的前提下,應(yīng)盡最減少拔桿和吊點(diǎn)的數(shù)量。
纜風(fēng)繩的布置,應(yīng)使多根拔桿相互連成整體,以增加整體穩(wěn)定性。每根拔桿至少要有6根纜風(fēng)繩,纜風(fēng)繩要根據(jù)風(fēng)荷載、吊重、拔桿偏斜、纜風(fēng)繩初應(yīng)力等荷載,按最不利情況組合后計(jì)算選擇。地錨亦需計(jì)算確定。
起重滑輪組的受力計(jì)算可按照實(shí)際受力情況進(jìn)行,根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇滑輪的規(guī)格。
卷揚(yáng)機(jī)的規(guī)格,要根據(jù)起重鋼絲繩的內(nèi)力大小確定。為減少捉升差異,盡最采用相同規(guī)格的卷揚(yáng)機(jī)。
(3)軸線控制
網(wǎng)架拼裝支柱的位置,應(yīng)根據(jù)已安裝好的柱子的軸線精確量出,以消除柱子按裝時軸線誤差的積累。
(4)拔桿拆除
網(wǎng)架吊裝后,拔桿被圍在網(wǎng)架中,宜用倒拆法拆除。此法即在網(wǎng)架上弦節(jié)點(diǎn)處掛兩副起重滑輪組吊住拔桿,然后由最下一節(jié)開始一節(jié)一節(jié)拆除撥桿。
3、電動螺桿提升法
電動螺桿提升法與升板法相似,它是利用升板工程施工使用的電動螺桿提升機(jī),將在地面上拼裝好的鋼網(wǎng)架整體提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高。此法的優(yōu)點(diǎn)是不需大型吊裝設(shè)備,施工簡便。用電動螺桿提升機(jī)提升鋼網(wǎng)架,只能垂直提升不能水平移動。為此,設(shè)計(jì)時要考慮在兩柱之間設(shè)托梁,網(wǎng)架的支點(diǎn)落在托梁上。
由于網(wǎng)架提升時不進(jìn)行水平移動,所以網(wǎng)架拼裝不需錯位,可在原位進(jìn)行拼裝。
三、高空滑移法
網(wǎng)架屋蓋近年來采用高空平行滑移法施工的逐漸增多,它尤其適用于影劇院、禮堂等工程。這種施工方法,網(wǎng)架多在建筑物前廳頂板上設(shè)拼裝平臺進(jìn)行拼裝(亦可在觀眾廳看臺上搭設(shè)拼裝平臺進(jìn)行拼裝),待第一個拼裝單元(或第一段)拼裝完畢,即將其下落至滑移軌道上,用牽引設(shè)備向前滑移一定距離。接下來在拼裝平臺上拼裝第二個單元(或第二段),拼好后連同第一個拼裝單元(或第一段)一同向前滑移,如此逐段拼裝不斷問前滑移,直至整個網(wǎng)架拼裝完畢并滑移至就位位置。
拼裝好網(wǎng)架的滑移,可在網(wǎng)架支座下設(shè)滾輪,使?jié)L輪在滑動軌道上滑動;亦可在網(wǎng)架支座下設(shè)支座底板,使支座底板沿預(yù)埋在鋼筋混凝土框架梁上的預(yù)埋鋼板滑動。
網(wǎng)架滑移可用卷揚(yáng)機(jī)或手扳葫蘆牽引。根據(jù)牽引力大小及網(wǎng)架支座之間的桿件承載力,可采用一點(diǎn)或多點(diǎn)牽引。
網(wǎng)架滑移時,兩端不同步值不應(yīng)大于50mm。
采用滑移法施工網(wǎng)架時,在滑移和拼裝過程中,應(yīng)對網(wǎng)架進(jìn)行下列驗(yàn)算:
1)當(dāng)跨度中間無支點(diǎn)時,桿件內(nèi)力和跨中撓度值;
2)當(dāng)跨度中間有支座時,桿件內(nèi)力、支點(diǎn)反力和撓度值。
當(dāng)網(wǎng)架滑移單元由于增設(shè)中間滑軌引起桿件內(nèi)力變號時,應(yīng)采取臨時加固措施以防失穩(wěn)。
用高空滑移法施工網(wǎng)架結(jié)構(gòu),由于網(wǎng)架拼裝是在前廳頂板平臺上進(jìn)行,減少了高空作業(yè)的危險(xiǎn);與高空拼裝法比較,拼裝平臺小,可節(jié)約材料,并能保證網(wǎng)架的拼裝質(zhì)量;由于網(wǎng)架拼裝用滑移施工,可以與土建施工平行流水和立體交叉,因而可以縮短整個工程的工期;高空滑移法施工設(shè)備簡單,一般不需大型起重安裝設(shè)備,所以施工費(fèi)用亦可降低。第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理第二節(jié)活塞式空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)和自動控制第三節(jié)活塞式空壓機(jī)的管理復(fù)習(xí)思考題單擊此處輸入你的副標(biāo)題,文字是您思想的提煉,為了最終演示發(fā)布的良好效果,請盡量言簡意賅的闡述觀點(diǎn)。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應(yīng)用:
1.主機(jī)的啟動、換向;
2.輔機(jī)的啟動;
3.為氣動裝置提供氣源;
4.為氣動工具提供氣源;
5.吹洗零部件和濾器。
排氣量:單位時間內(nèi)所排送的相當(dāng)?shù)谝患壩鼩鉅顟B(tài)的空氣體積。單位:m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor空壓機(jī)分類:按排氣壓力分:低壓0.2~1.0MPa;中壓1~10MPa;高壓10~100MPa。按排氣量分:微型<1m3/min;小型1~10m3/min;中型10~100m3/min;大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機(jī)
piston-aircompressor第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理容積式壓縮機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩大類:往復(fù)式與旋轉(zhuǎn)式兩級活塞式壓縮機(jī)單級活塞壓縮機(jī)活塞式壓縮機(jī)膜片式壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)最長的使用壽命-
----低轉(zhuǎn)速(1460RPM),動件少(軸承與滑片),潤滑油在機(jī)件間形成保護(hù)膜,防止磨損及泄漏,使空壓機(jī)能夠安靜有效運(yùn)作;平時有按規(guī)定做例行保養(yǎng)的JAGUAR滑片式空壓機(jī),至今使用十萬小時以上,依然完好如初,按十萬小時相當(dāng)于每日以十小時運(yùn)作計(jì)算,可長達(dá)33年之久。因此,將滑片式空壓機(jī)比喻為一部終身機(jī)器實(shí)不為過?;?葉)片式空壓機(jī)可以365天連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并保證60000小時以上安全運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣壓縮機(jī)1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時,空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動,氣密范圍變小,空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。4.被壓縮的空氣壓力升高達(dá)到額定的壓力后由排氣端排出進(jìn)入油氣分離器內(nèi)。1.進(jìn)氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉(zhuǎn)子及機(jī)殼間成為壓縮空間,當(dāng)轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動時,空氣由機(jī)體進(jìn)氣端進(jìn)入。2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動使被吸入的空氣轉(zhuǎn)至機(jī)殼與轉(zhuǎn)子間氣密范圍,同時停止進(jìn)氣。3.轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動,氣密范圍變小,空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機(jī)是世界上最先進(jìn)、緊湊型、堅(jiān)實(shí)、運(yùn)行平穩(wěn),噪音低,是值得信賴的氣體壓縮機(jī)。螺桿式壓縮機(jī)氣路系統(tǒng):
A
進(jìn)氣過濾器
B
空氣進(jìn)氣閥
C
壓縮機(jī)主機(jī)
D
單向閥
E
空氣/油分離器
F
最小壓力閥
G
后冷卻器
H
帶自動疏水器的水分離器油路系統(tǒng):
J
油箱
K
恒溫旁通閥
L
油冷卻器
M
油過濾器
N
回油閥
O
斷油閥冷凍系統(tǒng):
P
冷凍壓縮機(jī)
Q
冷凝器
R
熱交換器
S
旁通系統(tǒng)
T
空氣出口過濾器螺桿式壓縮機(jī)渦旋式壓縮機(jī)
渦旋式壓縮機(jī)是20世紀(jì)90年代末期開發(fā)并問世的高科技壓縮機(jī),由于結(jié)構(gòu)簡單、零件少、效率高、可靠性好,尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優(yōu)于其它型式的壓縮機(jī),已經(jīng)得到壓縮機(jī)行業(yè)的關(guān)注和公認(rèn)。被譽(yù)為“環(huán)保型壓縮機(jī)”。由于渦旋式壓縮機(jī)的獨(dú)特設(shè)計(jì),使其成為當(dāng)今世界最節(jié)能壓縮機(jī)。渦旋式壓縮機(jī)主要運(yùn)動件渦卷付,只有磨合沒有磨損,因而壽命更長,被譽(yù)為免維修壓縮機(jī)。
由于渦旋式壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、振動小、工作環(huán)境安靜,又被譽(yù)為“超靜壓縮機(jī)”。
渦旋式壓縮機(jī)零部件少,只有四個運(yùn)動部件,壓縮機(jī)工作腔由相運(yùn)動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔,當(dāng)動渦卷作平動運(yùn)動時,使鐮形工作腔由大變小而達(dá)到壓縮和排出壓縮空氣的目的?;钊娇諝鈮嚎s機(jī)的外形第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級壓縮)工作循環(huán):4—1—2—34—1吸氣過程
1—2壓縮過程
2—3排氣過程第一節(jié)活塞式空壓機(jī)的工作原理一、理論工作循環(huán)(單級壓縮)
壓縮分類:絕熱壓縮:1—2耗功最大等溫壓縮:1—2''耗功最小多變壓縮:1—2'耗功居中功=P×V(PV圖上的面積)加強(qiáng)對氣缸的冷卻,省功、對氣缸潤滑有益。二、實(shí)際工作循環(huán)(單級壓縮)1.不存在假設(shè)條件2.與理論循環(huán)不同的原因:1)余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—?dú)埓娴臍怏w在活塞回行時,發(fā)生膨脹,使實(shí)際吸氣行程(容積)減小。Vc有利的好處—
(1)形成氣墊,利于活塞回行;(2)避免“液擊”(空氣結(jié)露);(3)避免活塞、連桿熱膨脹,松動發(fā)生
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