门式刚架常见问题及其改进措施解析
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门式刚架钢结构工程施工问题及解决方法门式刚架钢结构工程施工问题及解决方法在施工管理过程中,加强对技术人员、工人对规范标准和操作规程的培训学习,切实做好开工前的准备,加强施工过程中的质量控制和监督检查,积极发挥施工、监理等各方面的作用,做好各分项工程的工序验收工作,才能保证钢结构工程的整体质量。
以下是钢结构工程施工问题及解决方法:(一)构件的生产制作问题门式钢架所用的板件很薄,最薄可用到4毫米。
因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。
目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。
如果控制不好宜发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。
多薄板的下料应首选剪切方式而避免用火焰切割。
(二)钢结构安装问题(1)应用定型卡盘将预埋螺栓按设计位置卡住,以防浇灌混凝土时发生位移;柱低钢板预留孔应放大样,钢柱位移预控措施浇筑混凝土基础前,确定孔位后再作预留孔。
(2)对垂直偏差,应在固定前予以修正。
柱垂直偏差过大预控措施钢柱应按计算的吊挂点吊装就位,且必须采用二点以上的吊装方法,吊装时应进行临时固定,以防吊装变形;柱就位后应及时增设临时支撑。
(3)如采用二次灌浆法,在柱脚底板开浇灌孔(兼作排气孔),利用钢垫板将钢柱底部不平处垫平,并预先按设计标高安置好柱脚支座钢板,然后采取二次灌浆。
钢柱底脚有空隙预控措施钢柱吊装前,应严格控制基础标高,测量准确,并按其测量值对基础表面仔细找平。
(三)柱脚安装问题(1)锚栓连接问题现象:部分未露2~3个丝扣的锚栓。
柱脚锚栓未拧紧,垫板未与底板焊接。
措施:应采取焊接锚杆与螺帽;以防失火时影响锚固性能,应补测基础沉降观测资料。
在化学锚栓外部,应加厚防火涂料与隔热处理。
(2)预埋件(锚栓)问题现象:直接造成钢柱底板螺栓孔不对位,造成丝扣长度不够。
整体或布局偏移,标高有误,丝扣未采取保护措施。
措施:必须复核相关尺寸及固定牢固。
钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工作,混凝土浇捣之前。
门式刚架结构体系的常见通病及防范措施一、锚栓1.锚栓的锚固长度由砼基础的强度而决定,有些设计图纸对基础的设计强度未提出具体要求,砼的握裹力可能不足;2.锚栓埋入后,砼已达到初凝阶段,锚栓遭受碰撞;3.锚栓预埋时位置不正确或受外力弯曲,而不恰当的校正;4.锚栓露头太长埋入深度不足。
上述等情况都能使锚栓不能发挥应有的抗拉强度而失效。
二、二次浇注层砼基础面与柱脚底板之间约有75~100mm的二次浇注层,设计要求采用微膨胀细石砼。
有的图中要求无收缩细石砼,其实是一回事,但往往施工部门利用普通砼。
作为二次挠注层,有时柱脚底板尺寸又较大,还有抗剪键的预留孔,二次浇注层填灌不密实,砼的水灰比过大,干缩后出现二次浇注层与柱脚底板分离。
柱脚不能有效的将力传递到砼基础,对整个门式刚架带来隐患。
设计时应将柱脚底板开溢浆孔同时要求施工部门要认真的做好二次浇注层的砼填灌密实的要求。
三、铰接柱脚与刚接柱脚这是两种绝然不同的柱脚构造,随意修改设计,不仅对砼基础带来不安全的因素,而且会对整个门式刚架增加附加应力,使结构超应力工作或加大了柱顶位移值,如有吊车则会影响吊车的正常运行。
如采用砖墙围护结构,墙体产生裂缝影响外观的安全感。
四、门式刚架的连接构造1.边柱柱顶与斜梁的连接二铰门式刚架柱顶与斜梁应承受弯矩,如果高强螺栓没有达到一定的预拉力拧紧,成为半刚接或铰接,则二铰门式刚架成为近似排架结构或排架结构。
二铰式门式刚架成为机动体系,在单边雪载作用下,在风力或地震力等的水平力作用下,结构将有可能全部倾倒,这在97年大雪或台风袭击时的教训不少。
2.屋脊节点的连接1)二铰门式刚架在屋脊处承受较大的弯矩,屋脊节点的连接应有较大的抗弯刚度,设计工程师是注意到这些的,但是为了增加纵向系杆,将已拧紧的高强螺栓折除再加纵向系杆。
其一高强螺栓不能重复使用,其二屋脊原有的抗弯刚度大大下降,可能成为三铰门式钢架,虽不会导致结构倒塌,但是屋脊处的弯矩部分传递到边柱与斜梁连接处,增加了附加弯矩,在该部节点有可能出现塑性铰,对横梁的挠度加大了,同时对刚架带来很大的隐患。
门式刚架轻钢结构在安装时失稳倒塌的原因及预防措施全套门式刚架轻钢结构在安装时发生倒塌,已不是个别现象,许多钢构公司发生过这类事件。
轻钢结构是靠各构件连接在一起相互约束才形成具有空间稳定的结构,才具有设计预定的承载能力,在安装时,单个构件不受约束,或约束很少,是极不稳定的,突出的问题是,正在安装的门式刚架被风侧向吹倒(面外倒塌)。
下面用一个算例来分析在施工中两个阶段的门式刚架安全问题:某一轻型门式刚架厂房,跨度L=30m,柱距9m檐高H=9m,坡度1:10,B类场地,当地风压0.6kN∕m2,施工时的风压按30%估算(相当于6~7级风力),风荷体型系数取13梁柱截面尺寸见(图1),钢材Q345o1.按施工第一阶段各类支撑尚未安装,此时为独立一根无支撑刚架屋盖梁受风荷载:qL=p∙ps∙ho∙vb=1.0×1.3X0.75X(0.6X0.3)=0.176kN∕m 柱子受风荷载:qz=lz∙Ps∙ho∙o=1.0×1.3×0.65×(0.6×0.3)=0.152kN∕m屋盖梁的侧向弯矩:My=I9.8kN∙m屋盖梁侧向抗弯模量Wy=51.2cm3屋盖梁应力d=345N∕mm2屋盖梁已开始屈服,有倒塌的危险柱子底部弯矩Mz=29.92kN∙m柱子抗弯模量W=192cm3柱子底部应力6=156N∕m2<fy=345N∕mm2,无问题。
柱底4个M24锚栓按15OmmXI50mm分布,柱底板离混凝土基础面有70mm(考虑柱底采用螺母调节安装标高,灌浆层需加大20mm)作为灌浆层,在灌浆之前,水平力作用在柱顶犹如拨钉之杠杆使锚栓分别承受拉、压力作用,见(图2).每个锚栓受力Nl=9.7kN(d为锚栓间距),查钢结构手册,每个M24锚栓受拉承载力[N]=49.4kN<99.7kN,刚架将因错栓被拉、压破坏而倒塌.为防止出现此种状况,可设置临时风缆绳,使风荷载由缆绳承担,可保证结构安全。