浅谈钢结构管桁架制作技术的应用
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浅析桁架结构在钢结构厂房建设中的应用摘要:随着当前社会经济的不断发展,企业工厂数量日益增多,对其厂房建设活动也越来越频繁。
其中多数厂房建设选择使用钢结构,但是在现阶段的实际建设活动中存在钢结构稳定性不足、钢材消耗量大的问题,因此本文通过阐述钢结构厂房的优势,分析桁架结构的作用原理,探讨桁架结构在钢结构厂房建设中的应用,并对其进行优化分析和未来应用展望以期为相关建设活动提供借鉴和参考。
关键词:桁架结构;钢结构;厂房建设前言钢结构厂房即是指利用钢材作为主要承重构件的厂房,一般屋顶的跨度较大,而且整体屋架结构均采用钢材。
这种厂房在实际建设中具有坚固、消耗资源少、建设成本低等特点,而且还能够回收再利用,是一种颇受建筑厂家所青睐的厂房结构。
而桁架结构是哟中格构化的梁式结构,具有跨度大、质量轻、便于施工的优点,在钢结构厂房中的应用能够有效的提高其稳定性,有利于延长钢结构的使用期限和性能。
1 钢结构厂房的优势钢结构厂房的主要优势是质量相对较轻、强度大、屋顶的跨度较大,而且具有相当良好的承重性能,不易发生坍塌等安全事故。
另外一方面相比于其他结构的厂房建设其耗费资源少、建设施工周期较短,成本也比较低,是一种高性价比的厂房建设类型、除此之外钢结构厂房在长时间使用后易于拆卸,钢材可以回收再利用,对环境污染程度较小。
同时钢结构由于其各项构件都是由钢材建成,具有良好的抗震能力、变形能力强、抗风性也相对较好[1]。
2 桁架结构的作用原理桁架结构的类型有很多种,比如按照桁架的外形可以分为平行弦桁架、折弦桁架、三角形桁架等,而如果按照桁架的几何组成方式则有由一个铰接三角形通过增加二元体组成的简单桁架、由几个简单桁架按照几何不变体系构成的联合桁架以及复杂桁架,如若按照所受水平的推力划分,则有无推力梁式桁架、有推力拱式桁架等。
而桁架结构主要的作用原理是利用各杠件的受力时通过单向的拉伸、压缩为主,水平方向的拉和压都能够使桁架结构自身实现较为稳定的平衡,从而使整个结构不会出现对支座的水平推力。
桁架技术要求以桁架技术要求为标题,本文将介绍桁架技术的基本概念、应用领域以及技术要求。
一、桁架技术的基本概念桁架技术是指利用桁架结构来构建建筑物或其他工程结构的一种技术。
桁架结构由多个直线构件和节点组成,构件通常采用轻质材料,如钢材或铝材。
桁架结构具有高度的强度和刚度,能够承受较大的荷载并保持结构的稳定性。
二、桁架技术的应用领域1. 建筑领域:桁架技术广泛应用于大跨度建筑物的结构设计,如体育馆、展览馆、会议中心等。
桁架结构能够提供较大的空间,并且在不需要支撑柱的情况下实现空间的自由布局。
2. 桥梁领域:桁架技术在桥梁设计中也有着重要的应用。
桁架结构的轻量化和高强度使得桁架桥成为大跨度桥梁的理想选择。
桁架桥不仅能够跨越较大的河流或峡谷,还能够承受较大的交通荷载。
3. 航空航天领域:桁架技术在航空航天领域的应用也十分广泛。
航空器的机身和机翼通常采用桁架结构,以减轻重量并提高结构的刚度和稳定性。
4. 体育设施领域:桁架技术在体育设施中的应用也很常见。
例如,篮球场、羽毛球馆等运动场馆常采用桁架结构,使得观众席能够获得较好的视野,并且不会受到支柱的阻挡。
三、桁架技术的要求1. 结构强度:桁架结构需要具备足够的强度,能够承受设计荷载并保持结构的稳定性。
在设计过程中,需要进行强度计算和有限元分析等工作,确保结构的安全可靠。
2. 结构刚度:桁架结构需要具备足够的刚度,能够抵抗外部荷载引起的变形。
结构刚度的要求与结构的使用需求有关,不同的应用领域对结构刚度的要求也不同。
3. 材料选择:桁架结构的构件通常采用钢材或铝材等轻质材料。
材料的选择需要考虑到结构的强度、刚度和耐久性等因素,并根据具体情况进行合理的选择。
4. 连接方式:桁架结构的连接方式需要满足结构强度和刚度的要求。
常用的连接方式包括焊接、螺栓连接等,需要根据具体情况进行选择和设计。
5. 施工技术:桁架结构的施工需要采用相应的施工技术。
施工过程中需要保证结构的准确性和稳定性,避免因施工不当引起的结构问题。
浅析钢结构管桁架的设计及施工技术建筑的基本原则就是经济安全、美观实用,美观性与实用性在当今的建筑法则中,被重点突出出来,这就要求建筑的设计到施工技术都要与时俱进、不断创新。
本文通过对管桁架的设计及安装进行探讨。
标签管桁架;施工;安装;拼装;焊接一、管桁架的初步认识管桁架依据杆架布置的不同以及受力特征的不同,一般分为平面、空间两种管桁结构。
顾名思义,平面管桁结构就是上、下弦以及腹杆全部处于同一平面。
这种结构的外部刚度较差。
空间管桁结构的上、下弦同腹杆通常处在三角形截面上,这种结构的跨度大,稳定性高,外观通常也比较富有美感。
在外支撑不能布置的时候,采用稳定性高的三角形桁架来构建一个跨度大的空间。
这种结构方式减少了支撑够件的数量,所以比较经济。
二、案例——工程概况及施工安装浅析2.1 工程概况坐落于“人间天堂”——苏州的苏州科技学院,为新校区建设篮球馆。
该篮球馆工程采用大跨度钢结构管桁架进行施工,整个篮球馆呈正方形,建筑设计边长为79.2m,最高处为22.22m。
共有10榀纵向主桁架以及12榀横向次桁架。
这当中有7榀单榀主桁架,2榀单片次桁架,最重主桁架重21.6t。
2.2 工程技术特点1)该篮球馆工程的屋顶桁架设计中,共有7榀长约61.6m的整体大跨度主桁架,桁架的跨度较大,单榀桁架的自身重量较大,标高较高,对于施工来说,如何在有限的施工场地对桁架进行组合安装,对设计及施工人员来说是一个不小的挑战;2)该篮球馆工程的桁架与桁架间、桁架与支撑结构节点间都是选用的高精度的管材相贯节点,这就要求桁架的起吊与节点的焊接保证精密、牢靠。
在各个构件的加工与安装的过程中保质保量;3)大的桁架在运输过程中需要被分解成小桁架片,安装前要将这些小桁架片进行从新组合,在重新组合的过程中,要注意桁架的原有形态,保持高水平度的总拼胎架。
针对大跨度管桁架的施工安装,主要从吊装的有关细节进行分析。
2.3 管桁架的吊装方法国内目前对于大跨度钢结构管桁架的吊装主要有整体吊装、分段吊装、以及高空散拼等方法。
大节段钢桁梁整体制造与架设关键技术及工程应用随着经济的不断发展和城市化的不断推进,桥梁建设成为城市交通建设的重要组成部分。
在桥梁设计中,大节段钢桁梁因其具有开挖深度小、施工难度小等优点,受到了越来越广泛的关注和应用。
本文主要介绍大节段钢桁梁整体制造与架设关键技术及工程应用。
大节段钢桁梁(下文简称大桥梁)制造技术是指将整个桥梁分段加工,反面焊接后钢构件整体制造的方法。
其主要特点是工艺简单,操作方便;焊接热影响区小,不会影响钢构件性能;具有较好的完整性和可靠性;整个桥梁可以在工厂中进行加工和试装,保证工期和质量等。
大桥梁整体制造技术的主要步骤包括预制加工、拼装、反面焊接、弯曲校正、成形、机械加工和质量检验等。
1、预制加工大桥梁的预制加工是整个制造过程的第一步。
其主要工序包括钢板切割、端面平整、焊接准备、焊缝预定位等。
预制加工的关键在于保证钢板的切割精度及加工精度,以便在拼装时保证尺寸的精度。
2、拼装拼装是大桥梁整体制造的第二步。
其主要工序包括将预制加工的钢板组装成对称的桥梁横梁,同时将其他钢构件,如护栏板、大板等与桥梁横梁进行组装。
拼装时要保证连接件的拼装精度,以免影响最后的焊接品质。
3、反面焊接反面焊接是大桥梁整体制造的关键步骤,主要是指将桥梁横梁与其他钢构件进行连接,并进行反面焊接。
反面焊接需要对焊缝的位置、焊接电流、焊接电压、焊接速度等进行严格控制,以保证焊缝的质量和焊缝表面的光滑度。
4、弯曲校正弯曲校正是指对焊接后的桥梁横梁进行弯曲矫正,消除弯曲偏差,并确保整个桥梁表面的平整度和垂直度。
5、成形成形是指为了保证整个桥梁工件在使用中的稳定性和耐久性,对桥梁进行整体的折弯成形处理。
成形工序的关键在于保证成形的精度和成形的均衡性。
6、机械加工在进行大桥梁制造的整个过程中,机械加工是一道必不可少的环节。
在生产过程中需要钻、铣、切等加工,以确保整个桥梁的精度和质量等。
7、质量检验质量检验是大桥梁整体制造的最后一道环节,是保证整个桥梁质量的重要保障。
桁架原理的应用桁架原理介绍桁架原理是指使用许多杆件(如木材、金属等)通过连接节点构成的结构体系。
桁架结构通常由稳定的三角形构成,使其具有高强度和刚性。
桁架原理在建筑、航空航天、桥梁、体育场馆等领域得到广泛应用。
下面将介绍桁架原理在这些领域的应用,并探讨其优势。
桁架在建筑中的应用1.大跨度建筑:桁架结构可用于构建大跨度建筑物,如体育馆、展览馆等。
由于桁架结构的轻质、高强度特点,可减少支撑结构的数量,使得建筑内部空间更加灵活和开放。
2.抗震性能:桁架结构的三角形稳定性能非常好,能够有效抵御外力作用,提高建筑的抗震性能。
在地震区域,桁架结构的应用能够降低建筑的破坏风险,保障人员的生命安全。
3.装配式建筑:桁架结构具有模块化的特点,可以在工厂中进行预制,然后现场安装。
这种装配式建筑方式不仅能加快建筑进度,还可以减少材料的浪费,降低施工难度。
桁架在航空航天中的应用1.飞机机身:桁架结构在飞机机身中得到广泛应用。
通过使用桁架原理,可以提高飞机机身的刚性和轻量化,减少燃料消耗,并且增强抗振能力,从而提高飞行的安全性。
2.卫星结构:桁架结构也被应用于卫星结构中。
卫星需要具备轻量化以提高整体性能,并能够承受外部环境带来的各种力和振动。
桁架结构在卫星设计中能够满足这些要求,同时也提供了较大的空间用于载荷安装。
3.太空站:国际空间站的核心结构就是采用了桁架结构。
桁架结构的轻质和高刚性特点在太空站设计中发挥了重要作用,保证了太空站的稳定性和长期运行的可靠性。
桁架在桥梁中的应用1.大跨度桥梁:桁架结构适用于建设大跨度桥梁,如斜拉桥、悬索桥等。
桁架结构的高强度和刚性能够承载大跨度的荷载,使得桥梁更加稳定和安全。
2.抗风性能:桁架结构在桥梁设计中能够提供抗风的能力。
由于桁架结构的空心结构,空气能够通过杆件间流动,减少了桥梁对风的阻力,提高了桥梁的抵御风力的能力。
3.修桥补洞:桁架结构可用于修复桥梁的损坏或缺口。
通过在损坏部位或缺口处设置桁架结构,可以提供必要的支撑和刚性,确保桥梁的正常使用。
钢桁架搭设施工技术及稳定性分析一、引言钢桁架是一种常用于大型建筑物和桥梁结构中的重要构件。
其具有高强度、良好的稳定性和较低的自重等优点,已经被广泛应用于现代建筑工程中。
本文将探讨钢桁架搭设的施工技术及稳定性问题。
二、钢桁架搭设施工技术1.材料选用在钢桁架搭设过程中,钢材的选用是至关重要的。
通常情况下,常用的材料包括高强度钢材和合金钢材。
这些材料具有良好的机械性能和稳定性,能够满足钢桁架的强度和刚度要求。
2.搭设方案在确定钢桁架的搭设方案时,需要考虑多种因素,如施工条件、施工周期和工程要求等。
合理的搭设方案能够提高施工效率,并确保钢桁架的稳定性和安全性。
3.搭设工艺钢桁架的搭设过程中,需要采取相应的工艺措施来保证施工质量。
首先,需要进行预埋件的安装,以提供可靠的锚固点。
其次,进行分段组装,确保每个构件的精准拼接。
最后,进行整体提升和定位,确保钢桁架的稳定。
4.施工设备钢桁架的搭设需要使用一些特殊的施工设备,如塔吊、起重机和安全工作平台等。
这些设备能够提高搭设效率,降低搭设风险,并保证施工质量。
三、钢桁架的稳定性分析1.静力学分析钢桁架的稳定性主要受到外力和内力的影响。
通过对钢桁架结构进行静力学分析,可以确定结构的受力情况,进而评估结构的稳定性。
常用的静力学分析方法包括等效荷载法、位移法和弹性屈曲分析等。
2.动力学分析在一些特殊情况下,如地震和风荷载等外部动力作用下,钢桁架的稳定性也需要进行动力学分析。
通过模拟外部动力作用,可以得到钢桁架结构的响应特性,并评估结构的抗震性能和风荷载性能。
3.稳定性设计根据钢桁架的稳定性分析结果,可以进行相应的稳定性设计。
设计时需考虑结构的整体刚度、节点刚度和稳定系统的设置等。
采取合适的设计措施,可以提高钢桁架的整体稳定性。
4.实验验证为了验证钢桁架的稳定性分析结果,需要进行相关的实验。
通过在实验室或工地上进行加载试验和振动试验,可以进一步验证钢桁架的稳定性,并为实际工程提供可靠的依据。
大跨度钢结构管桁架施工技术及质量控制摘要:大跨度钢结构管桁架是一种重要的结构形式,它在现代建筑领域中被广泛使用。
本文以大跨钢管桁架为研究对象,对其在工程中的应用进行了探讨。
通过分析大跨度钢结构管桁架的特性和优点,明确了它在工程中的应用价值,并结合实际工程案例进行了说明,对大跨度钢结构管桁架的质量控制进行了探讨,包括材料选择、焊接工艺、检测手段等方面的内容,目的是为了提高建筑质量,确保建筑安全。
关键词:大跨度钢结构;管桁架施工;质量控制引言大跨度钢结构管桁架以其高强度、轻质、绿色和施工快速等特点,广泛应用于体育场馆、会展中心、机场终端等建设领域。
然而,大跨度钢结构管桁架的施工过程存在一定的技术难题和质量控制要求,因此需要开展相关研究,提高施工质量和工程安全性。
1.大跨度钢结构管桁架概述1.1.结构形式和特点大跨钢结构的管桁架,是以钢管为主体,以焊接、螺栓连接等方式组装而成,其结构形式多样,可以满足不同工程需求。
大跨度钢结构管桁架采用钢管作为主要构件,钢管具有轻量化的特点,与常规的混凝土和钢筋混凝土结构相比,它的重量要轻得多,可以减少对基础的要求,降低整体结构的荷载;大跨度钢结构管桁架通过焊接、螺栓连接等方式组装而成,连接点刚性好,能够承受较大的荷载,保持结构的稳定性;大跨度钢结构管桁架在设计和施工过程中,可以采用各种抗震措施,如合理布置纵向和横向支撑系统、加强节点连接等,提高结构的整体性和抗震性能,钢材的高强度和韧性使得大跨度钢结构管桁架能够更好地抵御地震力的作用,确保结构的安全性;大跨度钢结构管桁架的结构可以实现各种几何形状和空间曲线,满足不同建筑风格和美学要求,同时,可以灵活变化支撑方式,适应不同的跨度和荷载要求;大跨度钢结构管桁架采用工厂化集中加工工艺,施工过程相对快速高效。
钢材的加工和制造技术已经成熟,能够实现批量生产和标准化加工,从而提升施工效率。
1.2.应用领域和优势大跨径钢管桁架在建筑、桥梁等工程中得到了广泛的应用,其优势在于能够跨越大距离,实现大空间无柱的结构设计,它具有施工周期短,成本低等优点,适用于快速建设的工程。
浅析桁架结构在钢结构厂房建设中的应用摘要:现代经济发展迅速,企业工厂也越来越多,厂房的面积也越来越大,由于科技的发展,更多的企业选择建设钢结构厂房,但是钢结构厂房的建设面临着很多的问题,如何解决钢结构的稳定性和减少钢材的消耗则是在厂房的设计建设中必须要解决的问题。
桁架结构的发明和应用就很好的解决了钢结构厂房的稳定性问题,同时也能节省钢材的消耗开支,钢结构厂房的建设越来越多的使用桁架结构。
本文将着重分析桁架结构在钢结构厂房建设中的应用。
关键词:桁架结构;钢结构;厂房1 概述在经济高速发展的今天,钢材的产量越来越大,越来越多的建筑采用钢结构来建造,钢结构建筑不仅坚固,而且消耗资源少,建造费用低,还可回收,具有美观实用等特点,受到众多建筑厂家的青睐。
1.1 钢结构厂房的概念钢结构厂房是指主要用钢材作为主体承重构件的厂房,包括钢梁、钢柱子、钢屋顶、钢屋盖。
而厂房屋顶的跨度比较大,基本上都是用钢结构的屋架。
整个厂房的建造是用钢材完成,当然钢结构的墙也可以用砖墙。
钢结构厂房也可分为轻型钢结构厂房和重型钢结构厂房[1]。
1.2 钢结构厂房的优点钢结构厂房质量轻,强度高,屋顶跨度大,承重能力强,不容易坍塌。
而且建筑周期短,耗费资源少,相应的建筑成本低。
钢结构的废旧厂房容易拆卸,钢材可以回收,不会造成浪费还污染等问题,节约了成本。
钢结构厂房的抗震能力强,有很强的抗震和抵抗水平荷载能力,抗震能力能达8级以上。
而且钢结构厂房强度高,质量轻,变形能力强,所以抗风性很高。
2 桁架结构及其作用原理2.1 桁架结构的概念桁架结构是指格构化的一种梁式结构,它的核心就是二力杆件与节点的几何体,大跨度,轻质量,便施工。
可根据不同的特征分为不同的种类。
根据桁架结构的外形分:平行弦桁架、折弦桁架、三角形桁架。
根据桁架的几何组成方式分为:简单桁架、联合桁架、复合桁架。
按照所受水平推力可分为:无推力的梁式桁架、有推力的梁式桁架。
2.2 桁架结构的设计和作用原理在桁架结构中,各杆件的受力主要是单向的拉伸、压缩为主,水平方向的拉、压能使桁架结构实现其自身的平衡,这样整个结构就不会对支座造成水平的推力。
大跨度钢结构管桁架施工技术研究摘要:近年来,管桁架直接交汇的结构形式越来越多地应用于大型公共建筑及工业厂房之中,该结构形式具有外形丰富、结构轻巧、受力均衡、刚度大、杆件单一等优点。
但该结构形式应用于大跨度建筑中暴露出一定的问题,如管桁架拼装施工难度大、进度控制难及施工成本高等。
本文基于大跨度钢结构管桁架施工技术展开研究和论述,以期为类似工程提供经验和参考。
关键词:大跨度;钢结构;桁架施工技术研究引言为了满足建筑结构空间造型的多样性及美学要求,曲线型管桁钢结构近年来在大型公共建筑中的应用日益广泛。
但因其截面变化复杂多样、相贯焊接节点复杂,焊接质量要求高,拼装质量控制难度大,特别是复杂造型的空间定位问题给安装施工带来了一定的困难。
本文针对桁架拼接流程、胎架支撑技术、相关焊接和卸载方案等方面内容展开论述和探讨。
1传统结构形式传统的钢结构形式以开口截面钢桁架为主,适用于小跨度、低载荷、低刚度的工程项目,如小型封闭仓库项目。
由于钢构件的连接方式主要采用焊接或螺栓连接,导致施工繁杂且各组合节点强度较低。
随着建筑跨度的不断增加及对结构性能要求的提高,传统的结构形式已难以满足建筑的要求。
2拼装流程桁架拼装流程:①根据三维坐标在拼装场地上进行测量定位,包括端点、拼装节点的平面位置以及上下弦腹杆的中心线投影;②在节点和端点处根据标高用型钢设置竖向支撑和横向支撑以及斜撑,根据杆件的轮廓投影设置好杆件放置的限位块;③复核拼装胎架的总长度、宽度和高度;④上下弦管上胎,进行微调后就位;⑤腹杆与弦管焊接拼装完成。
3胎架支撑施工技术研究胎架支撑技术是大跨度钢结构桁架施工中相对高效的施工方法,能够提高施工速度,利于节约施工成本。
某工程大跨度钢桁架位于整个建筑的主入口部位,地下1层,地上5层,其中,两侧为钢框架结构,中间为42m跨钢桁架结构。
大跨度钢桁架由4榀桁架及中间连梁组成,每榀桁架长度为42m,共3层。
钢桁架架空高度13.28m,跨度达42m,临时支撑结构技术难度较大。
大跨度空间钢管桁架结构的工程应用和前景展望孙琳璘【摘要】结合空间钢管桁架结构在大跨度建筑物中的应用,分析了空间钢管桁架结构具有的优点,并阐明了空间管桁结构在建筑市场中的应用前景,探讨了其不足,以促进大跨度空间钢管桁架结构的推广使用。
%Combining with the application of spatial steel pipe truss structure in large-span buildings,this paper analyzed the advantages of spatial steel tube truss structure,and illustrated the application prospect of spatial steel tube truss structure in construction market,discussed its disad-vantages,so as to promote the promotion and application of large-span spatial steel pipe truss structure.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】2页(P56-57)【关键词】空间钢管桁架;大跨度结构;力学性能【作者】孙琳璘【作者单位】东北林业大学土木工程学院,黑龙江哈尔滨 150040【正文语种】中文【中图分类】TU392.3空间结构是相对于平面结构而存在的,而对于空间结构而言,空间结构的特点不仅仅表现在三维受力,而且其可以通过曲面形体有效地抵抗外荷载的作用。
跨度越大,空间结构越能展现其优越的技术经济性能,所以大跨度建筑大多采用各种形式的空间结构体系。
大跨结构的优点有自重轻,经济性好;刚度好,抗震性能好;便于工业化生产;形式多样化,造型美观;建筑,结构和使用功能统一等优点。
浅谈钢结构管桁架制作技术的应用
发表时间:2019-04-28T10:22:27.437Z 来源:《基层建设》2019年第3期作者:章征炜
[导读] 摘要:随着我国国民经济以及建筑工业水平的高速发展,钢结构管桁架在各类公共建筑中应用非常广泛。
上海中远川崎重工钢结构有限公司上海 201908
摘要:随着我国国民经济以及建筑工业水平的高速发展,钢结构管桁架在各类公共建筑中应用非常广泛。
这种结构制作的主要特点是钢管相贯线切割下料、拼装胎架的制作以及焊接技术的应用。
为了确保管桁架的制作质量,通过本文的阐述为完善管桁架制作技术体系,有效提升工程质量提供理论参考。
关键词:钢结构;管桁架;相贯线;胎架;制作技术;
1 引言
在建筑钢结构管桁架施工过程中,节点相贯线焊接坡口是在数控切割软件中设定的角度值,其坡口是随着管与管相交的相贯线角度逐渐渐变的,相贯线切割坡口角度将直接关系到管桁架现场拼装难易程度、焊接质量以及外观质量,是制作过程中质量控制的关键技术。
为满足相贯线节点处的不同焊接要求,有效的控制管桁架制作过程中的难点,对管桁架制作过程中的关键技术进行分析有着重要的实际意义。
2 施工概况
广州中山博览体育中心工程中屋盖为管桁架结构,主要由主桁架和次桁架组成,桁架管管相贯焊接,主桁架结构采用倒三角形结构形式,主桁架和次桁架以中心对称分布形成一个稳定的结构体系。
3 施工方案
3.1 施工准备
在施工之前,原寸担当拿到图纸、模型等资料,仔细阅读图纸,将图纸疑问进行梳理汇总,为图纸会审做好准备。
只有读懂施工图并及时解决图纸中遇到疑问,才能保证后续工作的正常进行。
其次,理解工艺资料,了解桁架在工厂拼装顺序、现场吊装要求、拼装胎架的制作及运输要求。
掌握桁架在工厂整体发货顺序,配合材料的进厂情况,适时调整原寸的制作顺序,满足工程的顺利开展。
3.2切割工序
管桁架工程中所有钢构件均在工厂加工完成后运往现场,工厂对所有构件切割下料后散件发运现场拼装焊接。
首先拿到Tekla模型后,以管桁架的中心线导出Tekla模型,转化为AutoCAD模型,在根据钢结构详图、工艺方案、材料拼接位置、以及现场安装顺序等,建立好最终的AutoCAD模型。
为了控制在焊接过程中出现变形,下料时要考虑焊接收缩余量来确保安装精度。
在对钢管相贯线进行切割过程中,通常使用五维数控相贯线切割机进行切割,在切割程序编制之前一定要检查模型的正确性,对相贯钢管通过AutoCAD、WIN3D、PIPE-COAST、林克曼等软件进行结合完成,切割程序制作好后一定要安排专人进行审核,确保切割程序的准确性。
在程序切割完成后,切割机操作人员根据加工资料对每根杆件长度及相贯线的准确性进行核对,并标明零件号、安装标记S端和E端。
3.3弦杆加工
管桁架结构中主桁架弯管主要是以拱形和弧形分布在桁架中,弯管主要由上弦杆、下弦杆组成,其中弦杆主要由直管和弯管组成,直管平头可以采用半制动切割机直接切割或者上带锯切割,也可以使用相贯线切割机直接编程下料。
直管相贯接头需要用相贯线切割机下料开坡口。
弯管施工工艺有冷弯和热弯两种,对于弯管半径较大的管子,根据工艺制作方案采用火煨制弯管即可,弯管时必须控制好温度,不得多次加热。
对于弯管半径小的管子,火煨无法完成弯制的,一般采用冷弯方法进行高频弯管或中频弯管。
在弯管端切割相贯线时,要标明支管在主管相对坐标系中的0度、90度、180度、270度处的标线,是为了钢管弯曲加工时划出的弯曲平面线标记,即确定钢管弯曲平面的基准线。
同时为了便于现场安装,需要考虑管桁架在现场的安装定位,我们通常使用洋冲划出在整个模型中弦杆的世界坐标系中天、地芯线标记。
还要在弯管上划出杆件长度的基准线,因为相贯线切割好后长度测量非常困难,弯曲后测量更困难,并且弯曲加工前需要加放一定的弯曲余量,以利于弯管长度的修正。
3.4腹杆相贯线加工
管桁架腹杆相贯线制作要根据设计好的工艺拼装方案,确定腹杆的安装顺序,用已经审核好的AutoCAD模型和北京林克曼公司开发的五维数控切割软件在电脑模型上操作。
由于腹杆规格的不同,在腹杆相贯线切割程序制作时,要按照管径小的管子贯在管径大管子上,管壁薄的管子贯在管壁厚的管子上的设计原理,有序进行杆件相贯线切割。
在切割过程中,为了避免现场安装人员在高空作业左右掉头影响安装进度,在杆件两端注明S端和E端,以及杆件的天、地、左、右线。
其中杆件四分点的天芯,也就是腹杆相贯线切割时的最高点,要与弦杆建立在同一平面内,这是一个相对坐标系,对腹杆两端相贯线且有扭曲角的安装,用洋冲划出天芯线标记对现场安装定位尤为重要。
3.5 拼装方案的确定
在钢结构管桁架工程中,拼装方案对桁架制作质量控制非常关键。
考虑到现场拼装起吊的方便,各主、次桁架按照现场吊装先后顺序在工厂内进行散件加工运输至工地现场,结合施工进度分榀拼装焊接。
在拼装前要根据桁架的结构类型确定有利于施工的拼装方案。
通常使用“卧式拼装”的方法进行拼装,建立参考基准点,对桁架各节点用三维坐标点进行整榀胎架的搭设。
并且拼装胎架不需要做多大的改变就可以重复利用,有效的提高施工效率。
3.6拼装胎架制作
胎架要选择平整坚实的场地作为基准面,为了方便管桁架拼装焊接、减小胎架的安装高度,我们选择离下弦杆高度600mm作为胎架制作基准线,采用数控切割定位板保证弦杆底部坐标值,进行胎架设计。
把整榀管桁架三维空间模型视图旋转到合适的角度,生成新的三维空间视图坐标点,按照坐标点利用全站仪和经纬仪、等测量工具进行胎架制作和桁架拼装验收。
为防止桁架在拼装过程中胎架产生变形,胎架材料选择要满足强度稳定性的要求。
在胎架的组装制造过程中,支撑和横杆的间距都不要大于3m,确保胎架的整体稳定性。
另外,胎架制作过程中各弦杆分段间、腹杆与弦杆间都要加放2~3mm焊接收缩余量,来控制桁架制作过程中的收缩变形。
在胎架制作完成后必须按新的坐标值对胎架进行整体验收。
3.7管桁架拼装焊接
在管桁架工程中弦杆较长,拼装时要按照管桁架制作方案进行拼装,为防止焊接过程中的应力集中,钢管拼接应避开节点外还要错开
上下弦杆2倍的管径且不小于500mm的位置进行拼接。
在进行钢管对接过程中,SCK通常采用坡口衬垫焊的方式进行全熔透焊接。
为了方便钢衬垫对接,主桁架弦杆对接前,通常在端部开设对称的椭圆孔,以利于上下弦杆对接时钢管内部的钢衬垫滑移安装。
在安装过程中如果次要构件阻碍了主构件的焊缝,应先焊接主构件的焊缝,再对次要构件进行二次装配焊接。
主管接焊接过程中,需要先用小直径焊条进行打底焊,再通过气体保护焊施焊,并且在焊接时支管的角度位置安置在主管外壁上。
4工序质量控制
在构件生产过程中,产品质量是最需要关注的因素,在日常生产中需要对每个零件工序进行质量控制,从而确保构件的合格率。
首先,在钢管切割过程中,要定期对相贯线切割机切割数据进行检查,当设备使用时间过长会出现切割误差等情况,对设备切割的准确度有严重影响,我们由专业设备维护人员对设备进行维修保养和调试。
在实际切割过程中要对切割杆件进行抽检,确保切割数据的准确性。
其次,桁架拼装的各项尺寸要满足规范要求,对进场的构件要按图纸设计要求仔细核对尺寸再进行拼装。
管桁架焊接顺序应考虑焊接变形等因素,尽可能采用两端对称焊接,对焊接变形量大的构件应优先焊接。
在焊接过程中需要对钢管均衡加热,使焊接部件受热均匀,减少焊接变形和焊接应力的影响。
为确保焊接质量,在焊接过程中不允许有出现咬边、弧坑、烧穿、焊瘤、根部收缩、表面气孔、未焊透、表面裂纹等缺陷。
外观检查合格后,根据设计要求对焊缝的质量等级进行相应超声波探伤检测。
5结语
综上所述,为了确保钢结构管桁架总体施工质量,我司对该结构类型的施工技术有很大的提升,同时也有较多的工程实践经验和成果,作为钢结构施工技术人员,应在日后的工作当中以理论与实际相结合,掌握钢结构管桁架工程中的关键施工技术,并对施工中遇到的薄弱环节进行重点控制,从而达到提高整个公司的制作质量。
参考文献:
[1]张建明.浅谈大型管桁架相贯线制作技术[J]江西建材 2016年第17期
[2]徐在元.浅议钢结构管桁架现场拼装与质量控制[J]建筑发展导向 2015年5月。