Walong Pangunahing Kaalaman sa Gusali ng Balangkas na Bakal

I. Katangian ngistraktura ng bakal

1. Ang timbang sa sarili ng istraktura ng bakal ay magaan

2. Mas mataas na pagiging maaasahan ng gawaing istruktura ng bakal

3. Magandang vibration (shock) resistance at impact resistance ng bakal.

4. Mas mataas na antas ng industriyalisasyon ng paggawa ng istruktura ng bakal.

5. Ang istraktura ng bakal ay maaaring tipunin nang tumpak at mabilis.

6. Madaling gumawa ng selyadong istraktura.

7. Ang istraktura ng bakal ay madaling ma-corrode.

8. Ang istraktura ng bakal ay may mahinang paglaban sa sunog.

II. Karaniwang ginagamit na istraktura ng bakal na grado at pagganap ng bakal Tsina:

1. Carbon structural steel: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275, atbp.

2. Mababang haluang metal mataas na lakas structural steel.

3. Kalidad ng carbon structural steel at haluang metal na istruktura na bakal.

4. Dalubhasang bakal.

III. Prinsipyo ng pagpili ng materyal para sa istraktura ng bakal

 Ang prinsipyo ng pagpili ng materyal ng istraktura ng bakal ay upang matiyak ang kapasidad ng tindig ng istrakturang nagdadala ng pagkarga at maiwasan ang malutong na pinsala sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ayon sa kahalagahan ng istraktura, mga katangian ng pagkarga, anyo ng istruktura, estado ng stress, mga pamamaraan ng koneksyon, kapal ng bakal at ang kapaligiran sa pagtatrabaho, at iba pang mga salik na isinasaalang-alang nang komprehensibo.

IV. Teknikal na nilalaman ng pangunahing istraktura ng bakal

 (1) High-rise steel structure technology. Ayon sa taas ng gusali at mga kinakailangan sa disenyo, ang frame, frame support, cylinder at giant frame structure ay pinagtibay ayon sa pagkakabanggit, at ang mga bahagi nito ay maaaring gawa sa bakal, strong reinforced concrete o steel pipe concrete. Ang mga bahagi ng bakal ay magaan at ductile, at maaaring gamitin ang welded steel o rolled steel, na angkop para sa mga ultra-high-rise na gusali; Ang mga malakas na reinforced concrete na bahagi ay may malaking tigas at mahusay na paglaban sa sunog, na angkop para sa gitna at mataas na gusali o ilalim na mga istraktura; Ang steel pipe concrete ay madaling itayo at ginagamit lamang para sa mga istruktura ng haligi.

(2) Space steel structure na teknolohiya. Ang istraktura ng bakal na espasyo ay may magaan na timbang sa sarili, malaking tigas, magandang pagmomodelo at mabilis na bilis ng konstruksyon. Ang ball node flat plate net frame, multi-layer variable cross-section net frame at net shell na may steel pipe bilang rod member ang pinakamalaking dami ng space steel structure sa China. Ito ay may mga pakinabang ng malaking spatial rigidity at mababang pagkonsumo ng bakal sa disenyo, konstruksiyon at mga pamamaraan ng inspeksyon, at maaaring magbigay ng kumpletong CAD. bilang karagdagan sa istraktura ng net frame, ang istraktura ng espasyo ay mayroon ding malaking-span suspension cable structure, cable membrane structure at iba pa.

(3) Banayad na teknolohiya ng istraktura ng bakal. Sinamahan ng light colored steel na gawa sa pader at roof enclosure structure na binubuo ng mga bagong structural forms. Sa pamamagitan ng higit sa 5mm steel plate na hinangin o pinagulong malaking cross-section ng thin-walled H-beam wall beams at roof purlins, round steel sa isang flexible support system at high-strength bolts na konektado sa lightweight steel structure system, ang column spacing ay maaaring mula 6m hanggang 9m, ang span ay maaaring hanggang 30m o higit pa, ang taas ay maaaring hanggang higit sa isang dosenang metro at maaaring i-set up sa magaan na hanging apat. Ang halaga ng bakal 20 ~ 30kg/m2. Ngayon ay may mga standardized na pamamaraan ng disenyo at pinasadyang mga negosyo sa produksyon, kalidad ng produkto, mabilis na pag-install, magaan ang timbang, mas kaunting pamumuhunan, ang konstruksiyon ay hindi limitado sa panahon, na angkop para sa iba't ibang magaan na pang-industriya na mga gusali.

(4) teknolohiya ng pinagsamang istraktura ng bakal at kongkreto. Steel o steel management at kongkreto na mga bahagi na binubuo ng mga beam, haligi, load-tindig istraktura para sa bakal-kongkreto pinagsamang istraktura, ang saklaw ng aplikasyon ay lumalawak sa mga nakaraang taon. Pinagsamang istraktura parehong bakal at kongkreto parehong bentahe, pangkalahatang lakas, mahusay na tigas, mahusay na pagganap ng seismic, kapag ang paggamit ng mga panlabas na kongkreto istraktura, mas mahusay na sunog at kaagnasan paglaban. Ang pinagsamang mga bahagi ng istruktura ay maaaring mabawasan sa pangkalahatan ang halaga ng bakal na 15-20%. Kumbinasyon ng sahig takip at bakal pipe kongkreto bahagi, ngunit din ay may mga pakinabang ng mas kaunting suporta magkaroon ng amag o walang suporta magkaroon ng amag, konstruksiyon ay maginhawa at mabilis, ang pagsulong ng mas malaking potensyal. Angkop para sa mga multi-storey o high-rise na gusali na may malalaking load ng frame beam, column at cover, pang-industriyang gusali, column at cover, atbp.

(5) High-strength bolt connection at welding technology. Ang high-strength bolt ay sa pamamagitan ng friction upang ilipat ang stress, sa pamamagitan ng bolt, nut at washer ng tatlong bahagi. Sa mga bentahe ng madaling konstruksyon, nababaluktot na pagtatanggal-tanggal, mataas na kapasidad ng tindig, mahusay na pagganap laban sa pagkapagod at self-locking, mataas na kaligtasan, atbp., ang mataas na lakas na koneksyon ng bolt ay pinalitan ang riveting at bahagyang hinang sa proyekto, at naging pangunahing paraan ng koneksyon sa katha at pag-install ng istraktura ng bakal. Para sa mga bahagi ng bakal na ginawa sa pagawaan, ang awtomatikong multi-wire arc submerged welding ay dapat gamitin para sa makapal na mga plato, at ang mga diskarte tulad ng fused spout electroslag welding ay dapat gamitin para sa mga partisyon ng haligi na hugis kahon. Ang semi-awtomatikong welding technology at gas-shielded flux-cored wire at self-protection flux-cored wire na teknolohiya ay dapat gamitin sa on-site installation construction.

(6) Teknolohiya ng proteksyon ng istraktura ng bakal. Kasama sa proteksyon ng istruktura ng bakal ang sunog, anticorrosion at antirust, na karaniwang ginagamit pagkatapos ng fireproof coating treatment na walang antirust treatment, ngunit kailangan pa rin ang anticorrosion treatment sa mga gusaling may mga corrosive na gas. Maraming uri ng domestic fireproof coatings, tulad ng TN series, MC-10, atbp. Kabilang sa mga ito, ang MC-10 fireproof coatings ay may alkyd magnetic paint, chlorinated rubber paint, fluorine rubber paint at chlorosulphonated paint. Sa pagtatayo, dapat piliin ang angkop na mga coatings at kapal ng coating ayon sa uri ng istraktura ng bakal, mga kinakailangan sa antas ng paglaban sa sunog at mga kinakailangan sa kapaligiran.

V. Mga Layunin at Panukala para sa mga Istraktura ng Bakal

 Ang inhinyero ng istruktura ng bakal ay nagsasangkot ng malawak na hanay ng mga aspeto at teknikal na kahirapan, at dapat sundin ang mga pambansa at pang-industriya na pamantayan at pamantayan sa pagsulong at aplikasyon nito. Dapat bigyang-pansin ng mga lokal na kagawaran ng administratibo ng konstruksiyon ang pagtatayo ng dalubhasang yugto ng inhinyero ng istruktura ng bakal, ayusin ang pagsasanay ng pangkat ng inspeksyon ng kalidad, at ibuod ang kasanayan sa pagtatrabaho at aplikasyon ng bagong teknolohiya sa oras. Ang mga kolehiyo at unibersidad, mga departamento ng disenyo at mga negosyo sa konstruksiyon ay dapat na mapabilis ang paglilinang ng mga inhinyero at technician ng istruktura ng bakal, at itaguyod ang mature na teknolohiya ng istraktura ng bakal na CAD. Ang mga grupong pang-akademikong masa ay dapat na makipagtulungan sa pagpapaunlad ng teknolohiya ng istruktura ng bakal, malawakang magsagawa ng domestic at foreign academic exchange at mga aktibidad sa pagsasanay, at aktibong ilagay ang pangkalahatang antas ng disenyo ng istraktura ng bakal, katha at teknolohiya ng konstruksiyon at pag-install sa malapit na hinaharap, na maaaring maging gantimpala para sa pagpapabuti.

VI. Koneksyon ng mga istrukturang bakal

 (A) Koneksyon ng welding seam

Weld koneksyon ay sa pamamagitan ng init na nabuo sa pamamagitan ng arc upang ang welding baras at ang weldment lokal na natutunaw, paglamig paghalay sa isang hinangin, kaya na ang weldment konektado upang maging isa.

Mga kalamangan: hindi nagpapahina sa cross-section ng miyembro, nagse-save ng bakal, simpleng istraktura, madaling paggawa, higpit ng koneksyon, mahusay na pagganap ng sealing, madaling gamitin sa ilalim ng ilang mga kondisyon ng automation, mataas na kahusayan sa produksyon.

Mga disadvantages: ang weld malapit sa bakal dahil sa welding mataas na temperatura epekto ng pagbuo ng init-apektado zone ay maaaring ang ilang mga bahagi ng materyal ay nagiging malutong; hinang proseso ng bakal sa pamamagitan ng hindi pantay na pamamahagi ng mataas na temperatura at paglamig, upang ang istraktura ng hinangin natitirang stress at natitirang pagpapapangit sa istraktura ng tindig kapasidad, higpit at pagganap ay may isang tiyak na epekto; welded na istraktura dahil sa higpit ng malaki, lokal na mga bitak na nangyayari na madaling pinalawak sa kabuuan, lalo na sa mababang temperatura na madaling kapitan ng malutong na bali; welded joints dahil sa higpit, ang mga lokal na bitak ay nangyayari na madaling pinalawak sa kabuuan, lalo na sa mababang temperatura. Marupok na bali; weld koneksyon plasticity at kayamutan ay mahirap, hinang ay maaaring makagawa ng mga depekto, kaya na ang pagkapagod lakas ay nabawasan.

(B)koneksyon ng bolt

Ang koneksyon ng bolt ay sa pamamagitan ng mga bolt fasteners tulad ng mga connector na konektado upang maging isa. Ang koneksyon ng bolt ay nahahati sa ordinaryong koneksyon ng bolt at koneksyon ng mataas na lakas ng bolt.

Mga kalamangan: simpleng proseso ng konstruksiyon, madaling i-install, lalo na angkop para sa koneksyon sa pag-install ng site, madali ring lansagin, angkop para sa pangangailangan na i-install at lansagin ang istraktura at pansamantalang koneksyon.

Mga disadvantages: ang pangangailangan na magbukas ng mga butas sa plato at pagpupulong ng mga butas, pagtaas ng workload sa pagmamanupaktura, at ang paggawa ng mga kinakailangan sa mataas na katumpakan; Ang mga butas ng bolt ay nagpapahina din sa cross-section ng bahagi, at ang mga konektadong bahagi ay madalas na kailangang lapped o karagdagang pantulong na koneksyon plate (o anggulo), at samakatuwid ay mas kumplikadong konstruksiyon at mas mahal na bakal.

(C) riveted na koneksyon

Ang koneksyon ng rivet ay isang dulo na may semi-circular prefabricated na ulo ng rivet, ang pako na pamalo ay masusunog na pula at mabilis na ipinasok sa mga butas ng kuko sa connector, at pagkatapos ay gamitin ang rivet gun ay ilalagay din sa kabilang dulo ng kuko. ulo, upang gawin ang koneksyon upang makamit ang pangkabit.

Mga kalamangan: riveting maaasahang paghahatid ng puwersa, plasticity, kayamutan ay mas mahusay, ang kalidad ay madaling suriin at matiyak na maaaring magamit para sa mabigat at direktang tindig na istraktura ng pagkarga ng kapangyarihan. Mga disadvantages: ang proseso ng riveting ay kumplikado, ang pagmamanupaktura ay magastos at labor-intensive, at paggawa. -intensive, kaya ito ay karaniwang replaced sa pamamagitan ng welding at high-strength bolt connection.

VII. welded na koneksyon

 (A) Mga pamamaraan ng welding

Ang karaniwang paraan ng welding para sa istraktura ng bakal ay electric arc welding, kabilang ang manual arc welding, awtomatiko o semi-awtomatikong arc welding at gas shielded welding.

Ang manu-manong arc welding ay ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan ng welding sa istruktura ng bakal, na may simpleng kagamitan, nababaluktot at maginhawang operasyon. Gayunpaman, ang mga kondisyon ng paggawa ay mahirap, ang produktibo ay mas mababa kaysa sa awtomatiko o semi-awtomatikong hinang, at ang pagkakaiba-iba ng kalidad ng hinang ay malaki, na depende sa teknikal na antas ng welder sa isang tiyak na lawak.

Automatic welding seam quality stability, weld internal defects less, good plasticity, good impact toughness, na angkop para sa welding na direct weld. Semi-awtomatikong hinang dahil sa manu-manong operasyon, na angkop para sa welding curve o di-makatwirang hugis ng weld. Ang awtomatikong at semi-awtomatikong hinang ay dapat gamitin sa pangunahing katawan ng metal at pagkilos ng bagay na katugma sa kawad, ang wire ay dapat na alinsunod sa pambansang pamantayan, ang pagkilos ng bagay ay dapat matukoy ayon sa mga kinakailangan ng proseso ng hinang.

Ang gas shielded welding ay ang paggamit ng inert gas (o CO2) na gas bilang proteksiyon na daluyan para sa arko, upang ang tunaw na metal ay mahiwalay sa hangin upang mapanatiling matatag ang proseso ng hinang. Gas shielded welding arc heating concentration, welding speed, depth of fusion, kaya ang lakas ng weld ay mas mataas kaysa sa manual welding. At magandang plasticity at corrosion resistance, na angkop para sa makapal na bakal na hinang.

(B) ang anyo ng weld

Weld koneksyon form ayon sa konektado sa magkaparehong posisyon ng mga miyembro ay maaaring nahahati sa puwit, lap, T-shaped na koneksyon at anggulo na koneksyon at iba pang apat na mga form. Ang mga koneksyon na ito ay ginagamit sa weld seam butt weld at fillet weld ng dalawang pangunahing anyo. Sa partikular na aplikasyon, dapat na konektado ayon sa puwersa, na sinamahan ng pagmamanupaktura, pag-install at mga kondisyon ng hinang para sa pagpili.

(C) weld structure

1, Hinang ng butt

Butt welds direktang puwersa transfer, makinis, walang makabuluhang stress concentration phenomenon, at sa gayon ay mahusay na pagganap, para sa tindig static at dynamic na naglo-load ay naaangkop sa koneksyon ng mga bahagi. Gayunpaman, dahil sa mataas na kalidad na mga kinakailangan ng butt weld, ang welding gap sa pagitan ng mga weldment ay mas mahigpit na mga kinakailangan, na karaniwang ginagamit sa mga koneksyon sa pagmamanupaktura ng pabrika.

2, fillet hinangin

Ang anyo ng fillet weld: fillet weld ayon sa direksyon ng haba at direksyon ng panlabas na puwersa, ay maaaring nahahati sa parallel sa direksyon ng gilid ng force fillet weld, patayo sa direksyon ng harap ng force fillet weld at ang direksyon ng puwersa ay pahilis na intersected ng oblique fillet weld at circumferential weld.

Ang cross-section form ng fillet weld ay nahahati pa sa ordinaryong, flat slope at deep fusion type. Sa figure, hf ay tinatawag na laki ng paa ng fillet weld. Ordinaryong uri ng cross-section weld foot side ratio ng 1:1, katulad ng isosceles right triangle, ang force transmission line bending ay mas matindi, kaya ang stress concentration ay seryoso. Para sa istraktura na direktang sumailalim sa mga dynamic na naglo-load, upang gawing makinis ang paghahatid ng puwersa, ang front corner weld ay dapat gamitin ng dalawang weld corner edge size ratio na 1:1.

VIII. koneksyon ng bolt

(A) Istraktura ng karaniwang koneksyon ng bolt

1, Ang anyo at detalye ng karaniwang bolt

2, Ang pag-aayos ng karaniwang koneksyon sa bolt

Ang pag-aayos ng mga bolts ay dapat na simple, pare-pareho at compact, upang matugunan ang mga kinakailangan ng puwersa, makatwirang konstruksiyon at madaling i-install. Mayroong dalawang uri ng pag-aayos: magkatabi at staggered. Mas simple ang juxtaposition at mas compact ang staggered arrangement.

(B) ang mga katangian ng puwersa ng ordinaryong koneksyon ng bolt

1, Gupitin ang bolt na koneksyon

2, Koneksyon ng tension bolt

3, Pag-igting at paggugupit ng bolt na koneksyon

(C) ang mga katangian ng puwersa ng mga high-strength bolts

Ang koneksyon ng bolt na may mataas na lakas ay maaaring nahahati sa uri ng friction at uri ng presyon ayon sa mga kinakailangan sa disenyo at puwersa. Friction uri ng koneksyon sa makatiis paggugupit, sa labas ng paggugupit puwersa upang maabot ang maximum na posibleng paglaban sa pagitan ng plate para sa limitasyon ng estado; kapag higit sa kapag ang kamag-anak na dumulas sa pagitan ng plato, iyon ay, ang koneksyon ay itinuturing na nabigo at nasira. Presyon uri ng koneksyon sa paggugupit, pagkatapos ay payagan ang alitan na pagtagumpayan at kamag-anak slip sa pagitan ng mga plato, at pagkatapos ay ang panlabas na puwersa ay maaaring patuloy na tumaas, at pagkatapos noon ang pangwakas na pagkasira ng screw shear o hole wall pressure para sa limitasyon ng estado.