在建钢结构遇到下列情况之一时,应进行检测:
1、在钢结构材料检查或施工验收过程中需了解质量状况;
2、对施工质量或材料质量有怀疑或争议;
3、对工程事故,需要通过检测,分析事故的原因以及对结构性的影响。
钢结构建筑在国外已有**的历史,计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使高层和**高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在高层和**高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在**高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生,在高层和**高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。 **高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平,也是门财力雄厚的象征。 我国的高层与**高层钢结构建筑自以来已有20多年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》。
钢结构有很多优点,但其缺点是导热系数大,耐火性差。随着冶金技术的提高,耐火钢的研究成功并投入生产,为钢结构的进一步发展创造了条件。
一般高层和**高层建筑当采用框-剪、框-筒结构体系时的经济性统计为:钢结构造价=钢材费用(约占40%)+制作安装费用(约占30%)+*涂料费用(约占30%),*涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升,但*涂料价格有较大幅度下降,可望部分抵消由此带来的成本上升,而且度及安全性有了一定的**。 建造一幢高层和**高层大楼,涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装,使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准。高层、**高层周期较长,尚需定期对测量仪器和钢尺量具进行定期校验以保证建筑物各项指标符合规定的指标。一般以土建部门的测量仪器和钢尺量具为准。
(二) 定位轴线、标高和地脚螺栓
钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄,在建筑物外部或内部设置控制轴线。设置控制桩,以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置,要求以能满足通视、可视为原则。
钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性,一般为2~3层为一节,对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线,应从地面控制轴线引到高空,以保证每节柱子安装正确无误,避免产生累积误差。
柱脚与钢筋混凝土基础的连接,一般采用埋入式刚性柱脚,地脚螺栓是在安装就位节钢柱时,控制平面尺寸和标高的临时固定措施。
(三) 钢柱的制作与安装
钢柱是高层、**高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件,在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。
100m高的**高层钢柱一般分为8~12节构件,钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形,所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度,即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换,要求对每节钢柱应编号予以区别,正确安装就位。
矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊,不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
在设置检测仪器参数的基础上,分别检测平板焊接、角接焊缝、异型焊缝,无损伤检测技术应用情况分别如下:
(1)平板焊接检测。平板焊接的检测,需要取焊接缺陷的模拟试块,并合理设置仪器参数,然后通过检测,对结果进行分析,以优化无损伤检测技术的应用方法。钢结构桥梁的平板焊接,焊缝容易预埋人工缺陷,笔者分别制作了8块特种试块,并在这些试块焊接接头位置设置了包括裂纹、气孔、夹渣、未焊透在内的14种缺陷,作为钢结构桥梁平板焊接的模拟试块,然后分析这些试块焊接的缺陷分布类型和规律。通过检验,基本检验出平板焊接焊缝的质量,但常规的超声检测没有办法实现全纪录,因此缺陷长度存在误差,而相控阵技术能够全数据纪录焊缝内的缺陷,准确找出焊缝缺陷的位置、长度、深度和高度,平板焊接可**考虑相控阵无损检测技术的应用。
角接焊缝检测技术。角接焊缝检测较为复杂,其中包括T型焊接、Y型角接焊缝两种,在这里需要分别准备这两种焊接缺陷的模拟试块。T型焊接缺陷模拟试块的准备,是根据焊接缺陷分布的类型和规律,制作包括裂纹、夹渣、未焊透3种类型缺陷的试块,并分别采用常规超声、相控阵技术两种方法,经检测,常规超声和相控阵技术能够找出试块的全部缺陷,但前者利用波幅测量缺陷长度和高度的时候,存在一定的误差,而后者能够准确定出缺陷的位置、长度、高度和深度,因此T型焊接缺陷的无损检测技术适用相控阵技术。而Y型角接焊缝检测,所采用的缺陷模拟试块是根据焊接缺陷的分布类型和规律,制作包括裂纹、夹渣、未焊头、未融合4种类型缺陷的试块,并分别采用常规超声、相控阵技术两种方法,经检测,常规超声和相控阵技术能够找出试块的全部缺陷,但前者利用波幅测量缺陷长度和高度的时候,存在一定的误差,而后者能够准确定出缺陷的位置、长度、高度和深度,因此Y型焊接缺陷的无损伤检测,同样适用相控阵技术。
钢结构厂房主要结构
1、基础预埋件,(能稳定钢结构厂房结构)
2、柱子,采用H型钢,工字钢,圆管或者C型钢(两根C型钢对接)
3、梁,采用C型钢和H型钢。
4、檩条,通常采用C型钢,槽钢。
5、墙屋面采用彩钢压型板,一种是彩钢单片瓦(彩钢瓦)。一种是彩钢夹心复合板。两层瓦中间搁着泡沫,岩棉,玻璃丝棉,聚氨酯等起到*阻燃,密封,隔音的效果。
3工业建筑的应用
1、大型设备的布置
工业建筑的个特点就是大型设备的布置,厂房内大型设备的布置对确定柱网起着决定性的作用,同时也限制了支承梁的翼缘宽度。由于大型设备荷载大,重心高,而支撑点接近设备的底部,位于二层楼面,地震时会产生很大的倾覆力矩,对支承梁的受力非常不利。因此需要在设备的设四根柱子,让四根柱子的中心线与设备的中心线重合,并尽量使支承梁与柱子直接连接成框架梁。这样布置传力直接,对于承受竖向荷载也非常有利。为了支承梁能有效地抵抗扭矩,应将设备的固定螺栓布置在梁腹板外侧,这就要求支承梁的翼缘宽度不能太大,否则无法保证预留洞的尺寸。另外,在输入设备的荷载时,应该考虑由于地震产生的倾覆力矩而增加的荷载。这部分荷载是计算机程序无法考虑的,需要人工加以干预。其他中小型设备也影响着结构布置,必须全面加以考虑。总之,在设计初期应该同工艺设备密切配合把柱网确定好。必要时请工艺适当调整设备的位置,以满足结构布置的需要。
钢结构稳定性没计难点及体会
1、目前梁、柱单元理论已成为网壳结构稳定性的研究中的主要研究工具,但是梁.柱单元并不能确实反映网壳结构的受力状态,因此如何反映轴力和弯矩的耦合效应是目前网壳结构稳定性设计中的主要问题。
2、结构随机影响分析所处理的问题大部分局限于确定的结构参数、随机荷载输入这样―个格局范围,而在实际工程中,由于如材料(弹性模量,屈服应力,泊松比等)、杆件尺寸、截面积、残余应力、初始变形等不确定性会引起结构响应的显着差异。所以应着眼予考虑随机参数的结构较值失稳、跳跃型失稳、干扰型屈曲等问题的研究。
3、在统计与稳定性有关的几何量和物理量时,一般只是根据有限样本来选择概率密度分布函数,带有很大程度上的统计信息局限性,造成对稳定性设计的数据依据不够准确。因此在统计时,要结合实践经验和相关规范确定统计信息的准确性。
4、受弯钢构件的板件局部稳定有两种方式:一是以屈曲为承载能力的极限状态,并通过对板件宽厚比的限制,使之不在构件整体失效前屈曲;二是允许板件在构件整体失效前屈曲,并利用其屈曲后强度,构件的承载能力由局部屈曲后的有效截面确定。对于不考虑屈曲后强度的梁局部稳定,可对梁设置横向或纵向加劲肋,以解决梁的局部稳定问题,加劲肋按《钢结构设计规范》(G017―2003)*4.3规定设置;对于组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算按《钢结构设计规范》(G017―2003)*4.4规定执行。
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