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1、2.1.1任务描述,一、工作任务:4.5m * 2.42.9m,H形组合截面门式刚架制作。 具体任务如下: 1、审何图纸,计算构件钢材用量。 2、在现有钢板上号料,写出号料尺寸的确定依据。 3、确定构件下料方案,正确选用下料工具,说出安全防护措施。 4、准备构件组合机具,组合构件翼缘腹板。 5、确定构件焊接连接方法,准备焊接机具,实施构件焊接。 6、对照钢结构施工的验收规范,检查构件的施工质量,并给出自己的评定意见。 7、根据检查结果制定构件矫正措施,并实施构件校正。,2.1.2案例示范,一、案例描述 工作任务:制作山西省太原钢铁公司一单层门式刚架厂房H形柱,柱高1.7m,截面翼缘为24002
2、0,腹板为46012,材料为Q235;采用全熔透焊缝,如图所示。(微缩任务) 具体任务如下: (1)图纸审核,计算构件钢材用量。并写出钢材重量计算过程。 (2)在现有钢板上号料,钢板-1200202100,钢板-600121800。请写出号料尺寸的确定依据(手工切割)。 (3) 请确定构件下料方案,正确选用下料工具,说出安全防护措施。 (4) 请准备构件装配机具,组合翼缘、腹板成H形截面。 (5) 请确定构件焊接连接方法,准备焊接机具,实施构件焊接。 (6) 请对照钢结构施工质量验收规范,检查验收构件施工质量,并给出自己的评定意见。 (7)根据检查结果制定构件矫正措施,并实施构件矫正。,二、案
3、例分析与实施,1、认真审核图纸,计算构件钢材用量。 2、在现有钢板上号料,钢板-1200202100,钢板-600121800。请写出号料尺寸的确定依据(手工火焰切割)。 由于采用手工火焰切割,考虑4mm的加工余量。 3、确定构件下料方案,正确选用下料工具,说出安全防护措施。 4、准备构件组合机具,组合构件翼缘腹板。 装配机具:组立机、支撑,如图组合翼缘腹板。 5、确定构件焊接连接方法,准备焊接机具,实施构件焊接。 6、对照钢结构施工质量验收规范,检查构件的施工质量,并给出自己的评定意见。 7、根据检查结果制定构件矫正措施,并实施构件校正。,资讯,一、认识门式刚架,正在建设的门式刚架工程实例,
4、山墙抗风柱,吊车梁,天窗架,压型钢板外墙板,主要承重骨架门式刚架 檩条、墙梁 冷弯薄壁型钢 屋面、墙面 压型金属板、彩钢夹芯板 屋面及墙面保温芯材 聚苯乙烯泡沫塑料、 聚氨酯泡沫塑料、岩棉等 支撑 屋面支撑、柱间支撑,1、门式刚架结构的组成,单层轻型钢结构房屋的组成,2 门式刚架结构的特点,重量轻 工业化程度高、施工周期短 柱网布置灵活 综合经济效益高,门式刚架结构性能: 1.门式刚架屋面体系的整体性可以依靠檩条、隅撑来保证,从而减少了屋盖支撑的数量,同时支撑多用张紧的圆钢做成,很轻便。,2.门式刚架的梁、柱多采用变截面杆件,可以节省材料。 3.组成构件的杆件较薄,对制作、涂装、运输、安装的要
5、求高。 4.构件的抗弯刚度、抗扭刚度比较小,结构的整体刚度也比较柔。,3 门式刚架结构的应用情况,1.我国门式刚架设计规程:门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECS102:2002) 2.应用范围:轻型厂房、物流中心、大型超市、体育馆、展览厅、活动房屋、加层建筑等。 3.应用规模:国内每年有一千万平方米的轻钢结构 建筑物竣工。,4.轻型门式刚架的适用范围及截面形式: (1).屋面荷载较小,横向跨度为924m,柱高为4.59m, (2).没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。 (3).当厂房横向跨度不超过15m,柱高不超过6m时,屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。当厂房横向跨度大于15m,柱高超
6、过6m时,宜采用变截面刚架形式。,5.变截面刚架与等截面刚架的对比: 柱和梁采用变截面形式时,截面形状与内力图形附合较好,受力合理、节省材料。 变截面刚架在构造连接及加工制造方面不如等截面方便。 6.柱脚形式: 门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。,刚接柱脚详图,铰接柱脚详图,刚接柱脚门式刚架,铰接柱脚门式刚架,变截面梁,变截面梁、柱,加劲板,地脚螺栓,刚接柱脚工程实例,变截面 刚架梁,等截面刚架柱,4 结构形式和结构布置,门式刚架的各种结构形式 门式刚架又称山形门式刚架。其结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨。按屋面坡脊数可分为单坡、双坡、多坡屋面。 结构形式的选取考虑生产工艺、吊车吨位
7、及建筑尺寸等因素,单跨单坡,单跨双坡,多跨(中间摇摆柱),高底跨,双坡双跨,门式刚架的各种结构形式,多跨(梁柱刚结),四坡双跨,摇摆柱,摇摆柱梁柱节点铰接连接,梁柱节点 刚性连接,5、门式刚架的结构布置 1)刚架的建筑尺寸和布置 跨度:一般为9-24m 高度:取地坪柱轴线与斜梁轴线交点高度,宜取 4.5-9m 柱距:应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素,宜取6m、7.5m、或9m 挑檐长度:根据使用要求确定,宜为0.51.2m 温度分区 :纵向温度区段300m 横向温度区段150m,2).檩条和墙梁的布置 檩条:应等间距布置。在屋脊处,应沿屋脊两侧各布置一道檩条,使得屋面板的外伸宽度不
8、要太长(一般小于200mm),在天沟附近应布置一道檩条,以便于天沟的固定。确定檩条间距时,应综合考虑屋面材料、檩条规格等因素按计算确定。,屋面檁条布置 实例,屋面檁条布置实例,墙梁:墙梁的布置,应考虑设置门窗、挑檐、遮雨篷等构件和围护材料的要求。,墙梁布置实例,3.屋面支撑和刚性系杆的布置原则: 在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。 在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。 端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。,4.柱间支撑的布置原则: 柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定,一般取4560m; 当房屋高
9、度较大时,柱间支撑应分层设置; 端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。,七项任务,分析刚架的受力特点和构造。审核图纸?绘制大样图?计算构件钢材用量? 号料尺寸的确定依据?号料方法。 下料方案?下料工具。 组合机具?组合方法 焊接方法?焊接机具? 验收内容?验收方法?填制验收表? 矫正措施?矫正方法?,资讯:,二 高强螺栓连接,1、概述,(1)高强度螺栓连接的工作性能及构造 高强度螺栓连接分为摩擦型连接和承压型连接。 (2)高强度螺栓的预拉力和紧固方法 紧固方法有下列几种: 扭矩法 转角法 扭掉螺栓尾部梅花卡头 (3)高强度螺栓连接摩擦面处理及其抗滑移系数 处理方法 手工钢丝刷清理浮锈
10、喷砂后生赤锈处理 喷砂后涂无机富锌漆处理 喷砂或喷丸处理 摩擦面的抗滑移系数见表2-12。,2、 摩擦型高强螺栓连接的计算,(1) 受剪摩擦型高强螺栓连接 单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值 摩擦型高强度螺栓群受轴心剪力的数目计算 净截面验算 毛截面验算,2、 摩擦型高强螺栓连接的计算,(2)受拉摩擦型高强螺栓连接 单个摩擦型高强螺栓抗拉承载力设计值 摩擦型高强螺栓群受轴心拉力的计算 摩擦型高强螺栓群受偏心拉力的计算,2、 摩擦型高强螺栓连接的计算,【例2-9】图示为一300mm16mm轴心受拉钢板和高强度螺栓摩擦型连接的拼接接头。已知钢材为Q345,螺栓为8.8级M20,钢丝刷清理浮锈。
11、试确定该拼接的最大承载力设计值N。,2、 摩擦型高强螺栓连接的计算,【解】1、按螺栓连接强度确定为N : 由表2-11查得P=125kN,由表2-12查得=0.35。 12个螺栓连接的总承载力设计值为: 2、按钢板截面强度确定N : (1)按毛截面强度确定N : N=Af=4800315=1512103N=1512kN (2)按第一列螺栓净截面强度确定N : 该拼接的承载力设计值为N=945kN,3、承压型高强螺栓的计算,(1)承压型连接的受剪高强度螺栓 (2)承压型连接的受拉高强度螺栓 (3)承压型连接的拉剪高强度螺栓,三、门式刚架制作要点,(一)构件组装 (二)构件焊接 (三)摩擦面的加工 (四)组装,