大跨度鋼屋架制作及施工

劉立鋒

摘 要:文章詳細(xì)分析總結(jié)了大跨度鋼屋架制作及施工工藝的各個步驟,并針對容易出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)建詞:鋼屋架;制作;施工

中圖分類號:TU757文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-8937(2009)22-0141-01

鋼結(jié)構(gòu)廠房在近些年得到迅速推廣。文章結(jié)合多年工作經(jīng)驗,分析總結(jié)了大跨度鋼屋架制作及施工技術(shù)。

1 鋼屋架的制作及施工工藝

①圖紙的自審。在施工前應(yīng)對圖紙進行詳細(xì)的閱讀,對于裝配尺寸有無不吻合,若有及時上報修正。

②材料的檢查與處理。鋼材應(yīng)進行復(fù)試,合格后方可使用。型鋼材料由于在運輸過程中,會產(chǎn)生彎曲變形,這將在鋼屋架拼裝過程中會產(chǎn)生不必要的應(yīng)力,可采用大錘錘擊消除應(yīng)力調(diào)直型鋼材料。

③下料。由于在氣割過程中, 自動氣割割縫寬度為3mm,手工氣割割縫寬度為4mm。因此在下料要預(yù)留切割量。根據(jù)經(jīng)驗∠100×10的角鋼和12mm厚度以下的鋼板預(yù)留1mm的長度,板厚20mm。上下的鋼板應(yīng)預(yù)留2mm左右,而板厚25mm以上鋼板在此基礎(chǔ)上增加0.5mm～1mm即可。

④放樣平臺與拼裝平臺為同一平臺,平臺的表面要經(jīng)過水平儀測平。鋼屋架的放樣采用1:1的比例按實際尺寸放樣。用粉線包彈出直線做畫基準(zhǔn)線,長度要比屋架長度長2m左右。而后在基準(zhǔn)線的1/2長處用盤尺與粉線做出基準(zhǔn)垂線。由中心點向左右分別推出屋架全長,此時的全長是由屋架全長加上焊接收縮余量的長度。30m以上的大跨度屋架向兩側(cè)分別應(yīng)加大7mm左右。雖然此時所得到的地樣長度要比實際屋架長度長10～14mm。但經(jīng)過焊接收縮,即得到理想的設(shè)計長度。同時,從下弦基準(zhǔn)線上中心點延垂直基準(zhǔn)線向上提高6mm,以滿足屋架起拱的設(shè)計要求。根據(jù)已得到屋架的幾何線,畫出所有幾何匯交點的位置分別連線,形成完整的屋架幾何受力線。以此畫出屋架的上弦、下弦、腹桿的輪廓,輪廓之間留有相應(yīng)的焊縫位置寬度,一般約20mm即可。接下來要根據(jù)圖紙要求畫出所有節(jié)點板的基本形狀與尺寸,節(jié)點板的形狀最好以矩形和梯形為主,以方便下料。

⑤點焊胎具。用∠50×5左右的角鋼頭利用其直角的特性,在屋架所有桿件輪廓上均勻分布點焊牢固。輪廓線要點準(zhǔn)確,因為這是屋架幾何尺寸的關(guān)鍵依據(jù)。

⑥將所有節(jié)點板、上下弦及腹桿分別就位,用楔子將它們固定,使其不能移位。對起拱的下弦料應(yīng)進行適當(dāng)彎曲。將節(jié)點板與上下弦桿件緊貼,而后點焊牢固。再將所有的腹桿用相同的方法焊牢。需要注意的是角鋼桿件的輪廓邊線必須與地樣完全重合,從而保證幾何受力線匯交一點。最后將屋架加固點焊一遍。打掉楔子,起胎、翻轉(zhuǎn),做為原始的仿形樣板。

⑦把仿形樣板屋架墊平,以防止彎曲變形。在樣板屋架的所有節(jié)點板上,放置相同的節(jié)點板,邊緣對齊點焊。只能點焊上下弦的外側(cè),以方便起胎,而后將上下弦、腹桿依次放在節(jié)點板上,點焊牢固。此時的關(guān)鍵是將角鋼平面相互對齊,長短對應(yīng)。

⑧總裝。打開節(jié)點板上的臨時焊點,將屋架翻轉(zhuǎn),吊至相鄰平臺,墊平后在腹桿上點焊上加筋板。將突出的臨時焊點清理干凈,不能有超過1 mm的不平度。把上下弦桿件放在相應(yīng)位置上擺正對齊,利用自制大扳子、夾具和大錘等將其夾緊、打齊,點焊牢固。所有桿件與節(jié)點板點焊完畢后,將底座板及加強肋板點焊上。至此屋架完整的拼裝完畢。

⑨焊接。要保證焊縫角高和余高。對個別采用立焊不理想的部位可用吊車將屋架立起或翻轉(zhuǎn)使立角焊變?yōu)槠浇呛?。對于焊縫尺寸較大的,為防止焊接變形可以采用多遍焊的方法,即先將A面焊一遍底,而后翻轉(zhuǎn)將B面焊接完畢,最后再翻轉(zhuǎn)將A面焊接完成。在焊接完畢冷卻后我們將得到一個長度準(zhǔn)確,有著嚴(yán)格起拱,幾何匯交點精確的屋架。

2鋼屋架制作及施工過程中需要注意的問題

①鋼屋架的長度。鋼屋架其長度都是由廠房的跨度即柱子間距決定的。因此,鋼屋架的長度偏差過大都會導(dǎo)致屋架無法安裝定位。即使免強安裝后也不能很好的將屋面的荷載所產(chǎn)生的力矩傳遞分解掉,產(chǎn)生不應(yīng)有的應(yīng)力影響使用。②鋼屋架的起拱。起拱的鋼屋架安裝受荷載后,水平弦桿將不低于水平線。起拱數(shù)值,一般要求跨度為24m或24m以上的梯形和平行弦桁架,當(dāng)下弦無曲折時,宜起拱,拱度約為跨度的1/500。③鋼屋架的匯交點。鋼屋架的弦桿與豎向腹桿及斜向腹桿的幾何線應(yīng)匯交于一點。鋼屋架在自身的結(jié)構(gòu)形式上充分的利用了三角形的穩(wěn)固性這一特點,鋼屋架的上下弦桿及腹桿分別受拉力矩和壓力矩的作用,相互之間通過匯交點,把力矩進行了很好的分解與傳遞。在實際制作施工過程中,保證屋架桿件幾何線匯交一點是關(guān)鍵問題之一。

參考文獻:

[1]GB50017-2003,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].