鋼結(jié)構(gòu)廠房有結(jié)構(gòu)輕、強度高、抗震性能好、耐作安裝簡便、工期短、可拆卸、運輸方便等優(yōu)點,特別適用于大跨度廠房桁架、重噸位車梁及震動較大的廠房,因而近些年得到迅速推廣。筆者結(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),以期同行批評指正。

  1、鋼屋架的制作及施工工藝

 、賵D紙的自審。在施工前應對圖紙進行詳細的閱讀,對于裝配尺寸有無不吻合,若有及時上報修正。

 、诓牧系臋z查與處理。鋼材應進行復試,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)生不必要的應力,可采用大錘錘擊消除應力調(diào)直型鋼材料。

 、巯铝。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厚度以下的鋼板預留1mm的長度,板厚20mm。上下的鋼板應預留2mm左右,而板厚25mm以上鋼板在此基礎(chǔ)上增加0.5mm~1mm即可。

 、芊艠悠脚_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線,長度要比屋架長度長2m左右。而后在基準線的1/2長處用盤尺與粉線做出基準垂線。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10mm~14mm。但經(jīng)過焊接收縮,即得到理想的設(shè)計長度。同時,從下弦基準線上中心點延垂直基準線向上提高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。

 、蔹c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。輪廓線要點準確,因為這是屋架幾何尺寸的關(guān)鍵依據(jù)。

 、迣⑺泄(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。對起拱的下弦料應進行適當彎曲。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,形成與樣板屋架完全一樣的尺寸結(jié)構(gòu)。

 、嗫傃b。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1mm的不平度。把上下弦桿件放在相應位置上擺正對齊,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。

 、岷附。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確,有著嚴格起拱,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

 、黉撐菁艿拈L度。在有底座板形式的屋架當中,是指兩個底座板中心線的距離。而在有端板連接形式的屋架當中則是兩個端板外側(cè)平面之間的距離。無論何種形式的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)生不應有的應力影響使用。

 、阡撐菁艿钠鸸啊N菁艹惺芎奢d后,下弦將因受拉而伸長,跨中節(jié)點將下垂若干毫米。如果拼裝時不起拱,跨中節(jié)點下垂后很不美觀,嚴重者則給人一種不安全的感覺,好象屋架受力后發(fā)生了很大變形,擔心有坍塌的危險。而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,當下弦無曲折時,宜起拱,拱度約為跨度的1/500。

 、垆撐菁艿膮R交點。鋼屋架的弦桿與豎向腹桿及斜向腹桿的幾何線應匯交于一點。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。若匯交點偏離,會使屋架的上下弦桿多處受力,從而變成了不穩(wěn)定的多邊形,受荷載作用使鋼屋架局部桿件變形。因此,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。