1、Характеристики стальной конструкции

① Стальная конструкция имеет небольшой вес.

② Высокая надежность работы стальных конструкций.

③ Сталь обладает хорошей вибростойкостью (сейсмичностью) и ударопрочностью.

④ Степень индустриализации производства стальных конструкций относительно высока.

⑤ Стальные конструкции можно собрать точно и быстро.

⑥ Легко сделать герметичную конструкцию.

⑦ Стальная конструкция легко поддается коррозии.

⑧ Стальная конструкция имеет низкую огнестойкость.

2. Марки стали, обычно используемые в стальных конструкциях.

① Углеродистая конструкционная сталь: Q195, Q215, Q235 и т. д.

② низколегированная высокопрочная конструкционная сталь

③ Высококачественная углеродистая конструкционная сталь и легированная конструкционная сталь.

④ сталь специального назначения

3. Принципы выбора материалов для стальных конструкций.

Принцип выбора материала стальных конструкций заключается в обеспечении несущей способности несущей конструкции и предотвращении хрупкого разрушения при определенных условиях. В зависимости от важности конструкции, характеристик нагрузки, формы конструкции, напряженного состояния, метода соединения, толщины стали, рабочей среды и других факторов, необходимо всестороннее рассмотрение.

Четыре типа стали, предложенные в «Правилах проектирования стальных конструкций» GB50017-2003, являются «подходящими» моделями для использования. Они являются первым выбором, когда позволяют условия. Использование других типов не запрещено, если используемая сталь соответствует требованиям спецификации. .

4. Основное техническое содержание стальной конструкции

Технология высотных стальных конструкций

В зависимости от высоты здания и требований к проектированию используются соответственно рама, опора рамы, цилиндр и гигантская рамная конструкция, а ее компоненты могут быть стальными, жестким железобетоном или стальным трубчатым бетоном. Стальные компоненты легкие по весу, обладают хорошей пластичностью и могут быть сварены из стали или проката, что подходит для сверхвысотных зданий; жесткие железобетонные детали обладают высокой жесткостью и хорошей огнестойкостью, подходят для зданий средней и высокой этажности или подземных сооружений; Бетон из стальных труб легко построить, только для колонных конструкций.

Технология космических стальных конструкций

Конструкция из космической стали имеет легкий вес, высокую жесткость, красивый внешний вид и высокую скорость строительства. Шарнирные плоские решетки, многослойные сетки переменного сечения и сетчатые оболочки со стальными трубами в качестве стержней являются конструктивными типами с наибольшим количеством космических металлоконструкций в моей стране. Он обладает такими преимуществами, как высокая пространственная жесткость и низкий расход стали, а также может обеспечить полную САПР в соответствии с правилами проектирования, строительства и контроля. В состав пространственной конструкции помимо решетчатой конструкции входят также длиннопролетная подвесная вантовая конструкция и вантово-мембранная конструкция.

Технология легких стальных конструкций

Сопровождается новой структурной формой, состоящей из стен и крышных ограждений из светлых стальных пластин. Тонкостенные стальные стеновые балки H-образной формы большого сечения и кровельные прогоны, сваренные или прокатанные стальными пластинами толщиной более 5 мм, легкая стальная конструкция, состоящая из гибких опорных систем из круглой стали и высокопрочных болтовых соединений, расстояние между колоннами может быть от 6м до 9м, пролет может достигать 30м и более, высота может достигать более десяти метров, расход стали 20-30кг/м2. Сейчас существуют стандартизированные процедуры проектирования и специализированные производственные предприятия. Качество продукции хорошее, скорость установки быстрая, вес легкий, инвестиции небольшие, а строительство не ограничено сезоном. Подходит для различных предприятий легкой промышленности.

Технология стальных бетонных композитных конструкций

Несущая конструкция из балок и колонн, состоящая из стальных профилей или стальных балок и бетонных элементов, представляет собой сталебетонную композитную конструкцию, диапазон ее применения в последние годы расширяется. Композитная конструкция обладает преимуществами как стали, так и бетона, имеет высокую общую прочность, хорошую жесткость и хорошие сейсмические характеристики. Когда используется аутсорсинговая бетонная конструкция, она обладает лучшей огнестойкостью и коррозионной стойкостью. Композитные элементы конструкции обычно позволяют снизить расход стали на 15-20%. Композитные перекрытия и стальные трубчатые бетонные элементы также имеют преимущества, заключающиеся в меньшем количестве опалубки или ее отсутствии, удобном и быстром строительстве, а также имеют большой потенциал для продвижения. Подходит для каркасных балок, колонн и перекрытий многоэтажных или высотных зданий с большими нагрузками, колонн и перекрытий промышленных зданий и т. д.

Технология высокопрочных болтовых соединений и сварки

Высокопрочные болты передают напряжение за счет трения и состоят из трех частей: болтов, гаек и шайб. Высокопрочное болтовое соединение имеет такие преимущества, как простая конструкция, гибкость демонтажа, высокая несущая способность, хорошая усталостная прочность и самоблокирующиеся характеристики, а также высокая безопасность. Он заменил клепку и частичную сварку в машиностроении и стал основным методом соединения при изготовлении и монтаже стальных конструкций. Для стальных деталей, изготавливаемых в цехе, принять автоматическую многопроволочную дуговую сварку под флюсом для толстых листов, а для коробчатых перегородок колонн - электрошлаковую сварку и другие технологии. При монтаже и строительстве на объекте следует использовать технологию полуавтоматической сварки, технологию сварки порошковой проволокой в защитных газах и технологию порошковой самозащитной проволоки.

Технология защиты стальных конструкций

Защита стальных конструкций включает в себя противопожарную, антикоррозийную и антикоррозионную защиту. Как правило, антикоррозийная обработка не требуется после обработки огнестойкого покрытия, но антикоррозионная обработка по-прежнему необходима в зданиях с агрессивными газами. Существует множество видов отечественных огнезащитных покрытий, например серия ТН, МС-10 и др. Среди них к огнестойким покрытиям МС-10 относятся алкидная эмалевая краска, хлоркаучуковая краска, фторкаучуковая краска и хлорсульфированная краска. При строительстве подходящее покрытие и его толщина должны выбираться в соответствии с типом стальной конструкции, требованиями к уровню огнестойкости и экологическими требованиями.

5. Цели и меры стальной конструкции

Проектирование стальных конструкций включает в себя широкий спектр областей и технически сложно, поэтому при продвижении и применении необходимо соблюдать национальные и отраслевые стандарты. Местные отделы управления строительством должны уделять внимание проектированию стальных конструкций на профессиональном этапе, организовывать обучение групп контроля качества и своевременно обобщать методы работы и применение новых технологий. Университеты, проектные отделы и строительные предприятия должны ускорить подготовку технических специалистов по проектированию стальных конструкций и продвигать зрелые технологии САПР стальных конструкций. Массовые академические группы должны сотрудничать в разработке технологий стальных конструкций, проводить обширные академические обмены и учебные мероприятия внутри страны и за рубежом, а также активно повышать общий уровень технологий проектирования, производства, строительства и монтажа стальных конструкций и могут иметь стимулы для улучшения. в ближайшем будущем.

6. Метод соединения стальной конструкции

Существует три способа соединения стальных конструкций: сварное соединение , болтовое соединение и заклепочное соединение .

Сварное соединение

Соединение сварочным швом заключается в том, что сварочный стержень и сварная деталь частично расплавляются под действием тепла, выделяемого дугой, а затем после охлаждения конденсируются в сварной шов, так что сварная деталь соединяется в одно целое.

преимущество​

Он не ослабляет сечение детали, экономит сталь, имеет простую конструкцию, удобен в изготовлении, обладает высокой жесткостью соединения, хорошими герметизирующими свойствами. При определенных условиях легко внедрить автоматический режим работы, а эффективность производства высока.

недостаток

В зоне термического влияния, образующейся при сварке высокой температуры стали вблизи шва, может быть то, что некоторые части материала становятся хрупкими; в процессе сварки сталь подвергается неравномерно распределенной высокой температуре и охлаждению, что приводит к возникновению в конструкции остаточных сварочных напряжений и остаточной деформации, что влияет на несущую способность конструкции. , жесткость и производительность имеют определенное влияние; из-за высокой жесткости сварной конструкции возникшая локальная трещина легко распространяется на всю, особенно при низкой температуре, склонна к хрупкому разрушению; Пластичность и прочность сварного соединения плохие, могут возникнуть во время сварки. Дефекты снижают усталостную прочность.

Болтовой

Болтовое соединение заключается в соединении соединяемых частей в одну посредством крепежных элементов, например болтов. Существует два типа болтовых соединений: обычные болтовые соединения и высокопрочные болтовые соединения.

преимущество

Процесс строительства прост, а установка удобна. Он особенно удобен для установки и подключения на строительной площадке, а также легко разбирается. Подходит для конструкций, требующих сборки и разборки, а также временных соединений.

недостаток

При сборке необходимо раскрывать отверстия в пластинах и выравнивать их, что увеличивает трудоемкость изготовления и требует высокой точности изготовления; отверстия для болтов также ослабляют поперечное сечение компонента, а соединяемые детали часто должны перекрывать друг друга или добавлять вспомогательные соединительные пластины (или угловую сталь), поэтому конструкция становится более сложной и дорогой из стали.

Заклепочное соединение

Заклепочное соединение заключается в использовании заклепки с полукруглой сборной шляпкой гвоздя на одном конце, быстро вставьте стержень гвоздя в отверстие для гвоздя соединительной детали после того, как он загорится красным, а затем с помощью заклепочного пистолета заклепайте другой конец в шляпку гвоздя, чтобы сделать соединение плотным. твердый.

преимущество

Усилие клепания надежное, пластичность и прочность хорошие, качество легко проверить и гарантировать, его можно использовать для тяжелых и непосредственно несущих конструкций, подвергающихся динамическим нагрузкам.

недостаток

Процесс клепки сложен, трудоемкий и трудоемкий, поэтому его в основном заменили сваркой и высокопрочными болтовыми соединениями.

7. Сварное соединение.

Метод сварки

Обычно используемым методом сварки стальных конструкций является дуговая сварка, в том числе ручная дуговая сварка, автоматическая или полуавтоматическая дуговая сварка и сварка в защитных газах.

Ручная дуговая сварка является наиболее распространенным методом сварки стальных конструкций. Его оборудование простое, а эксплуатация гибкая и удобная. Однако условия труда плохие, эффективность производства ниже, чем при автоматической или полуавтоматической сварке, а разброс качества сварного шва велик, что в определенной степени зависит от технического уровня сварщика.

Качество сварного шва при автоматической сварке стабильное, внутренние дефекты сварного шва меньше, пластичность хорошая, ударная вязкость хорошая, что подходит для сварки длинных прямых швов. Полуавтоматическая сварка подходит для сварки кривых или сварных швов любой формы за счет ручного управления. Для автоматической и полуавтоматической сварки следует использовать сварочную проволоку и флюс, подходящие для основного металла. Сварочная проволока должна соответствовать положениям национального стандарта, а флюс должен определяться в соответствии с требованиями процесса сварки.

При сварке в защитных газах в качестве защитной среды дуги используется инертный газ (или газ CO2), который изолирует расплавленный металл от воздуха и обеспечивает стабильность процесса сварки. Дуговой нагрев при сварке в защитном газе концентрированный, скорость сварки высокая, глубина проплавления большая, поэтому прочность сварного шва выше, чем при ручной сварке. Он обладает хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью и подходит для сварки толстых стальных листов.

Форма сварного шва

По взаимному расположению соединяемых деталей форму соединения сварочного шва можно разделить на четыре типа: стыковое соединение, соединение внахлестку, Т-образное соединение и угловое соединение. Для этих соединений используются два основных типа сварных швов: стыковые и угловые. В конкретных случаях его следует выбирать в зависимости от силы соединения в сочетании с условиями производства, монтажа и сварки.

Сварная конструкция

① стыковая сварка

Передача усилия стыкового сварного шва является прямой, плавной, без значительного явления концентрации напряжений, поэтому механические характеристики хорошие, и он подходит для соединения компонентов, несущих статические и динамические нагрузки. Однако из-за высоких требований к качеству стыковых швов требования к сварочным зазорам между сварными деталями достаточно строгие, и их применяют, как правило, в соединениях заводского изготовления.

② угловые сварные швы

По форме угловых швов: угловые швы можно разделить на боковые угловые швы, параллельные направлению действия силы, и передние угловые швы, перпендикулярные направлению действия силы и наклонные к направлению действия силы, в зависимости от направления их длины и направления внешних силовое действие. косые угловые швы и швы по периметру.

По форме поперечного сечения угловой сварной шов делится на обычный тип, тип с плоским уклоном и тип с глубоким проплавлением. Соотношение приварного участка и края обыкновенного сечения составляет 1:1, что соответствует равнобедренному прямоугольному треугольнику. Линия передачи силы резко изгибается, поэтому концентрация напряжений серьезная. Для конструкции, непосредственно несущей динамическую нагрузку, чтобы обеспечить плавную передачу усилия, передний угловой шов должен иметь плоский уклон с соотношением двух сторон углового шва 1:1,5 (длинная сторона следует направлению внутренней силы), а боковой угловой шов должен иметь соотношение формулы глубокого плавления 1:1.

8. Болтовое соединение

Конструкция обычного болтового соединения

① Форма и характеристики обычных болтов.

Обычной формой стальной конструкции является большая шестиугольная головка, а ее кодовое название представлено буквой М, номиналом и диаметром (мм). М18, М20, М22, М24 широко используются в технике. В соответствии с международными стандартами болты единообразно выражаются по классу производительности болтов, например «класс 4,6», «класс 8,8» и так далее. Число перед десятичной запятой указывает минимальную прочность на разрыв материала болта, например «4» означает 400 Н/мм2, «8» означает 800 Н/мм2. Цифры после запятой (0,6, 0,8) обозначают предел текучести материала болта, то есть отношение предела текучести к минимальному пределу прочности.

По точности обработки болтов обычные болты делятся на три класса: А, В и С.

Болты марок А и Б (рафинированные болты) изготавливаются из стали марки 8,8, токарной обработки на станках, имеют гладкую поверхность и точный размер и оснащены отверстиями типа I (т. е. отверстия для болтов просверливаются или расширяются на собранных компонентах), Стенка отверстия гладкая и точная к отверстию). Благодаря высокой точности обработки, тесному контакту со стенкой отверстия, небольшой деформации соединения и хорошим механическим характеристикам его можно использовать для соединений, выдерживающих большой сдвиг и растяжение. Однако изготовление и монтаж трудоемки и дорогостоящи, поэтому в металлоконструкциях их применяют редко.

Болты уровня С (грубые болты) изготавливаются из стали марки 4,6 или 4,8, с грубой обработкой и неточными размерами. Требуются только отверстия типа II (т. е. отверстия для болтов пробиваются на одной детали за один раз или сверлятся без сверлильного станка. Как правило, диаметр болта меньше, чем диаметр болта. Диаметр стержня составляет 1 ~ на 2 мм больше). При передаче усилия сдвига деформация соединения велика, но характеристики передачи силы натяжения по-прежнему хорошие, для работы не требуется специального оборудования, а стоимость низкая. Он часто используется в болтовых соединениях, несущих растяжение, и вторичных срезных соединениях в конструкциях, несущих статические нагрузки или косвенно несущих динамические нагрузки.

② Расположение обычных болтовых соединений

Расположение болтов должно быть простым, равномерным и компактным, чтобы соответствовать требованиям к усилию, а конструкция должна быть разумной и легкой в установке. Существует два типа расположения: параллельное и в шахматном порядке. Рядом проще, а в шахматном порядке компактнее.

Напряженные характеристики обычных болтовых соединений

1> Соединение срезного болта

2> соединение натяжного болта

3> соединение срезного болта натяжения

Напряженные характеристики высокопрочных болтов

По конструкции и требованиям по усилию высокопрочные болтовые соединения можно разделить на фрикционные и нажимные. Когда фрикционное соединение подвергается сдвигу, внешняя сила сдвига достигает максимального сопротивления трения, которое может возникнуть между пластинами в предельном состоянии; когда между пластинами возникает относительное скольжение при превышении внешней сдвигающей силы, соединение считается нарушенным и разрушается. Когда соединение, несущее давление, срезается, сила трения может быть преодолена и происходит относительное проскальзывание между пластинами, а затем внешняя сила может продолжать увеличиваться, и окончательный отказ сдвига винта или давления отверстия Стенка возникает как предельное состояние.

Чжоусян Предприятие

Специализируется на производстве линий по производству двутавровых балок из легкой и тяжелой стали, линий по производству коробчатых балок, горизонтальных производственных линий, автоматических линий для двойной сварки и правки, всех видов автоматизированных сборочных линий по индивидуальному заказу; включая станок плазменной резки с ЧПУ, станок для плоской резки волоконным лазером, станок для лазерной резки труб, комплексный станок для труб и пластин, ручной аппарат для лазерной сварки, станок для сборки двутавровых балок, портальный аппарат для дуговой сварки под флюсом, станок для выпрямления двутавровых балок, дробь пескоструйная машина, комплексная машина для сварки и правки двутавровых балок, специальная сварочная машина, вспомогательная машина, прокатная машина, профильно-гибочная машина, различные сварочные машины и т. д.,

Сделано Zhouxiang, профессиональное качество, высокая точность, высокая скорость.

Передовые технологии, стабильное качество, продукция хорошо продается дома и за рубежом.