桁架結(jié)構(gòu)是一種重要的工程構(gòu)件,其設(shè)計(jì)和制作需要特別注意幾個(gè)關(guān)鍵問題。設(shè)計(jì)階段要確保桁架的尺寸和承載能力符合使用要求,并考慮材料的性能和力學(xué)行為。在制作過程中,質(zhì)量控制是至關(guān)重要的,包括原材料的選擇、加工精度的控制以及焊接質(zhì)量的檢驗(yàn)。制作完成后還需要進(jìn)行詳細(xì)的質(zhì)量檢驗(yàn)流程,包括外觀檢查、尺寸測量和負(fù)載測試等,以確保桁架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全性。
一、桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
(一)不同類型桁架設(shè)計(jì)的通用注意點(diǎn)
- 桿件受力與連接方面
- 桁架桿件多為軸心受力,相連桿件應(yīng)盡可能避免偏心,保證桿件軸心線在一個(gè)平面內(nèi);節(jié)點(diǎn)內(nèi)多桿件相連時(shí)要求桿件軸心線匯交于一個(gè)點(diǎn)。
- 對(duì)于連接方式,如采用螺栓連接時(shí),連接螺栓中心線應(yīng)盡可能靠近桿件形心線,減少偏心。
- 整體結(jié)構(gòu)布局方面
- 根據(jù)建筑功能和使用要求確定桁架的形式(如平行弦桁架、三角形桁架、梯形桁架等)、跨度、高度等基本參數(shù)。
- 考慮結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性,合理設(shè)置支撐體系,如水平支撐、垂直支撐等,以抵抗側(cè)向力。
(二)不同類型桁架的特殊設(shè)計(jì)注意點(diǎn)
1. 鋼管桁架
- 桿件尺寸與相貫關(guān)系方面
- 主管的外部尺寸不小于支管的外部尺寸,主管的壁厚不小于支管的壁厚,桿件相貫時(shí)要求大管貫小管,支管不得插入主管內(nèi)。
- 桿件相貫時(shí),桿件之間的夾角不小于30度。
- 多管相交時(shí),要注意桿件之間的相貫次序,保證每根桿件均能做到全周連續(xù)焊接。
- 焊縫方面
- 支管與主管的連接焊縫,應(yīng)沿全周連續(xù)焊接并平滑過渡。
2. H型鋼桁架
- 焊接與拼接方面
- H型鋼上下弦桿焊接H型鋼的翼緣板拼接長度不小于2倍板寬;腹板拼接寬度不小于300mm,長度不小于600mm(設(shè)計(jì)有特別要求的按設(shè)計(jì)執(zhí)行)。
- H型鋼桁架現(xiàn)場對(duì)接,上下弦桿對(duì)接焊縫不能在同一位置,上下錯(cuò)開大于200mm。
- H型鋼桁架上下弦桿如果材料截面需要變截,變截位置不能設(shè)置在節(jié)點(diǎn)處(一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖中變截位置設(shè)置在節(jié)點(diǎn)處),同時(shí)可將變截位置與現(xiàn)場對(duì)接位置合并,減少上下弦桿對(duì)接焊縫。
- 尺寸控制方面
- H型鋼桁架深化時(shí)要注意控制桁架的外型整體尺寸,加工時(shí)采取整體放樣制作,避免現(xiàn)場安裝時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)邊。
3. 箱形截面桁架
- 腹桿連接方面(當(dāng)腹桿為圓鋼管、方鋼管或矩形管時(shí))
- 腹桿與弦桿、腹桿之間連接多為相貫連接,深化時(shí)的注意點(diǎn)與鋼管桁架相同,如相貫連接的尺寸關(guān)系和焊接要求等。
- 一般多采用頂端預(yù)留蓋板或側(cè)面開蓋板的形式。
- 箱體壁板連接方面
- 箱體壁板的連接順序及連接焊縫位置需考慮箱體內(nèi)加勁板的裝配,以保證無法采用電渣焊的加勁板能通過裝配工藝達(dá)到4面圍焊。
- 腹桿與弦桿現(xiàn)場連接時(shí),多采用在弦桿節(jié)點(diǎn)位置設(shè)置牛腿以簡化現(xiàn)場焊縫保證焊接質(zhì)量。
4. 角鋼桁架
- 桿件與節(jié)點(diǎn)方面
- 桁架應(yīng)以桿件形心為軸線,節(jié)點(diǎn)處各軸線應(yīng)交于一點(diǎn),盡量避免偏心。
- 當(dāng)同一弦桿采用兩種不同截面材料時(shí),截面的改變位置應(yīng)在節(jié)點(diǎn)處,桿件的重心線要與桁架的形心線重合,若要求上皮在同一標(biāo)高時(shí),可采用鋼板墊平。
- 除支座節(jié)點(diǎn)外,其余采用鋼板連接的節(jié)點(diǎn)宜采用同一厚度的鋼板,支座節(jié)點(diǎn)比其他節(jié)點(diǎn)厚2mm以上。
- 節(jié)點(diǎn)板的形狀一般多采用矩形或梯形,通常情況下需要有兩條邊相互平行,節(jié)點(diǎn)板一般伸出角鋼邊緣10 - 15mm。
(三)桁架結(jié)構(gòu)與圍護(hù)系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)注意點(diǎn)
- 桁架結(jié)構(gòu)建筑除了桁架結(jié)構(gòu)體系的深化設(shè)計(jì)之外,屋面墻面圍護(hù)系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)也是重要內(nèi)容之一。圍護(hù)系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)內(nèi)容及要點(diǎn)與門剛、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)大同小異,所采用的材料也基本相同。
- 圍護(hù)系統(tǒng)的深化設(shè)計(jì)往往需要聯(lián)合幕墻單位共同完成,做好交接面的連接方式處理,在滿足相應(yīng)條件的情況下盡量做到連接節(jié)點(diǎn)工廠制作,減少現(xiàn)場在主結(jié)構(gòu)上的焊接。
二、桁架結(jié)構(gòu)制作的注意事項(xiàng)
(一)材料方面
- 確保使用的鋼材等材料符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、韌性、可焊性等指標(biāo)。
- 對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),檢查是否存在缺陷如裂紋、夾層等。
(二)加工精度方面
- 按照設(shè)計(jì)尺寸精確加工桿件,對(duì)于有長度、角度要求的桿件,控制加工誤差在允許范圍內(nèi)。
- 如鋼管桁架桿件相貫口的切割精度,要保證桿件能夠準(zhǔn)確裝配和焊接。
(三)焊接質(zhì)量方面
- 選擇合適的焊接工藝和焊接材料,保證焊縫質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、密封性等。
- 對(duì)焊縫進(jìn)行無損檢測,如超聲波檢測、射線檢測等,確保無焊接缺陷。
(四)組裝方面
- 按照設(shè)計(jì)要求的順序和方法進(jìn)行桁架組裝,保證桿件的位置和連接關(guān)系正確。
- 對(duì)于大型桁架可能需要分段組裝,要注意分段點(diǎn)的設(shè)置,如桁架分段制作時(shí),上下弦的分段點(diǎn)需要錯(cuò)開;分段點(diǎn)一般要設(shè)置對(duì)接襯管以保證對(duì)接焊縫質(zhì)量,同時(shí)要采取相應(yīng)措施避免設(shè)置對(duì)接襯管后妨礙桁架安裝的現(xiàn)象。
桁架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計(jì)算方法
桁架結(jié)構(gòu)材料選擇標(biāo)準(zhǔn)
桁架結(jié)構(gòu)與圍護(hù)系統(tǒng)配合要點(diǎn)
桁架制作中的質(zhì)量檢驗(yàn)流程