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一、钢材的基本知识二、钢结构加工知识三、钢结构测量四、钢结构焊接五、高强螺栓连接(一)、概 述高强度螺栓连接与焊接连接连接已并举成为钢结构的主要连接形式,由于其具有受力性能好、耐疲劳、抗震性能好、连接刚度高,施工简便等优点,已被广泛地应用在建筑钢结构的工地连接中,成为钢结构安装的主要手段之一。高强度螺栓按其受力状况可分为摩擦型连接、承压型连接和张拉型连接等,其中摩擦型连接是目前普遍采用的基本连接形式。摩擦型连接:这种连接头处用高强度螺栓紧固,使连接板层夹紧,利用由此产生于连接板层之间的摩擦力来传递外荷载。高强度螺栓在连接接头中不受剪,只受拉并由此给连接之间施加了接触压力,这种连接应力传递圆滑,接头刚性好,通常所指的高强度螺栓连接,就是这种摩擦型连接,其极限破坏状态即为连接接头滑移。承压型连接:对于高强度螺栓连接接头,当外力超过摩擦阻力后,接头发生明显的滑移,高强度螺栓杆与连接板孔壁接触并受力,这时外力靠连接接触面间的摩擦力、螺栓杆剪切及连接板孔壁承压三方共同传递,其极限破坏状态为螺栓剪断或连接板承压破坏,该种连接承载力高,可以利用螺栓和连接板的极限破坏强度,经济性能好,但连接变形大,可应用在非重要的构件连接中。张拉型连接:当外力与高强度螺栓轴向一致时,如法兰连接、T型连接等这类高强度螺栓连接称张拉型连接。该连接的特点是,作用的外力和紧固螺栓时产生在连接件间的压力相平衡,在外力作用下,螺栓的轴力(拉力)变化很小,仍能使连接件间保持较大的夹紧力,保证接头获得较大的刚度。(二)、施工准备(一)、材料准备高强度螺栓从外形上分为大六角头和扭剪型两种;按其性能可分为8.8级、10.9级、12.9级等,目前广泛使用的大六角头高强度螺栓有8.8级和10.9级两种,扭剪型高强度螺栓只有10.9级一种。 1、钢结构用高强度大六角头螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈(螺头和和螺母两侧各一个垫圈)(如图)。螺栓、螺母、垫圈在组成一个连接副时其性能等级要匹配,见下“钢结构用大六角头高强度螺栓连接副匹配表”钢结构用大六角头高强度螺栓连接副匹配表螺 栓螺 母垫 圈8.8级8HHRC354510.9级10HHRC35452、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副包括一个螺栓、一个螺母、一个垫圈(如图)。其连接副性能等级匹配及推荐材料见下表扭剪型高强度螺栓连接副性能等级匹配及推荐材料表类别性能等级推荐材料材料标准螺栓10.9级20MnTiBGB/T3077螺母10H45# 、35#钢GB/T69915MnVBGB/T3077垫圈HRC354545# 、35#钢GB/T6993、螺栓长度的选择计算螺栓长度的选择对螺栓的紧固轴力有较大的影响,使用的螺栓长度比标准螺栓长度长或短的螺栓,均会使紧固轴力降低。因此,要正确选择螺栓长度。高强度螺栓长度选择可按下式计算:L = L + ns + m + 3p式中 L连续板厚度,mm; n垫圈个数,扭剪型高强度螺栓为1,大六角螺栓为2;s高强度螺栓垫圈厚度,mm;m螺母厚度;p螺栓螺纹的螺距,见下表:高强度螺栓螺纹的螺距(mm)螺栓公称直径12162022242730螺距1.7522.52.5333.5经计算求得的高强度螺栓的长度L100 mm时,按4舍5入的原则取10的整数倍。对于扭剪高强度螺栓可根据螺栓的直径和标准长度加连接板厚度选择螺栓的长度见下表:扭剪型高强度螺栓长度选择(mm)螺栓的公称直径标准长度M1625M2030M2235M2440经计算求得的高强度螺栓的长度按2舍3入的原则取5的整数倍。(二)、施工工具准备高强度螺栓连接紧固用施工工具有手动板手和电动扳手两种。手动紧固时都要使用有明示扭矩值的扳手实拧,使达到高强度螺栓连接副规定的扭矩和轴力值。一般常用的手动扭矩扳手有:指针式、带音响式、和扭剪型手动扭矩扳手三种。指针式手动扭矩扳手(如图),在头部设一个指示盘配合套筒头紧固六角螺栓,当给扭矩扳手预加扭矩实拧时,指示盘即示出扭矩值。带音响式扭矩扳手(如图),是一种附有棘轮机构预调式的手动扭矩扳手,配合套筒可紧固各种直径的螺栓 。在手柄的根部带有力矩调整的主副两个刻度。实拧前操作者按需要调整预定的扭矩值。调好预定扭矩刻度后,用手指轻轻地紧固摇杆控制调整片的旋转,可以防止在使用中刻度发生失常。扳手的头部内装有一个24齿的棘轮,转动棘轮施拧到预调的扭矩值时、便有明显的音响和手上的感触。扭剪手动扭矩扳手,是一种紧固扭剪型高强度螺栓使用的手动力矩扳手,配合扳手紧固螺栓的套筒,设有内套筒弹簧、内套筒和外套筒。这种扳手靠螺栓尾部的卡头得到紧固反力,使紧固的螺栓不会同时转动。紧固完毕后,扭剪型高强度螺栓卡头在颈部被剪断。所需扭矩可以目视检查。(三)、紧固扭矩的计算准备由于在高强度螺栓的施工中对于大六角高强度螺栓通常采用扭矩法紧固,即用能控制紧固扭矩的带音响式扳手、指针式扳手或电动扭矩扳手施加扭矩,使螺栓产生预定的预拉力。因此在施工前必须先计算确定施工终拧扭矩,以确保高强度螺栓紧固质量。可按下式计算确定:Tc = KPcd式中 Tc 终拧扭矩值(Nm); Pc 施工预拉力值标准值(kN),见下表; d 螺栓公称直径(mm); K 扭矩系数,根据生产厂提供的扭矩系数值或按规范规定试验确定。高强度螺栓连接副施工预拉力标准值(kN)螺栓的性能等级螺栓公称直径(mm)M16M20M22M24M27M308.8s7512015017022527510.9s110170210250320390(三)、高强度螺栓的储运与保管在高强度螺栓连接副使用前须加强高强度螺栓的储运与保管。其目的主要是防止螺栓、螺母、垫圈组成的连接副的扭矩系数发生变化,这是高强度螺栓连接的一项重要标志。主要的储运与保管措施有:1、高强度螺栓连接副应由制造厂按批配套供应,每个包装箱内都必须配套装有螺栓、螺母及垫圈,包装箱应能满足储运的要求,并具备防水、密封的功能。包装箱内应带有产品合格证和质量保证书;包装箱外表面应注明批号、规格及数量。2、在运输、保管及使用过程中应轻装轻卸,防止损伤螺纹,发现螺纹损伤严重或雨淋过的螺栓不应使用。3、螺栓连接副应成箱在室内仓库保管,地面应有防潮措施,并按批号、规格分类堆放,保管使用中不得混批。高强度螺栓连接副包装箱码放底层应架空,距地面高度大于300mm,码高一般不大于56层。4、使用前尽可能不要开箱,以免破坏包装的密封性。开箱取出部分螺栓后也应原封包装好,以免沾染灰尘和锈蚀。5、高强度螺栓连接副在安装使用时,工地应按当天计划使用的规格和数量领取,当天安装剩余的也应妥善保管,有条件的话应送回仓库保管。6、在安装过程中,应注意保护螺栓,不得沾染沙等脏物和有碰伤螺纹。使用过程中如发现异常情况,应立即停止施工,经检查确认无误后再行施工。7、高强度螺栓连接副的保管时间不应超过6个月。当由于停工、缓建等原因,保管周期超过6个月时,若再次使用须按要求进行扭矩系数试验或紧固轴力试验,检验合格后方可使用。(四)、高强度螺栓连接施工高强度螺栓的连接施工包括节点处理、螺栓安装、螺栓紧固、拧紧顺序和紧固方法等五个主要控制环节与步骤:(一)、节点处理高强度螺栓连接应在其结构架设调整完毕后,再对接合件进行矫正,消除接合件的变形、错位和错孔,板束接合摩擦面贴紧后,进行安装高强度螺栓。为了接合部板束间摩擦面贴紧、结合良好,先用临时普通螺栓和手动扳手紧固,达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量应由计算决定,一般不得少于高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于二个临时螺栓。冲钉穿入螺栓的数量不宜多于临时螺栓总数的30%。不允许用高强度螺栓兼作临时螺栓,以防止损伤螺纹,引起扭矩系数的变化。对于困板厚公差、制造偏差或安装偏差产生的接合面间隙:a 。在接合面间隙:a1.0 mm时,可不作处理;1.0 mma3.0 mm时将厚板的一侧磨成1:10的缓坡,使间隙小于1.00 mm;当a3.0 mm时,加垫板,垫板的材质和摩擦面处理与构件相同。(二)、螺栓安装高强度螺栓安装在节点全部处理好后进行;高强度螺栓穿入方向要一致。一般应以施工便利为宜,对于箱形截面部件的接合部,全部从内向外插入螺栓,在外侧进行紧固。如操作不便,可将螺栓从反方向插入。扭剪型高强度螺栓连接副的螺母带台面的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧,并应朝向螺栓尾部。对于大六角高强度螺栓连接副在安装时,根部垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头,安装尾部的螺母垫圈则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈相同。严禁强行穿入螺栓;如不能穿入时,螺栓应用绞刀进行修整,用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧,使板叠密贴后再进行。修整时应防止铁屑落入板叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺,同时扫清铁屑。(三)、螺栓紧固高强度螺栓紧固时,应分初拧、终拧。对于大型节点应分初拧、复拧和终拧。1、初拧:由于钢结构的制作、安装等原因发生翘曲、板层间不密贴的现象。当连接点螺栓较多时,先紧固的螺栓就有一部分轴力消耗在克服钢板的变形上、先紧固的螺栓则由于其周围螺栓紧固以后,其轴力分摊而降低。所以,为了尽量缩小螺栓在紧固过程中由于钢板变形等影响,规定高强度螺栓紧固时,至少分二次紧固。第一次紧固称之为初拧。初拧扭矩为终拧扭矩的50%左右。2、复拧:即对于大型节点高强度螺栓初拧完成后,在初拧的基础上,再重复紧固一次,故称之为复拧,复拧扭矩值等于初拧扭矩值。3、终拧:对安装的高强度螺栓作最后的紧固,称之为终拧。终拧的轴力值以标准轴力为目标,并应符合设计要求。(四)、拧紧顺序每组高强度螺栓拧紧顺序应从节点中心向边缘依次施拧,使所有的螺栓都能有效起作用,详见下表:高强度螺栓拧紧顺序节点型式图示说明板式节点接合部从中部螺栓向两端螺栓紧固箱形部件节点接合部A、B、C、D螺栓群的紧固,沿箭头方向进行H型钢紧固顺序按下列顺序紧固:1、柱侧连接板2、腹板连接板3、上翼连接板4、下翼连接板各板按顺序号紧固(五)、紧固方法高强度螺栓的拧紧,根据螺栓的构造型式有两种不同的方法。对于大六角高强度螺栓的拧紧,通常采用扭矩法和转角法:(1)、扭矩法:即用能控制紧固扭矩的带响扳手、指针式扳手或电动扭矩扳手按照前页所叙而计算确定的施工紧固扭矩进行终拧。(2)、转角法:转角法按初拧和终拧两个步骤进行,第一次用示功扳手和风动扳手拧紧到预定的初拧值;终拧用风动机或其它方法将初拧后的螺栓再转一个角度,以达到螺栓预拉力的要求。其角度大小与螺栓性能等级,螺栓类型、连接板层数及连接板厚度有关。其值可作试验确定。对于扭剪型高强度螺栓紧固,也分初拧和终拧。初拧一般使用能够控制紧固扭矩的紧固机来紧固;终拧紧固使用6922型或6924型专用电动扳手紧固。拧至尾部的梅花卡头剪断,即认为紧固终拧完毕。其紧固步骤如下:a、先将扳手内套筒套入梅花头上,再轻压扳手,再将外套筒套在螺母上。完成本项操作后最好晃动一下扳手,确认内、外套筒均已套好,且调整套筒与连接板面垂直。b、按下扳手开关,外套筒旋转,直至切口拧断。c、切口断裂,扳手开关关闭,将外套筒从螺母上卸下,此时注意拿稳扳手,特别是高空作业。d、启动顶杆开关,将内套筒中已拧掉的梅花头顶出,梅花头应收集在专用容器内,禁止随便丢弃,特别是高空坠落伤人。扭剪型高强度螺栓连接副终拧示意图如下:(六)、施工程序a、大六角头高强度螺栓施工工艺流程领用螺栓工具的准备螺栓准备摩擦面准备六角头螺栓工具准备准备紧固工具工具调整工具检查及管理普通螺栓准备六角头高强度螺栓准备领取螺栓螺栓的管理螺栓的管理摩擦面处理组合部件装配部件组装紧固作业装配精度紧固的轴力初 拧六角头高强度螺栓安装紧固检查紧固完了检查过程检查扭矩检查 b、扭剪型高强度螺栓施工工艺流程领用螺栓工具的准备螺栓准备摩擦面准备扭剪型螺栓工具准备准备紧固工具工具检查及管理普通螺栓准备扭剪型高强度螺栓准备领取螺栓螺栓的管理螺栓的管理摩擦面处理组合部件装配部件组装紧固作业紧固的轴力初 拧扭剪型高强度螺栓安装终 拧紧固过程检查紧固检查紧固结束检查(五)、施工质量控制高强度螺栓连接施工质量直接影响着整个结构的安全,是质量过程控制的重要一环。主要可从下列几方面进行着手控制:(一)、进场质量控制高强度螺栓连接副进场应配套成箱供货,且附有出厂合格证、质量证明书及质量检验报告,质检员应逐项与设计要求及现行国家标准对照,对不符合的连接副不得使用。1、进场的大六角头高强度螺栓连接副应进行扭矩系数复验。在施工现场待安装的螺栓批中每批随机抽取8套连接副进行复验。每套连接副只应做一次试验,不得重复使用。连接副扭矩系数的复验应将螺栓穿入轴力计,在测出螺栓预拉力P的同时,应测定施加于螺母上的施拧扭矩值T,并应按下式计算扭矩系数K。式中 施拧扭矩(N.m); 高强度螺栓的公称直径(mm); 螺栓预拉力(kN)。每组8套连接副扭矩系数的平均值应为0.1100.150,标准偏差应小于或等于0.010。扭剪型高强度螺栓连接副当采用扭矩法施工时,其扭矩系数亦按此规定确定。2、进场的扭剪型高强度螺栓连接副应进行紧固轴力(预拉力)复验。在施工现场待安装的螺栓批中每批随机抽取8套连接副进行复验。每套连接副只应做一次试验,不得重复使用。紧固轴力复验一般采用轴力计进行,紧固螺栓分初拧和终拧进行,初拧采用扭矩扳手,初拧值应控制在预拉力(轴力)标准值的50%左右,终拧采用专用电动扳手,施拧至端部梅花头拧掉,读出轴力值。复验螺栓连接副(8套)的紧固轴力平均值应符合下表的要求,其变异系数应不大于10%。扭剪型高强度螺栓连接副紧固预拉力和标准偏差(kN)螺栓规格M16M20M22M25每批紧固轴力的平均值99120154186191231222270标准偏差P10.115.719.522.7变异系数按下式计算: 式中 紧固轴力的变异系数;紧固轴力的标准; 紧固轴力的平均值。3、高强度螺栓连接处的摩擦面应进行进场后的抗滑移系数检验。施工工地应按进场钢结构制造批为单位进行抗滑移系数试验。(制造批可按分部(子分部)工程划分规定的工程量每2000吨为一批,不足2000吨的可视为一批。)选用两种及两种以上表面处理工艺时,每种处理工艺应单独检验。每批三组试件,其试件应采用双摩擦面二栓拼接的拉力试件。如图:抗滑移系数拼接试件抗滑移系数试验用的试件应由制造厂加工,试件与所代表的钢结构构件应为同一材质,同批制作、采用同一摩擦面处理工艺和具有相同的表面状态,并应用同批同一性能等级的高强度螺栓连接副,在同一环境条件下存放。(二)、紧固质量控制1、在高强度螺栓紧固前,高强度螺栓连接摩擦面应保持干燥、整洁,不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢和不应有的涂料等。2、在高强度螺栓紧固过程中,高强度螺栓连接副应自由穿入螺栓孔、不应气割扩孔,遇到必须扩孔时,最大扩孔量不应超过1.2倍螺栓公称直径。3、高强度螺栓紧固完毕后,质检人员首先应检查螺栓丝扣外露长度,要求螺栓丝扣外露23扣为宜,其中允许有10%的螺栓丝扣外露1扣或4扣,对同一个节点,螺栓丝扣外露应力求一致,便于检查。其次还应对高强度螺栓终拧质量进行检查。终拧质量检查对于不同的螺栓型式可按照不同的检验方法进行检验。a、大六角高强度螺栓连接副终拧检查。检查人员先用0.3kg小锤敲击螺母的一侧,同时用手指按住相对的另一侧,以检查高强度螺栓有无漏拧。终拧扭矩值的检查应根据不同的施工方法采用不同的检查方法。对扭矩法施工的螺栓应采用扭矩法检查,对转角法施工的螺栓应采用转角法检查。扭矩法检查:在螺尾端头和螺母相对位置划线,将螺母退回60左右,用扭矩扳手测定拧回至原来位置时的扭矩值,如测定的扭矩值与施工扭矩值的偏差在10%以内即为合格。转角法检查:用扭矩扳手继续拧被检查的螺栓,测定螺母开始转动时的扭矩值,如测定的扭矩值与施工扭矩值的偏差在10%以内即为合格。b、扭剪型高强度螺栓连接副终拧检查可用肉眼全数检查其梅花头有否拧掉即可。(六)、注意事项 1、在高强度螺栓施工中,对每一个连接接头,应选用临时螺栓或冲钉定位,为防止操作螺纹引起扭矩系数的变化,严禁把高强度螺栓作为临时螺栓用;2、在构件连接接头上安装高强度螺栓时,要按设计规定选用同一批量的高强度螺栓、螺母和垫圈的连接副,一种批量的螺栓、螺母和垫圈不能同其他批量的螺栓混同使用;3、在高强度螺栓孔绞孔修整时,为防止修整时铁屑落入板叠缝中,绞孔修整前应对其周围的螺栓全部拧紧;4、高强度螺栓连接副终拧扭矩检查应在终拧完成1后48内完成;5、扭剪型高强度螺栓紧固过程中拧掉的梅花头应及时收集在专用容器内,禁止随便丢弃,特别是高空坠落伤人;6、扭剪切型高强度螺栓连接副当采用扭矩法施工时,其扭矩系数按本作业指导书中规定的大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验的有关规定执行。六、钢结构涂装七、起重知识八、脚手架知识九、通用标准型钢支撑研究1、选题理由近年来,大跨度、复杂公共建筑如体育场馆、会议展览中心、文化设施、航空港候机楼等钢结构工程发展迅速,很多工程在规模和结构形式上都没有先例,施工过程需要使用大量的超高和承载力非常大的支撑系统和临时措施构件,施工支撑系统使用安全问题成为结构和人身安全的最大隐患,而支撑系统费用在施工成本中所占据的比例越来越高,成为施工成本的控制环节。由于支撑系统是临时结构,研究没有受到重视,计算模型和设计理论的研究资料极少。一般情况下,支撑系统由施工单位负责设计。在搭设过程中,施工人员认识不足、要求不严,操作工人的经验和主观意见等而改变构架参数,这些情况都将导致支撑系统的设计计算依据与施工的实际情况不符。在建设施工过程中发生了多起超高大跨承重支撑架的倒塌事故。基于以上问题,国家及地方政府,监管单位对此类问题给予了高度的关注 ,对于承重体系浙江、江苏省已出台了一系列政策,不允许超高和承载离较高的支撑系统采用扣件式脚手架因此对于通用型标准支撑架的应用研究对于建筑工程本身及施工企业都是致关重要的。本课题将对国内外现有超高大跨度承重支撑体系进行调研,对典型工程实例进行剖析,对各类实际工况进行分析研究,对构造形式和细部处理进行实例建模计算、理论分析研究。在此基础上选定一种结构型式,并结合具体工程项目,建立符合工程实际的计算方法和计算公式。同时,该课题还将通过构造型式、建模计算、适用范围、施工管理等方面的研究,编制出具有可操作性的设计规范、验收标准和施工方法。可以说,该课题的研究对浙江省乃至全国的“超高大跨度承重支撑体系”应用都将会具有重要的作用和重大的影响。2、现状调查和存在的主要问题目前普遍采用的支撑体系和存在的问题如下:u 扣件式脚手架扣件式脚手架在现有的工程中得到了极为广泛的应用。尽管扣件式脚手架的单根圆管能够满足承载力要求,但是由于采用扣件连接,横杆和竖杆采用偏心连接,再加上圆管会在重复使用后产生弯曲变形,种种原因使得扣件式脚手架的理论计算模型和实际搭设情况并不符合。给施工设计带来了极大的隐患。u 碗扣式脚手架碗扣式比扣件式有明显的改进,使用时用上下两个碗扣将T型接头的横杆裹在竖杆周围,然后将上碗扣转动一个角度即能连接。主要特点是:杆件连接简单,节点连接处顶接,无偏心。但是碗扣的连接可靠与否并不确定。碗扣式脚手架的节点图示u 门式脚手架门式脚手架采用基本的单元片拼装而成。 几种基本单元片的形式拼装后的门架图示门式脚手架采用基本的单元片拼装而成,单元片的上面铺板,侧面由交叉撑杆连接,来保证结构的稳定性。门架承载力的大小由基本的单元片(闭合式的单元片的承载力更大)决定。u 新近开发顶接式的脚手架体系 节点图示单元图示节点的基本连接构件在实际工程中的应用u 现有大截面型钢在工程中的直接应用应用直径大的圆钢管,直接作为支撑柱,垂直方向用法兰或焊接连接。承载力可满足要求,但平面外的稳定难于保证,用钢量大、成本高。 型钢组合支撑体系根据受力要求和搭设高度,采用各类型钢如圆钢管、工字钢、角钢等作为立柱和斜撑,在现场组焊成为格构式支撑体系。是目前大部分施工单位采用的支撑体系方式。 缺点:缺乏通用性,用完后割除,就地处理,无法周转使用,运输费用高。 计算理论和计算模型不统一,主要依靠施工单位的计算人员素质。安全和经济性得不到保障。3、目标值的确定和可行性分析根据以上的分析和研究,确定了我公司标准支撑系统的研究应用模式:采用标准的计算模式,按照下面几条标准制作一批标准支撑架,先在局部工程中试用,并通过结构受力性能试验,检验计算的准确性和系统的适用性,之后在全公司推广,并强制使用。进而向外租赁,为更高一级的理论研究提供素材和基础资料。(1)采用圆钢管和简单的连接方式,组成分片的标准组合构件。(2) 用材规格、尺寸,连接方式标准化,可形成不同承载面积和承载力的组合。(3)最高搭设高度,承受施工中荷载的最大值,分类列表。(4)可以按建筑模数定尺寸高度。(5)尽量参考比较成熟的支模架。4、制定对策4.1人员落实课题组长姓名陈国栋性别男年龄39文化程度博士职务总经理成员姓名性别年龄职务或职称负责的工作内容王煦女37总工协助总体策划和成果分析娄峰男26技术研发部设计工程师计算分析和设计姜峰男26技术研发部设计工程师计算分析和设计吉章贤男32项目运营管理部经理助理构件检查和项目跟踪沈建江男34空间制造公司总经理构件的制作、保管和检修蒋海军男27技术部深化设计员图纸设计和节点构造设计陈冰男36合肥体育场施工项目经理安装和试验、观测4.2实施步骤1、组织空间公司技术研发部,根据现有的研究资料,结合已承接的难度较大的合肥体育场工程,展开标准支撑系统的设计。2、设计图纸完成后,委托空间工程将设计的标准构件制作成成品,成品数量满足合肥体育场工程使用。3、现场安装支撑架,所有的安装必须严格执行设计要求。4、进行支撑架在自重、结构安装、卸载全过程的位移、变形和受力性能的测试和监测。5、比较实际使用结果和理论计算结果的差距,制作、安装过程的操作方便性。对计算分析和结构构造设计予以修正。6、总结结果,推广和强制内部周转使用。5、实施对策5.1结构选型以6m为一个标准件(见构件深化图),采用单片组合,外型基本组合尺寸为2m2m,可扩展为2m为模数的任意组合。 标准件立杆采用1688无缝钢管,其他腹杆采用895无缝钢管;法兰板板厚为16mm,其他节点板厚为12mm;钢结构用材:普通钢结构:采用Q235B号钢,圆钢管采用无缝钢管;结构用缆风绳:15钢丝束(公称抗拉强度1570N/mm2);高强螺栓:10.9S;锚件螺栓:Q235;钢结构防锈:钢结构防锈涂装设计年限为5年,刷红丹防锈底漆:260m。5.2结构计算模型5.2.1胎架结构布置图5.2.2自由度释放图5.2.3计算模型说明采用sap2000进行计算,恒载施加于胎架柱肢顶部,并考虑L/6的偏心,在一侧柱肢的节点处施加1kN水平荷载以模拟风荷载作用,(风荷载为按照以往计算经验结果放大后取用),缆风布置在四个方向,与地面交角为60度。缆风采用直径15mm的拉索。在钢管相贯焊接的平面内,腹杆为钢管,其与柱肢的连接为刚结,与之相垂直的平面内,腹杆为单角钢,其与柱肢的连接为铰接。柱肢与地面的连接为铰接连接。由于胎架底部柱肢受力较大,因此在底部节间增大截面。荷载组合为1.2恒+1.4风,考虑到胎架作为临时结构,荷载组合乘以0.9的折减系数。计算的构件最大应力比控制在0.850.90之间。5.3结构计算5.3.1结构计算(以54m为例)结构变形(最大为89mm)89/540001/6001/500结构应力比(最大为0.8420.95)5.3.2支撑整体稳定性验算对该格构式构件,根据高耸结构设计规范(GB50135-2004)进行。支撑单个立柱的截面特性:A1pi*D2/44323mm2,I1x16020414mm4,I1y16020414mm4,整个支撑立柱截面积A4A117292 mm2Ix4I1x+A11000241.73561010mm4Iy4I1y+A11500241.73561010mm4,同理得单根斜缀条L1008,Ad11536mm2,两根缀条面积Ad215363072mm2,由,查表得0.818,3.1422.0610517292/(1.1582)9491kN,由双向受弯格构式构件整体稳定性验算公式该支撑能够满足整体稳定性的要求。5.3.3小结1)缆风的设置与否对胎架结构计算影响极大,若无缆风,则整个胎架为一悬臂结构,在侧向风荷载作用下很难满足强度及变形的要求,设置缆风可有效改善结构使其满足强度和刚度要求,因此建议以后在胎架使用过程中对强化对缆风的布置要求;2)本设计考虑胎架顶部荷载对胎架平面的偏心为L/6(L为胎架较长边边长),当顶部荷载的偏心超过此限值时,需另行对胎架进行计算以保证其安全性。5.4承载力标准制表根据计算模型和计算结果,将成果总结为标准表格,在支撑架使用过程中,可根据不同的组合,通过查表确定承载力的上限值。胎架规格表高度(m)间距(m)承载力(kN)重量(kN)组合顶部位移(mm)顶部位移限(mm)24(一道缆风)2126061.54组件A4组件C4组件B39.6482.51260643548312606731.44830(一道缆

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