ثمانية أساسيات لبناء الإطار الصلب

I. خصائصالهيكل الصلب

1. الوزن الذاتي للهيكل الفولاذي خفيف

2. موثوقية أعلى لأعمال الهيكل الفولاذي

3. مقاومة جيدة للاهتزاز (الصدمة) ومقاومة تأثير الفولاذ.

4. درجة تصنيع أعلى لتصنيع الهياكل الفولاذية.

5. يمكن تجميع الهيكل الفولاذي بدقة وسرعة.

6. من السهل صنع هيكل مختوم.

7. الهيكل الفولاذي سهل التآكل.

8. الهيكل الفولاذي لديه مقاومة ضعيفة للحريق.

ثانيا. يشيع استخدام الهيكل الصلب الصف والأداء الصين:

1. الفولاذ الهيكلي الكربوني: Q195، Q215، Q235، Q255، Q275، إلخ.

2. الفولاذ الهيكلي عالي القوة ذو السبائك المنخفضة.

3. الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة وسبائك الفولاذ الهيكلي.

4. الفولاذ المتخصص.

ثالثا. مبدأ اختيار المواد للهيكل الصلب

 مبدأ اختيار المواد للهيكل الفولاذي هو ضمان قدرة التحمل للهيكل الحامل ومنع الأضرار الهشة في ظل ظروف معينة، وفقًا لأهمية الهيكل وخصائص الحمل والشكل الهيكلي وحالة الضغط وطرق التوصيل وسمك الفولاذ و بيئة العمل، والعوامل الأخرى التي تم النظر فيها بشكل شامل.

رابعا. المحتوى الفني للهيكل الصلب الرئيسي

 (1) تكنولوجيا الهيكل الصلب الشاهقة. وفقًا لارتفاع المبنى ومتطلبات التصميم، يتم اعتماد الإطار ودعم الإطار والأسطوانة وهيكل الإطار العملاق على التوالي، ويمكن أن تكون مكوناته مصنوعة من الفولاذ أو الخرسانة المسلحة القوية أو خرسانة الأنابيب الفولاذية. المكونات الفولاذية خفيفة ومطيلة، ويمكن استخدام الفولاذ الملحوم أو الفولاذ المدلفن، وهو مناسب للمباني الشاهقة للغاية؛ تتميز مكونات الخرسانة المسلحة القوية بصلابة كبيرة ومقاومة جيدة للحريق، وهي مناسبة للمباني المتوسطة والعالية الارتفاع أو الهياكل السفلية؛ من السهل بناء خرسانة الأنابيب الفولاذية وتستخدم فقط في هياكل الأعمدة.

(2) تكنولوجيا الهيكل الصلب الفضاء. يتميز الهيكل الفولاذي الفضائي بالوزن الذاتي الخفيف والصلابة الكبيرة والنمذجة الجميلة وسرعة البناء السريعة. إن الإطار الشبكي المسطح ذو العقدة الكروية والإطار الشبكي ذو المقطع العرضي متعدد الطبقات والقشرة الشبكية مع الأنابيب الفولاذية كعضو القضيب هي أكبر كمية من الهيكل الفولاذي الفضائي في الصين. إنه يتميز بمزايا الصلابة المكانية الكبيرة والاستهلاك المنخفض للفولاذ في إجراءات التصميم والبناء والفحص، ويمكنه توفير CAD كامل. بالإضافة إلى هيكل الإطار الشبكي، يحتوي الهيكل الفضائي أيضًا على هيكل كابل تعليق واسع النطاق، وهيكل غشاء كابل، وما إلى ذلك.

(3) تكنولوجيا الهيكل الصلب الخفيف. يرافقه هيكل فولاذي فاتح اللون مصنوع من الجدار والسقف مكون من أشكال هيكلية جديدة. من خلال أكثر من 5 مم من الألواح الفولاذية الملحومة أو المدلفنة بمقطع عرضي كبير من عوارض الجدران ذات العارضة H ذات الجدران الرقيقة ومدادات السقف، والفولاذ المستدير في نظام دعم مرن ومسامير عالية القوة متصلة بنظام الهيكل الفولاذي خفيف الوزن، يمكن تباعد الأعمدة يكون من 6 م إلى 9 م، ويمكن أن يصل الامتداد إلى 30 م أو أكثر، ويمكن أن يصل الارتفاع إلى أكثر من اثني عشر مترًا، ويمكن إعداده لأربعة معلقة خفيفة الوزن. كمية الفولاذ 20 ~ 30 كجم/م2. الآن هناك إجراءات تصميم موحدة ومؤسسات إنتاج متخصصة، وجودة المنتج، والتركيب السريع، وخفيفة الوزن، واستثمار أقل، والبناء لا يقتصر على الموسم، ومناسبة لمجموعة متنوعة من المباني الصناعية الخفيفة.

(4) تكنولوجيا الهيكل المشترك للصلب والخرسانة. إدارة الصلب أو الفولاذ والمكونات الخرسانية المكونة من عوارض وأعمدة وهيكل حامل للهيكل المدمج من الخرسانة الفولاذية، وقد تم توسيع نطاق التطبيق في السنوات الأخيرة. يتميز الهيكل المشترك لكل من الفولاذ والخرسانة بالقوة الإجمالية والصلابة الجيدة والأداء الزلزالي الجيد، عند استخدام الهيكل الخرساني الخارجي، المزيد من المقاومة الجيدة للحريق والتآكل. يمكن للمكونات الهيكلية المدمجة عمومًا تقليل كمية الفولاذ بنسبة 15-20٪. مزيج من غطاء الأرضية والمكونات الخرسانية للأنابيب الفولاذية، ولكن لديه أيضًا مزايا قالب دعم أقل أو عدم وجود قالب دعم، والبناء مريح وسريع، وتعزيز إمكانات أكبر. مناسب للمباني متعددة الطوابق أو الشاهقة ذات الأحمال الكبيرة من عوارض الإطارات والأعمدة والأغطية والمباني الصناعية والأعمدة والأغطية وما إلى ذلك.

(5) اتصال الترباس عالي القوة وتكنولوجيا اللحام. الترباس عالي القوة يتم من خلال الاحتكاك لنقل الضغط، بواسطة الترباس والجوز والغسالة ثلاثة أجزاء. مع مزايا البناء السهل، والتفكيك المرن، وقدرة التحمل العالية، والأداء الجيد ضد التعب والقفل الذاتي، والسلامة العالية، وما إلى ذلك، حلت وصلة الترباس عالية القوة محل التثبيت واللحام الجزئي في المشروع، وأصبحت المفتاح الرئيسي وسائل الاتصال في تصنيع وتركيب الهيكل الفولاذي. بالنسبة للمكونات الفولاذية المصنوعة في ورشة العمل، يجب اعتماد اللحام القوسي المغمور متعدد الأسلاك الأوتوماتيكي للألواح السميكة، وينبغي اعتماد تقنيات مثل اللحام الكهربائي الخبثي المنصهر لقواطع الأعمدة على شكل صندوق. يجب اعتماد تكنولوجيا اللحام شبه الأوتوماتيكية والأسلاك ذات القلب الصهور المحمية بالغاز وتقنية الأسلاك ذات القلب الجريان للحماية الذاتية في بناء التركيب في الموقع.

(6) تكنولوجيا حماية الهيكل الصلب. تشمل حماية الهيكل الفولاذي الحماية من الحرائق، ومقاومة التآكل، ومقاومة الصدأ، والتي يتم اعتمادها بشكل عام بعد معالجة الطلاء المقاوم للحريق دون معالجة مانعة للصدأ، ولكن لا تزال هناك حاجة إلى معالجة مقاومة التآكل في المباني التي تحتوي على غازات مسببة للتآكل. هناك أنواع عديدة من الطلاءات المقاومة للحريق المحلية، مثل سلسلة TN، MC-10، إلخ. من بينها، الطلاءات المقاومة للحريق MC-10 تحتوي على طلاء ألكيد مغناطيسي، طلاء مطاطي مكلور، طلاء مطاطي بالفلور، وطلاء مسلفن بالكلور. في البناء، يجب اختيار الطلاء المناسب وسمك الطلاء وفقًا لنوع الهيكل الفولاذي ومتطلبات مستوى مقاومة الحريق والمتطلبات البيئية.

V. الأهداف والتدابير الخاصة بالهياكل الفولاذية

 تتضمن هندسة الهياكل الفولاذية مجموعة واسعة من الجوانب والصعوبات الفنية، ويجب أن تتبع المعايير والقواعد الوطنية والصناعية في الترويج لها وتطبيقها. يجب على الإدارات الإدارية للبناء المحلي الاهتمام ببناء المرحلة المتخصصة من هندسة الهياكل الفولاذية، وتنظيم تدريب فريق فحص الجودة، وتلخيص ممارسة العمل وتطبيق التكنولوجيا الجديدة في الوقت المناسب. يجب على الكليات والجامعات وأقسام التصميم وشركات البناء تسريع زراعة مهندسي وفنيي الهياكل الفولاذية، وتعزيز التكنولوجيا الناضجة للهياكل الفولاذية CAD. يجب أن تتعاون المجموعات الأكاديمية الجماهيرية مع تطوير تكنولوجيا الهياكل الفولاذية، وأن تنفذ على نطاق واسع التبادلات الأكاديمية وأنشطة التدريب المحلية والأجنبية، وأن تضع بنشاط المستوى العام لتصميم الهياكل الفولاذية وتصنيعها وتكنولوجيا البناء والتركيب في المستقبل القريب، والتي يمكن أن تكون مكافأة على التحسين.

السادس. ربط الهياكل الفولاذية

 (أ) اتصال التماس اللحام

يتم توصيل اللحام من خلال الحرارة المتولدة عن القوس بحيث يذوب قضيب اللحام واللحام المحلي ويكثف التبريد في اللحام، بحيث يصبح اللحام متصلاً واحدًا.

المزايا: لا يضعف المقطع العرضي للعضو، مما يوفر الفولاذ، والهيكل البسيط، وسهل التصنيع، وصلابة الاتصال، وأداء الختم الجيد، وسهل الاستخدام في ظل ظروف معينة من الأتمتة، وكفاءة الإنتاج العالية.

العيوب: اللحام بالقرب من الفولاذ بسبب تأثير درجة حرارة اللحام العالية على تكوين منطقة متأثرة بالحرارة قد تصبح بعض أجزاء المادة هشة؛ عملية لحام الفولاذ عن طريق التوزيع غير المتكافئ لدرجة الحرارة العالية والتبريد، بحيث يكون لهيكل إجهاد اللحام المتبقي والتشوه المتبقي على هيكل قدرة التحمل والصلابة والأداء تأثير معين؛ هيكل ملحوم بسبب صلابة الشقوق المحلية الكبيرة التي تحدث بسهولة وتمتد إلى الكل، خاصة في درجات الحرارة المنخفضة المعرضة للكسر الهش؛ المفاصل الملحومة بسبب الصلابة، تحدث شقوق موضعية تمتد بسهولة إلى الكل، خاصة عند درجات الحرارة المنخفضة. كسر هش؛ اللدونة والمتانة في وصلة اللحام ضعيفة، وقد يؤدي اللحام إلى حدوث عيوب، مما يؤدي إلى تقليل قوة التعب.

(ب) اتصال الترباس

يتم توصيل الترباس من خلال مثبتات الترباس مثل الموصلات المتصلة لتصبح واحدة. ينقسم اتصال الترباس إلى اتصال الترباس العادي ووصلة الترباس عالية القوة.

المزايا: عملية بناء بسيطة، سهلة التركيب، مناسبة بشكل خاص لتوصيل تركيب الموقع، كما أنها سهلة التفكيك، ومناسبة للحاجة إلى تركيب وتفكيك الهيكل والاتصال المؤقت.

العيوب: الحاجة إلى فتح ثقوب في اللوحة وتجميع الثقوب، وزيادة عبء العمل في التصنيع، وتصنيع متطلبات عالية الدقة؛ تؤدي فتحات المسامير أيضًا إلى إضعاف المقطع العرضي للمكون، وغالبًا ما تحتاج الأجزاء المتصلة إلى أن تكون ملفوفة أو لوحة توصيل إضافية (أو زاوية)، وبالتالي بناء أكثر تعقيدًا وفولاذ أكثر تكلفة.

(ج) اتصال ينصب

وصلة البرشام هي أحد الأطراف برأس نصف دائري جاهز للبرشام، وسيحترق قضيب الظفر باللون الأحمر ويتم إدخاله بسرعة في فتحات الظفر في الموصل، ثم سيتم أيضًا تثبيت مسدس البرشام على الطرف الآخر من الظفر. الرأس، وذلك لإجراء الاتصال لتحقيق التثبيت.

المزايا: تثبيت نقل القوة الموثوق به، واللدونة، والمتانة أفضل، والجودة سهلة التحقق والتأكد من أنه يمكن استخدامها لهيكل حمل الطاقة الثقيل والمباشر. العيوب: عملية التثبيت معقدة، والتصنيع مكلف وكثيف العمالة، وعمالة - مكثفة، لذلك تم استبدالها بشكل أساسيمدعوم باللحام واتصال الترباس عالي القوة.

سابعا. اتصال ملحومة

 (أ) طرق اللحام

طريقة اللحام الشائعة للهيكل الفولاذي هي اللحام بالقوس الكهربائي، بما في ذلك اللحام القوسي اليدوي واللحام القوسي الأوتوماتيكي أو شبه الأوتوماتيكي واللحام المحمي بالغاز.

اللحام القوسي اليدوي هو طريقة اللحام الأكثر استخدامًا في الهياكل الفولاذية، مع معدات بسيطة وتشغيل مرن ومريح. ومع ذلك، فإن ظروف العمل سيئة، والإنتاجية أقل من تلك الخاصة باللحام الأوتوماتيكي أو شبه الآلي، كما أن التباين في جودة اللحام كبير، والذي يعتمد على المستوى الفني للحام إلى حد ما.

ثبات جودة التماس اللحام الأوتوماتيكي، عيوب اللحام الداخلية أقل، اللدونة الجيدة، صلابة تأثير جيدة، مناسبة للحام اللحام المباشر الأطول. اللحام شبه الأوتوماتيكي بسبب التشغيل اليدوي، مناسب لمنحنى اللحام أو الشكل التعسفي للحام. يجب استخدام اللحام الأوتوماتيكي وشبه الآلي مع الجسم الرئيسي للمعدن والتدفق المتوافق مع السلك، ويجب أن يكون السلك متوافقًا مع المعايير الوطنية، ويجب تحديد التدفق وفقًا لمتطلبات عملية اللحام.

اللحام المحمي بالغاز هو استخدام غاز خامل (أو ثاني أكسيد الكربون) كوسيط وقائي للقوس، بحيث يتم عزل المعدن المنصهر عن الهواء للحفاظ على استقرار عملية اللحام. تركيز تسخين قوس اللحام المحمي بالغاز، وسرعة اللحام، وعمق الانصهار، وبالتالي فإن قوة اللحام أعلى من اللحام اليدوي. واللدونة الجيدة ومقاومة التآكل، مناسبة لحام الفولاذ السميك.

(ب) شكل اللحام

يمكن تقسيم نموذج اتصال اللحام وفقًا للوضع المتبادل للأعضاء إلى وصلة بعقب، ولفة، ووصلة على شكل حرف T، ووصلة زاوية وأربعة أشكال أخرى. يتم استخدام هذه الوصلات في شكلين أساسيين من اللحام التناكبي واللحام فيليه. في التطبيق المحدد، يجب أن يتم توصيله وفقًا للقوة، جنبًا إلى جنب مع ظروف التصنيع والتركيب واللحام للاختيار.

(ج) هيكل اللحام

1، بعقب اللحام

بعقب اللحام نقل القوة المباشرة، على نحو سلس، لا توجد ظاهرة تركيز الإجهاد كبيرة، وبالتالي الأداء الجيد، لتحمل الأحمال الساكنة والديناميكية قابلة للتطبيق على اتصال المكونات. ومع ذلك، نظرًا لمتطلبات الجودة العالية للحام التناكبي، فإن فجوة اللحام بين اللحامات تكون متطلبات أكثر صرامة، وتستخدم بشكل عام في وصلات تصنيع المصانع.

2، فيليه اللحام

شكل لحام فيليه: يمكن تقسيم لحام فيليه حسب اتجاه طوله واتجاه القوة الخارجية، إلى موازٍ لاتجاه جانب لحام فيليه القوة، وعمودي على اتجاه مقدمة لحام فيليه القوة ويتقاطع اتجاه القوة قطريًا مع اللحام المائل واللحام المحيطي.

ينقسم شكل المقطع العرضي للحام الشرائح إلى نوع عادي ومنحدر مسطح ونوع اندماج عميق. في الشكل، يسمى hf حجم قدم شريحة اللحام. النوع العادي من المقطع العرضي لنسبة جانب القدم هو 1: 1، على غرار المثلث الأيمن متساوي الساقين، وانحناء خط نقل القوة أكثر كثافة، وبالتالي فإن تركيز الضغط خطير. بالنسبة للهيكل الذي يتعرض مباشرة للأحمال الديناميكية، من أجل جعل نقل القوة سلسًا، يجب استخدام لحام الزاوية الأمامية بنسبة حجم حافة زاوية اللحام 1:1.

ثامنا. اتصال الترباس

(أ) هيكل اتصال الترباس المشترك

1، شكل ومواصفات الترباس المشترك

2، ترتيب اتصال الترباس المشترك

يجب أن يكون ترتيب البراغي بسيطًا وموحدًا ومدمجًا، لتلبية متطلبات القوة والبناء المعقول وسهل التركيب. هناك نوعان من الترتيب: جنبًا إلى جنب ومتداخل. التجاور أبسط والترتيب المتدرج أكثر إحكاما.

(ب) خصائص قوة اتصال الترباس العادي

1، اتصال الترباس القص

2، اتصال الترباس التوتر

3، التوتر والقص اتصال الترباس

(ج) خصائص قوة البراغي عالية القوة

يمكن تقسيم وصلة الترباس عالية القوة إلى نوع الاحتكاك ونوع الضغط وفقًا لمتطلبات التصميم والقوة. اتصال نوع الاحتكاك في مقاومة القص، خارج قوة القص للوصول إلى أقصى مقاومة ممكنة بين اللوحة لحالة الحد؛ عندما يكون أكثر من الانزلاق النسبي بين اللوحة، أي أن الاتصال يعتبر فاشلاً وتلفًا. اتصال نوع الضغط في القص، ثم السماح بالتغلب على الاحتكاك والانزلاق النسبي بين اللوحة، ومن ثم يمكن أن تستمر القوة الخارجية في الزيادة، وبعد ذلك التدمير النهائي لقص المسمار أو ضغط جدار الثقب لحالة الحد.