螺栓球網(wǎng)架加工,網(wǎng)架配件、螺栓球加工。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的荷載和作用主要有荷載、可變荷載、溫度作用和地震作用。
1.荷載
作用在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的荷載包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、樓面或屋面結(jié)構(gòu)、保溫層、防水層、吊頂、設(shè)備管道等材料自重。
網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件一般采用鋼材,它的自重可通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算。一般鋼材容重取γ=78.5kN/m3,可預(yù)先估算網(wǎng)架單位面積自重。其他材料和構(gòu)件自重按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009 2012)取用。
2.可變荷載
作用在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上的可變荷載包括屋面成樓面活荷載、雪荷救、積灰荷載、風(fēng)荷載以及懸掛起重機(jī)荷載,其中雪荷載與屋面活荷載不必同時(shí)考慮,取兩者的較大值。
對(duì)于周邊支承,且支座節(jié)點(diǎn)在上弦的網(wǎng)架的風(fēng)荷載由四周墻面承受,計(jì)算時(shí)可不考慮風(fēng)荷載:其他支承情況,應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程情況考慮水平風(fēng)荷載作用。由于網(wǎng)架剛度較好,自振周期較小,計(jì)算風(fēng)荷載時(shí),可不考慮風(fēng)振系數(shù)的影響。
工業(yè)廠(chǎng)房中采用網(wǎng)架時(shí),應(yīng)根據(jù)廠(chǎng)房性質(zhì)考慮積灰荷載。積灰荷載大小可由工藝提出,也可參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009- 2012 )的有關(guān)規(guī)定采用。
工業(yè)廠(chǎng)房中如設(shè)有起重機(jī)應(yīng)考慮起重機(jī)荷載。起重機(jī)形式有兩種,一種是懸掛起重機(jī),另一種是橋式起重機(jī)。懸掛起重機(jī)直接掛在網(wǎng)架下弦節(jié)點(diǎn)上,對(duì)網(wǎng)架產(chǎn)生起重機(jī)豎向荷載。橋式起重機(jī)是在起重機(jī)梁上行走,通過(guò)柱子對(duì)網(wǎng)架產(chǎn)生起重機(jī)水平荷載。起重機(jī)豎向和水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB 50009 -2012) 有關(guān)規(guī)定采用。
螺栓球節(jié)點(diǎn)
螺栓球節(jié)點(diǎn)是通過(guò)螺栓將圓鋼管桿件和鋼球連接起來(lái)的一種節(jié)點(diǎn)形式這種節(jié)點(diǎn)對(duì)空間匯交的圓鋼管桿件適應(yīng)性強(qiáng),桿件連接不會(huì)產(chǎn)生偏心,沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)焊接作業(yè),運(yùn)輸、安裝方便。
螺栓球節(jié)點(diǎn)毛坯不圓度的允許制作誤差為2mm,螺栓按3級(jí)精度加工,其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按GB/T1228-2006-~GB/T1231-2006規(guī)定執(zhí)行。
螺栓球般由鋼球、高強(qiáng)度螺栓、緊固螺釘(或銷(xiāo)子)、套簡(jiǎn)和錐頭或封板等零件組成,適合于連接圓鋼管桿件。這些零件多由高強(qiáng)度鋼材制成。
螺栓球節(jié)點(diǎn)的材料在選用時(shí)考慮以下因素:螺栓球節(jié)點(diǎn)上沿各匯交桿件的軸向端部設(shè)有相應(yīng)螺孔,當(dāng)分別擰人桿件中的高強(qiáng)度螺栓后即形成網(wǎng)架整體。鋼球的硬度可略低于蜾栓的硬度,材料強(qiáng)度也較螺栓低,因而球體原坯材料選用45號(hào)鋼,且不進(jìn)行熱處理,可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,并便于加工制作。球體原坯宜采用鍛造成型。錐頭或封板是圓鋼管桿件通過(guò)高強(qiáng)度螺栓與鋼球連接的過(guò)渡零件,它與鋼管焊接成一體,因此其鋼號(hào)宜與鋼管一致,以方便施焊。套簡(jiǎn)主要傳遞壓力,因此對(duì)于與較小直徑高強(qiáng)度螺栓(≤M33)相應(yīng)的套筒,可選取Q235鋼。對(duì)于與較大直徑高強(qiáng)度螺栓(≥M36)相應(yīng)的套筒,為避免由于套筒承壓面積的而加大鋼球直徑,宜選用Q345鋼或45號(hào)鋼。高強(qiáng)度螺栓的鋼材應(yīng)保證其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度與淬透性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)鋼材的供應(yīng)情況和實(shí)際使用效果,推薦采用40Cr鋼、35CrMn鋼,同時(shí)考慮到廠(chǎng)家使用習(xí)慣,對(duì)于M12~ M24的高強(qiáng)度螺栓還可采用20MnTiB鋼,M27 ~ M36的高強(qiáng)度螺栓還可采用35VB鋼。緊固螺釘也宜選用高強(qiáng)度鋼材,以免擰緊高強(qiáng)度螺栓時(shí)被剪斷。
螺栓球節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)小,重量輕,節(jié)點(diǎn)用鋼量約占網(wǎng)架用鋼量的10%,可用于任何形式的網(wǎng)架,特別適用于四角錐或三角錐體系的網(wǎng)架。這種節(jié)點(diǎn)安裝為方便,可拆卸,安裝質(zhì)量易得到保證,還可以根據(jù)網(wǎng)架具體情況采用散裝、分條拼裝和整體拼裝等安裝方法。螺栓球節(jié)點(diǎn)的缺點(diǎn)是,球體加工復(fù)雜,零部件多,加工精度高,價(jià)格貴,所需鋼號(hào)不一,工序復(fù)雜。
網(wǎng)架的起拱和屋面排水
1.網(wǎng)架的起拱
網(wǎng)架的起拱有兩個(gè)作用,一是為了消除網(wǎng)架在使用階段的撓度影響,稱(chēng)為施工起拱。一般情況下,網(wǎng)架的剛度大,中小跨度網(wǎng)架不需要起拱。對(duì)于大跨度(L2>60m) 網(wǎng)架或建筑上有起拱要求的網(wǎng)架,起拱高度可取L2/300,L2為網(wǎng)架的短向跨度。
網(wǎng)架起拱的方法,按線(xiàn)型分為折線(xiàn)型起拱和弧線(xiàn)型起拱兩種;按方向分有單向和雙向起拱兩種。狹長(zhǎng)平面的網(wǎng)架可單向起拱,接近正方形平面的網(wǎng)架應(yīng)雙向起拱。
網(wǎng)架起拱后,會(huì)使桿件的種類(lèi)、節(jié)點(diǎn)的種類(lèi)大為增加,給網(wǎng)架設(shè)計(jì)、制造和安裝帶來(lái)麻煩。
2.屋面排水坡度
為了屋面排水,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的屋面坡度一般取1%~4%,多雨地區(qū)宜選用大值。當(dāng)屋面結(jié)構(gòu)采用有壤體系時(shí)還應(yīng)考慮檁條撓度對(duì)泄水的影響。對(duì)于荷載、跨度較大的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),還應(yīng)考慮網(wǎng)架豎向撓度對(duì)排水的影響。
折線(xiàn)形網(wǎng)架
折線(xiàn)形網(wǎng)架俗稱(chēng)折板網(wǎng)架,由正放四角錐網(wǎng)架演變而來(lái),也可以看作是折板結(jié)構(gòu)的格構(gòu)化。當(dāng)建筑平面長(zhǎng)寬比大于2時(shí),正放四角錐網(wǎng)架單向傳力的特點(diǎn)就很明顯,此時(shí),網(wǎng)架長(zhǎng)跨方向弦桿的內(nèi)力很小,從強(qiáng)度角度考慮可將長(zhǎng)向弦桿(除周邊網(wǎng)格外)取消,就得到沿短向支承的折線(xiàn)形網(wǎng)架。折線(xiàn)形網(wǎng)架適用于狹長(zhǎng)矩形平面的建筑。折線(xiàn)形網(wǎng)架內(nèi)力分析比較簡(jiǎn)單,無(wú)論多長(zhǎng)的網(wǎng)架沿長(zhǎng)度方向僅需計(jì)算5~7個(gè)節(jié)間。
山西大同礦務(wù)局機(jī)電修配下料車(chē)間(21m×78m)和石家莊體委水上游樂(lè)中心(30m×120m)采用了這種網(wǎng)架結(jié)構(gòu)形式。
5.三層網(wǎng)架
三層網(wǎng)架根據(jù)組成網(wǎng)架的基本單元體不同,可以分成如下類(lèi):
(1)平面桁架體系三層網(wǎng)架:平面桁架體系是由平面網(wǎng)片單元按定規(guī)律組成的空間三層網(wǎng)架。這類(lèi)網(wǎng)架共有兩種類(lèi)型:
1)兩向正交正放三層網(wǎng)架:兩向正交正放三層網(wǎng)架是由兩個(gè)方向三層平面桁架呈直角交叉而成,網(wǎng)架支座可以下層支承,也可中層支承或上層支承。下層支承時(shí)需設(shè)邊桁架。
2)兩向正交斜放網(wǎng)架:兩向正交斜放網(wǎng)架是由兩個(gè)方向三層網(wǎng)架交叉成90°而成,它可理解為將兩向正交正放三層網(wǎng)架繞垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)45°而成。其網(wǎng)架支承形式與兩向正交正放三層網(wǎng)架一樣。
(2)四角錐體系三層網(wǎng)架:四角錐體系三層網(wǎng)架是由四角錐體單元按一定規(guī)律組成的空間三層網(wǎng)架,其上層為倒置四角錐,下層為正置四角錐,根據(jù)錐體的布置方法不同有如下幾種類(lèi)型:
1)正放四角錐三層網(wǎng)架:正放四角錐三層網(wǎng)架是由上、下層均為四角錐組成,上、下層網(wǎng)架的組成相似。
2)正放抽空四角錐三層網(wǎng)架:正放抽空四角錐三層網(wǎng)架是由正放四角錐網(wǎng)架按一定規(guī)律抽掉錐體而形成,為了抽錐方便,網(wǎng)格數(shù)宜采用奇數(shù)。
3)斜放四角錐三層網(wǎng)架:斜放四角錐三層網(wǎng)架是由上、下二層斜放四角錐網(wǎng)架組成,這種網(wǎng)架必須設(shè)置邊桁架,以保證網(wǎng)架的幾何不變性。
4)上正放四角錐下正放抽空四角錐三層網(wǎng)架:這種網(wǎng)架由兩種不同四角錐的網(wǎng)架組合而成。上層為正放四角錐網(wǎng)架形式,下層為正放抽空四角錐網(wǎng)架形式。
5)上斜放四角錐下正放四角錐三層網(wǎng)架:這種網(wǎng)架由兩種不同四角錐的網(wǎng)架組合而成。上層為斜放四角錐網(wǎng)架形式,下層為正放四角錐網(wǎng)架形式,中層弦桿既是上層斜放四角錐網(wǎng)架下弦桿,又是下層正放四角錐網(wǎng)架的上弦桿。
(3)混合型三層網(wǎng)架:混合型三層網(wǎng)架是由平面桁架體系和四角錐體系組成,它有如下幾種類(lèi)型:
1)上正放四角錐下正交正放三層網(wǎng)架:這種網(wǎng)架由兩種不同類(lèi)型網(wǎng)架組成,上層為正放四角錐網(wǎng)架,下層為兩向正交正放網(wǎng)架。
2)上棋盤(pán)形四角錐下正交斜放三層網(wǎng)架:這種網(wǎng)架由兩種不同類(lèi)型網(wǎng)架組成,上層為棋盤(pán)形四角錐網(wǎng)架,下層為正交斜放網(wǎng)架。
以上僅介紹幾種常用的三層網(wǎng)架形式,它們都是由雙層網(wǎng)架延伸而成。在組成新的三層網(wǎng)架過(guò)程中,一定要注意中層弦桿走向,它既是上層雙層網(wǎng)架下弦桿走向,也是下層雙層網(wǎng)架上弦桿走向。按這種原則,雙層網(wǎng)架(除蜂窩形三角錐網(wǎng)架和單向折線(xiàn)形網(wǎng)架外)均可組成各式各樣的三層網(wǎng)架。
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