管桁架的优点 钢管结构因其具有优外观、合理的受力特点以及的经济性,在现代工业厂房、仓库、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站及办公楼、商住楼、宾馆等建筑中得到了广泛的应用,如上海体育场、上海科技城、都机场新航站楼、广州新白云及长航站楼、广州国际会展中心、上海新国际博览中心、南京国际会展中心、南京体育场、江苏省南通市体育会展中心等大型工程中均采用了钢管结构。工程实际表明,钢管结构既可以很好地满足建筑要求,又能够使结构达到安全、适用、经济等性能指标,符合钢结构的设计观念。
管桁架制作工艺规程适用于大型体育场馆、公共建筑和各种用圆管、矩管作为骨架构成各类形状的空间结构的建筑物以及构筑物。管桁架制作使用的管材、板材、焊材、铸钢,除材料牌号、型号规格和质量等级应符合相应设计文件的要求外还符合相关规定。
管桁架结构中的杆件均在节点处采用焊接连接,而在焊接之前,需预先按将要焊接的各杆件焊缝形状进行腹杆及弦杆的下料切割,这就需要对腹杆端头进行相贯线切割及弦杆的开槽切割。由于桁架结构中各杆件与杆件之间是以相贯线形式相交,杆件端头断面形状比较复杂,因此在实际切割加工中一般采用机械自动切割加工和人工手工切割加工两种方法进行加工。 广东某多功能体育馆管桁架结构,该工程主要由体育馆、训练馆和会展中心功能区组成,是承办2010年第13届省运会艺术体操、跆拳道等比赛项目的场馆,场馆内设计座位数2802席。屋盖的平面为椭圆形,平面尺寸大约为98mx133m,外挑6.5m,屋面实际跨度85m。屋盖由正交立体三角桁架组成,其中短向为弧形三角立体桁架,长向为直线三角立体桁架,桁架高度均为3m,长向和短向的立体桁架轴线间距约9mx11m。 整个屋盖结构为沿长短轴双轴对称的结构,支承于箱形立体桁架上,箱形立体桁架支承于由32个混凝土柱及屋盖内部四个框架柱上升起的伞形斜柱上。主桁架与边桁架及部分支撑节点采用了铸钢件。 主桁架跨度79.7m,单榀重23.38t。整个桁架钢管种类有15种,钢管规格为中245x20,小规格中60x4。
管桁架结构相贯节点的形式与其相连杆件的数量有关,可分为:单平面节点:腹杆与弦杆在同一平面内。多平面节点:腹杆与弦杆不在同一平面内。 管桁架结构在工作过程中,杆件只承受轴向力的作用,支管将轴向力直接传给主管,主管可能出现多种破坏形式。在支管轴向力强度(不被拉断)、连接焊缝强度、主管局部稳定、主管壁不发生层状撕裂的前提下,节点的主要破坏模式有以下几种:主管局部压溃,主管壁拉断,主管壁出现裂缝导致冲剪破坏,K形节点可能在支管间主管剪切破坏。节点出现明显的塑性变形或出现初裂缝以后,才会达到的破坏。 一般认为有如下破坏准则: 限荷载准则:使节点破坏、断裂。 2)限变形准则:变形过大。 3)初裂缝准则:出现肉眼可见的裂缝。 目前国际上公认的准则为限变形准则,即认为使主管管壁产生过渡的局部变形的承载力为其承载力,并以此来控制支管的轴向力。
空间网格结构—按一定规律布置的杆件,构件通过节点连接而构成的空间结构,包括网架、曲面形网壳以及立体桁架等。 立体桁架—由上弦、腹杆与下弦杆构成的横截面为三角形或四边形的格构式桁架。 工程中的管桁架结构主要用于大跨度屋面结构,一般可分为平面桁架和立体桁架,立体桁架由于稳定性高、承载能力及跨越跨度大,较为常用,可采用直线或曲线形式。空间网格结构的选型应结合工程的平面形状、跨度大小、支承情况、荷载条件、屋面构造及建筑设计等要求综合分析确定,杆件布置及支承设置应结构体系几何不变。
不同管桁架结构成品的检查项目各不相同,要依据各工程具体情况而定。若工程无要求,一般检查项目可按该产品的标准、技术图纸、设计文件的要求和使用情况而确定。成品检查工作应在材料质量书、工艺措施、各道工序的自检、专检等前期工作后进行。钢构件因其位置、受力等的不同,其检查的侧也有所区别。 2.修整 构件的各项技术数据经检验合格后,加工过程中造成的焊疤、凹坑应予补焊并磨平,临时支撑、夹具应予割除。 铲磨后零件表面的缺陷深度不得大于材料厚度负偏差值的1/2。管桁架结构的钢管和节点处打磨常用电动手砂轮,在较大平面上磨平焊疤或磨光长条焊缝边缘,常用高速直柄风动手砂轮。 3.验收资料 产品经过检验部门签收后进行涂底,并对涂底质量进行验收。 钢结构制造单位在成品出厂时应提供钢结构出厂合格证书及有关技术文件,其中应包括: ①施工图和设计变更文件,设计变更的内容应在施工图中相应部位。 ②制作中对技术问题处理的协议文件。 ③钢材、连接材料和涂装材料的质量书和试验报告。 ④焊接工艺评定报告。 ⑤高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告、焊缝无损检验报告及涂层检测资料。 ⑥主要构件验收记录。 ⑦构件发运和包装清单。 ⑧需要进行预拼装时的预拼装记录。 此类证书、文件作为建设单位的工程技术档案的一部分。上述内容并非所有工程都具备,而是根据工程的实际情况提供。