高層鋼結構的制作與安裝
2019-05-20 09:07 高層鋼結構 華邦鋼結構
一、定位軸線、標高和地腳螺栓
鋼柱的定位軸線可根據場地的寬窄,在建筑物外部或內部設置控制軸線。例如:鋼結構工程高度在100米,設置2個控制樁,以供架設經緯儀或激光儀控制樁的位置,要求以能滿足通視、可視為原則。
鋼柱的長度以滿足起重量的大小和運輸的可能性,一般為2~3層為一節,對每一節柱子安裝不得使用下一節柱子的定位軸線,應從地面控制軸線引到高空,以保證每節柱子安裝正確無誤,避免產生累積誤差。柱腳與鋼筋混凝土基礎的連接,一般采用埋入式剛性柱腳,地腳螺栓是在安裝就位節鋼柱時,控制平面尺寸和標高的臨時固定措施。
二、鋼柱的制作與安裝
鋼柱是決定層高和建筑總高度的主要豎向構件,在加工制造中必須滿足現行規范的驗收標準。
100米高的超高層鋼柱一般分為8~12節構件,鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形,所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度,即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時也不允許互換,要求對每節鋼柱應編號予以區別,正確安裝就位。
矩形或方形鋼柱內地加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊,不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。
鋼柱標高的控制一般有兩種方式:
1、按相對標高制作安裝
鋼柱的長度誤差不得超過3mm,不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形,建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格,這種制作安裝一般在12層以下,層高控制不十分嚴格的建筑物。
2、按設計標高制作安裝
一般在12層以上,精度要求較高的層高,應按土建的標高安裝節鋼柱底面標高,每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中去。
三、框架梁的制作與安裝
高層鋼結構的框架梁一般采用H型鋼,框架梁與鋼柱宜采用剛性連接,鋼柱為貫通型,在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。
框架梁應按設計編號正確就位。為保證框架梁與鋼柱連接處的節點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性,在工廠制造時,在框架梁所在位置設置懸臂梁(短牛腿),懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫,腹板采用貼角焊縫。框架梁與鋼柱的懸臂梁(短牛腿)連接,上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫,腹板采用高強螺栓連接。
由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求,當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時,腹板的連接板可開橢圓孔,橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0(d0為螺栓孔徑),并應保證孔邊距的要求。
框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設計長度,需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經驗公式計算,再按實際加工之后校核,確定其翻樣下料的精確長度。
框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接,目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣,先一端點焊定位,再焊另一端。
腹板則采用高強度螺栓連接,要充分理解設計時采用摩擦型還是承壓型高強螺栓。采用摩擦型高強螺栓的摩擦系數應選用合理。
采用高強螺栓群連接時,孔位的精度十分重要。目前制孔一般采用模板制孔和多軸數控鉆孔,前者精度低,后者精度高。當采用模板制孔時,應保證模板的精度,以確保高強螺栓的組裝孔和工地安裝孔的精度要求。如果孔位局部偏差,只允許使用鉸刀擴孔。嚴禁使用氣割擴孔,若用氣割擴孔,則應按重大質量事故處理。
高強螺栓群應同一方向插入螺栓孔內,高強螺栓群的擰緊順序應由中心按輻射方向逐層向外擴展,初擰和終擰都得按預先設定的鮮明色彩在螺帽頭上加以表示。
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