管桁架结构工程采用的屋面板一般为压型金属板,或铝镁锰合金面板,压型钢板底板的双层屋面板系统,双层屋面板系统是一种比较成熟的系统,它能有效地解决屋面板的热胀冷缩问题,并能增强屋面板的整体性和防水性能。该屋面系统突出的特点就是整体性好,为提高屋面的防水性能,屋面板的长度方向一般要求不得有搭接。
屋面安装工艺流程为:屋面檩条放线定位檩托、檩条安装→天沟安装→吊顶板安装→屋面底座安装→无纺吸音纤维纸安装→钢丝网及保温棉安装→屋面板及檐口泛水安装→其他零星工程安装→交工验收。
管桁架弦杆和腹杆虽然为焊接,但一般其计算模型仍为铰接节点。
在各种形式的管桁架结构中,相贯节点是为重要的环节,因为节点的破坏往往导致与之相连的若干杆件的失效,从而使整个结构破坏。直接焊接相贯节点是由几个主支管汇交而成的三维空间薄壁结构,应力分布十分复杂。下面重点介绍相贯节点的形式、构造及强度验算。
1、节点分类
相贯节点的形式与其相连杆件的数量有关。当腹杆与弦杆在同一平面内时为单平面节点,当腹杆与弦杆不在同一平面内时为多平面节点。
2、节点破坏模式及过程
直接焊接的圆管结构,其特点是支管将荷载直接传给主管,因支管的轴向刚度较大,横向刚度却很小,在支管拉力或压力作用下,主管可能出现多种破坏形式。在保证支管轴向力强度(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:主管局部压溃或主管壁拉断;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。
相贯节点的破坏过程为:当通过支管加载时,由于相贯线复杂,主管径向刚度与支管轴向刚度相差较大,因此应力沿主管的径向和环向都是不均匀的,在鞍点和冠点的应力较大,通常把节点中应力集中值较大的点称为热点。热点先达到屈服,继续加载时该点形成塑性区,使应力重分布。随着支管内力的增加,塑性区不断地向四周扩散,直到节点出现显著的塑性变形或出现初裂缝以后,才会达到的破坏。
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。
拼装胎架设计和安装
1.胎架设计
(1)胎架制作流程
拼装场地整平压实后,铺上钢板形成刚性平台,上部胎架固定在钢板上。为了保证主桁架的拼装精度以及主桁架在拼装完成后便于起吊等因素,牛腿的上端搁置一个限位块和可调节高度及水平度的调节装置。
管桁架拼装胎架主承重杆件截面形式和截面大小要根据所需拼装的管桁架自重确定。对于自重大的管桁架结构主承重杆件可采用H形钢截面,对于自重小的可采用角钢截面,其余杆件采用角钢即可满足要求。
胎架的设计和布置根据主拱架的分段情况和分段点点的位置来确定,胎架设计时要考虑在断开面中间设置空挡,以留出焊接空间,在对接口下面焊接时,焊工可从胎架侧面进入胎架顶部层平台,施焊胎架的下弦支撑采用H型钢,两端搁置在H型钢柱的牛腿上,吊装时将此H型钢取下,以免影响桁架的吊装。
(2)胎架制作工艺方案
桁架拼装胎架。
(3)胎架制作技术要求
1)管桁架一般采用侧卧方式进行地面组拼,平台及胎架支撑必须有足够的刚度。
2)在平台上应明确标明主要控制点的标记,作为构件制作时的基准点。
3)管桁架安装现场胎架的数量根据现场场地情况、吊装要求、施工周期等而定,以管桁架拼装速度与安装速度相匹配,减少或避免窝工现象为基本原则。
江苏七子建设科技有限公司于2012年04月06日成立,注册资本为5698万元,是一家集设计、研发、加工制造装配式建筑装备、钢结构、网架结构、桁架结构、膜结构、广告设施等钢结构构件产品制造企业。同时也是一家综合性企业,涵盖新型建筑、钢结构工程、膜结构工程、智能节能房屋,建筑、**工程、亮化工程、地基基础、装饰装潢工程。七子建设公司秉承“紧抓源头,依规推进,盯死节点,从细落实,求质保量,稳步发展”的企业理念,做好每一个项目。厂址位于云龙湖风景区南侧,京台高速徐州绕城段汉王出口东隔壁,厂门口的珠江路,直宿、宁淮、徐连高速潘塘,交利。厂区距离中国矿业大学、江苏师范大学、江苏建筑职业技术学院、徐州工程学院等高等院校4-9.8公里,人才集中。商标“七子钢构图形组合”。业务介绍一、钢结构装配式建筑;二、钢结构、网架工程;三、户外广告设施建造。提供技术咨询、设计研发、加工制造、施工安装系统化一站式服务。经营范围钢结构装配式建筑;钢结构网架工程;户外广告设施建造;进出口业务。旗下产品七子钢构产品“螺栓球网架、管桁架、异形钢结构”。七子房屋产品“轻钢装配式房屋、校舍、露营地、民居、会所、别墅、用房、救灾用房等三层以下建筑”。七子广告产品“高炮广告牌、景观广告牌、数字广告牌等户外广告设施”。总部地址徐州市铜山区铜山街道办事处葛楼村。