管桁架结构——杆件截面为圆钢管或方钢管的桁架结构。
相贯线——两立体相交后,表面上的一系列共有点的,一般表现为封闭的空间曲线。
近年来,管桁结构(也称钢管桁架结构、管桁架、管结构)在大跨空间结构中得到了广泛应用。管桁结构的结构体系为平面或空间桁架,与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同。网架结构采用螺栓球或焊接空心球节点,屋架经常采用板型节点,而管桁结构在节点处采用与杆件直接焊接的相贯节点(或称管节点)。 在相贯节点处,只有在同一轴线上的两个主管贯通,其余杆件(即支管)通过端部相贯线加工后,直接焊接在贯通杆件(即主管)的外表面上,非贯通杆件在节点部位可能有一定间隙(间隙型节点),也可能部分重叠(搭接型节点)。相贯线切割曾被视为是难度较高的制造工艺,因为交汇钢管的数量、角度、尺寸的不同使得相贯线形态各异,而且坡口处理困难。但随着多维数控切制技术的发展,这些难点已被克服。目前国内-些企业装备了这一技术设备,相贯节点管桁架结构在大跨度建筑中得到了前所未有的应用。
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保证结构体系几何不变。
桁架是指由杆件在端部相互连接而组成的格子式结构,管桁架结构也称钢管桁架结构、管桁架、管结构,是指杆件均为圆或方管杆件的桁架结构。与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同,管桁架结构在节点处采用杆件直接焊接的相贯节点(或称管节点)。相贯节点处,只有在同一轴线上的两个主管贯通,其余杆件(即支管)通过端部相贯线加工后,直接焊接在贯通杆件(即主管)的外表,非贯通杆件在节点部位可能有一定间隙(间隙型节点),也可能部分重叠(搭接型节点)。
管桁架同网架比,杆件较少,节点美观,不会出现较大的球节点,利用大跨度空间管桁架结构,可以建造出各种体态轻盈的大跨度结构。管桁架结构中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力,应力在截面上均匀分布,因而容易发挥材料的作用,这些特点使得桁架结构用料省、结构自重小。易于构成各种外形以适应不同的用途,譬如可以做成简支桁架、拱、框架及塔架等,因而桁架结构在如今的许多大跨度的场馆建筑,如会展中心、体育场馆或其他一些大型公共建筑中得到了广泛运用。
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。
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