鋼結(jié)構(gòu)三角架是一種重要的工程設(shè)備,廣泛應(yīng)用于多種建筑工程中。它的制作過程包括選擇材料、切割和焊接等步驟,以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐用性。在安裝過程中,需要精確計(jì)算和調(diào)整角度,以確保其穩(wěn)定性和承載能力。定期維護(hù)和檢查也是確保其正常工作的關(guān)鍵。
鋼結(jié)構(gòu)三角架的做法
鋼結(jié)構(gòu)三角架在多種工程中廣泛應(yīng)用,特別是在建筑施工、展覽館、機(jī)場、車站等大型公共建筑中。以下是幾種常見的鋼結(jié)構(gòu)三角架的做法:
1. 鋼管三角桁架
鋼管三角桁架常用于大型建筑的豎向和水平構(gòu)件。以下是一個(gè)具體的例子:
工程概況:某大型展覽館的入口門廳的豎向和水平構(gòu)件均采用三角桁架體系。水平三角桁架為魚腹式,跨度54m,端部失高(上下弦桿中心距)為0,跨中失高為5000mm。桁架上弦設(shè)置兩根受壓弦桿,下弦設(shè)置一根受壓弦桿,上下弦桿均為弧形,上下弦間設(shè)置斜腹桿相連,組成整體的三角桁架體系。豎向三角桁架的弦桿為直桿,失高最大處(位于與水平三角桁架相交處)2600mm,三根弦桿間設(shè)置水平腹桿相連,水平腹桿間距為3000mm。設(shè)計(jì)時(shí)將水平與豎向三角桁架連接處設(shè)為鉸接,為防止結(jié)構(gòu)整體成為機(jī)構(gòu),故在豎向的三角桁架和水平的三角桁架間設(shè)置拉索和剛性撐桿。水平三角桁架間布置了撐桿以保證其上部受壓弦桿的穩(wěn)定性。
計(jì)算模型:本結(jié)構(gòu)體系的弦桿采用貫通的鋼管,腹桿直接采用相貫焊焊于弦桿上??紤]到水平桁架腹桿的截面尺寸與其節(jié)點(diǎn)間長度之比較小,故桿件的線剛度較小,相應(yīng)分配到的彎矩較小,在計(jì)算分析中將其簡化為桁架單元(軸心受力單元)。而豎向桁架的桿件和水平桁架的弦桿因其可能受到一定量的彎矩,在計(jì)算分析中穩(wěn)妥起見,將其設(shè)置為梁單元(拉壓彎剪扭均可承受),而豎向桁架與水平桁架間的拉索根據(jù)其實(shí)際受力狀況,設(shè)置為只受拉單元。
分析結(jié)果:根據(jù)截面的長細(xì)比要求并經(jīng)過試算,確定各主要桿件的截面尺寸如下:水平桁架弦桿:Φ299x12;水平桁架腹桿:Φ140x6。豎向桁架弦桿:Φ325x20;豎向桁架腹桿:Φ140x6。將上述截面代入模型進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算工況包括恒載、活載、水平風(fēng)荷載、水平地震作用。計(jì)算結(jié)果如下:
- 桿件的應(yīng)力水平:水平桁架的弦桿最大應(yīng)力為100.7N/mm2;豎向桁架的弦桿最大應(yīng)力為197.3N/mm2。
- 結(jié)構(gòu)的豎向位移。
- 結(jié)構(gòu)的水平位移:在水平地震作用下,結(jié)構(gòu)體系沿水平桁架方向的層間位移為14mm,約為其層高的1/975。
- 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。
結(jié)語:本文簡單介紹了某三角桁架結(jié)構(gòu)體系的分析設(shè)計(jì),證實(shí)了三角桁架結(jié)構(gòu)體系的一些優(yōu)點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)較大跨度、自身剛度較好、用鋼量較小、設(shè)計(jì)簡單等。在今后的一些大型展覽館、機(jī)場、車站等大型公共建筑中,可較多的采用。
2. 三角托架懸挑扣件式鋼管腳手架
三角托架懸挑扣件式鋼管腳手架在建筑施工中應(yīng)用廣泛,其設(shè)計(jì)和施工方法如下:
設(shè)計(jì)要求:本次設(shè)計(jì)需要搭建一個(gè)高度為15米的鋼管腳手架,用于進(jìn)行高層建筑的內(nèi)墻抹灰工程。每層樓板高度為3米。腳手架頂部架設(shè)的工作平臺距地面高度為14米。腳手架最大承載能力為10kN/m2。設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。
設(shè)計(jì)方案:
- 腳手架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及組成:腳手架結(jié)構(gòu)為多層多點(diǎn)支撐式,呈現(xiàn)橫向交錯(cuò)的單排式。腳手架各部位連接處采用扣件連接,其強(qiáng)度符合GBM18377標(biāo)準(zhǔn)要求。腳手架構(gòu)件中間加強(qiáng)筋使用角鋼和管材拼接焊接,使承載能力更強(qiáng)。
- 托架、懸挑設(shè)計(jì):托架為三角形托架,使用由直徑60mm的Q345B無縫鋼管制成,其對接下部腳手架主桿處采用手扣式連接,其承載能力達(dá)到12kN。懸挑為由直徑48.3mm、壁厚3.6mm的Q345B無縫鋼管制成,懸挑長度為1.5米,承載能力達(dá)到10kN。懸挑與托架連接處采用角鋼和管材拼接焊接方式,保證連接強(qiáng)度,使得整個(gè)結(jié)構(gòu)承載能力達(dá)到更高。
- 工作平臺設(shè)計(jì):工作平臺為鋼板搭設(shè)而成,采用厚度為2.5mm的鋼板制作。工作平臺懸挑支架采用直徑48.3mm、壁厚3.6mm的Q345B無縫鋼管制作,通過角鋼和管材拼接焊接方式連接懸挑和主桿,保證懸挑支架的牢固性和穩(wěn)定性。
施工方案:
- 施工準(zhǔn)備:現(xiàn)場勘測和預(yù)測,清除施工區(qū)域內(nèi)所有的障礙物,確保施工無影響。
- 腳手架搭設(shè):按照腳手架設(shè)計(jì)圖紙,制定施工方案,按照順序搭設(shè)腳手架,建立安全通道。搭設(shè)鋼管主桿和水平桿,連接固定扣件,生產(chǎn)各層框架。在各層架構(gòu)中設(shè)置懸挑和托架,調(diào)整和加固懸挑托架。
- 工作平臺安裝:在懸挑支架上搭設(shè)工作平臺,保證其水平度和穩(wěn)定度。在工作平臺下設(shè)置保護(hù)圍欄,確保安全施工。
注意事項(xiàng):施工過程中,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,保證施工質(zhì)量。
3. 鋼管三角架升降式里腳手架
鋼管三角架升降式里腳手架在室內(nèi)施工中常見,其基本構(gòu)造和搭設(shè)方法如下:
套管式支柱:插管插入立管中,以銷孔間距調(diào)節(jié)高度,插管頂部“U”型支托擱置橫桿以鋪設(shè)腳手板,其架設(shè)高度一般為1.57~2.17m。立管下端有狀如傘骨的支腳,可以撐開,也可收攏,立管上有軸孔,套管可在立管中上升下降,以調(diào)節(jié)套管高度。
承插式鋼管支柱:架設(shè)高度為1.2m、1.6m、1.9m,支架設(shè)第三步時(shí)要加銷釘以保安全。
傘腳折疊式支柱:由立管(傘型支柱)、套管、橫梁或桁架組成。
4. 三角架的安裝方法
三角架的安裝方法可以根據(jù)不同的應(yīng)用場景有所不同,以下是一些通用的步驟:
- 準(zhǔn)備工作:選擇
合適的材料,如