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大跨度鋼屋架制作及施工工學論文
摘要：本文詳細分析總結(jié)了大跨度鋼屋架制作及施工工藝的各個步驟，并針對容易出現(xiàn)的問題提出了相應(yīng)的解決辦法。
關(guān)建詞：鋼屋架；制作；施工
鋼結(jié)構(gòu)廠房有結(jié)構(gòu)輕、強度高、抗震性能好、耐作安裝簡便、工期短、可拆卸、運輸方便等優(yōu)點，特別適用于大跨度廠房桁架、重噸位車梁及震動較大的廠房，因而近些年得到迅速推廣。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，分析總結(jié)了大跨度鋼屋架制作及施工技術(shù)，以期同行批評指正。
1鋼屋架的制作及施工工藝
�、賵D紙的自審。在施工前應(yīng)對圖紙進行詳細的閱讀，對于裝配尺寸有無不吻合，若有及時上報修正。
�、诓牧系臋z查與處理。鋼材應(yīng)進行復試，合格后方可使用。型鋼材料由于在運輸過程中，會產(chǎn)生彎曲變形，這將在鋼屋架拼裝過程中會產(chǎn)生不必要的應(yīng)力，可采用大錘錘擊消除應(yīng)力調(diào)直型鋼材料。
�、巯铝�。由于在氣割過程中，自動氣割割縫寬度為3mm，手工氣割割縫寬度為4mm。因此在下料要預留切割量。根據(jù)經(jīng)驗∠100×10的角鋼和12mm厚度以下的鋼板預留1mm的長度，板厚20mm。上下的鋼板應(yīng)預留2mm左右，而板厚25mm以上鋼板在此基礎(chǔ)上增加0．5mm～1mm即可。
�、芊艠悠脚_與拼裝平臺為同一平臺，平臺的表面要經(jīng)過水平儀測平。鋼屋架的放樣采用1：1的比例按實際尺寸放樣。用粉線包彈出直線做畫基準線，長度要比屋架長度長2m左右。而后在基準線的1／2長處用盤尺與粉線做出基準垂線。由中心點向左右分別推出屋架全長，此時的全長是由屋架全長加上焊接收縮余量的長度。30m以上的大跨度屋架向兩側(cè)分別應(yīng)加大7mm左右。雖然此時所得到的地樣長度要比實際屋架長度長10mm～14mm。但經(jīng)過焊接收縮，即得到理想的設(shè)計長度。同時，從下弦基準線上中心點延垂直基準線向上提高6mm，以滿足屋架起拱的設(shè)計要求。根據(jù)已得到屋架的幾何線，畫出所有幾何匯交點的位置分別連線，形成完整的屋架幾何受力線。以此畫出屋架的上弦、下弦、腹桿的輪廓，輪廓之間留有相應(yīng)的焊縫位置寬度，一般約20mm即可。接下來要根據(jù)圖紙要求畫出所有節(jié)點板的基本形狀與尺寸，節(jié)點板的形狀最好以矩形和梯形為主，以方便下料。
�、蔹c焊胎具。用∠50×5左右的角鋼頭利用其直角的特性，在屋架所有桿件輪廓上均勻分布點焊牢固。輪廓線要點準確，因為這是屋架幾何尺寸的關(guān)鍵依據(jù)。
⑥將所有節(jié)點板、上下弦及腹桿分別就位，用楔子將它們固定，使其不能移位。對起拱的下弦料應(yīng)進行適當彎曲。將節(jié)點板與上下弦桿件緊貼，而后點焊牢固。再將所有的腹桿用相同的方法焊牢。需要注意的是角鋼桿件的輪廓邊線必須與地樣完全重合，從而保證幾何受力線匯交一點。最后將屋架加固點焊一遍。打掉楔子，起胎、翻轉(zhuǎn)，做為原始的仿形樣板。
�、甙逊滦螛影逦菁軌|平，以防止彎曲變形。在樣板屋架的所有節(jié)點板上，放置相同的節(jié)點板，邊緣對齊點焊。只能點焊上下弦的外側(cè)，以方便起胎，而后將上下弦、腹桿依次放在節(jié)點板上，點焊牢固。此時的關(guān)鍵是將角鋼平面相互對齊，長短對應(yīng)，形成與樣板屋架完全一樣的尺寸結(jié)構(gòu)。
�、嗫傃b。打開節(jié)點板上的臨時焊點，將屋架翻轉(zhuǎn)，吊至相鄰平臺，墊平后在腹桿上點焊上加筋板。將突出的臨時焊點清理干凈，不能有超過1mm的不平度。把上下弦桿件放在相應(yīng)位置上擺正對齊，利用自制大扳子、夾具和大錘等將其夾緊、打齊，點焊牢固。所有桿件與節(jié)點板點焊完畢后，將底座板及加強肋板點焊上。至此屋架完整的拼裝完畢。
�、岷附印ＲＷC焊縫角高和余高。對個別采用立焊不理想的部位可用吊車將屋架立起或翻轉(zhuǎn)使立角焊變?yōu)槠浇呛�。對于焊縫尺寸較大的，為防止焊接變形可以采用多遍焊的方法，即先將A面焊一遍底，而后翻轉(zhuǎn)將B面焊接完畢，最后再翻轉(zhuǎn)將A面焊接完成。在焊接完畢冷卻后我們將得到一個長度準確，有著嚴格起拱，幾何匯交點精確的屋架。
2鋼屋架制作及施工過程中需要注意的問題
�、黉撐菁艿拈L度。在有底座板形式的屋架當中，是指兩個底座板中心線的距離。而在有端板連接形式的屋架當中則是兩個端板外側(cè)平面之間的距離。無論何種形式的鋼屋架其長度都是由廠房的跨度即柱子間距決定的。因此，鋼屋架的長度偏差過大都會導致屋架無法安裝定位。即使免強安裝后也不能很好的將屋面的荷載所產(chǎn)生的力矩傳遞分解掉，產(chǎn)生不應(yīng)有的應(yīng)力影響使用。
�、阡撐菁艿钠鸸啊Ｎ菁艹惺芎奢d后，下弦將因受拉而伸長，跨中節(jié)點將下垂若干毫米。如果拼裝時不起拱，跨中節(jié)點下垂后很不美觀，嚴重者則給人一種不安全的感覺，好象屋架受力后發(fā)生了很大變形，擔心有坍塌的危險。而起拱的鋼屋架安裝受荷載后，水平弦桿將不低于水平線。起拱數(shù)值，一般要求跨度為24m或24m以上的梯形和平行弦桁架，當下弦無曲折時，宜起拱，拱度約為跨度的1／500。
�、垆撐菁艿膮R交點。鋼屋架的弦桿與豎向腹桿及斜向腹桿的幾何線應(yīng)匯交于一點。鋼屋架在自身的結(jié)構(gòu)形式上充分的利用了三角形的穩(wěn)固性這一特點，鋼屋架的上下弦桿及腹桿分別受拉力矩和壓力矩的作用，相互之間通過匯交點，把力矩進行了很好的分解與傳遞。若匯交點偏離，會使屋架的上下弦桿多處受力，從而變成了不穩(wěn)定的多邊形，受荷載作用使鋼屋架局部桿件變形。因此，在實際制作施工過程中，保證屋架桿件幾何線匯交一點是關(guān)鍵問題之一。
參考文獻：
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[2]GB50205-2003,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
[3]JGJ81-2002,建筑結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程[S].
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