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在贝聿铭设计的美秀博物馆屋顶构架中,多根杆件的立体交接没有采用常规球形节点做法,而是设计了一个多方向板式铸钢节点构件,横向钢管贯穿其间且保持截面不变,其余构件在节点处转化为钢板与节点构件用螺栓连接,从而了结构面与屋顶面平行,取得简洁平整的效果。如若用普通球形节点,那么庞大的节点势必使屋顶构架显得沉重,也无法反映传统木构建筑中榫卯连接的简洁,更难以取得这样的艺术效果。
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钢结构制作
1钢结构在负温下放样时,切割、铣刨的尺寸,应考虑负温对钢材收缩的影响。
2端头为焊接接头的构件下料时,应根据工艺要求预留焊缝收缩量,多层框架和高层钢结构的多节柱应预留荷载使柱子产生的压缩变形量。焊接收缩量和压缩变形量应与钢材在负温下产生的收缩变形量相协调。
2形状复杂和要求在负温下弯曲加土的构件,应按制作工艺规定的方向取料。弯曲构件的外侧不应有大于1mm的缺口和伤痕。
2普通碳素结构钢工作地点温度低于-20℃下、低合金钢工作地点温度低于-5t时不得剪切、冲孔,普通碳素结构钢工作地点温度低于-16℃、低合金结构钢工作地点温度低于-12℃时不得进行冷矫正和冷弯曲。当工作地点温度低于-30℃时,不宜进行现场火焰切割作业。
5负温下对边缘加工的零件应采用精密切割机加工,焊缝坡口宜采用自动切割口采用坡口机、刨条机进行坡口加工时,不得出现鳞状表面。重要结构的焊缝坡口,应采用机械加工或自动切割加工,不宜采用手工气焊切割加工。
6构件的组装应按工艺规定的顺序进行,由里往外扩展组拼。在负温下组装焊接结构时,预留焊缝收缩值宜由试验确定,点焊缝的数量和长度应经计算确定。
7零件组装应把接缝两侧各50mm内铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干净,并应保待接缝干燥,不得残留水分。
8焊接预热温度应符合下列规定:
1焊接作业区环境温度低于0℃时,应将构件焊接区各方向大于或等于2倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材,加热到20℃以上时方可施焊,且在焊接过程中均不得低于20℃;
9在负温下构件组装定型后进行焊接应符合焊接工艺规定。单条焊缝的两端应设置引弧板和熄弧板,引弧板和熄弧板的材料应和母材相一致。严禁在焊接的母材上引弧。
10负温下厚度大于9mm的钢板应分多层焊接,焊缝应由下往上逐层堆焊。每条焊缝应一次焊完,不得中断。当发生焊接中断,在施焊时,应先焊接缺陷,合格后方可按焊接工艺规定再继续施焊,且预热温度应高于初期预热温度。
11在负温下露天焊接钢结构时,应考虑雨、雪和风的影响。当焊接场地坏境温度低于-10℃时,应在焊接区域采取相应保温措施;当焊接场地环境温度低于-3o℃时,宜搭设临时防护棚。严禁雨水、雪花飘落在尚未冷却的焊缝上。
12当焊接场地环境温度低于-15℃时,应适当提高焊机的电流强度。每降低3℃,焊接电流应提高2%.
13采用低氢型焊条进行焊接时,焊接后焊缝宜进行焊后消氢处理,消氢处理的加热温度应为200℃~250℃,保温时间应根据工件的板厚确定,且每25mm板厚不小于0.5h,总保温时间不得小于lh,达到保温时间后应缓慢冷却至常温。
14在负温下厚钢板焊接完成后,在焊缝两侧板厚的2倍~3倍范围内,应立即进行焊后热处理,加热温度宜为150℃~300℃,并宜保持1h~2h.焊缝焊完或焊后热处理完毕后,应采取保温措施,使焊缝缓慢冷却,冷却速度不应大于10℃/min.
15当构件在负温下进行热矫正时,钢材加热矫正温度应控制在750℃~900℃之间,加热矫正后应保温覆盖使其缓慢冷却。
16在负温下钢构件需成孔时,成孔工艺应选用钻成孔或先冲后扩钻孔。
17在负温下制作的钢构件在进行外形尺寸检查验收时,应考虑检杳当时的温度影响。焊缝外观检查应全部合格,等强接头和要求焊透的焊缝应超声波检查,其余焊缝可按30%~50%超声波抽样检查。如设计有要求时,应按设计要求的数量进行检查。负温下超声波探伤仪用的探头与钢材接触面间应采用不冻结的油基耦合剂。
18不合格的焊缝应铲除重焊,并仍应按在负温下钢结构焊接工艺的规定进行施焊,焊后应采用同样的检验标准进行检验。
19低于0℃的钢构件上涂刷防腐或防火涂层前,应进行涂刷工艺试验。涂刷时应将构件表面的铁锈、油污、边沿孔洞的飞边毛刺等干净,井应保持构件表面干燥。可用热风或线照射干燥,千燥温度和时间应由试验确定。雨雪天气或构件上有薄冰时不得进行涂刷工作。
20钢结构焊接加固时,应由对应类别合格的焊工施焊;施焊钢板的厚度不大于30mm时,环境空气温度不应低于-15℃,当厚度超过30mm时,温度不应低于0℃;当施焊沸腾钢板时,环境空气温度应高于5℃。
21栓钉施焊环境温度低于0℃时、打弯试验的数量应增加1%;当栓钉采用手工电弧焊或其他保护性电弧焊焊接时,其预热温度应符合相应工艺的要求。
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钢结构工程优点是非常明显的,很多选择就是看中这优点,发挥到便是非常好的选择。小编小编就钢结构工程优点为大家简单介绍一下。
抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。
抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、防变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。
耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。
保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。用以外墙的保温板,有效的避免墙体的“冷桥”现象,达到了更好的保温效果。100mm左右厚的R15保温棉热阻值可相当于1m厚的砖墙。
隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。
健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;所有材料为绿色建材,满足生态环境要求,有利于健康。
舒适性:轻钢墙体采用节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;屋顶具有通风功能,可以使屋内部上空形成流动的空气间,屋顶内部的通风及散热需求。
快捷:全部干作业施工,不受环境季节影响。一栋300平方米左右的建筑,只需5个工人30个工作日可以完成从地基到装修的全过程。
环保:材料可回收,真正做到绿色无污染。
节能:全部采用节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。
在节点荷载作用下,各杆件主要承受轴向的拉力和压力,能充分发挥材料的强度,节省钢材。