管桁架是從網架結構發展而來,但省去下弦縱向桿件和網架的球節點,可滿足各種不同建筑形式的要求。管桁架結構尤其是構筑圓拱和任意曲線形狀比網架結構更有優勢。管桁架結構特有的層次感給用戶帶來的結構美,易于構成各種外形以適應不同的用途,譬如可以做成簡支桁架、拱、框架及塔架等。近幾年管桁架廣泛應用于工業廠房、汽車等行業設備平臺生產線、物流倉儲、公共建筑體育館、商務會所、高鐵站臺、地鐵站臺、高層商務樓等場所。
管桁架的優點 鋼管結構因其具有優外觀、合理的受力特點以及的經濟性,在現代工業廠房、倉庫、體育館、展覽館、會場、航站樓、車站及辦公樓、商住樓、賓館等建筑中得到了廣泛的應用,如上海體育場、上海科技城、都機場新航站樓、廣州新白云及長航站樓、廣州國際會展中心、上海新國際博覽中心、南京國際會展中心、南京體育場、江蘇省南通市體育會展中心等大型工程中均采用了鋼管結構。工程實際表明,鋼管結構既可以很好地滿足建筑要求,又能夠使結構達到安全、適用、經濟等性能指標,符合鋼結構的設計觀念。
管桁架制作工藝規程適用于大型體育場館、公共建筑和各種用圓管、矩管作為骨架構成各類形狀的空間結構的建筑物以及構筑物。管桁架制作使用的管材、板材、焊材、鑄鋼,除材料牌號、型號規格和質量等級應符合相應設計文件的要求外還符合相關規定。
管桁架的工藝原理: 鋼構件將在工廠內分段制作,然后運至施工現場進行組裝成吊裝單元。為確保桁架拼裝質量,使分段桁架之間對接縫的吻合度,整體放樣、制作胎架。地面拼裝的質量好壞將直接影響高空分段拼裝的質量,測量工作的質量是鋼桁架拼裝的要關鍵工作,測量驗收應貫穿各工序的始末,對各工序的施工測量、跟蹤檢測全面方位進行監測。根據吊機的起重性能,盡量將桁架在地面擴大拼裝單元,減少高空作業量,既可以減小高空作業的風險,又能使工程質量得到。合理的選擇吊點,減少桁架在整體吊裝過程中的變形。
管桁架構造生產加工生產制造步驟: 1、零件開料、彎頭,該工藝流程主要是主弦桿管道支架成型。針對傾斜度不規律的管材,先依據弧型的函數曲線,測算管材基準點座標,另外制取相對的折彎磨具,采用規格達標的鋼管原材料冷拔成形,彎頭成型后查驗基準點應不少于桁架結構弦桿階段基準點。 2、在事先準備好的胎架子上開展管桁架組裝模塊的組裝和電焊焊接,確保各模塊的精密度。模塊組裝的規格務必,以確保高處安裝(總拼)時連接。 ①施工放樣、架設組裝胎架。運用三維繪圖軟件施工放樣,包含支管、主弦桿線型轉折點基準點、連接點、圍繞殼體角點等座標基準點,明確預制構件橫、豎向部位。 ②負責人上胎調節定位。單元體組裝,整體應該按先平面圖、后室內空間,先正中間后兩側,先松后面再上的次序開展;在同一連接點上按先大管后小管、先負責人后立管次序開展。負責人上胎后,運用線墜兩端對齊并調節各基準點部位,明確平面圖范疇內線型。運用垂準儀測量調節各基準點的設計標高。 ③立管聯接定位。主弦桿定位后,焊接固定不動堅固,一樣運用線墜、垂準儀等儀器設備明確各立管部位,焊接固定不動。 ④圍繞殼體聯接。為減少殼體拼裝后的形變,先將殼體總體組裝,電焊焊接一部分焊接,再將一部分板拆卸后與桁架結構開展拼裝。 3、電焊焊接進行后查驗桁架結構總體規格、修復缺點、打磨拋光。漆料后標上序號、繪制安裝定位線,準備安裝。
管桁架結構中的桿件均在節點處采用焊接連接,而在焊接之前,需預先按將要焊接的各桿件焊縫形狀進行腹桿及弦桿的下料切割,這就需要對腹桿端頭進行相貫線切割及弦桿的開槽切割。由于桁架結構中各桿件與桿件之間是以相貫線形式相交,桿件端頭斷面形狀比較復雜,因此在實際切割加工中一般采用機械自動切割加工和人工手工切割加工兩種方法進行加工。 廣東某多功能體育館管桁架結構,該工程主要由體育館、訓練館和會展中心功能區組成,是承辦2010年第13屆省運會藝術體操、跆拳道等比賽項目的場館,場館內設計座位數2802席。屋蓋的平面為橢圓形,平面尺寸大約為98mx133m,外挑6.5m,屋面實際跨度85m。屋蓋由正交立體三角桁架組成,其中短向為弧形三角立體桁架,長向為直線三角立體桁架,桁架高度均為3m,長向和短向的立體桁架軸線間距約9mx11m。 整個屋蓋結構為沿長短軸雙軸對稱的結構,支承于箱形立體桁架上,箱形立體桁架支承于由32個混凝土柱及屋蓋內部四個框架柱上升起的傘形斜柱上。主桁架與邊桁架及部分支撐節點采用了鑄鋼件。 主桁架跨度79.7m,單榀重23.38t。整個桁架鋼管種類有15種,鋼管規格為中245x20,小規格中60x4。
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