钢管式屋架制作及其结构性能检验.doc

钢管式屋架制作及其结构性能检验
一汽大众汽车有限公司轿车涂装车间长457.39m,宽86.26m,主厂房占地面积33740 m2,屋面钢结构为24m跨钢管式屋架(管与管相交呈马鞍形相贯线)和管式支撑系统,数量222榀,重910t,最大管径299mm。制作质量严格,焊缝需作无损探伤检测,并要求对结构性能进行检验。
第1章 现场施工准备
由于构件较重,现场配备15t履带吊车,用特制8t架子车运输管式屋架。制作平台由组对和焊接平台组成。制作平台必须有足够的刚度,不致在使用过程中发生几何变化和支点相对变化,胎模用槽钢、钢板、圆管支托组成。平台铺设平整,偏差小于2mm。
制作现场有电焊机、半自动切割机、等离子切割机、钻床、气刨机、手动砂轮机等小型设备。
第2章 制作工艺
管式屋架制作主要工序为放样、下料、钻孔、组对、焊接,其中关键是管与管正交、管与管斜交相贯线的展开。
第1节 组对工艺
绑扎脚手架翻架板→拆倒清理内模→支设内模板→校正并加固内模→绑钢筋→支设外模并加固→浇筑混凝土并养护→进行下一个循环。
第3章 结构性能检验
第1节 试验方案的确定
由于该屋架为24m跨,高度近3m,且下弦有悬挂荷载,考虑到试验室现有条件及经济等因素,采用平卧方法进行试验。
为解决屋架在平面外自重作用下产生的摩阻力,在试验台座上铺设4根钢管作为滚动轴,在屋架两端安装2个钢支座,钢支座用螺栓锚固在试验槽上,从而形成实际工作状态。
1.加载及测力系统:采用液压稳压器控制的千斤顶加载,荷载值大小由压力传感器控制,传感器与计算机连接,自动记录。
2.测挠度:用机电百分表进行测量,将表同数据采集器连接,并自动记录。
3.测杆件内力:采用电测法,将电阻应变片接入TV13数据采集器并自动记
4.荷载分级:试验分10级加载,最后一级按设计值120%加载。
第2节 试验结果及分析
1.挠度：荷载加至设计荷载时,跨中挠度为26.31mm,当加载到l20%设计值时,跨中最大挠度为31.63mm,卸荷0.5h后,残余挠度为0.07mm,说明屋架始终在弹性阶段工作。
2.杆件内力：试验结果表明,管式屋架受力性能良好,能解决设计荷载比较大的问题,有比较大的安全度。
3.稳定性:加载为短期荷载120%时,未发生杆件失稳现象,说明稳定性满足使用要求。
4.焊缝:为了解焊缝工作情况,在最大受拉腹杆,即5号杆上下弦杆接头的焊缝处粘贴电阻应变片,通过测量得知焊缝处的应变值与杆件的应变值很接近,通过观察及用超声波无损检测焊缝没有裂纹现象,说明焊缝工作情况良好,焊缝质量满足使用要求。
管式屋架受力性能良好,解决了荷载大(特别是悬挂集中荷载过大)的问题,有较大的安全储备。该工程采用饺接方案,屋架上下弦杆实测内力值仅达到设计值的60%左右,最大腹杆实测值不到设计值的60%,说明这种屋架有广泛的发展前途。