箱式钢结构是一种结构形式,它由多个箱体组成,每个箱体都包含一个或多个梁、柱和支撑。这种结构通常用于建筑、桥梁、工业设施等需要承受较大载荷和复杂应力的场合。箱式钢结构具有以下特点:,,1. 高强度:由于其内部空间被多个箱体分割,可以有效地分散载荷,从而提高结构的承载能力和抗压能力。,,2. 良好的稳定性:箱式钢结构的内部空间使得整个结构在受力时更加稳定,不易发生变形或倒塌。,,3. 灵活性:箱式钢结构可以根据需要设计成各种形状和尺寸,以满足不同场合的需求。,,4. 便于施工和维护:箱式钢结构的施工相对简单,且易于进行检查和维护。
一、箱式钢结构的定义
箱式钢结构是指采用箱形钢材组成的钢结构,具有结构简单、刚度好、强度高、耐久性好等优点,广泛应用于建筑、桥梁、工业设备等领域。
二、箱式钢结构的应用场景
- 建筑领域
- 适用于临时建筑,如湖北火神山、雷神山医院这类临时医院,疫情应急隔离中心等。
- 在永久建筑方面,可应用于酒店、住宅公寓、学生公寓、员工宿舍、营地房、数据中心、商业中心、旅游度假中心、展示中心等项目。
- 工业设备方面 可作为大型工业设备的支撑结构等,为设备的稳定运行提供保障。
- 桥梁建设 在桥梁结构中采用箱式钢结构能够增强桥梁的承载能力和稳定性。
三、箱式钢结构的相关构件要求
- 箱型钢构件的要求
- 强度要求:箱型钢构件的强度是保证结构安全的基础,其承载能力与受力状态有关,一般采用实测方法或计算分析确定其承载能力,并且要符合相关标准和规范的强度要求。
- 稳定性要求:主要指其抗弯扭能力、屈曲稳定能力以及承载能力等。为保证结构的稳定性,通常采用合理的构造和几何尺寸,并在受力点加强结构。
- 几何形状要求:外形和尺寸应满足设计要求,并且工艺要求必须严格执行。在生产过程中,要掌握好压边成型、切割焊接等工艺流程,减少误差和变形,保证构件的精度和质量。
- 材质要求:一般选用高强度钢材,其材质标准应符合国家相关标准要求。
- 工艺要求:在生产过程中,箱型钢构件的工艺优劣直接影响其质量和使用寿命。各种工艺环节都应受到严格控制,包括下料开料、焊接成型、激光切割、弯制回弹、加工修边等环节。
四、箱式钢结构建筑的优势
- 全链条协同设计与高度预先集成
- 从项目规划开始,模块化建筑供应商与设计单位、制造工厂、物流服务商、工程总承包单位等充分协同,采用既适合建筑模块生产制造运输安装,又符合传统建筑功能与美学要求的设计方案。
- 使用BIM系统支撑的集成设计与施工管控,工厂预制率超过90%;工地现场基础施工与车间生产及现场工厂模块施工周期同步进行,可有效缩短项目工期,一般情况下,同一个项目使用模块化建筑比传统建筑缩短1/3以上的工期。
- 标准的节点与优化的建筑构造设计
- 模块化建筑的研发与设计形成了适合企业自身与行业特点的标准图集,统一了原材料、构造及工法、部品部件模数。这不仅能降低成本、提高效率,还能让中国制造的建筑材料、零部件、家电、家具集成在模块中远销到世界各地。
- 实行建筑产品的精益制造
- 遵循ISO9001产品质量管理体系能够确保产品100%全过程检验,全面提升产品的质量。
- 可以提前识别与杜绝浪费,最大程度地节约成本与减少建筑垃圾、建筑噪音、粉尘对环境的污染,努力实现真正像造汽车一样造房子。
- 依托信息化、智能化实现智能建造
- 在模块化建筑行业当中,信息化不仅包括BIM技术,更包括工业化建造各个管控环节的信息化、智能化。
- 在生产建造过程当中,每个生产模块有唯一的二维码,通过扫描二维码即可了解模块的生产、检验状态,从而推动产品的优化与升级。
五、箱式钢结构中的箱型柱相关情况
- 箱型柱工艺
- 箱形柱下料采用数控火焰切割机进行柱板切割,开坡口方法为碳弧气刨切割K型坡口,下料完成后进行调直校正。为柱身板拼装准确,需制备拼装胎膜,拼装顺序为以上盖板为基准,然后放出横隔板与侧腹板的装配线,进行U型组立,后拼装下盖。拼装完成后进行焊接,柱身主体焊接采用埋弧自动焊,加劲板焊接采用电焊机手工焊接,最后一面隔板焊接电渣压力焊接的方法进行,焊接设置引弧板。箱形柱焊接完成后进行调直矫正,最后用端头铣床进行端头切割。箱形柱涂装严格按标准除锈、刷油,箱形柱制作完成后由专职质检人员进行检验、编号。
- 箱型柱隔板焊接时,一般先焊两边,另两边采用电渣压力焊。熔嘴电渣焊比较普遍,焊接时要两面同时施焊,避免构件弯曲变形,要求板厚不能小于14mm,小了容易焊穿。电渣焊是箱型柱隔板焊接的正规方法,像分段和打孔塞焊制作都是土办法,操作不符合规范。
- 在钢结构生产安装过程中对钢结构(箱型柱)的焊接提出了更高要求。钢结构的焊接性包含工艺焊接性(指金属或材料在一定的焊接工艺条件下,能否获得致密、无缺陷并具有一定使用性能的焊接接头的能力)和使用焊接性(指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种性能的程度,包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能,如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等)。
- 钢结构(箱型柱)使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等应具有质量证书,符合设计要求和现行标准的规定。为了柱身板的拼装准确,需要制备组装胎膜。以上盖板为基准,然后放出横隔板侧腹板的装配线,进行u型组立。一般情况下焊接加强隔板处都有对应的钢梁(牛腿)与之连接,箱型柱在与之连接的钢梁(牛腿)翼缘上下各600mm的节点范围内,箱型柱翼腹板间的主角缝也要求全熔透。
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