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业界关于钢结构交错桁架体系的一个观点123.
业界关于钢结构交错桁架体系的一个观点
钢结构交错桁架体系成为主要的支撑体系已经很多年了,工程中使用这种桁架体系是经济的,易于制造和安装,因此优于所有其他的支撑体系。这篇论文研究了一栋近期建造的使用了交错桁架建筑体系,该工程是新泽西州,大西洋城的一家国际度假酒店。
制造
任何从事结构钢生产的企业,只要他们拥有合格的焊工及焊接方面的技术,就能轻而易举地制造出这种结构.此外,建筑还必须具备吊车,能够将10至15吨重的桁架及柱吊至20层高处.
该结构的制造包括下列构件:(1)柱 (2)拱侧梁 (3)桁架 (4)次柱及次梁(5)楼盖。
1-柱
高达20层的建筑物,其柱子的制造并不复杂.它们被轧制成宽翼缘截面大可达14×720,最长近25英尺, 每块总重量达9至10吨 (底板分散安装).20层到30层的建筑物的柱子需要用翼缘板加固,30层以上建筑物的柱子是组合式柱,由3块厚度不一的板组成.这座国际度假酒店,其翼缘板厚8英寸,腹板厚6英寸.这种柱需要精密的制造设备,如,预热装置,水下焊接设备以及具备25-40吨的携重能力.换句话说,企业必须具有处理重板及板面制造的能力.这些柱子底层具有重型支撑连接,此连接可将风荷转移到混凝土基座上.支撑桁架作为一种转移风压的方法,如果对建筑特色不造成影响,可以用于底部.
2-拱侧梁
拱侧梁是用于抵抗衡附压在纵向山墙上的风矩.为抵抗这股力量拱侧梁可以是由板的连接件来连接的,或者带有焊剪板的翼缘板顶和底连接起来的钢板梁.这种梁的制造不会出现任何问题.但是,由于辗轧延性不同,在使用尾板时,柱上的匹配孔或者是翼缘板必须经过校对,与梁相匹配,以确保柱心与柱心之间无误.这种梁控制着整个建筑物的长度.一栋建筑物有九个或十个壁洞(偏差为±1\4英寸),每个壁洞将使总长度从2英尺增加到2.5英尺.根据大多数建筑物的规则,梁也要求有2小时的耐火级别。
因此,再加上建筑设计师的努力,一根混凝土拱侧梁就不仅是提供了一根杠杆来抗拒外力矩,并能省去防火装置,同时还可作为建筑外表面面的一部分。柱上的这种连接距离促使螺栓的使用大大减少。此外,通过使用混凝土,此梁还可以作为外表面的一部分。拱侧梁只是度假酒店的一个构件,它包含了一些填充物以确保玻璃幕墙。但是,它确实消除了防火装置的使用。用混凝土代替钢板并不能消除车间的工作。为确保能够精确匹配,如前所述,决定在车间内研制一个拱侧模板,并将它运送给预制承包商。承包商会将它安入一个钢模板,此模板具有工厂提供的用来保持韧性的钻模(只有钢板生产商才能提供)。
3—桁架
桁架的重量是由物荷、风荷以及由于走廊、门、管道及窗户的敞开而引起的透光率所决定的。其大小变化可以从4层楼建筑的10,000Ibs变到43层的度假酒店工程的36吨。桁架制造并不困难。桁架应该是竖立在 壶状物上以确保总面积大小。但是,合格的焊接工必须遵循质量保证程序,。
4—次支撑结构
次支撑结构就是那些在建筑设计上要求用来支撑楼梯接隙、电梯轴、以及其它框架物的附属物。次支撑结构对总成本至关重要。如果设计师意识到这种结构方法会被使用到,他的设计就能保持在限度范围之内,从而避免不必要的附加设计。度假酒店工程及公园工程中的塔,由于建筑设计构造都要求附加支撑钢板。附加支撑钢板结构可以设计成传统式的或者设计成抗风矩的。这种框架与大多数生产厂里的是相似的。
5—楼盖
楼盖可以是如下几种类型,但是设计上都必须能作为一种隔板传递风荷带支撑桁架上。这对钢板制造者并不会产生任何影响,从建筑上说,建设的难度及机械要求能够也会决定所使用的楼盖种类。例如,那块8英寸的空心楼板就能提供一种楼层与楼层间的高度(等同于混凝土楼盖)。因此,建筑物的总体高度不会受到影响。
建筑物的施工
这种类型的结构必须按照一层接一层的顺序建筑,因为不适合的楼盖会造成不稳定所以必须这么做。它也取决于建筑物的高度,因为高楼起重机的使用会超过拱侧梁。因此,如果想保持建筑物的稳定,一台起重机必须要有覆盖整个搂层面积的范围和能力。使用钢索电缆成临时的支撑装置介入建筑物进程。钢索起重机(那些附属的和向上的柱状物)以及内部上升起重机(支撑搂层结构)不能使用,除非设计提供支撑区域---比方说电梯中心,它能支撑额外的负荷。
对于高达20层,每层高度为8.9英尺的建筑物来说(总高度大约为190英尺)高楼起重机、自我支撑物、卡车或锚具拖架(类似于一个maintowoc4100w)可以被使用。20层以上,可使用一个塔式起重机(类似于Link Belt TG1900),它由塔式起重臂支撑,起重半径在75英尺到160英尺间。对于Hillsdale大厦,Hackettstown大厦以及公圆的塔来说,建筑物的顺序是十分重要的。因为先前就
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