要点21  钢柱垂直偏差过大的防治措施

要点 21 钢柱垂直偏差过大的防治措施

(1)原因分析。

1)钢柱制作时未采取控制变形措施或存在弯曲变形,未进行矫直。

2)钢柱弹性较大,受外力影响容易发生变形。

3)由于阳光照射、热胀冷缩导致柱子偏差。

4)由于吊装工艺导致钢柱侧向弯曲变形。

5)钢柱在基础轴线上的位置存在尺寸偏差或屋架跨度尺寸有偏差,在安装时用外力强制使其两者连接配合,造成钢柱变形。

6)成品柱未存放合理。

(2)防治措施。

1)钢柱制作中的拼装、焊接,均应采取防变形措施。对制作时产生的变形,应及时进行矫正,以免给下道工序造成更大的积累超差变形。

2)对已安装固定垂直度超差的弯曲钢柱矫正,如果是弹性变形,其在外界压力消除后即能恢复原状,可不用外力矫正。如果是塑性变形,矫正前先在钢柱弯曲部位上方或顶端,加设临时支撑,以减轻其承载的重力,再在弯曲处固定一侧向反力架,利用千斤顶进行矫正。如钢柱刚性较大,则需在弯曲凸面用氧-乙炔焰进行加热,再施加顶力进行矫正。

3)风力对柱面产生压力,使柱身发生侧向弯曲。因此,当风力超过5级时不能进行校正柱子的工作。对已校正完的柱子应进行侧向梁的安装或采取加固措施,以增加整体连接的刚性,防止风力作用变形。

4)校正柱子应注意防止日照温差的影响。

钢柱受阳光照射的正面与侧面产生温差,使其发生弯曲变形。由于受阳光照射的一面温度较高,阳面膨胀的程度相对较大,因此柱靠上端部分就会向阴面弯曲(图8-17),故校正柱子工作应避开阳光照射的炎热时间,宜在早晨或阳光照射较低温的时间及环境内进行。

5)钢柱被日照弯曲位移值的测量,可直接用经纬仪对准基础、钢柱的纵向轴线测量到柱顶的位移弯曲距离或将柱顶端位移距离投到基础平面的横轴线上,用尺实际测量。

6)对于细高钢柱,一点吊装变形较大时,为了减小变形可采取二点、三点等吊装方法。吊装好以后,应加设临时支撑。独立柱最好采用加绑扫地杆的方法支撑固定。

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图8-17 钢柱顶段受日照影响的弯曲位移

7)对群柱或整排柱,如果没有永久性柱间支撑,柱子又较高(如升板结构钢柱),应根据高度情况作好柱间临时支撑,并在边柱端部加一组或两组剪刀撑。

8)当钢柱被吊装到基础平面就位时,应将柱底座板上面的纵横轴线对准基础轴线(一般由地脚螺栓与螺孔来控制),以防跨度尺寸产生偏差,导致柱头与屋架安装连接时,发生水平方向的拉力或外力支撑作用,从而使柱身弯曲变形。

9)因钢柱较长,其刚性较差,在外力作用下易失稳变形,因此竖向吊装时的吊点选择应正确,一般应选在柱全长2/3(柱的上部)的位置。

10)吊装钢柱时还应注意起吊半径或旋转半径须正确,并在柱底端设置滑移设施,以防钢柱吊起扶直时产生拖动阻力以及压力作用,促使柱体产生弯曲变形或底座板损坏。

11)钢柱与屋架连接安装后再吊装屋面板时,应由上弦中心两坡边缘向中间对称同步进行,防止由一坡进行产生侧向集中压力,导致钢柱发生弯曲变形。未经设计允许不得利用钢柱及其相连的其他构件作水平拖拉或垂直吊装较重的构件和设备,应防止柱弯曲变形或损坏连接结构。

12)钢柱垂直度的校正应以纵横轴线为准,先找正固定两端边柱为样板柱,依样板柱为基准来校正其余各柱。调整垂直度时,垫放的垫铁厚度应合理,若垫铁的厚度不均,也会造成钢柱垂直度产生偏差。实际调整垂直度时,多用试垫厚薄垫铁来进行,这种做法较麻烦,因此可根据钢柱的实际倾斜数值及其结构尺寸,用公式计算确定所需增、减垫铁厚度,以此来调整垂直度:

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式中 δ——垫板厚度调整值,单位为mm;

ΔS——柱顶倾斜的数值,单位为mm;

b——柱底板的宽度,单位为mm;

h——柱身高度,单位为mm。

13)对制作的成品钢柱要加强管理,以防放置的垫基点、运输不合理,由于自重压力作用产生弯矩而发生变形。