1.一种装配式钢管桁架加装电梯井结构的施工方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤S1,根据既有房屋高度,以及加装电梯井结构的承载力和刚度要求因素确定钢管桁架的弦杆、腹杆的截面高度×宽度h0×b0、h1×b1,所述弦杆为主管,所述腹杆为支管,钢管桁架采用支管和主管在一面平齐的K形偏心间隙型相贯节点,设K形节点中支管与主管的夹角 、支管与主管的截面宽度之比β、主管与支管的壁厚为t0与t1;
步骤S2,在工厂内将主管与支管进行焊接,采用角焊缝进行焊接,设定焊缝的长度,厚度以及强度设计值;
步骤S3,选择合适尺寸的螺栓端板以及工字钢梁;
步骤S4,根据房屋既有结构以及室外可用空间设计并施工出每一榀桁架结构,并将桁架,两端带有端板的工字钢梁,单边螺栓运送到施工现场,准备下一步的施工;
步骤S5,利用单边螺栓将两榀钢管桁架和工字钢梁连接起来,使之成为整体电梯井结构,所述整体电梯井结构的一个方向为钢管桁架结构,与桁架垂直方向为钢管柱‑工字钢梁框架结构,桁架中的主管兼做钢管柱,完成整体空间电梯井结构的设计与施工;
所述步骤S1中,K形节点中支管与主管的夹角取45°,支管与主管的截面宽度之比β取
0.6,主管与支管的壁厚t0与t1取6至8mm;主管与支管的外部圆角,其内径r1与壁厚相同,外径r2取两倍的r1;K形节点两个支管采用间隙型设定,且支管与主管一侧面平齐的偏心相贯节点的连接形式;两支管传来的轴力小于偏心相贯节点承载力, K形钢管偏心相贯节点承载力按以下公式计算,取三个公式中的最小值,;
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式中,为支管与主管的夹角, 为支管与主管截面高度之比,为主管的截面宽度,为主管的截面壁厚, 为支管强度设计值, 在主管受压时按上式计算,受拉时取1.0, 为节点两侧主管轴心压应力的较大绝对值, 为主管的受剪面积, 为主管钢材抗剪强度设计值;, ,分别为第i个支管的截面宽度,高度和壁厚, 为第i个支管的截面有效宽度,为支管钢材抗拉强度设计值。
2.如权利要求1所述的一种装配式钢管桁架加装电梯井结构的施工方法,其特征在于,所述主管为矩形主管,所述支管为矩形支管。
3.如权利要求1所述的一种装配式钢管桁架加装电梯井结构的施工方法,其特征在于,所述步骤S2中,焊缝的长度,厚度以及强度设计值的公式如下:;
式中, 为支管轴力设计值; 为角焊缝计算厚度,当支管承受轴力时,平均计算厚度取0.7 , 为焊缝尺寸;为焊缝的计算长度; 为角焊缝的强度设计值;
对于间隙型K形节点并且 时,
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式中,为支管与主管的夹角,, 分别为第i个支管的截面宽度和高度。
4.如权利要求1所述的一种装配式钢管桁架加装电梯井结构的施工方法,其特征在于,所述步骤S3中,首先根据整体结构计算结果和构造要求确定工字钢的高度H,翼缘宽度B,以及腹板与翼缘的厚度tw、tf,并在工厂内将工字钢梁与螺栓端板焊接;所述螺栓端板采用外伸端板,螺栓端板的厚度不小于螺栓的直径,且螺栓厚度与螺栓端板直径根据计算得出;单边螺栓按螺栓的强度计算,螺栓端板厚度与主管的厚度保持相对一致,取6至8mm,单边螺栓的直径取6至8mm。