Kort introduktion och processegenskaper hos svetsade galler
Svetsade rutnät är en rumslig rutnätsstruktur, en nyckeltyp av långa-byggnadskonstruktioner. Deras kärna består av flera metalldelar (som stålrör och stålsektioner) förbundna med svetsfogar för att bilda en tre-dimensionell rumslig fackverk-liknande rutnät (t.ex. regelbundna trianglar, kvadrater och regelbundna sexkanter), som slutligen bildar en lastbärande struktur som täcker ett stort område. I huvudsak använder de ett rumsligt kraftsystem för att jämnt överföra belastningar till stöd. De används ofta i tak- eller golvkonstruktioner med stora-stora-utrymmesbyggnader som arenor, utställningshallar, flygplatsterminaler,-höghastighetståg och stora fabriker.
1. Kärnkomponenter och strukturella egenskaper hos svetsade galler
Innan vi diskuterar processegenskaperna är det nödvändigt att först klargöra deras kärnkomponenter, som utgör grunden för processdesign:
Medlemmar: Sömlösa stålrör (låg-kol eller låg-legerat stål som Q235B och Q355B) är det vanliga valet, med fyrkantsrör och H--format stål som används i vissa applikationer. Medlemmar måste uppfylla krav på både lättvikt och hög-hållfasthet, med diametrar som vanligtvis sträcker sig från 48 till 219 mm och väggtjocklekar på 3 till 12 mm. Noder: Kärnkomponenter som förbinder delar, kategoriserade efter svetsmetod:
Welded sphere nodes: The most commonly used type, consisting of two hemispheres (stamped from steel plates) welded together to form a hollow sphere, which is then welded to the member. Suitable for large spans and heavy loads (e.g., stadiums with spans >30m).
Plåtnoder (anslutningsplåtsnoder): Stålplåtar skärs till specifika former (t.ex. kors, T--formade), och elementändarna svetsas till anslutningsplåten. Lämplig för små till medelstora spann och ett litet antal medlemmar (t.ex. små fabriker).
Strukturella egenskaper: Enhetlig spatial lastfördelning (inga koncentrerade enkelriktade böjmoment), utmärkt seismisk prestanda (hög total styvhet och stark deformationskoordination) och bred spännvidd (vanligtvis 20-100m, med speciella konstruktioner som når över 150m). II. Kärnprocessegenskaper hos svetsade galler
Den svetsade gallerprocessen kretsar kring två nyckelsteg: fabriksprefabricering och -installation och svetsning på plats. Viktiga krav inkluderar hög precision, starka fogar, låg deformation och hög säkerhet. Specifika egenskaper kan analyseras ur följande perspektiv:
1. Ledsvetsprocess: Detta är en viktig kvalitetskontrollpunkt, som betonar "penetration" och "tätning".
Skarvar är nyckeln till den-lastbärande karaktären hos gallret, och deras svetsprocess påverkar direkt den strukturella säkerheten. Nyckelegenskaper är följande:
Process för svetsad sfärfog:
Prioriterar kulproduktionens noggrannhet: Efter att halvklotarna har stämplats från stålplåt, stumsvetsas de först ({0}}sammanfogar de två halvorna för att bilda en komplett sfär). Denna stumsvetsning kräver specialverktyg för att säkerställa sfärens rundhet (tolerans Mindre än eller lika med ±2 mm). Efter svetsning utförs "rotrengöring" (borttagning av svetsslagg från svetsens baksida) och 100 % icke-förstörande testning (UT ultraljudstestning) utförs för att säkerställa att svetsarna i sfären är fria från porer och sprickor. Svetsning av stång-till-sfäriska fogar: "Spårpenetrationssvetsning" används. Ett spår måste först skapas på sfären vid stavvinkeln (vinkel 30 grader -45 grader, djup Större än eller lika med stavens väggtjocklek). Stångändarna slipas sedan till ett matchande spår. Svetsning utförs med CO₂-gasskyddad svetsning eller manuell bågsvetsning för att säkerställa full penetration (penetration Större än eller lika med 90 % av stavens väggtjocklek). Efter svetsning måste svetsarna genomgå MT-magnetisk partikeltestning (eller UT-testning) med 100 % godkänd (klass 1 svetsstandard, i enlighet med GB 50205, "Standard for Acceptance of Construction Quality of Steel Structure Engineering").
Plåtfogsvetsningsprocess:
Förbindningsplattan borras först noggrant i fabriken (för tillfällig positionering av bultar). Efter att stavändarna är i linje med anslutningsplattan används en kombination av "kälsvets + pluggsvets". Kälsvetsen säkerställer styrkan hos stång-till-plåtanslutningen, medan pluggsvetsen (svetsad i det prefabricerade hålet i anslutningsplattan) förbättrar skjuvmotståndet. Efter svetsning måste svetsytan rengöras för att säkerställa att det inte finns några defekter såsom underskärningar och ofullständiga svetsar. 2. Stångbearbetning: hög-precisionsprefabricering, kontrolllängd och fasnoggrannhet
Spaljéstavar måste prefabriceras i en fabrik, med en process som kännetecknas av precision och standardisering:
Skärnoggrannhetskontroll: Stavar skärs med CNC-skärutrustning (såsom plasma- eller laserskärmaskiner), med en längdtolerans på ±1 mm (som vida överstiger ±3 mm för konventionella stålkonstruktioner). Om stängerna är stålrör måste de rätas ut (med en rörriktare) till en rakhetstolerans på Mindre än eller lika med L/1000 (där L är stånglängden) för att förhindra felinriktning under monteringen.
Spårbearbetningsnoggrannhet: Stångens ändar måste vara avfasade enligt nodvinkeln (t.ex. 30 grader, 45 grader eller 60 grader, bestämt av fackverkets rumsvinkel). Detta görs med en CNC-fasningsmaskin med en avfasningsvinkeltolerans på ±1 grad. Den trubbiga kantens tjocklek (den oskurna delen vid avfasningens rot) kontrolleras till 1-2 mm för att säkerställa exakt inriktning med nodfasningen och undvika ofullständig sammansmältning under svetsning. Ytförbehandling: Efter prefabricering måste delarna blästras (Sa2,5-kvalitet) för att avlägsna glödskal och rost. Ett eller två lager anti-rostgrundfärg (som epoxizink-rik grundfärg) bör sedan appliceras för att förhindra rost under transport och installation. Primerns tjocklek måste vara större än eller lika med 60 μm, och vidhäftningen måste vara större än eller lika med 5MPa (cross-hatch test).
3. Montering och svetssekvens: Kontrollera deformation och undvik spänningskoncentration.
Gallret är en rumslig struktur och felaktig montering och svetssekvens kan lätt leda till total deformation. Processen har "symmetrisk montering, skiktad svetsning och samtidig fixering":
Fabriksprefabricering (Unitized Prefabrication):
För att minska-arbetsbelastningen på plats är rutnätet vanligtvis för-monterat till "små enheter" (t.ex. 3m×3m eller 5m×5m rutnätsenheter) på fabriken. För-monteringsplattformen måste vara exakt nivellerad (horisontell avvikelse Mindre än eller lika med 2 mm/10m). En totalstation används för layout och positionering för att säkerställa att de geometriska dimensionerna för elementen och noderna i enheten överensstämmer med designen (rutnätsstorlekstolerans ±2 mm). Under för-monteringen säkrar du noderna med tillfälliga bultar, följt av "häftsvetsning" (svetspunkter 30-50 mm långa, 200-300 mm från varandra). Häftsvetsstyrkan måste vara större än eller lika med 70 % av den faktiska svetsstyrkan för att förhindra att enheterna faller isär under efterföljande hantering och installation.
Installations- och svetssekvens på-plats:
Adaptiv svetsmetod: Välj installationsmetod baserat på fackverkets spännvidd och vikt. Olika metoder kräver olika svetssekvenser:
Hög-Aerial Bulk Monteringsmetod (Small Span): Montera symmetriskt från stödet mot mitten. Efter att varje enhet har monterats, svetsa noderna omedelbart för att förhindra kumulativ deformation.
Blockerad hissmetod (medellång spännvidd): Lyft de prefabricerade enhetsblocken till den avsedda platsen, säkra dem tillfälligt (med hjälp av linor eller domkrafter för att justera höjden) och svets sedan noderna mellan blocken. Svetsning utförs symmetriskt från mitten och utåt.
Övergripande lyftmetod (stort spann): Efter att fackverket har monterats och svetsats på marken, använd hydraulisk lyftutrustning för att samtidigt lyfta den till den avsedda höjden. Övervaka synkroniseringen av varje lyftpunkt under lyftprocessen (avvikelse mindre än eller lika med 5 mm). Väl på plats svetsar du stödnoderna. Svetsspänningskontroll: Använd "segmenterad steg-baksvetsning" (dela en lång svets i kortare segment och svetsning från båda ändarna mot mitten) eller "symmetrisk svetsning" (två svetsare som svetsar samtidigt på båda sidor av en fog) för att minska deformation av elementet som orsakas av svetsvärmetillförsel. Om avspänning krävs efter svetsning kan fogområdet utsättas för "lokal glödgning" (uppvärmning till 600-650 grader, fasthållning och sedan långsam nedkylning).
4. Kvalitetsinspektion och acceptans: Strikt kontroll genom hela processen, långt över den för vanliga stålkonstruktioner
Som en lång-lastbärande struktur-är svetsade takstolar föremål för extremt höga kvalitetsinspektionsstandarder. Processen kännetecknas av "full-processinspektion och fler-dimensionell verifiering":
Fabriksinspektion: stavdimensioner, spårvinklar, för-monterad enhetsgeometri (inspekterad med en totalstation), nivå för avlägsnande av rost på staven (inspekterad med en grovhetsmätare) och primertjocklek (inspekterad med en beläggningstjockleksmätare). Inspektion på-plats:
Ledsvetskvalitet: 100 % svetsar genomgår icke-destruktiv testning (UT+MT), med fokus på svetspenetration, sprickor och porositet.
Övergripande geometriska mått: Spännvidd, höjd och nedböjning av rutnätet inspekteras med en totalstation (ingen-lastnedböjning måste vara mindre än eller lika med L/250, där L är spännvidden).
Stödanslutningar: Kontrollera stödbultens åtdragningsmoment (måste uppfylla designkraven, testad med en momentnyckel) och svetskvaliteten mellan stöd- och gallernoderna.
Lasttestning: För kritiska projekt (som stora arenor) utförs ett "graderat lasttest" för att simulera faktiska laster (t.ex. takdödvikt + snölast). Spänningsfördelningen (med hjälp av töjningsmätare) och nedböjning av gallret övervakas för att säkerställa överensstämmelse med designkraven. III. Kärnfördelarna med svetsad nätteknik (jämfört med traditionella långa-spannstrukturer)
Jämförelsemått: Svetsat galler, traditionellt stålfackverk (platt), betongtak
Spännvidd: Stor (20-150m), Medium (15-50m), Liten (mindre än eller lika med 30m)
Svetskärna: Full-penetrationssvetsning vid noder, enhetlig total lastfördelning. Stumsvetsning av element, som tenderar att koncentrera platta belastningar. Ingen svetsning, förlitar sig på armeringsjärnsbindning.
Vikt och förbrukningsmaterial: Lätt (cirka 30-50 kg/m2), låga förbrukningsmaterial. Tyngre (cirka 50-80kg/m2), höga förbrukningsmaterial. Tung (cirka 200-300kg/m2), höga förbrukningsvaror.
Konstruktionseffektivitet: Fabriksprefabricering +-montering på plats, hög effektivitet. Hög på-svetsning, låg effektivitet. Lång häll- och härdningsperiod, låg effektivitet.
Seismiskt motstånd och deformation: Bra seismiskt motstånd, låg avböjning. Dåligt seismiskt motstånd, stor nedböjning. Dåligt seismiskt motstånd, benägen att spricka.
Populära Taggar: svetsade galler, Kina svetsade galler tillverkare, fabrik
