Scurtă introducere și caracteristici de proces ale rețelelor sudate
Grilele sudate sunt o structură de grilă spațială, un tip cheie de sistem structural de clădire cu -durată lungă. Miezul lor este compus din mai multe elemente metalice (cum ar fi țevi de oțel și secțiuni de oțel) conectate prin îmbinări sudate pentru a forma o unitate spațială tridimensională de tip grilă (de exemplu, triunghiuri obișnuite, pătrate și hexagoane regulate), formând în cele din urmă o structură portantă-care acoperă o zonă mare. În esență, ele utilizează un sistem de forță spațială pentru a transfera uniform sarcinile pe suporturi. Acestea sunt utilizate pe scară largă în structurile de acoperiș sau de podea ale clădirilor-de spații mari,-cum ar fi stadioane, săli de expoziție, terminale de aeroport, gări de-de mare viteză și fabrici mari.
1. Componentele miezului și caracteristicile structurale ale rețelelor sudate
Înainte de a discuta despre caracteristicile procesului, este necesar să se clarifice mai întâi componentele lor de bază, care formează fundamentul proiectării procesului:
Membri: țevile din oțel fără sudură (oțeluri cu conținut scăzut de-carbon sau-aliat, cum ar fi Q235B și Q355B) sunt alegerea principală, cu țevi pătrate și oțel în formă de H-utilizate în unele aplicații. Membrii trebuie să îndeplinească atât cerințele privind greutatea ușoară, cât și -înaltă rezistență, cu diametre cuprinse în mod obișnuit între 48 și 219 mm și grosimi ale peretelui de 3 până la 12 mm. Noduri: Elemente de legătură ale componentelor miezului, clasificate după metoda de sudare:
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).
Noduri plăci (noduri plăci de conectare): plăcile de oțel sunt tăiate în forme specifice (de exemplu, în formă de cruce, T-), iar capetele membrelor sunt sudate pe placa de conectare. Potrivit pentru spații mici până la medii și un număr mic de membri (de exemplu, fabrici mici).
Caracteristici structurale: Distribuție uniformă a încărcăturii în spațiu (fără momente de încovoiere unidirecționale concentrate), performanță seismică excelentă (rigiditate generală ridicată și coordonare puternică a deformației) și acoperire largă (de obicei 20-100 m, cu proiecte speciale care ajung la peste 150 m). II. Caracteristicile procesului de bază ale rețelelor sudate
Procesul rețelei sudate se învârte în jurul a doi pași cheie: prefabricarea din fabrică și-instalarea și sudarea la fața locului. Cerințele cheie includ precizie ridicată, îmbinări puternice, deformare redusă și siguranță ridicată. Caracteristicile specifice pot fi analizate din următoarele perspective:
1. Procesul de sudare în comun: Acesta este un punct cheie de control al calității, punând accent pe „penetrare” și „etanșare”.
Îmbinările sunt esențiale pentru caracterul portant-a rețelei, iar procesul lor de sudare are un impact direct asupra siguranței structurale. Caracteristicile cheie sunt următoarele:
Procesul de îmbinare a sferelor sudate:
Prioritizează precizia producției de bile: după ce emisferele sunt ștanțate din foi de oțel, acestea sunt mai întâi sudate cap la cap (unând cele două jumătăți împreună pentru a forma o sferă completă). Această sudare cap la cap necesită scule specializate pentru a asigura rotunjimea sferei (toleranță mai mică sau egală cu ±2 mm). După sudare, se efectuează „curățarea rădăcinilor” (îndepărtarea zgurii de sudură din spatele sudurii) și se efectuează teste 100% ne-distructive (testare cu ultrasunete UT) pentru a se asigura că sudurile din interiorul sferei sunt lipsite de pori și fisuri. Sudarea tijei-la-articulațiile sferice: se folosește „Sudura prin penetrare a canelurilor”. Mai întâi trebuie creată o canelură pe sferă la unghiul tijei (unghi 30 grade -45 grade, adâncime mai mare sau egală cu grosimea peretelui tijei). Capetele tijei sunt apoi măcinate într-o canelură potrivită. Sudarea se realizează utilizând sudarea cu gaz CO₂ ecranat sau sudarea manuală cu arc pentru a asigura penetrarea completă (penetrare mai mare sau egală cu 90% din grosimea peretelui tijei). După sudare, sudurile trebuie să fie supuse testării cu particule magnetice MT (sau testului UT) cu o rată de trecere de 100% (standardul de sudură clasa 1, în conformitate cu GB 50205, „Standard pentru acceptarea calității construcției ingineriei structurilor de oțel”).
Procesul de sudare a îmbinării plăcilor:
Placa de conectare este mai întâi găurită cu precizie din fabrică (pentru poziționarea temporară a șuruburilor). După ce capetele de tijă sunt aliniate cu placa de conectare, se folosește o combinație de „sudură în filet + sudură în dop”. Sudura de filet asigură rezistența conexiunii tijei-la-plăci, în timp ce sudura cu fișă (sudată în orificiul prefabricat din placa de conectare) sporește rezistența la forfecare. După sudare, suprafața de sudură trebuie curățată pentru a se asigura că nu există defecte, cum ar fi subtăieri și suduri incomplete. 2. Procesarea tijelor: prefabricare de înaltă-precizie, controlul lungimii și precizia teșirii
Tijele de spalier trebuie să fie prefabricate într-o fabrică, folosind un proces caracterizat prin precizie și standardizare:
Controlul preciziei de tăiere: Tijele sunt tăiate folosind echipamente de tăiere CNC (cum ar fi mașini de tăiat cu plasmă sau laser), cu o toleranță de lungime de ± 1 mm (depășind cu mult ± 3 mm a structurilor convenționale din oțel). Dacă tijele sunt țevi de oțel, acestea trebuie să fie îndreptate (folosind un dispozitiv de îndreptat țevi) la o toleranță de dreptate mai mică sau egală cu L/1000 (unde L este lungimea tijei) pentru a preveni nealinierea în timpul asamblării.
Precizia procesării canelurilor: Capetele tijei trebuie să fie teșite în funcție de unghiul nodului (de exemplu, 30 de grade, 45 de grade sau 60 de grade, determinat de unghiul spațial al fermei). Acest lucru se face folosind o mașină de teșit CNC cu o toleranță la unghiul de teșire de ±1 grad. Grosimea marginii netăiate (porțiunea netăiată de la rădăcina teșirii) este controlată la 1-2mm pentru a asigura alinierea precisă cu teșirea nodului și pentru a evita fuziunea incompletă în timpul sudării. Pretratarea suprafeței: După prefabricare, elementele trebuie să fie sablate (grad Sa2.5) pentru a îndepărta depunerile și rugina. Apoi, trebuie aplicate unul sau două straturi de grund anti-rugina (cum ar fi grund bogat în-zinc epoxidic) pentru a preveni rugina în timpul transportului și instalării. Grosimea grundului trebuie să fie mai mare sau egală cu 60μm, iar aderența trebuie să fie mai mare sau egală cu 5MPa (test de hașurare încrucișată).
3. Secvența de asamblare și sudare: Controlați deformarea și evitați concentrarea tensiunilor.
Grila este o structură spațială, iar asamblarea necorespunzătoare și secvența de sudare pot duce cu ușurință la deformarea generală. Procesul include „asamblare simetrică, sudare în straturi și fixare simultană”:
Prefabricare din fabrică (prefabricare unitară):
Pentru a reduce-sarcina de lucru pe șantier, grila este de obicei pre-asamblată în „unități mici” (de exemplu, unități de rețea de 3m×3m sau 5m×5m) în fabrică. Platforma de pre-asamblare trebuie să fie nivelată cu precizie (abatere orizontală Mai mică sau egală cu 2 mm/10 m). O stație totală este utilizată pentru aranjare și poziționare pentru a se asigura că dimensiunile geometrice ale elementelor și nodurilor din cadrul unității sunt în concordanță cu proiectarea (toleranța dimensiunii grilei ±2mm). În timpul pre-asamblarii, asigurați nodurile cu șuruburi temporare, urmată de „sudare prin prindere” (puncte de sudură lungi de 30-50 mm, distanțate de 200-300 mm). Rezistența sudurii prin prindere trebuie să fie mai mare sau egală cu 70% din rezistența reală a sudurii pentru a preveni destrămarea unităților în timpul manipulării și instalării ulterioare.
Secvența de instalare și sudare-la fața locului:
Metodă de sudare adaptivă: Selectați metoda de instalare în funcție de lungimea și greutatea fermei. Metode diferite necesită secvențe de sudare diferite:
High-Metoda de asamblare în vrac aeriană (întindere mică): asamblați simetric de la suport spre centru. După ce fiecare unitate este asamblată, sudați imediat nodurile pentru a preveni deformarea cumulativă.
Metoda de ridicare blocată (cu deschidere medie): Ridicați blocurile unităților prefabricate în locația proiectată, fixați-le temporar (folosind cabluri sau cricuri pentru a regla cota) și apoi sudați nodurile între blocuri. Sudarea se realizează simetric din centru spre exterior.
Metoda generală de ridicare (cuport mare): După ce fermecata este asamblată și sudată pe sol, utilizați un echipament hidraulic de ridicare pentru a o ridica simultan la înălțimea proiectată. În timpul procesului de ridicare, monitorizați sincronizarea fiecărui punct de ridicare (abatere mai mică sau egală cu 5 mm). Odată așezați, sudați nodurile de susținere. Controlul tensiunii de sudură: utilizați „sudarea în spate-segmentată” (împărțirea unei suduri lungi în segmente mai scurte și sudarea de la ambele capete spre centru) sau „sudarea simetrică” (doi sudori care sudează simultan pe ambele părți ale îmbinării) pentru a reduce deformarea elementului cauzată de intrarea de căldură de sudare. Dacă este necesară reducerea tensiunii după sudare, zona îmbinării poate fi supusă „recoacerii locale” (încălzire la 600-650 de grade, menținere și apoi răcire lentă).
4. Inspecție și acceptare a calității: control strict pe parcursul întregului proces, depășind cu mult pe cel al structurilor obișnuite din oțel
Fiind o structură portantă-lungă, portantă-sarcină, fermele sudate sunt supuse unor standarde de inspecție de calitate extrem de înalte. Procesul se caracterizează prin „inspecție completă-procesului și verificare multi-dimensională”:
Inspecție din fabrică: dimensiunile elementelor, unghiurile canelurilor, geometria unității pre-asamblate (inspectată folosind o stație totală), nivelul de îndepărtare a ruginii elementului (inspectat cu ajutorul unui rugosimetru) și grosimea grundului (inspectată cu ajutorul unui indicator de grosime a acoperirii). Inspecție-la fața locului:
Calitatea sudării îmbinărilor: sudurile 100% sunt supuse unor teste non-distructive (UT+MT), concentrându-se pe penetrarea sudurii, fisuri și porozitate.
Dimensiuni geometrice generale: întinderea grilei, cota și deformarea sunt inspectate folosind o stație totală (nicio-deformare a sarcinii trebuie să fie mai mică sau egală cu L/250, unde L este intervalul).
Conexiuni de sprijin: Verificați cuplul de strângere a șuruburilor de sprijin (trebuie să îndeplinească cerințele de proiectare, testat cu o cheie dinamometrică) și calitatea sudurii între nodurile suport și grilă.
Testarea încărcăturii: pentru proiectele critice (cum ar fi stadioanele mari), se efectuează un „test de încărcare gradată” pentru a simula sarcinile reale (de exemplu, greutatea proprie a acoperișului + sarcina de zăpadă). Distribuția tensiunilor (utilizând extensometre) și deformarea rețelei sunt monitorizate pentru a asigura conformitatea cu cerințele de proiectare. III. Avantajele de bază ale tehnologiei de rețea sudate (comparativ cu structurile tradiționale cu deschidere lungă-)
Dimensiuni de comparație: Grilă sudată, Sarpă tradițională din oțel (plată), Acoperiș din beton
Capacitate: mare (20-150 m), medie (15-50 m), mică (mai mică sau egală cu 30 m)
Miez de sudură: sudare cu penetrare completă-la noduri, distribuție generală uniformă a sarcinii. Sudarea cap la cap a elementelor, care tinde să concentreze sarcinile plate. Fără sudură, bazându-se pe legarea barelor de armare.
Greutate și consumabile: ușoare (aproximativ 30-50 kg/m2), consumabile reduse. Mai grele (aproximativ 50-80kg/m2), consumabile mari. Grele (aproximativ 200-300kg/m2), consumabile mari.
Eficiență în construcție: prefabricare din fabrică +-asamblare pe șantier, eficiență ridicată. Sudare ridicată-la locație, eficiență scăzută. Perioada lungă de turnare și întărire, eficiență scăzută.
Rezistență seismică și deformare: rezistență seismică bună, deformare scăzută. Rezistență seismică slabă, deformare mare. Rezistență seismică slabă, predispusă la fisurare.
Tag-uri populare: grila sudata, China producatori de grile sudate, fabrica
