Kort introduktion og proceskarakteristika for svejsede gitre
Svejste gitter er en rumlig gitterstruktur, en nøgletype af bygningsstruktursystem med-lang spændvidde. Deres kerne er sammensat af flere metalelementer (såsom stålrør og stålsektioner), der er forbundet med svejsede samlinger for at danne en tre-dimensionel rumlig spær-lignende gitterenhed (f.eks. regulære trekanter, firkanter og regulære sekskanter), der i sidste ende danner en lastbærende struktur, der dækker et stort område. I det væsentlige bruger de et rumligt kraftsystem til jævnt at overføre belastninger til understøtninger. De bruges i vid udstrækning i tag- eller gulvkonstruktioner af store-bygninger med store{10}}rumsarealer såsom stadioner, udstillingshaller, lufthavnsterminaler,{11}}højhastighedstogstationer og store fabrikker.
1. Kernekomponenter og strukturelle egenskaber ved svejsede gitre
Før vi diskuterer procesegenskaberne, er det nødvendigt først at afklare deres kernekomponenter, som danner grundlaget for procesdesign:
Medlemmer: Sømløse stålrør (lavt-kulstof eller lavt-legeret stål såsom Q235B og Q355B) er det almindelige valg, med firkantede rør og H-formet stål, der bruges i nogle applikationer. Medlemmer skal opfylde krav til både letvægt og høj-styrke, med diametre, der typisk spænder fra 48 til 219 mm og vægtykkelser på 3 til 12 mm. Noder: Kernekomponenter, der forbinder elementer, kategoriseret efter svejsemetode:
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).
Pladeknuder (forbindelsespladeknuder): Stålplader skæres i specifikke former (f.eks. kryds, T--formet), og elementenderne svejses til forbindelsespladen. Velegnet til små til mellemstore spændvidder og et lille antal medlemmer (f.eks. små fabrikker).
Strukturelle karakteristika: Ensartet rumlig belastningsfordeling (ingen koncentrerede ensrettede bøjningsmomenter), fremragende seismisk ydeevne (høj samlet stivhed og stærk deformationskoordination) og bred spændvidde (typisk 20-100m, med specielle designs, der når over 150m). II. Kerneproceskarakteristika for svejsede gitre
Den svejste gitterproces drejer sig om to nøgletrin: fabrikspræfabrikation og -installation og svejsning på stedet. Nøglekrav omfatter høj præcision, stærke samlinger, lav deformation og høj sikkerhed. Specifikke karakteristika kan analyseres ud fra følgende perspektiver:
1. Samlet svejseproces: Dette er et vigtigt kvalitetskontrolpunkt, der lægger vægt på "penetration" og "forsegling".
Samlinger er nøglen til den -bærende beskaffenhed af gitteret, og deres svejseproces har direkte indflydelse på den strukturelle sikkerhed. Nøglekarakteristika er som følger:
Svejset kuglefugeproces:
Prioriterer kugleproduktionsnøjagtighed: Efter at halvkuglerne er stemplet af stålplader, stødsvejses de først ({0}}forbinder de to halvdele for at danne en komplet kugle). Denne stødsvejsning kræver specialiseret værktøj for at sikre kuglens rundhed (tolerance mindre end eller lig med ±2 mm). Efter svejsning udføres "rodrensning" (fjernelse af svejseslagge fra bagsiden af svejsningen), og der udføres 100 % ikke-destruktiv test (UT ultralydstest) for at sikre, at svejsningerne i kuglen er fri for porer og revner. Svejsning af stang-til-sfæriske samlinger: "Rillegennemtrængningssvejsning" anvendes. Der skal først oprettes en rille på kuglen ved stangvinklen (vinkel 30 grader -45 grader, dybde Større end eller lig med stangens vægtykkelse). Stangenderne slibes derefter til en matchende rille. Svejsning udføres ved hjælp af CO₂-gasafskærmet svejsning eller manuel lysbuesvejsning for at sikre fuld gennemtrængning (gennemtrængning Større end eller lig med 90 % af stangens vægtykkelse). Efter svejsning skal svejsningerne gennemgå MT-magnetisk partikelprøvning (eller UT-prøvning) med en 100% beståelsesrate (klasse 1 svejsestandard, i overensstemmelse med GB 50205, "Standard for Acceptance of Construction Quality of Steel Structure Engineering").
Pladesamlingssvejseproces:
Forbindelsespladen bores først præcist på fabrikken (til midlertidig placering af bolte). Efter at stangenderne er justeret med forbindelsespladen, anvendes en kombination af "filetsvejsning + propsvejsning". Filetsvejsningen sikrer styrken af stang-til-pladeforbindelsen, mens propsvejsningen (svejset i det præfabrikerede hul i forbindelsespladen) øger forskydningsmodstanden. Efter svejsning skal svejseoverfladen rengøres for at sikre, at der ikke er defekter såsom underskæringer og ufuldstændige svejsninger. 2. Stangbearbejdning: høj-præfabrikation, kontrollængde og skrånøjagtighed
Trellisstænger skal præfabrikeres på en fabrik ved at bruge en proces præget af præcision og standardisering:
Kontrol af skærenøjagtighed: Stænger skæres ved hjælp af CNC-skæreudstyr (såsom plasma- eller laserskæremaskiner) med en længdetolerance på ±1 mm (langt over ±3 mm for konventionelle stålkonstruktioner). Hvis stængerne er stålrør, skal de rettes (ved hjælp af en rørudretter) til en rethedstolerance på Mindre end eller lig med L/1000 (hvor L er stanglængden) for at forhindre fejljustering under samlingen.
Rillebearbejdningsnøjagtighed: Stangens ender skal affases i overensstemmelse med knudevinklen (f.eks. 30 grader, 45 grader eller 60 grader, bestemt af den rumlige vinkel af bindingsværket). Dette gøres ved hjælp af en CNC-fasningsmaskine med en skråvinkeltolerance på ±1 grad. Tykkelsen af den stumpe kant (den uskårne del ved roden af affasningen) styres til 1-2 mm for at sikre præcis justering med nodefasningen og undgå ufuldstændig sammensmeltning under svejsning. Overfladeforbehandling: Efter præfabrikation skal elementerne skubblæses (Sa2,5 kvalitet) for at fjerne kalk og rust. Et eller to lag anti-rustgrunder (såsom epoxyzink-rig primer) skal derefter påføres for at forhindre rust under transport og installation. Primertykkelsen skal være større end eller lig med 60μm, og vedhæftningen skal være større end eller lig med 5MPa (krydsskraveringstest).
3. Samling og svejsesekvens: Kontroller deformation og undgå stresskoncentration.
Gitteret er en rumlig struktur, og ukorrekt montering og svejsesekvens kan let føre til generel deformation. Processen omfatter "symmetrisk samling, lagdelt svejsning og samtidig fiksering":
Fabrikspræfabrikation (Unitized Prefabrication):
For at reducere arbejdsbyrden på-stedet er gitteret typisk præ-samlet til "små enheder" (f.eks. 3m×3m eller 5m×5m grid-enheder) på fabrikken. For-montageplatformen skal være nøjagtigt nivelleret (vandret afvigelse Mindre end eller lig med 2 mm/10m). En totalstation bruges til layout og positionering for at sikre, at de geometriske dimensioner af elementerne og knuderne i enheden er i overensstemmelse med designet (gitterstørrelsestolerance ±2 mm). Under for-samling skal du sikre noderne med midlertidige bolte efterfulgt af "svejsning" (svejsepunkter 30-50 mm lange, 200-300 mm fra hinanden). Hæftesvejsestyrken skal være større end eller lig med 70 % af den faktiske svejsestyrke for at forhindre enhederne i at falde fra hinanden under efterfølgende håndtering og installation.
Installations- og svejsesekvens på-stedet:
Adaptiv svejsemetode: Vælg installationsmetode baseret på spændvidden og vægten af spærværket. Forskellige metoder kræver forskellige svejsesekvenser:
Høj-Aerial Bulk Assembly-metode (lille spændvidde): Saml symmetrisk fra støtten mod midten. Efter hver enhed er samlet, svejs noderne straks for at forhindre kumulativ deformation.
Blokeret hejsemetode (medium spændvidde): Hæv de præfabrikerede enhedsblokke til det designede sted, fastgør dem midlertidigt (brug reb eller donkrafte til at justere højden), og svejs derefter knudepunkterne mellem blokkene. Svejsning udføres symmetrisk fra midten og udad.
Samlet løftemetode (stort spændvidde): Når spærværket er samlet og svejset på jorden, skal du bruge hydraulisk løfteudstyr til samtidig at løfte det til den beregnede højde. Under løfteprocessen skal du overvåge synkroniseringen af hvert løftepunkt (afvigelse mindre end eller lig med 5 mm). Når de er på plads, svejs støtteknuderne. Svejsespændingskontrol: Brug "segmenteret trin-tilbagesvejsning" (opdeling af en lang svejsning i kortere segmenter og svejsning fra begge ender mod midten) eller "symmetrisk svejsning" (to svejsere, der svejser samtidigt på begge sider af en samling) for at reducere deformation af elementet forårsaget af svejsevarmetilførsel. Hvis spændingsaflastning er påkrævet efter svejsning, kan samlingsområdet udsættes for "lokal udglødning" (opvarmning til 600-650 grader, fastholdelse og derefter langsom afkøling).
4. Kvalitetsinspektion og -accept: Streng kontrol gennem hele processen, langt over den for almindelige stålkonstruktioner
Som en lang-bærende konstruktion- er svejsede spær underlagt ekstremt høje kvalitetsinspektionsstandarder. Processen er karakteriseret ved "fuld-procesinspektion og multi-dimensionel verifikation":
Fabriksinspektion: Elementdimensioner, rillevinkler, præ-monteret enhedsgeometri (inspiceret ved hjælp af en totalstation), elementets rustfjernelsesniveau (inspiceret ved hjælp af en ruhedsmåler) og primertykkelse (inspiceret ved hjælp af en belægningstykkelsesmåler). Inspektion på-stedet:
Ledsvejsekvalitet: 100 % svejsninger gennemgår ikke-destruktiv test (UT+MT), med fokus på svejsegennemtrængning, revner og porøsitet.
Overordnede geometriske dimensioner: Gitterspænd, elevation og afbøjning inspiceres ved hjælp af en totalstation (ingen -belastningsudbøjning skal være mindre end eller lig med L/250, hvor L er spændvidden).
Støtteforbindelser: Kontroller støtteboltens tilspændingsmoment (skal opfylde designkrav, testet med en momentnøgle) og svejsekvaliteten mellem støtte- og gitterknudepunkter.
Belastningstest: For kritiske projekter (såsom store stadioner) udføres en "graderet belastningstest" for at simulere faktiske belastninger (f.eks. tags dødvægt + snebelastning). Spændingsfordelingen (ved hjælp af strain gauges) og afbøjningen af gitteret overvåges for at sikre overholdelse af designkrav. III. Kernefordele ved svejset gitterteknologi (sammenlignet med traditionelle strukturer med lang-spændvidde)
Sammenligningsmål: Svejset gitter, traditionel stålspær (flad), betontag
Spændvidde: Stor (20-150m), Medium (15-50m), Lille (mindre end eller lig med 30m)
Svejsekerne: Fuld-penetrationssvejsning ved knudepunkter, ensartet samlet belastningsfordeling. Stumsvejsning af elementer, som har tendens til at koncentrere flade belastninger. Ingen svejsning, afhængig af armeringsjernsbinding.
Vægt og forbrugsstoffer: Let (ca. 30-50 kg/m2), lavt forbrugsmateriale. Tungere (ca. 50-80 kg/m2), høje forbrugsstoffer. Tunge (ca. 200-300 kg/m2), høje forbrugsstoffer.
Konstruktionseffektivitet: Fabrikspræfabrikation +-montage på stedet, høj effektivitet. Høj-svejsning på stedet, lav effektivitet. Lang hælde- og hærdningsperiode, lav effektivitet.
Seismisk modstand og deformation: God seismisk modstand, lav afbøjning. Dårlig seismisk modstand, stor afbøjning. Dårlig seismisk modstand, tilbøjelig til at revne.
Populære tags: svejset gitter, Kina svejset gitter fabrikanter, fabrik
