A hegesztett rácsok rövid bemutatása és folyamatjellemzői
A hegesztett rácsok egy térbeli rácsszerkezet, a hosszú{0}}fesztávú épületszerkezeti rendszerek kulcsfontosságú típusa. Magjuk több fémelemből (például acélcsövekből és acélprofilokból) áll, amelyeket hegesztett kötések kötnek össze, hogy egy háromdimenziós térbeli rácsos-rácsszerű egységet képezzenek (pl. szabályos háromszögek, négyzetek és szabályos hatszögek), amelyek végül egy nagy területet lefedő teherhordó szerkezetet{6}} alkotnak. Lényegében egy térbeli erőrendszert használnak a terhelések egyenletes átvitelére a támasztékokra. Széles körben használják nagy-fesztávolságú, nagy-űrépületek tető- vagy padlószerkezeteiben, például stadionokban, kiállítótermekben, repülőtéri terminálokban, nagy{11}}sebességű vasútállomásokon és nagy gyárakban.
1. A hegesztett rácsok alapvető alkotóelemei és szerkezeti jellemzői
A folyamat jellemzőinek tárgyalása előtt tisztázni kell azok alapvető összetevőit, amelyek a folyamattervezés alapját képezik:
Tagok: A varrat nélküli acélcsövek (alacsony-szén- vagy alacsony-ötvözetű acélok, mint a Q235B és Q355B) a fő választás, egyes alkalmazásokban négyszögletes csöveket és H{4}} alakú acélt használnak. Az elemeknek mind a könnyű, mind a nagy szilárdsági követelményeknek meg kell felelniük, átmérőjük általában 48-219 mm, falvastagsága pedig 3-12 mm. Csomópontok: Alapelemek összekötő elemek, hegesztési módszer szerint kategorizálva:
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).
Lemez csomópontok (összekötő lemez csomópontok): Az acéllemezeket meghatározott formákra vágják (pl. kereszt, T{2}}alakúak), és a tagok végeit az összekötő lemezhez hegesztik. Alkalmas kis és közepes fesztávhoz és kis számú taghoz (pl. kis gyárak).
Szerkezeti jellemzők: Egyenletes térbeli terheléseloszlás (nincs koncentrált egyirányú hajlítónyomaték), kiváló szeizmikus teljesítmény (nagy általános merevség és erős deformációs koordináció) és széles fesztávolság (tipikusan 20-100m, speciális kialakítások 150m felettiek). II. A hegesztett rácsok alapvető folyamatjellemzői
A hegesztett rács folyamata két kulcsfontosságú lépés körül forog: a gyári előregyártás, valamint a -helyszíni telepítés és hegesztés. A legfontosabb követelmények közé tartozik a nagy pontosság, az erős kötések, az alacsony deformáció és a nagy biztonság. A specifikus jellemzők a következő szempontok szerint elemezhetők:
1. Hézaghegesztési folyamat: Ez egy kulcsfontosságú minőség-ellenőrzési pont, amely a "behatolást" és a "tömítést" hangsúlyozza.
Az illesztések kulcsfontosságúak a rács{0}}teherviselő jellege szempontjából, és hegesztési folyamatuk közvetlenül befolyásolja a szerkezet biztonságát. A legfontosabb jellemzők a következők:
Hegesztett gömbcsuklós eljárás:
Előnyben részesíti a golyógyártás pontosságát: Miután a félgömböket acéllemezből préselték, először tompa{0}}hegesztésre kerül sor (a két felet összekapcsolva egy teljes gömböt alkotnak). Ez a tompahegesztés speciális szerszámot igényel a gömb kerekségének biztosításához (tűrés legfeljebb ±2 mm). A hegesztés után "gyökértisztítást" (a hegesztési salakot a varrat hátuljáról) hajtják végre, és 100%-os roncsolásmentes vizsgálatot (UT ultrahangos vizsgálat) végeznek annak biztosítására, hogy a gömbön belüli hegesztések pórusoktól és repedésektől mentesek legyenek. Rúd-hegesztése gömbcsukló-a: "Horony áthatolásos hegesztés" használatos. Először egy hornyot kell létrehozni a gömbön a rúd szögénél (szög 30° -45°, mélység Nagyobb vagy egyenlő, mint a rúd falvastagsága). A rúdvégeket ezután egy hozzáillő horonyba köszörüljük. A hegesztést CO₂-gázzal védett hegesztéssel vagy kézi ívhegesztéssel végezzük a teljes behatolás biztosítása érdekében (áthatolás A rúd falvastagságának 90%-a vagy annál nagyobb). A hegesztést követően a varratokat MT mágneses részecske-tesztnek (vagy UT-vizsgálatnak) kell alávetni 100%-os áthaladási arány mellett (1. osztályú hegesztési szabvány, a GB 50205, "Az acélszerkezetek építési minőségének elfogadási szabványa" szerint).
Lemezkötések hegesztési folyamata:
Az összekötő lemezt először a gyárban pontosan kifúrják (a csavarok ideiglenes elhelyezéséhez). Miután a rúdvégek egy vonalba kerültek az összekötő lemezzel, a "fillethegesztés + dugós varrat" kombinációt kell alkalmazni. A sarokvarrat biztosítja a rúd-lemez csatlakozásának szilárdságát, míg a dugós varrat (amely a csatlakozólemez előre gyártott furatába van hegesztve) növeli a nyírási ellenállást. A hegesztés után a hegesztési felületet meg kell tisztítani, hogy ne legyenek olyan hibák, mint például alámetszések vagy hiányos varratok. 2. Rúdfeldolgozás: Nagy-Precíziós előregyártás, hossz- és ferdepontosság szabályozása
A rácsos rudakat gyárban kell előre gyártani, olyan eljárással, amelyet a precízió és a szabványosítás jellemez:
Vágási pontosság szabályozása: A rudakat CNC vágóberendezéssel (például plazma- vagy lézervágógépekkel) vágják, ±1 mm-es hossztűréssel (ez jóval meghaladja a hagyományos acélszerkezetek ±3 mm-ét). Ha a rudak acélcsövek, akkor azokat ki kell egyenesíteni (csőegyenesítővel) L/1000 vagy azzal egyenlő egyenességi tűréshatárig (ahol L a rúd hossza), hogy elkerüljük az összeszerelés közbeni eltolódást.
Horonyfeldolgozási pontosság: A rúdvégeket a csomóponti szögnek megfelelően le kell ferdíteni (pl. 30 fok , 45 fok vagy 60 fok, a rácsos térbeli szög határozza meg). Ez egy CNC ferdegéppel történik, ±1 fokos ferdeszögtűréssel. A tompa élvastagság (a ferde tövénél lévő vágatlan rész) 1-2 mm-re van beállítva, hogy biztosítva legyen a precíz igazítás a csomópont ferdéhez, és elkerülhető legyen a hegesztés közbeni tökéletlen összeolvadás. Felületi előkezelés: Az előregyártás után az elemeket szemcseszórással (Sa2,5 fokozat) kell eltávolítani a vízkő és a rozsda eltávolítására. Ezután egy vagy két réteg rozsdagátló alapozót (például epoxi-cink{17}}dús alapozót) kell felhordani, hogy megelőzze a rozsdásodást a szállítás és a telepítés során. Az alapozó vastagságának legalább 60 μm-nek, a tapadásnak pedig 5 MPa-nál nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie (keresztsraffozási teszt).
3. Szerelési és hegesztési sorrend: A deformáció ellenőrzése és a feszültségkoncentráció elkerülése.
A rács egy térbeli szerkezet, és a nem megfelelő összeszerelés és hegesztési sorrend könnyen általános deformációhoz vezethet. A folyamat jellemzője a "szimmetrikus összeszerelés, réteges hegesztés és egyidejű rögzítés":
Gyári előregyártás (egységes előregyártás):
A helyszíni munkaterhelés-csökkentése érdekében a rácsot általában gyárilag "kis egységekre"-szerelik össze (pl. 3m × 3m vagy 5m × 5 m-es rácsegységek). Az előszerelő platformnak pontosan vízszintesnek kell lennie (vízszintes eltérés legfeljebb 2 mm/10 m). Mérőállomást használnak az elrendezéshez és a pozicionáláshoz annak biztosítására, hogy az egységen belüli elemek és csomópontok geometriai méretei összhangban legyenek a tervezéssel (rácsméret-tűrés ±2 mm). Az elő-összeszerelés során rögzítse a csomópontokat ideiglenes csavarokkal, majd végezze el a "tapadós hegesztést" (a hegesztési pontok 30-50 mm hosszúak, egymástól 200-300 mm távolságban). A tapadási szilárdságnak nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie a tényleges hegesztési szilárdság 70%-ánál, hogy megakadályozza az egységek szétesését a későbbi kezelés és telepítés során.
Helyszíni telepítési és hegesztési sorrend:-
Adaptív hegesztési módszer: Válassza ki a beépítési módot a rácsozat fesztávja és súlya alapján. A különböző módszerek eltérő hegesztési sorrendet igényelnek:
Magas-Légi tömeges összeszerelési módszer (kis fesztáv): Szerelje össze szimmetrikusan a támasztól a közepe felé. Minden egység összeszerelése után azonnal hegessze össze a csomópontokat, hogy elkerülje a halmozott deformációt.
Blokkolt emelési módszer (közepes fesztávú): Emelje fel az előregyártott egységblokkokat a tervezett helyre, ideiglenesen rögzítse (a magasság beállításához kötelek vagy emelők segítségével), majd hegessze össze a csomópontokat a blokkok között. A hegesztés szimmetrikusan történik a központtól kifelé.
Teljes emelési mód (nagy fesztáv): Miután a rácsot összeszerelték és a talajra hegesztették, hidraulikus emelőberendezéssel egyidejűleg emelje fel a tervezett magasságba. Az emelési folyamat során figyelje az egyes emelési pontok szinkronizálását (az eltérés legfeljebb 5 mm). Miután a helyükre került, hegessze össze a támasztó csomópontokat. Hegesztési feszültség szabályozása: Használjon "szegmentált lépcsős -hátrahegesztést" (a hosszú hegesztést rövidebb szegmensekre osztja fel, és mindkét végétől a középpont felé hegeszt) vagy "szimmetrikus hegesztést" (két hegesztő egyszerre hegeszt a kötés mindkét oldalán), hogy csökkentse az elem hegesztési hőbevitele által okozott deformációját. Ha a hegesztés után feszültségmentesítésre van szükség, akkor a hézagot "helyi izzításnak" lehet alávetni (600-650 fokos melegítés, tartás, majd lassú hűtés).
4. Minőségellenőrzés és átvétel: Szigorú ellenőrzés a teljes folyamat során, messze meghaladja a hagyományos acélszerkezetekét
A hegesztett rácsos szerkezetek hosszú-fesztávú, teherhordó szerkezetként{1}} rendkívül magas minőségi ellenőrzési szabványoknak vonatkoznak. A folyamatot a "teljes-folyamatellenőrzés és a több-dimenziós ellenőrzés" jellemzi:
Gyári ellenőrzés: tag méretei, hornyok szögei, előre-szerelt egység geometriája (mérőállomással ellenőrizve), az elem rozsda eltávolításának szintje (érdességmérővel ellenőrizve) és alapozó vastagsága (bevonatvastagság-mérővel ellenőrizve). Helyszíni ellenőrzés:-
Fugahegesztési minőség: A hegesztések 100%-a roncsolásmentes vizsgálaton (UT+MT) esik át, amely a hegesztési varratok behatolására, repedésekre és porozitásra összpontosít.
Általános geometriai méretek: A rács fesztávolságát, magasságát és lehajlását mérőállomással vizsgálják (a terhelés elhajlása nem lehet L/250-nél kisebb vagy egyenlő, ahol L a fesztáv).
Támasztó csatlakozások: Ellenőrizze a tartócsavar meghúzási nyomatékát (meg kell felelnie a tervezési követelményeknek, nyomatékkulccsal tesztelve) és a hegesztés minőségét a tartó és a rács csomópontjai között.
Terhelésvizsgálat: A kritikus projektek (például nagy stadionok) esetében "osztályozott terhelési tesztet" végeznek a tényleges terhelések (pl. tető önsúly + hóterhelés) szimulálására. A feszültségeloszlást (nyúlásmérők segítségével) és a rács elhajlását ellenőrzik a tervezési követelményeknek való megfelelés érdekében. III. A hegesztett rácstechnológia fő előnyei (a hagyományos hosszú{6}}fesztávú szerkezetekhez képest)
Összehasonlítási méretek: hegesztett rács, hagyományos acél rácsos (lapos), betontető
Feszítési kapacitás: nagy (20-150 m), közepes (15-50 m), kicsi (30 m vagy annál kisebb)
Hegesztési mag: Teljes-áthatolásos hegesztés a csomópontokban, egyenletes terheléseloszlás. Az elemek tompahegesztése, amely hajlamos a lapos terhelések koncentrálására. Hegesztés nélkül, betonacél kötözésre támaszkodva.
Súly és fogyóeszközök: könnyű (kb. 30-50 kg/m2), alacsony fogyóeszközök. Nehezebb (kb. 50-80kg/m2), nagy fogyóeszközök. Nehéz (kb. 200-300kg/m2), nagy fogyóeszközök.
Építési hatékonyság: gyári előregyártás +-helyszíni összeszerelés, nagy hatékonyság. Kiváló helyszíni-hegesztés, alacsony hatásfok. Hosszú öntési és kötési idő, alacsony hatásfok.
Szeizmikus ellenállás és deformáció: Jó szeizmikus ellenállás, alacsony elhajlás. Rossz szeizmikus ellenállás, nagy elhajlás. Gyenge szeizmikus ellenállás, hajlamos a repedésre.
Népszerű tags: hegesztett rács, kínai hegesztett rács gyártók, gyár
