Stručný úvod a procesní charakteristiky svařovaných sítí
Svařované mřížky jsou prostorovou mřížkovou strukturou, klíčovým typem stavebního konstrukčního systému s dlouhým{0}}rozpětím. Jejich jádro se skládá z několika kovových prvků (jako jsou ocelové trubky a ocelové profily) spojených svařovanými spoji, aby vytvořily trojrozměrný prostorový příhradový nosník- jako mřížkovou jednotku (např. pravidelné trojúhelníky, čtverce a pravidelné šestiúhelníky), které nakonec tvoří nosnou- konstrukci pokrývající velkou plochu. V podstatě využívají systém prostorových sil k rovnoměrnému přenosu zatížení na podpory. Jsou široce používány ve střešních nebo podlahových konstrukcích velkých-rozpětí, velkých{10}}vesmírných budov, jako jsou stadiony, výstavní haly, letištní terminály, stanice vysokorychlostních železnic a velké továrny.
1. Součásti jádra a strukturální charakteristiky svařovaných mřížek
Před diskusí o charakteristikách procesu je nutné nejprve objasnit jejich základní komponenty, které tvoří základ návrhu procesu:
Členové: Bezešvé ocelové trubky (nízko{0}}uhlíkové nebo nízkolegované{1}}oceli jako Q235B a Q355B) jsou hlavní volbou, přičemž v některých aplikacích se používají čtvercové trubky a ocel ve tvaru H-. Prvky musí splňovat požadavky na lehkost i vysokou{6}}pevnost, s průměry obvykle v rozmezí od 48 do 219 mm a tloušťkou stěn 3 až 12 mm. Uzly: Základní komponenty spojující členy, kategorizované podle metody svařování:
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).
Uzly plechu (uzly spojovacího plechu): Ocelové plechy jsou nařezány do specifických tvarů (např. kříž, ve tvaru T-) a konce prutů jsou přivařeny ke spojovacímu plechu. Vhodné pro malá až střední rozpětí a malý počet členů (např. malé továrny).
Konstrukční charakteristiky: Rovnoměrné prostorové rozložení zatížení (žádné koncentrované jednosměrné ohybové momenty), vynikající seismické vlastnosti (vysoká celková tuhost a silná koordinace deformací) a široké pokrytí (typicky 20-100 m, se speciálními konstrukcemi dosahujícími více než 150 m). II. Charakteristiky hlavního procesu svařovaných mřížek
Proces svařovaného roštu se točí kolem dvou klíčových kroků: tovární prefabrikace a-instalace a svařování na místě. Mezi klíčové požadavky patří vysoká přesnost, pevné spoje, nízká deformace a vysoká bezpečnost. Specifické vlastnosti lze analyzovat z následujících hledisek:
1. Proces svařování spojů: Jedná se o klíčový bod kontroly kvality, který klade důraz na „proniknutí“ a „utěsnění“.
Spoje jsou klíčem-pro nosnou povahu mřížky a jejich svařovací proces má přímý dopad na bezpečnost konstrukce. Klíčové vlastnosti jsou následující:
Proces spoje svařovaných koulí:
Upřednostňuje přesnost výroby koulí: Poté, co jsou polokoule vyraženy z ocelových plechů, jsou nejprve svařeny-na tupo (spojení obou polovin dohromady a vytvoření kompletní koule). Toto svařování na tupo vyžaduje specializované nástroje pro zajištění kulatosti koule (tolerance menší nebo rovna ±2 mm). Po svaření se provede „očištění kořenů“ (odstranění svarové strusky ze zadní strany svaru) a provede se 100% ne-destruktivní testování (testování UT ultrazvukem), aby se zajistilo, že svary uvnitř koule jsou bez pórů a trhlin. Svařování tyčových-k-kulovitých spojů: Používá se "svařování s pronikáním do drážky". Na kouli musí být nejprve vytvořena drážka pod úhlem tyče (úhel 30 stupňů -45 stupňů, hloubka větší nebo rovna tloušťce stěny tyče). Konce tyčí jsou poté zabroušeny do odpovídající drážky. Svařování se provádí pomocí svařování v ochranné atmosféře CO₂ nebo ručního obloukového svařování, aby se zajistila úplná penetrace (proniknutí větší nebo rovné 90 % tloušťky stěny tyče). Po svaření musí být svary podrobeny zkoušce MT magnetickými částicemi (nebo UT testování) se 100% úspěšností (standard svarů třídy 1, v souladu s GB 50205, "Standard pro akceptaci konstrukční kvality inženýrství ocelových konstrukcí").
Proces svařování plechových spojů:
Spojovací deska je nejprve ve výrobě přesně vyvrtána (pro dočasné umístění šroubů). Po vyrovnání konců tyčí se spojovací deskou se použije kombinace „koutový svar + zátkový svar“. Koutový svar zajišťuje pevnost spojení tyče-k{4}}desce, zatímco zátkový svar (svařený v prefabrikovaném otvoru ve spojovací desce) zvyšuje odolnost proti smyku. Po svaření musí být povrch svaru očištěn, aby se zajistilo, že na něm nejsou žádné vady, jako jsou podříznutí a neúplné svary. 2. Zpracování tyče: vysoce-přesná prefabrikace, kontrola délky a přesnost úkosu
Tyče mřížoví musí být prefabrikovány v továrně za použití procesu charakterizovaného přesností a standardizací:
Kontrola přesnosti řezání: Tyče jsou řezány pomocí CNC řezacího zařízení (jako jsou plazmové nebo laserové řezací stroje), s tolerancí délky ±1 mm (daleko přesahující ±3 mm u běžných ocelových konstrukcí). Pokud jsou tyče ocelové trubky, musí být narovnány (pomocí rovnačky trubek) na toleranci přímosti menší nebo rovnou L/1000 (kde L je délka tyče), aby se předešlo nesouososti během montáže.
Přesnost zpracování drážek: Konce tyčí musí být zkoseny podle úhlu uzlu (např. 30 stupňů , 45 stupňů nebo 60 stupňů , určený prostorovým úhlem vazníku). To se provádí pomocí CNC úkosovacího stroje s tolerancí úhlu úkosu ±1 stupeň. Tloušťka tupé hrany (neoříznutá část u kořene úkosu) je regulována na 1-2 mm, aby bylo zajištěno přesné zarovnání s úkosem uzlu a zabránilo se neúplnému spojení během svařování. Předúprava povrchu: Po prefabrikaci musí být prvky otryskány (třída Sa2,5) k odstranění okují a rzi. Poté je třeba nanést jednu nebo dvě vrstvy antikorozního základního{13}}základu (jako je základní{17}}epoxidový zinek), aby se zabránilo korozi během přepravy a instalace. Tloušťka primeru musí být větší nebo rovna 60 μm a adheze musí být větší nebo rovna 5 MPa (křížový test).
3. Montážní a svařovací sekvence: Kontrolujte deformaci a vyhněte se koncentraci napětí.
Mřížka je prostorová struktura a nesprávná montáž a postup svařování může snadno vést k celkové deformaci. Proces zahrnuje "symetrickou montáž, vrstvené svařování a současné upevnění":
Tovární prefabrikace (unitizovaná prefabrikace):
Aby se snížilo-pracovní zatížení na místě, je mřížka obvykle před-sestavena do „malých jednotek“ (např. mřížkové jednotky 3m×3m nebo 5m×5m) v továrně. Před-montážní plošina musí být přesně vyrovnána (horizontální odchylka menší nebo rovna 2 mm/10 m). Pro rozvržení a umístění se používá totální stanice, aby bylo zajištěno, že geometrické rozměry prvků a uzlů v rámci jednotky jsou v souladu s návrhem (tolerance velikosti mřížky ±2 mm). Během předběžné{15}}montáže zajistěte uzly provizorními šrouby a poté „svařením“ (svařovací body dlouhé 30–50 mm, 200–300 mm od sebe). Pevnost svaru musí být větší nebo rovna 70 % skutečné pevnosti svaru, aby se zabránilo rozpadnutí jednotek během následné manipulace a instalace.
Instalace a postup svařování na místě{{0}:
Adaptivní metoda svařování: Vyberte způsob instalace na základě rozpětí a hmotnosti vazníku. Různé metody vyžadují různé svařovací sekvence:
Velká{0}}metoda montáže antény (malé rozpětí): Sestavte symetricky od podpěry směrem ke středu. Po sestavení každé jednotky okamžitě svařte uzly, abyste zabránili kumulativní deformaci.
Metoda zablokovaného zvedání (střední rozpětí): Zvedněte prefabrikované bloky jednotek na určené místo, dočasně je zajistěte (pomocí kotevních lan nebo zvedáků k úpravě výšky) a poté svařte uzly mezi bloky. Svařování se provádí symetricky od středu směrem ven.
Celkový způsob zvedání (velké rozpětí): Poté, co je příhradový nosník sestaven a svařen na zemi, použijte hydraulické zvedací zařízení k současnému zvednutí do navržené výšky. Během procesu zvedání sledujte synchronizaci každého bodu zvedání (odchylka menší nebo rovna 5 mm). Jakmile jsou na místě, svařte podpěrné uzly. Kontrola namáhání při svařování: Použijte „segmentované krokové-svařování zpět“ (rozdělení dlouhého svaru na kratší segmenty a svařování z obou konců směrem ke středu) nebo „symetrické svařování“ (dva svářeči svařují současně na obě strany spoje), abyste snížili deformaci prvku způsobenou tepelným vstupem svařování. Pokud je po svařování požadováno uvolnění pnutí, může být oblast spoje podrobena "lokálnímu žíhání" (zahřátí na 600-650 stupňů, udržení a poté pomalé chlazení).
4. Kontrola a přejímka kvality: Přísná kontrola v průběhu celého procesu, daleko přesahující běžné ocelové konstrukce
Svařované vazníky jako dlouhé-rozpětí, nosná-konstrukce podléhají extrémně vysokým standardům kontroly kvality. Proces je charakterizován „úplnou-kontrolou procesu a více{4}}dimenzionálním ověřením“:
Tovární kontrola: Rozměry prvku, úhly drážek, geometrie předem smontované jednotky (kontrolováno pomocí totální stanice), úroveň odstranění rzi prvku (kontrolováno pomocí drsnoměru) a tloušťka základního nátěru (kontrolováno pomocí měřiče tloušťky nátěru). Kontrola na-místě:
Kvalita svařování spojů: 100 % svarů prochází ne-destruktivním testováním (UT+MT), které se zaměřuje na pronikání svarů, praskliny a poréznost.
Celkové geometrické rozměry: Rozpětí, převýšení a vychýlení sítě se kontrolují pomocí totální stanice (žádný průhyb zatížení musí být menší nebo roven L/250, kde L je rozpětí).
Spojení podpěry: Zkontrolujte utahovací moment šroubu podpěry (musí splňovat konstrukční požadavky, testováno momentovým klíčem) a kvalitu svaru mezi podpěrou a uzly mřížky.
Testování zátěže: U kritických projektů (jako jsou velké stadiony) se provádí „gradovaný zátěžový test“ k simulaci skutečného zatížení (např. vlastní hmotnost střechy + zatížení sněhem). Rozložení napětí (pomocí tenzometrů) a průhyb mřížky jsou sledovány, aby bylo zajištěno splnění požadavků návrhu. III. Hlavní výhody technologie svařovaných mříží (ve srovnání s tradičními strukturami s dlouhým-rozpětím)
Srovnávací rozměry: Svařovaný rošt, tradiční ocelový příhradový nosník (plochý), betonová střecha
Kapacita rozpětí: Velká (20-150 m), Střední (15-50 m), Malá (méně než nebo rovna 30 m)
Svařovací jádro: Plné{0}}penetrační svařování v uzlech, rovnoměrné celkové rozložení zatížení. Svařování prvků na tupo, které má tendenci koncentrovat plošná zatížení. Žádné svařování, spoléhání se na vázání výztuží.
Hmotnost a spotřební materiál: Lehký (přibližně 30-50 kg/m2), nízký spotřební materiál. Těžší (cca 50-80kg/m2), vysoký spotřební materiál. Těžký (přibližně 200-300 kg/m2), vysoký spotřební materiál.
Efektivita konstrukce: Tovární prefabrikace + montáž na místě-, vysoká účinnost. Vysoké-svařování na místě, nízká účinnost. Dlouhá doba nalévání a vytvrzování, nízká účinnost.
Seismická odolnost a deformace: Dobrá seismická odolnost, nízký průhyb. Špatná seismická odolnost, velký průhyb. Špatná seismická odolnost, náchylná k praskání.
Populární Tagy: svařovaná mřížka, výrobci svařovaných mřížek v Číně, továrna
