进入二十一世纪,钢结构在幕墙工程中大量应用,这是2000年以前根本没估计到的。随之而来就产生了幕墙工程中钢横梁和钢立柱可否采用焊接的现实问题。因为现行《金属及石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001 *5.6.6条规定“横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接”,由此而来在许多工程中引发争议,停工的事件也时有发生。
如何理解JGJ 133-2001 规范中*5.6.6条规定的实际含义,如何在幕墙钢结构中合理应用焊接连接,已经成为不可回避的问题。
《金属及石材幕墙工程技术规范》 JGJ 133-2001 颁布于 2001 年,编制于1996~1997年,是上一个世纪九十年代的产物,距离今天已经有十四五年的历史了。理解和应用 JGJ 133 规范,不能离开当时的历史背景和技术水平。
我国从上个世纪八十年始出现幕墙,九十年代初形成幕墙行业。但是初进入这一行业的并不是建筑公司,而是飞机制造公司。当时幕墙公司几乎全是民的飞机制造厂,它们熟悉铝合金材料,但对钢结构比较陌生。当时幕墙主要应用于办公楼和酒店,层高一般3m~4m,采用铝合金型材完全可以满足受力要求。因此幕墙行业的共识是幕墙只用铝合金结构,不采用钢结构。当时幕墙的普遍称呼是“铝合金建筑幕墙”、“铝合金玻璃幕墙”。
1993~1995年编制《玻璃幕墙工程技术规范》 102-96 期间,经过努力,终于去掉了“铝合金”三个字,但是在幕墙中采用钢结构并没有被行业的大多数人接受。因此 JGJ 102-96 和 JGJ 133-2001 两本规范就是针对铝合金结构编制的,仅仅因为连接件不能不涉及钢材,所以才列入一些有关钢材的内容。正因为如此,规范许多条文的规定不适用于钢结构。
十五年前的技术条件下,铝合金结构现场焊接还很难实现;而螺栓和螺钉连接对飞机制造厂来说轻车熟路,非常习惯。所以 JGJ 102-96、JGJ 133-2001 两本规范很自然规定“横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接”。这对当时的铝合金结构是万无一失的可靠作法,自然得到幕墙厂家的肯定。
十五年前编制 JGJ 133规范时,并没有幕墙设计审查制度,对黑体字条文的理解是“强调、提醒、着重”,提醒幕墙厂家“无理由不要违反”。那时候谁也没有预料到后来会出现审查单位,会演变成今天的按条审查,“一条否决”。所以黑体字的强制性条文列得比较多,为了引起重视,甚至连一些并非的具体做法也写成黑体字,产生了后来强制性条文管得过宽的结果。
各类施工支架在承载和使用中发生坍塌时,大多都会造成相当严重的后果。特别是支架在浇筑中发生的坍塌事故,往往都会造成惨重的人员伤亡、巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,无论从哪个方面来讲,都必须高度重视对模板支架坍塌事故的研究,采取强有力的技术**和管理措施,预防和杜绝模板支架坍塌事故的发生。
(1)模板支架坍塌在重大工程建设事故中,一直占有较高的比重。
据有关资料的不完全统计:在1992年至1995年 上半年我国共发生的83起各类坍塌事故中,楼板(支 架)坍塌为16起,占19.3%;在1992年全国发生一次3人以上的重大事故中,楼板倒塌就造成59人和重伤20人,分别占总数的38%和59%;模板支架坍塌在重大工程建设事故中一直占有较高的比例。
(2)近年来发生的典型模板支架坍塌事故
2005年9月5日。xx工程 ,该工程没有按规定对施工方案进行组论证,支架方案未经审批就进行搭设(在报送二稿时,支架已搭设完毕),且存在立杆伸出长度达1.4~1.7m、横杆漏设、扣件拧紧程度普遍不合格、可调托座丝杆直径偏小、扫地杆过高、混用碗扣架(发现无上碗扣、横杆浮搁情况)和随意搭设情况**等各种问题。而监理虽未在方案送审稿上签字,但也没有行文制止搭设和浇筑混凝土。当楼盖浇筑快接近完成时,从楼盖中部偏西南部位突然发生凹陷式坍塌,造成8人、重伤2 1人的重大事故。
焊接变形包括弯曲变形、纵横向收缩、角变形的扭曲变形等,焊接变形的原因主要是焊接受热不均,它不只降低装配质量、改变了钢结构几何尺寸、外观形状,甚至有可能会降低钢结构的承载能力,使构件在质量上达不到设计和使用的各方面要求。
如果要矫正这些变形,那就要要花费大量工作量和工时。例如矫正稍微复杂的变形,矫正所花费的工作量会远远**过焊接的工作量,要是很严重很复杂的残余变形,就算是经过矫正后也无法达到规范规定的使用要求,要么根本无法矫正,只能作报废处理。
(2)残余应力与残余变形。
在钢结构焊接的过程中,由于对焊接变形的校正和焊接时温度的不均匀变化,均能使钢结构构件产生残余应力并受到影响;框架对构件的约束作用和焊接温度的不均匀变化,亦使其产生残余变形和残余应力。
对多跨钢框架而言,梁柱节点的焊接残余变形和残余应力,将会在梁的轴线方向上产生积累效应,也就是说**根梁因为焊接产生的残余变形,将会使后一根梁预留的焊缝坡口宽度必须按需要增加,所以为填补破口,就必须把焊缝的宽度增加,也就是说产生越往后越会产生较大的焊接残余变形和残余应力,像这样反复往后逐跨积累,终将会使框架产生非常大的残余变形和残余应力。
这种焊接残余应力,尽管不至于影响到结构的塑性极限强度,但却大大滴降低构件的刚度,也就会影响构件弹性极限承载力;而且这种残余变形的存在,也会增加框架的二阶效应。
(3)突发性断裂。
在钢结构安装施工中,时常会发生突发性断裂。这种突发性断裂的特点是,突然发生,且它的断口呈现为切割面状,很整齐,突发性断裂具较大的危险性和破坏性,而且往往在施工过程中,施工人员或许根本来得及反应事故就发生了。
这种突发性断裂一般是焊接速度降低或者焊接电流所导致的,这两个因素会焊接线能量,从而直接导致热影响区的晶粒变得粗大,即生成粗大的珠光体和铁素体,这也就会导致热影响区域的韧性很大程度地降低,终引发突发性断裂。
(4)其他焊接质量缺陷。如焊缝咬边、焊、夹渣、气孔、未焊透等质量问题。
进入二十一世纪,钢结构大量应用于幕墙骨架,焊接自然成为许多工程支承钢结构的连接方式。尽管有人反对,但是“青山挡不住,毕竟东流去”,幕墙钢结构采用焊接是不可能阻挡的。2009年建成的青岛大剧院石材幕墙4万平方米,外形复杂多变,装饰线脚和造型非常多,全部钢骨架采用焊接。2008年建成的广州新白云机场,候机楼的点支玻璃幕墙由方钢管梁柱支承,不但梁柱本身焊接,而且幕墙整个骨架直接焊在主结构上
2007年建成的北京首都机场T3航站楼,玻璃幕墙双夹胶中空,板块尺寸3.6mX1.8m,由跨度为10.8m的钢铝组合梁支承。钢梁通过焊接牛腿连接到幕墙的竖向钢桁架不仅大型公共建筑,而且许多高层建筑的幕墙也采用焊接钢结构。天津地铁大厦洞石幕墙高达175m,采用了焊接钢骨架。中国建筑科学研究院办公楼的观光电梯高90m,处于室外环境,方钢管一通到**,不分段;梁柱全部焊接;与主体结构也是焊接,整个结构没有一个螺栓
2010年上海世博会的世博轴上有6个玻璃的阳光谷,为高度41.5m、直径90m~97m的大喇叭花,玻璃幕墙和采光**总面积达31500m2。采用全焊接方钢管单层网壳结构。三向布置的方钢管杆件30738根,长度1.0m~3.5m,截面高度180mm~550m。
大部分采用焊接箱形6牛腿节点,少量采用实心铸钢6牛腿节点;杆件与节点构件采用全熔透一级焊缝连接。
2010年正在施工的北京凤凰传媒中心是一座面包圈形的钢结构,主要承重结构是梯形截面的钢箱梁,为长达200米的空间双曲线,幕墙钢结构为圆钢管爬梯形双曲空间骨架。幕墙爬梯形钢骨架在工厂预先焊在主结构的梯形截面曲梁上,分段运到工地安装,焊接为整体
佛山市央泽钢铁有限公司是集产、仓库、加工、配送为一体的钢材销售公司。专业供应:镀锌角钢、镀锌槽钢、镀锌圆钢、镀锌扁钢、镀锌光伏支架。 公司分为四个事业部: **:型材事业部主营:槽钢.角钢.H型钢.工字钢.C型钢.Z型钢 *二:钢管事业部主营:方管.圆管.镀锌方管.镀锌圆管.无缝钢管.螺旋管.球墨铸铁管 *三:钢板是业主主营:开平板.花纹板.中厚板.船板.镀锌板 *四:钢材加工事业部主要从事钢板裁剪、切、钻孔、折弯、焊接加工。 公司位于广东省佛山市顺德区乐从镇钢铁世界F3区4号整栋 "精诚合作、携手共赢"是公司的经营宗旨、严把质量关、提供完善的售后服务、欢迎新老客户前来考察洽谈。