Trumpas suvirintų tinklelių įvadas ir proceso charakteristikos
Suvirintos grotelės yra erdvinė tinklelio struktūra, pagrindinis ilgo{0}}tarpatramio pastato konstrukcinių sistemų tipas. Jų šerdį sudaro keli metaliniai elementai (pvz., plieniniai vamzdžiai ir plieninės dalys), sujungtos suvirintomis jungtimis, kad sudarytų trijų matmenų erdvinę santvarą-, panašią į tinklelį (pvz., taisyklingus trikampius, kvadratus ir taisyklingus šešiakampius), galiausiai sudarančius apkrovą{6}}nešančią konstrukciją, apimančią didelį plotą. Iš esmės jie naudoja erdvinės jėgos sistemą, kad apkrovos būtų tolygiai perkeltos į atramas. Jie plačiai naudojami didelių -tarpatramių, didelių{10}}erdvinių pastatų, pvz., stadionų, parodų salių, oro uostų terminalų, greitųjų{11}} geležinkelio stočių ir didelių gamyklų, stogų ar grindų konstrukcijose.
1. Suvirintų tinklelių pagrindiniai komponentai ir konstrukcinės charakteristikos
Prieš aptariant proceso charakteristikas, pirmiausia būtina išsiaiškinti pagrindinius jų komponentus, kurie sudaro proceso projektavimo pagrindą:
Nariai: besiūliai plieniniai vamzdžiai (mažai -anglies arba mažai -legiruotas plienas, pvz., Q235B ir Q355B) yra pagrindinis pasirinkimas, kai kuriose srityse naudojami kvadratiniai vamzdžiai ir H{4}} formos plienas. Narės turi atitikti lengvumo ir didelio stiprumo reikalavimus, kurių skersmuo paprastai svyruoja nuo 48 iki 219 mm, o sienelių storis – nuo 3 iki 12 mm. Mazgai: pagrindiniai komponentai, jungiantys elementus, suskirstyti pagal suvirinimo metodą:
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).
Plokštelių mazgai (jungiamųjų plokščių mazgai): Plieninės plokštės supjaustomos tam tikromis formomis (pvz., kryžminės, T-formos), o elementų galai privirinami prie jungiamosios plokštės. Tinka mažiems ir vidutiniams tarpatramiams ir nedideliam narių skaičiui (pvz., mažoms gamykloms).
Konstrukcinės charakteristikos: vienodas erdvinės apkrovos pasiskirstymas (nėra koncentruotų vienakrypčių lenkimo momentų), puikūs seisminiai rodikliai (didelis bendras standumas ir stipri deformacijų koordinacija) ir plati tarpatramio aprėptis (paprastai 20–100 m, specialios konstrukcijos siekia daugiau nei 150 m). II. Pagrindinės suvirintų tinklelių proceso charakteristikos
Suvirintų tinklelių procesas susideda iš dviejų pagrindinių etapų: gamyklinis paruošimas ir{0}}montavimas bei suvirinimas vietoje. Pagrindiniai reikalavimai yra didelis tikslumas, tvirtos jungtys, maža deformacija ir aukšta sauga. Konkrečias charakteristikas galima analizuoti iš šių perspektyvų:
1. Jungčių suvirinimo procesas: tai pagrindinis kokybės kontrolės taškas, pabrėžiantis „siskverbimą“ ir „sandarinimą“.
Jungtys yra pagrindinės tinklelio{0}}apkrovos savybės, o jų suvirinimo procesas tiesiogiai veikia konstrukcijos saugą. Pagrindinės charakteristikos yra šios:
Suvirinto rutulio jungties procesas:
Pirmenybė teikiama rutulio gamybos tikslumui: po to, kai pusrutuliai yra štampuojami iš plieno lakštų, jie pirmiausia suvirinami{0}} (sujungiamos dvi pusės, kad susidarytų visa sfera). Šiam sandūriniam suvirinimui reikalingi specialūs įrankiai, užtikrinantys sferos apvalumą (tolerancija Mažiau arba lygi ±2 mm). Po suvirinimo atliekamas „šaknų valymas“ (suvirinimo siūlės šlako pašalinimas iš suvirinimo siūlės galo) ir 100 % neardomasis bandymas (UT ultragarsinis bandymas), siekiant užtikrinti, kad sferoje esančiose siūlėse nėra porų ir įtrūkimų. Strypo suvirinimas-su sferinėmis jungtimis{8}: naudojamas „suvirinimas grioveliais“. Pirmiausia ant rutulio reikia sukurti griovelį strypo kampu (kampas 30 laipsnių -45 laipsnių, gylis didesnis nei strypo sienelės storis arba jam lygus). Tada strypo galai sumalami į atitinkamą griovelį. Suvirinimas atliekamas naudojant ekranuotą suvirinimą CO₂ dujomis arba rankinį lankinį suvirinimą, kad būtų užtikrintas visiškas įsiskverbimas (siskverbimas didesnis nei 90 % strypo sienelės storio arba jam lygus). Po suvirinimo suvirintoms siūlėms turi būti atliktas MT magnetinių dalelių bandymas (arba UT bandymas), kurio pralaidumo koeficientas yra 100% (1 klasės suvirinimo standartas pagal GB 50205 „Plieninių konstrukcijų inžinerijos konstrukcijos kokybės pripažinimo standartas“).
Plokštės jungties suvirinimo procesas:
Jungiamoji plokštė pirmiausia tiksliai išgręžiama gamykloje (laikinai varžtų padėties nustatymui). Po to, kai strypo galai sulygiuoti su jungiamąja plokšte, naudojamas derinys „suvirinimo siūlė + kaiščio suvirinimas“. Filialinis suvirinimas užtikrina strypo -su- plokštės jungties tvirtumą, o kaiščio suvirinimas (suvirintas jungiamosios plokštės surenkamoje skylėje) padidina atsparumą šlyčiai. Po suvirinimo suvirinimo paviršius turi būti nuvalytas, kad nebūtų defektų, pvz., įpjovimų ir neužbaigtų suvirinimo siūlių. 2. Strypų apdorojimas: aukštas-tikslus paruošimas, ilgio ir kampinio tikslumo valdymas
Grotelių strypai turi būti iš anksto pagaminti gamykloje, naudojant procesą, kuriam būdingas tikslumas ir standartizavimas:
Pjovimo tikslumo kontrolė: strypai pjaunami naudojant CNC pjovimo įrangą (pvz., plazmines arba lazerines pjovimo mašinas), kurių ilgio nuokrypis yra ±1 mm (daug viršija ±3 mm įprastų plieninių konstrukcijų). Jei strypai yra plieniniai vamzdžiai, jie turi būti ištiesinti (naudojant vamzdžių tiesintuvą), kad tiesumo tolerancija būtų mažesnė arba lygi L/1000 (kur L yra strypo ilgis), kad būtų išvengta nesutapimų surinkimo metu.
Griovelio apdorojimo tikslumas: strypo galai turi būti nusklembti pagal mazgo kampą (pvz., 30 laipsnių , 45 laipsnių arba 60 laipsnių , nustatomas pagal santvaros erdvinį kampą). Tai atliekama naudojant CNC nuožulniąją stakles, kurios nuokrypio kampo nuokrypis yra ±1 laipsnis. Buko krašto storis (nesupjaustyta dalis nuožulnios dalies šaknyje) reguliuojamas iki 1-2 mm, kad būtų užtikrintas tikslus sulygiavimas su mazgo kampu ir išvengta nepilno susiliejimo suvirinimo metu. Paviršiaus išankstinis apdorojimas: po surenkamojo gaminimo elementai turi būti nušlifuoti (Sa2,5 klasė), kad būtų pašalintos apnašos ir rūdys. Tada reikia užtepti vieną ar du sluoksnius antikorozinio grunto (pvz., epoksidinio cinko{17}}grunto), kad transportuojant ir montuojant nesusidarytų rūdžių. Grunto storis turi būti didesnis arba lygus 60 μm, o sukibimas turi būti didesnis arba lygus 5 MPa (kryžminio liuko bandymas).
3. Surinkimo ir suvirinimo seka: valdykite deformaciją ir venkite įtempių koncentracijos.
Tinklelis yra erdvinė struktūra, o netinkama surinkimo ir suvirinimo seka gali lengvai sukelti bendrą deformaciją. Procesas apima "simetrišką surinkimą, sluoksninį suvirinimą ir vienu metu tvirtinamą":
Gamyklinė surenkamoji gamyba (vienetinė surenkamoji gamyba):
Siekiant sumažinti{0}}svetainės darbo krūvį, tinklelis paprastai gamykloje iš anksto-surenkamas į „mažus vienetus“ (pvz., 3 m × 3 m arba 5 m × 5 m tinklelio blokus). Surinkimo platforma turi būti tiksliai išlyginta (horizontalus nuokrypis Mažesnis arba lygus 2 mm/10 m). Tachografas naudojamas išdėstymui ir išdėstymui, siekiant užtikrinti, kad elementų ir mazgų geometriniai matmenys įrenginio viduje atitiktų projektą (tinklelio dydžio nuokrypis ±2 mm). Išankstinio-montavimo metu pritvirtinkite mazgus laikinais varžtais, o po to atlikite „suvirinimą“ (suvirinimo taškai 30–50 mm ilgio, 200–300 mm atstumu vienas nuo kito). Lipniosios siūlės stipris turi būti didesnis nei 70 % faktinio suvirinimo stiprio arba jam lygus, kad įrenginiai nesuirtų vėliau tvarkant ir montuojant.
Montavimo ir suvirinimo vietoje- seka:
Adaptyvusis suvirinimo būdas: pasirinkite montavimo būdą pagal santvaros tarpatramį ir svorį. Skirtingiems metodams reikalingos skirtingos suvirinimo sekos:
Didelio{0}}masinio surinkimo iš oro metodas (mažas tarpatramis): surinkite simetriškai nuo atramos link centro. Surinkę kiekvieną įrenginį, nedelsdami suvirinkite mazgus, kad išvengtumėte kumuliacinės deformacijos.
Užblokuotas kėlimo būdas (vidutinis tarpatramis): pakelkite surenkamus blokus į suprojektuotą vietą, laikinai juos pritvirtinkite (naudodami lynus arba kėliklius, kad sureguliuotumėte aukštį), tada suvirinkite mazgus tarp blokų. Suvirinimas atliekamas simetriškai nuo centro į išorę.
Bendras kėlimo būdas (didelis tarpatramis): sumontavus ir suvirinus santvarą ant žemės, naudokite hidraulinę kėlimo įrangą, kad vienu metu ją pakeltumėte į numatytą aukštį. Kėlimo proceso metu stebėkite kiekvieno kėlimo taško sinchronizavimą (nuokrypis Mažesnis arba lygus 5 mm). Įdėjus, suvirinkite atraminius mazgus. Suvirinimo įtempių valdymas: naudokite „segmentinį žingsninį -atgalinį suvirinimą“ (ilgos siūlės padalijimas į trumpesnius segmentus ir suvirinimas iš abiejų galų link centro) arba „simetriškas suvirinimas“ (du suvirintojai vienu metu suvirina abiejose jungties pusėse), kad sumažintumėte elemento deformaciją, atsirandančią dėl suvirinimo šilumos. Jei po suvirinimo reikia sumažinti įtampą, jungties plotas gali būti "vietinis atkaitinimas" (kaitinimas iki 600-650 laipsnių, laikymas ir lėtas aušinimas).
4. Kokybės tikrinimas ir priėmimas: griežta viso proceso kontrolė, gerokai viršijanti įprastų plieninių konstrukcijų kontrolę
Kadangi suvirintoms santvaroms yra ilga-atraminė,-laikanti konstrukcija, jiems taikomi itin aukšti kokybės tikrinimo standartai. Procesui būdingas „visas-proceso patikrinimas ir kelių-dimensijų patvirtinimas“:
Gamyklinė patikra: elementų matmenys, griovelių kampai, iš anksto{0}}surinkto mazgo geometrija (patikrinta naudojant tašką), elemento rūdžių pašalinimo lygis (tikrinamas šiurkštumo matuokliu) ir grunto storis (tikrinamas naudojant dangos storio matuoklį). Patikra-vietoje:
Siūlių suvirinimo kokybė: 100 % suvirinimo siūlių atliekami neardomieji bandymai (UT+MT), daugiausia dėmesio skiriant suvirinimo siūlių įsiskverbimui, įtrūkimams ir poringumui.
Bendri geometriniai matmenys: tinklelio tarpatramis, aukštis ir įlinkis tikrinami naudojant tašką (jokia apkrovos deformacija turi būti mažesnė arba lygi L/250, kur L yra tarpatramis).
Atraminės jungtys: patikrinkite atraminio varžto priveržimo sukimo momentą (turi atitikti konstrukcijos reikalavimus, išbandytas su sukimo momento veržliarakčiu) ir suvirinimo tarp atramos ir tinklelio mazgų kokybę.
Apkrovos bandymas: svarbiems projektams (pvz., dideliems stadionams) atliekamas „laipsniškas apkrovos testas“, kad būtų imituojamos faktinės apkrovos (pvz., stogo dedveitas + sniego apkrova). Įtempių pasiskirstymas (naudojant deformacijos matuoklius) ir tinklelio įlinkis yra stebimi siekiant užtikrinti atitiktį projektiniams reikalavimams. III. Pagrindiniai suvirintų tinklelių technologijos pranašumai (palyginti su tradicinėmis ilgo{6}}tarpatramio konstrukcijomis)
Palyginamieji matmenys: suvirintas tinklelis, tradicinė plieninė santvara (plokščia), betoninis stogas
Atstumas: didelis (20–150 m), vidutinis (15–50 m), mažas (mažesnis arba lygus 30 m)
Suvirinimo šerdis: pilnas{0}}įskverbiamasis suvirinimas mazguose, vienodas bendras apkrovos pasiskirstymas. Sandarinis elementų suvirinimas, kuris linkęs sutelkti plokščias apkrovas. Jokio suvirinimo, pasikliaujama armatūros surišimu.
Svoris ir eksploatacinės medžiagos: lengvos (apie 30-50kg/m2), mažos eksploatacinės medžiagos. Sunkesnės (apie 50-80kg/m2), didelės eksploatacinės medžiagos. Sunkios (apie 200-300kg/m2), didelės eksploatacinės medžiagos.
Statybos efektyvumas: gamyklinis paruošimas + surinkimas vietoje, didelis efektyvumas. Didelis-suvirinimas vietoje, mažas efektyvumas. Ilgas pylimo ir kietėjimo laikotarpis, mažas efektyvumas.
Seisminis atsparumas ir deformacija: geras seisminis atsparumas, mažas įlinkis. Prastas seisminis atsparumas, didelis įlinkis. Prastas seisminis atsparumas, linkęs įtrūkti.
Populiarus Žymos: suvirintas tinklelis, Kinijos suvirintų tinklelių gamintojai, gamykla
