多层钢结构建筑多是指那些十层以下、高度不超过20米的厂房、仓库等,可以说是目前较为流行的工业建筑形式。多层建筑由单层建筑升级产生,为了能充分使用固定的建筑面积,加大室内空间。那么高频焊在这个建筑中会扮演那些角色呢?
高频焊H型钢常用作其中的柱、梁结构,由于多层钢结构的自身特征,为了其结构稳定,钢柱间的支撑间距尽量不要大于4L。H型钢在其中的使用要注重构件之间的传力,节点构造简单利于型钢的使用。为了达到这些要求,可使用以下几个体系。
1、纯框架体系:这种框架体系将纵横双方都采用钢接框架,这样扎实的用钢量使它在柱距较大且不易设立支撑物的建筑中表现良好。但缺点也比较明显,用钢量过大与节点构造的复杂化都是不可避免的。
2、柱-支撑体系:和上一个体系相对用,它适用于柱距不大且能够在双向都使用支撑物的情况。它的梁柱节点多为铰接。优点是便于安装,整体性能高,构件之间分工合理,用钢量减少。
3、框架-支撑体系:纵向柱-支撑体系,横向为纯框架体系,在能够达成建筑功能的需求的同时将结构简化,在实际的建造过程中便于操作并明显的减小了用钢量。
在实际建造过程中,按照需求挑选适宜的结构体系,使高频焊H型钢发挥出相应的能力。
工字钢的边长小,高度大,只能承受单方向的力。H型钢槽深,厚度大,可以承受两个方向的力。
工字钢只能用于横梁,而H型钢才能用于结构的承重柱。
H型钢是一种断面力学性能较工字钢优良的经济型断面钢材,因其断面的形状与英文字母“H”相同而得名。热轧H型钢的翼缘比工字钢宽、侧向刚度大、抗弯能力强。同等规格下H型钢理重较工字钢轻。
工字钢翼缘是变戴面靠腹板部厚,外部薄;H型钢的翼缘是等戴面。
工字型钢不论是普通型还是轻型的,由于截面尺寸均相对较高、较窄,故对截面两个主袖的惯性矩相差较大,因此,一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用,这就使其在应用范围上有着很大的局限。
H型钢属于经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等),由于截面形状合理,它们能使钢材更高地发挥效能,提高承裁能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成合理系,便于设计选用。(除了吊车梁用工字型钢)
焊接前的准备
1、上料开卷与剪切
高频焊接H型钢采用热轧带钢卷做原材料,所以开始的步骤是上卷开料。开卷后的带钢再进入剪裁机械,根据翼板和腹板所要求的宽度尺寸进行剪裁。
2、活套存储和剪切对焊
为了能够持续且不间断地生产,生产线上需要配备活套和剪切对焊装置。活套用来存储带钢,剪切对焊装置用来剪切钢卷的端部,然后通过焊接使前后两钢卷的头尾平滑地连接起来,连续不停止地生产。
3、板料校平
开卷剪裁后的带钢有瓢曲、弧弯、波形等缺陷,因此需要进行校平。
4、腹板镦粗
轧机利用辊纶中间的U型槽,通过上下辊纶之间的挤压力对腹板进行镦粗。
高频焊接
高频焊接是利用高频电流的集肤效应和邻近效应使钢板待焊处快速加热来实现焊合的。高频焊接H型钢时,先将上下翼板和腹板形成V形会合角,焊接时,通过电触头向翼板和腹板供电,形成高频电流往复回路,在会合处形成液体过梁,随着工件不断向前运动,通过辊轮挤压作用,过梁处连续地从边部挤出液态金属和氧化物,留下的金属在固态下相互紧密接触,产生塑性变形和再结晶,从而形成牢固的焊缝。
三、焊后的处理
1、去毛刺
焊接后在四条焊缝处产生凹凸不平的焊疤是不可避免的,焊疤的存在既影响美观也会使焊缝处应力分布十分不均,所以焊后需要去毛刺。生产线上对称布置去毛刺机,这样使得四条焊缝可以光滑均匀,大大提高焊件的外观质量。
2、焊后冷却
高频焊接H型钢焊后冷却一般采用常温水冷,为了生产的焊机H型钢,可以增设水雾冷却装置,并适当增加空冷段长度。
3、焊接后变形的矫正
在生产线上对称分布两台矫正机,每台矫正机通过二组上下带锥度的辊纶对翼板两侧边进行顶压,使其在连续送进过程中产生反方向的变形,完成高频焊接H型钢翼板的连续矫正。
高频焊接H型钢是钢材,在与混凝土、砖、木材等传统材料相比中它的成本显得更多,但在人工、运输等方面,高频焊接H型钢,它的组装可以直接在工厂进行,在施工场地可以直接进行安装,节省工时与成本。
国内人对新事物还无要适应
混凝土一直在我国建造结构中占很大比重,对应它的设计、技术、装修等都更加完善,上手容易。在面对新事物时,很少有人会直接进行尝试,大多数人还是会选择观望,所以即使高频焊接H型钢是大势所趋,但面对转型的风险,它的发展速度将慢些。
我国的自然环境适合高频焊接H型钢
我国土地辽阔,地形丰富,存在着地震与强风的地区较多,而高频焊接H型钢的性能很好,在面对这些灾害时能够更加稳定,较少损失与伤亡。
符合我国发展政策
我国一直致力于绿色发展,而高频焊接H型钢能的符合这一政策。它在施工产地的施工时间短、噪音小、污染少、后续的拆卸与回收都非常方便。而那些传统建材不仅使用易产生粉尘及噪音污染,还不易回收造成污染与浪费。
中国的文化与习俗
中国人在选房时主要关注的便是墙厚不厚,隔不隔音,结不结实等,这些都是在传统结构中总结出来的优点,它并不适宜形容高频焊接H型钢,随着它的发展,人们的选购条件也会随之改变,相信以后高频焊接H型钢会更受欢迎。
防腐涂料对高频焊接H型钢来说意味着什么
高频焊接H型钢截面性能很强但是防腐能力并不是很强,本身不适合用于类似海边等易腐蚀的地方。但是防腐涂料则能明显的提高它的防腐能力,既扩大了它的适用范围,也了它的使用年限。防腐涂料有底漆和面漆,它的颜色丰富,甚至能直接作为建筑的整体颜色,不同颜色的高频焊接H型钢进行搭配也会产生别样的美感,达到了既使用又美观的双重。
防腐涂料是为高频焊接H型钢进行防腐的一种涂料,它可以分为底漆和面漆两种,应用范围广泛,也可根据需求将涂料调成各种颜色,使高频焊接H型钢在达到防腐目的的同时也更加美观。涂料大多由改性羟基丙烯酸树脂、精制颜填料、添加剂、溶剂配制而成。
随着高频焊接H型钢的需求增加,防腐涂料也随之增加。根据的环保政策的要求,高频焊接H型钢防腐涂料会逐渐的向低溶剂、高固体成分的形式进化。这种涂料虽然更加环保但是由于粘度增加,一些之前使用的涂料方法也开始显出不足。若是使用高压无气喷涂施工工艺,这些问题也不复存在。
高压无气喷涂是一种良好的工艺,它拥有着许多特点。
1、高频焊接H型钢的表面质量好
高压无气喷涂机能将高浓度的涂料雾化为细腻的颗粒,能使其均匀的附着在高频焊接H型钢表面,涂层整洁、光滑,这是传统的工艺不能达成的。
2、施工速
喷涂效率在300m2/h以上,这节省了人力。
3、涂层生命
高压无气喷涂采用高压喷射雾化,喷出的颗粒拥有强的动力,使涂层更加紧密,附着力增加,涂层生命。
用途:
火车站雨棚、钢结构厂房、公共建筑、钢结构住宅、机场展馆、轻轨护栏、工业设备支架、温室及养殖场、畜牧场、膜结构及网架结构建筑工程。
高频焊接H型钢力学性能好,抗弯能力强,在承受相同载荷情况下比普通工字钢节约金属10%—15%,建筑上可使结构重量减轻30%—40%,在桥梁上可减轻15%—20%。与热轧H型钢相比,壁轻薄均匀,截面特性更好,优于传统钢型;尺寸精度高、可按要求定制;生产规格更灵活、更,满足用户需求;交货周期短,安装施工方便。
效益分析:
利用高频焊接轻型H型钢材料发展轻钢结构建筑:
1、缩短施工工期30-50%,可加速,节约;
2、增加室内使用面积5%以上,减少了空间损失,比常规建筑降低综合成本约20%;
3、由于结构重量轻,建筑物的基础造价大大降低;
4、制作安装方便,可实现工厂化制作;
5、节约用钢量,与热轧型钢相比,节约用钢量10-30%,社会效益十分显著。