江蘇杰達鋼結構工程有限公司
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杰達拱形彩鋼結構具有施工速度快、用料省、跨越能力大、防水防腐性好、色澤艷麗、造型美等諸多優(yōu)點。目前吉安拱形彩鋼瓦廠房拱形彩鋼瓦可實現(xiàn)很大跨度為40m,而所用的鋼板厚僅為1.5mm,用鋼量約為22kg/m2。由于在制作、安裝過程中的各個環(huán)節(jié)均通過機械操作完成,因而施工速度非常快,一般情況下一個臺班可制作安裝500~800m2拱形彩鋼,1萬m2的拱形彩鋼結構可在20天內完成。這種結構艷麗的色彩來源于材料的彩色涂層,同一建筑可選用多種顏色的彩板進行組合。因受結構成型工藝的制約,這種結構主要為圓弧外形,但與國內常見的平屋頂及人字形屋頂相比不失為一種新的變化。另外不同曲率的圓弧,以及對圓弧拱殼進行切割或相貫處理,可實現(xiàn)更為優(yōu)美的建筑造型。
江蘇鋼結構的性能指標
1、強度
鋼材無梁拱的強度指標由彈性極限σe,屈服極限σy,和抗拉極限σu,設計時以鋼材的屈服強度為基礎,江蘇鋼結構屈服強度高可以減輕結構的自重,節(jié)省鋼材,降低造價??估瓘姸?sigma;u即是鋼材破壞前所能承受的鹽城鋼結構大應力,此時的結構因塑性變形很大而失去使用性能,但結構變形大而不垮,滿足結構抵抗罕遇地震時的要求。‘σu/σy值的大小,可以看作鋼材強度儲備的參數。
2、塑性
鋼材的塑性一般指應力超過屈服點后,具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率δ和斷面收縮率ψ。
3、冷彎性能
鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產生塑性變形時對產生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實驗來檢驗鋼材承受規(guī)定彎曲程度的彎曲變形性能。
4、沖擊韌性
鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下,斷裂過程中吸收機械動能的一種能力,是衡量鋼材抵抗沖擊荷裁作用,可能因低溫、應力集中,而導致脆性斷裂的一項機械性能。一般通過標準試件的沖擊試驗來獲得鋼材的沖擊韌性指標。
5、焊接性能
鋼材的焊接性能是指在—定的焊接工藝條件下,獲得性能良好的焊接接頭。焊接性能可分為焊接過程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能兩種。焊接過程中的焊接性能是指焊接過程中焊縫及焊縫附近金屬不產生熱裂紋或冷卻不產生冷卻收縮裂紋的敏感性。焊接性能好,是指在一定焊接工藝條件下,焊縫金屬和附近母材均不產生裂紋。使用性能上的焊接性能是指焊縫處的沖擊韌性和熱影響區(qū)內延性性能,要求焊縫及熱影響區(qū)內鋼材的力學性能不低于母材的力學性能。我國采用焊接過程的焊接性能試驗方法,也采用使用性使用性質上的焊接性能試驗方法。
6、耐久性
影響鋼材耐久性的因素很多。首先是鋼材的耐腐蝕性差,必須采取防護措施,防止江蘇鋼結構鋼材腐蝕生銹。防護措施有:定期對鋼材油漆維護,采用鍍鋅鋼材,在有酸,堿,鹽城鋼結構鹽等強腐蝕介質條件下,采用特殊防護措施,如海洋平臺結構采用“陽極保護”措施防止導管架腐蝕,在導管架上固定上鋅錠,海水電解質會自動先腐蝕鋅錠,從而達到保護鋼導管架的功能。其次由于鋼材在高溫和長期荷載作用下,其破壞強度比短期強度降低較多,故對長期高溫作用下的鋼材,要測定持久強度。鋼材隨時間推移會自動變硬、變脆、即“時效”現(xiàn)象。對低溫荷載作用下的鋼材要檢驗其沖擊韌性。
但也應該看到吉安拱形彩鋼瓦廠房拱形彩鋼瓦結構也有其自身難以克服的缺點,如造型單一、截面形式固定等。另外從結構受力角度來看,這種結構的圓弧外形并非理想形式,因為常規(guī)荷載作用下,圓弧拱軸不是受力很合理的拱軸;對于一定特定的成型設備而言,只能軋制截面形式一定的一種槽板。這種結構沿整個跨度方向是等截面的,從受力角度看這也是不合理的。另外由于采用一定材料及一定板型的一定跨度的拱形彩鋼,其承載力取決于拱高和鋼板厚度,而研究表明在常用的鋼板厚度及拱高范圍內,變化這兩個參數對提高結構承載力的意義并不大,因此對于荷載較大或跨度較大的建筑,這種結構留給設計人員可供選擇的余地很小。
金屬波紋鋼屋蓋的由來:在上個世紀40年代,美國的一些結構師們從自然界植物表皮紋理的結構造型中受到啟發(fā),開始尋求用極薄的材料通過波紋加勁,從而鹽城鋼結構作成較大跨度拱形屋頂結構的方法。他們以薄鋼板為材料,建立力學模型,在理論上分析出合理的結構形式。在實現(xiàn)這種結構的道路上,結構師與機械師走到了一起,結構構造要求指引著機械師研制出了能生產帶波紋薄壁結構的機組,這便是金屬拱形屋頂成型機。
1955年,美國將這種屋頂用于軍事(戰(zhàn)斗機庫、營房等)。低廉的造價,神奇的施工速度、良好的施工效果使金屬波紋鋼屋蓋吸引了越來越多的研究者和范圍越來越廣的用戶。拱形屋面發(fā)展的很快,特別是計算機數控的引入更使金屬拱形屋頂這無梁拱的設計制作簡便快速。但是由于種種原因(如經濟等),這種結構的科研及成型機組的研制、生產僅限于美國、英國等國的幾家大公司(如美國的MIC公司)。
所以國際上無梁拱的市場亦為這幾家公司壟斷。這對于拱形屋面的發(fā)展及進一步普及推廣極為不利。 我國于上個世紀80年代末曾派員到美國進行考察,但完全引進國外技術難度很大:首先是拱形彩鋼設備造價極為昂貴;其次,國外技術沒有考慮到我國的綜合技術水準(如材料、荷載等)。而且在結構分析的關鍵技術上,國外還是有所保留的。
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