网友群里有讨论工厂钢梁拼接的各种形式,讨论过程中,翻出了很多图集和手册中的各种做法图例。在刷短视频的时候,也看到不少实际工程中的做法。
这些做法着实费了不少功夫,钢梁拼接,在有各种形式选择但又不是很明确的情况下,落到实际工程上时,现场就会结合实际情况进行各自发挥,也就出现了以上各种“乱象”。
下面,我们就展开聊聊这个话题:
H型钢梁什么时候需要拼接,拼接有哪些形式,如何进行选择等。
什么时候需要拼接呢
在遇到以下的具体情况时,H型钢梁可能需要进行拼接:
设计的需要
• 当梁的跨度超过单件钢材的标准长度,一般H型钢出厂的长度为12m。
• 设计优化,采用了变截面的钢梁。
• 梁柱连接节点采用了带有悬挑段的形式。
制造的需要
• 钢厂生产的H型钢长度有限,需要拼接以达到所需长度。
• 制造设备的加工能力限制了单件H型钢的最大尺寸。
• 将大型构件分段制造,有利于提高制造精度、质量控制。
运输的需要
• 公路、铁路或海运对单件构件的长度都有不同的限制条件。
• 运输设备的承载能力也限制了单件构件的重量。
• 也要考虑运输路线的转弯半径、桥梁承载力等因素。
拼接有哪些形式呢,又如何进行选用呢,首先要确定是在哪个场地进行拼接:钢构工厂、还是施工现场?
工厂拼接
在工厂,焊接的条件好,一般都是采用全焊接的形式。只是拼接的位置和焊接工艺略有不同。 这个需要设计校核吗?
一般不需要,翼缘与腹板的拼接焊缝要采用全熔透对接焊缝,焊缝达到一、二类焊缝质量检验等级。
之前有种提法:拼接位置的设置,翼缘和腹板位置最好错开,避免焊缝集中。 并且在不同的图集中给出了一些不同的做法可供选择。
在图集《01SG519》和《15G909-1》中都给出了相同的如下图所示的三种拼接方法。
但是在《01SG519》的升级版《16G519》中,却只保留了一种,这是为何呢?其他两种为什么被舍弃了呢?
考虑篇幅,这里就不展开了,大家如果感兴趣的话,后续再单独写一篇深入聊一聊这个问题。欢迎留言讨论。
现场拼接
全焊拼接形式
• 1 全拼接板焊接
现场采用这种拼接方式的较少。
用拼接板和角焊缝的连接方式,易于拼装,对焊件尺寸的偏差范围要求较宽,但是传力不匀,用料也较多。还有一种优化形式,就是翼缘还是全熔透对接焊,仅是腹板保留了拼接板焊接的方式。
以上两种形式都有一个很重要的问题需要注意:在翼缘与腹板的拼接板之间,要留足焊枪的操作空间。角不应小于30°。
• 2 端板全焊接
用顶板和角焊缝的平接连接,施工简单,对精度要求较高,用于受压构件较好。
栓焊拼接形式
现场普遍选用的拼接形式。这种形式优点比较突出:
• 结合了焊接和螺栓连接的优势,具有一定的可调节性,可以更好地适应现场的安装误差。
• 腹板螺栓辅助安装定位,方便翼缘焊接,提高施工效率和安全性。
• 可以减少焊接变形和残余应力。
• 保证了翼缘上表面的平整性,易于楼承板的搁置。
全栓拼接形式
这种方式国外较多采用,避免了现场高空焊接作业,更省人工,国内则在桥梁中应用较多。
由于安装时,现场严禁用气割扩孔,对构件加工和现场安装的精度要求都很高,而且节点钢材用量更多,房建项目中采用的较少。
小结
钢梁拼接本应是一个标准化的问题,但在实际工程中却变得复杂。各种图集和手册提供了过多的选项,而图例往往只是简单罗列,缺乏详细说明。这导致一线工人在实际工程中难以正确选用拼接方式,因此出现了文章开头照片中各自发挥的情况。
每种拼接方式都有其优缺点和适用场景。随着深入研究、比较和经验积累,是不是可以统一做法,并提供清晰的来龙去脉的指导说明,供一线设计师们方便理解正确使用。 这样不仅更加合理,还能避免实际工程中出现更多混乱现象。
参考资料:《钢结构设计手册上册(第四版)》、《钢结构连接节点设计手册(第五版)》、《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》01SG519(旧)16G519(新)、《钢结构连接施工图示(焊接连接)》15G909-1
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