张新江
中铁建工集团建筑安装有限公司 北京 100070
【摘要】 当前我国经济高速发展,钢材用量越来越大,合理选择钢材的截面形式对钢材的用量大小起到关键作用,在钢结构的构件截面选择时选用高频焊接H型钢代替热轧形式,能有效节省钢材。
【关键词】H型钢;高频焊接;辅梁
钢结构应用于建筑的各个领域,用量越来越大,钢结构构件选用何种截面形式对钢结构用量有很大影响,高频焊接H型钢替代传统形式的热轧H型钢,能够节省钢材,方便施工。
1、工业厂房辅梁现状
目前工业厂房的辅梁(给某专业用于吊挂或支撑的钢梁)主要采用热轧H型钢,很少采用高频焊接H型钢。普遍认为热轧H型钢采购方便,但是忽视用钢量和利用率。使用热轧H型钢不但用钢量比较大,利用率也不高,会产生很高比例的废料。
2、高频焊接H型钢优点
2.1截面形式灵活
可以根据需要,选用合适的截面形式,腹板和翼缘板的厚度可以根据需要选择合适的厚度(上下翼缘板可以不等厚)。选择性比较大。钢板最薄可采用2.3mm,解决了其他焊接形式难以控制的薄规格生产,大幅度节约钢材。
2.2加工方便
可以根据实际尺寸在工厂定制。高频焊H型钢加工厂加工速度快,规格更换方便。加工精度高,定尺加工,基本没有损耗率。生产过程中受设备条件限制少,连续生产能力强。加工厂可以形成规模生产。
2.2造价低
高频焊接H型钢与热轧H型钢相比较,重量轻、壁厚薄、造价低。在使用过程中可以降低造价。
3、高频焊接H型钢在厂房辅梁中应用
3.1项目基本情况
在某汽车涂装车间项目,局部三层,首层层高8米、局部层高18米、二层层高10米,三层层高6米。桁架跨度在9米到18米不等,桁架高度在1米到2米,桁架间距为3.5米到6米。桁架上下弦杆、腹杆均为H型钢。
3.2辅梁设计图纸
辅梁为辅助钢梁,主要作用是用于后期管道的支撑架或管道的吊点。辅梁设计为热轧H型钢。截面形式150*150*7*10mm,重量为31.9kg/m。辅梁的布置形式垂直与桁架,辅梁两端焊接钢板与桁架下弦杆采用螺栓连接。节点形式如下:
3.3辅梁图纸深化
3.3.1选型分析
(1)截面形式
原图纸为150*150*7*10mm的热轧H型钢。保持翼缘板和腹板尺寸不变,拟选用150*150*4.5*6mm的高频焊H型钢。
(2)重量对比
热轧H型钢。截面形式150*150*7*10mm,重量为31.9kg/m。高频焊接H型钢截面形式150*150*4.5*6mm,重量为19kg/m。
(3)材料利用率
如果采用热轧H型钢,辅梁长度不等,热轧H型钢为定尺,辅梁尺寸长度不等,一根热轧H型钢下料会有短头产生,不能够充分利用,由于辅梁不能出现接头,因此废料比例较高。
选用高频焊接H型钢,可以直接在厂家根据辅梁尺寸定加工,不存在料头,没有废料产生。到厂家考察,高频焊设备先进,产能充足。
3.3.2力学计算
根据辅梁选型,报给原设计单位,重新计算。最不利处的辅梁满足受力要求。同意选型截面替换原设计截面。
3.3.3最终选型
通过原设计单位计算后,项目最终确定150*150*4.5*6mm的高频焊接H型钢为辅梁的截面形式。
3.4效益分析
热轧H型钢。截面形式150*150*7*10mm,重量为31.9kg/m。高频焊接H型钢截面形式150*150*4.5*6mm,重量为19kg/m。高频焊接H型重量降低了40.43%。材料费节省了40.43%。大大降低了成本。取得了良好的经济效益。
在施过程中辅梁的长度在3.5米到6米。重量由111.65kg到191.4kg减少到66.5kg到114kg。大大降低了施工难度,提高了施工效率。辅梁施工总根数在3000根左右。施工人数不变的情况下计划工期在1个半月。实际施工不到1个月全部完成。
【结语】
在汽车厂房的设计及施工中,在截面形式不变的情况下,辅梁尽可能选用高频焊接H型,可以节省钢材,提高钢材利用率,提高施工速度,节省费用。
【参考文献】
[1]张发.高频焊技术的发展与应用研究[J]-《内蒙古石油化工》2010(036)024