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鋼橫梁和鋼立柱的焊接問題(二)

2014-02-28 11:12:04 作者: 來源: 我要評(píng)論2

第一幕墻網(wǎng) 】 到幕墻的豎向鋼桁架(圖4)。同樣寧夏銀川機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓的玻璃幕墻由方鋼管橫梁和立柱組成的焊接結(jié)構(gòu)支承(圖5)。
  不僅大型公共建筑,而且許多高層建筑的幕墻也采用焊接鋼結(jié)構(gòu)。天津地鐵大廈洞石幕墻高達(dá)175m,采用了焊接鋼骨架(圖6)。中國(guó)建筑科學(xué)研究院辦公樓的觀光電梯高90m,處于室外環(huán)境,方鋼管一通到頂,不分段;梁柱全部焊接;與主體結(jié)構(gòu)也是焊接,整個(gè)結(jié)構(gòu)沒有一個(gè)螺栓(圖7、圖8)。
上述如此大型、如此復(fù)雜的玻璃幕墻鋼結(jié)構(gòu)都能采用全焊接,還有什么幕墻鋼結(jié)構(gòu)不能焊接呢?
   應(yīng)該說,幕墻的鋼橫梁和鋼立柱可以采用螺栓或螺釘連接;也可以采用焊縫連接還可以部分節(jié)點(diǎn)用螺栓連接,而另外部分節(jié)點(diǎn)用焊接。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)工程特點(diǎn)和自己的習(xí)慣靈活選用。圖15為天津中船大廈,花崗巖幕墻高148m,其鋼橫梁與鋼立柱一端為焊接,另一端為螺栓連接。
  7、幕墻規(guī)范修訂條文已經(jīng)修改
  規(guī)范是成熟經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),只有在工程中廣泛采用、技術(shù)成熟的內(nèi)容才能列入規(guī)范的條文。因此,總是先有實(shí)踐,后有規(guī)范。實(shí)踐已經(jīng)向前推進(jìn)了,規(guī)范就必須進(jìn)行修訂。
  正因?yàn)槔弦?guī)范的規(guī)定不是為鋼結(jié)構(gòu)編制的,許多規(guī)定不適用于鋼結(jié)構(gòu)。所以修改老的幕墻規(guī)范是大勢(shì)所趨!恫A粔こ碳夹g(shù)規(guī)范》 JGJ 102-2003 已經(jīng)將原規(guī)定“橫梁應(yīng)通過角碼、螺釘或螺栓與立柱連接”修改為“橫梁可通過角碼、螺釘或螺栓與立柱連接”,意味著鋼橫梁與鋼立柱“可不”用螺栓連接,可以采用焊接!皯(yīng)”改為“可”,一字之差為幕墻鋼結(jié)構(gòu)采用焊接打開了口子。
  目前,JGJ 133 規(guī)范修訂已進(jìn)入送審報(bào)批階段,JGJ 102規(guī)范已經(jīng)進(jìn)行新的修訂。修訂后的條文將統(tǒng)一表達(dá)為:“鋼結(jié)構(gòu)可以采用焊縫連接、螺栓或螺釘連接,也可以部分節(jié)點(diǎn)采用焊縫連接、部分節(jié)點(diǎn)采用螺栓或螺釘連接。焊縫連接的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017 和《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50018 的規(guī)定;焊接的施工應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ 81 的規(guī)定!痹谝(guī)范修訂正式頒布之前,可以根據(jù)已有的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017的規(guī)定,在幕墻鋼結(jié)構(gòu)中采用焊接。
  8、小結(jié)
  1. JGJ 133-2001 第5.6.6 條的規(guī)定是針對(duì)鋁合金型材編制的,不能直接套用到鋼結(jié)構(gòu)中。
  2. 焊接是鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方法,同樣也是幕墻鋼結(jié)構(gòu)的基本連接方法。幕墻鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50017 規(guī)定的精神進(jìn)行。其連接可以采用螺栓、焊縫或者兩者在同一工程中混合使用。 
  3. 已建工程的經(jīng)驗(yàn)和多次振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果,以及2008年汶川大地震的考驗(yàn),都表明了幕墻采用焊接鋼結(jié)構(gòu)是沒有問題的。
    4.目前,許多大型公共建筑和大量的高層建筑的幕墻工程都在采用焊接鋼結(jié)構(gòu)。
  5.實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)踐已經(jīng)走在規(guī)范的前面,F(xiàn)行規(guī)范已經(jīng)阻礙實(shí)踐向前發(fā)展,產(chǎn)生了許多麻煩。應(yīng)該盡快完成規(guī)范修訂的程序,盡快頒布施行。 
  2010年上海世博會(huì)的世博軸上有6個(gè)玻璃的陽光谷,為高度41.5m、直徑90m~97m的大喇叭花,玻璃幕墻和采光頂總面積達(dá)31500m2(圖8)。采用全焊接方鋼管單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。三向布置的方鋼管桿件30738根,長(zhǎng)度1.0m~3.5m,截面高度180mm~550mm;大部分采用焊接箱形6牛腿節(jié)點(diǎn),少量采用實(shí)心鑄鋼6牛腿節(jié)點(diǎn);桿件與節(jié)點(diǎn)構(gòu)件采用全熔透一級(jí)焊縫連接(圖9、圖10)。
  2010年正在施工的北京鳳凰傳媒中心是一座面包圈形的鋼結(jié)構(gòu)(圖11),主要承重結(jié)構(gòu)是梯形截面的鋼箱梁,為長(zhǎng)達(dá)200米的空間雙曲線(圖12),幕墻鋼結(jié)構(gòu)為圓鋼管爬梯形雙曲空間骨架(圖13)。幕墻爬梯形鋼骨架在工廠預(yù)先焊在主結(jié)構(gòu)的梯形截面曲梁上,分段運(yùn)到工地安裝,焊接為整體(圖14)。


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