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钢横梁和钢立柱的焊接问题(二)

2014-02-28 11:12:04 作者: 来源: 我要评论0

第一幕墙网 】 到幕墙的竖向钢桁架(图4)。同样宁夏银川机场候机楼的玻璃幕墙由方钢管横梁和立柱组成的焊接结构支承(图5)。
  不仅大型公共建筑,而且许多高层建筑的幕墙也采用焊接钢结构。天津地铁大厦洞石幕墙高达175m,采用了焊接钢骨架(图6)。中国建筑科学研究院办公楼的观光电梯高90m,处于室外环境,方钢管一通到顶,不分段;梁柱全部焊接;与主体结构也是焊接,整个结构没有一个螺栓(图7、图8)。
上述如此大型、如此复杂的玻璃幕墙钢结构都能采用全焊接,还有什么幕墙钢结构不能焊接呢?
   应该说,幕墙的钢横梁和钢立柱可以采用螺栓或螺钉连接;也可以采用焊缝连接还可以部分节点用螺栓连接,而另外部分节点用焊接。设计者可以根据工程特点和自己的习惯灵活选用。图15为天津中船大厦,花岗岩幕墙高148m,其钢横梁与钢立柱一端为焊接,另一端为螺栓连接。
  7、幕墙规范修订条文已经修改
  规范是成熟经验的总结,只有在工程中广泛采用、技术成熟的内容才能列入规范的条文。因此,总是先有实践,后有规范。实践已经向前推进了,规范就必须进行修订。
  正因为老规范的规定不是为钢结构编制的,许多规定不适用于钢结构。所以修改老的幕墙规范是大势所趋。《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ 102-2003 已经将原规定“横梁应通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接”修改为“横梁可通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接”,意味着钢横梁与钢立柱“可不”用螺栓连接,可以采用焊接。“应”改为“可”,一字之差为幕墙钢结构采用焊接打开了口子。
  目前,JGJ 133 规范修订已进入送审报批阶段,JGJ 102规范已经进行新的修订。修订后的条文将统一表达为:“钢结构可以采用焊缝连接、螺栓或螺钉连接,也可以部分节点采用焊缝连接、部分节点采用螺栓或螺钉连接。焊缝连接的设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017 和《冷弯薄壁型钢结构设计规范》GB 50018 的规定;焊接的施工应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81 的规定。”在规范修订正式颁布之前,可以根据已有的工程实践经验和现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定,在幕墙钢结构中采用焊接。
  8、小结
  1. JGJ 133-2001 第5.6.6 条的规定是针对铝合金型材编制的,不能直接套用到钢结构中。
  2. 焊接是钢结构的基本连接方法,同样也是幕墙钢结构的基本连接方法。幕墙钢结构的设计应遵照《钢结构设计规范》 GB 50017 规定的精神进行。其连接可以采用螺栓、焊缝或者两者在同一工程中混合使用。 
  3. 已建工程的经验和多次振动台试验结果,以及2008年汶川大地震的考验,都表明了幕墙采用焊接钢结构是没有问题的。
    4.目前,许多大型公共建筑和大量的高层建筑的幕墙工程都在采用焊接钢结构。
  5.实践是检验真理的唯一标准,实践已经走在规范的前面。现行规范已经阻碍实践向前发展,产生了许多麻烦。应该尽快完成规范修订的程序,尽快颁布施行。 
  2010年上海世博会的世博轴上有6个玻璃的阳光谷,为高度41.5m、直径90m~97m的大喇叭花,玻璃幕墙和采光顶总面积达31500m2(图8)。采用全焊接方钢管单层网壳结构。三向布置的方钢管杆件30738根,长度1.0m~3.5m,截面高度180mm~550mm;大部分采用焊接箱形6牛腿节点,少量采用实心铸钢6牛腿节点;杆件与节点构件采用全熔透一级焊缝连接(图9、图10)。
  2010年正在施工的北京凤凰传媒中心是一座面包圈形的钢结构(图11),主要承重结构是梯形截面的钢箱梁,为长达200米的空间双曲线(图12),幕墙钢结构为圆钢管爬梯形双曲空间骨架(图13)。幕墙爬梯形钢骨架在工厂预先焊在主结构的梯形截面曲梁上,分段运到工地安装,焊接为整体(图14)。


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