管材在鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)用具有良好的前景,。同時,,由于圓管和方矩管各有特點,各有合理的使用范圍,,使用方矩管作為建筑物立柱比圓管性能更好,。比如在墻角的位置,使用方管可以使建筑面積得到大的有效利用,。因此,,在鋼結(jié)構(gòu)住宅以及高層鋼結(jié)構(gòu)建筑方面,方矩鋼管更有前途,。
目前,,在我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè),,使用圓鋼管比較多,技術(shù)比較成熟,,也有相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和多本應(yīng)用技術(shù)規(guī)程,。在使用圓鋼管時,一些建筑物的重要部件一般要求采用無縫鋼管,,但一方面由于無縫鋼管價格昂貴,,另一方面由于焊管的直徑可以做得較大,管壁也可滿足設(shè)計要求,,大部分建筑構(gòu)件仍采用焊管,。如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一部分使用直縫焊管,一部分使用無縫鋼管,。
我國國內(nèi)生產(chǎn)的方矩管產(chǎn)品較少,,特別是作為高層或大跨度建筑的柱子,壁厚仍達(dá)不到使用要求,,即便是鋼鐵工藝研究所生產(chǎn)的方矩管500mmx500mm,,壁厚也只能達(dá)到19mm,因而廣州新白云機場的候機樓仍采用進(jìn)口的方矩管,。我國在建筑上應(yīng)用較多的仍是箱形梁.其由四塊厚板焊接制成,,壁厚要求也較高,如通常要求壁厚要達(dá)到20mm-60mm,,甚至80mm,、100mm等。2008年奧運會的主場館“鳥巢”的箱形梁,、柱,,厚度一般都為50mm、60mm或80mm,,甚至超過100mm。如果一部分能用方矩管代替,,將帶來顯著的技術(shù)和經(jīng)濟效果國外一些生產(chǎn)企業(yè)由于采用特殊的生產(chǎn)工藝,,已能夠生產(chǎn)大壁厚的方矩管,這種方矩管與箱形梁相比,,可以大大減少焊接工作量,,還能減少因焊接帶來的環(huán)境污染,同時鋼材如抗銹等性能也更有優(yōu)勢,,表面也更為美觀,。
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(一)鋼帶的力學(xué)性能
焊接方矩管常用的鋼種為碳素結(jié)構(gòu)鋼,,主要的牌號有Q195、Q215,、Q235等多種,。鋼帶屈服點和抗拉強度過高,將造成鋼帶的成型困難,,特別是管壁較厚時,,材料的回彈力大,方矩管在焊接時存在較大的變形應(yīng)力,,焊縫容易產(chǎn)生裂縫,。當(dāng)鋼帶的抗拉強度超過635MPa、伸長率低于10%時,,鋼帶在焊接過程中焊縫易產(chǎn)生崩裂,。當(dāng)抗拉強度低于300MPa時,鋼帶在成型過程中由于材質(zhì)偏軟,,表面容易起,。可見,,方矩管材料的力學(xué)性能對焊接質(zhì)量的影響很大,,應(yīng)從材料強度方面對其進(jìn)行有效地控制;
(二)鋼帶表面缺陷
鋼帶表面缺陷常見的有鐮刀彎,、波浪形,、縱剪啃邊等幾種,鐮刀彎和波浪形一般出現(xiàn)在冷軋鋼帶軋制過程中 ,是由壓下量控制不當(dāng)造成的。在方矩管成型過程中,,鐮刀彎和波浪形會引起帶鋼的跑偏或翻轉(zhuǎn),,容易使方矩管焊縫產(chǎn)生搭焊,影響質(zhì)量,。鋼帶的啃邊,,一般出現(xiàn)在縱剪帶上,產(chǎn)生原因是縱剪機圓盤刀刃磨鈍或不鋒利造成的,。由于鋼帶的啃邊,,時時出現(xiàn)局部缺肉,使鋼帶在焊接時易產(chǎn)生裂紋,、裂縫而影響方矩管焊縫質(zhì)量的穩(wěn)定性,;
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對于方矩管的防腐技術(shù)來說,應(yīng)用多的方法是使用涂料。常用防腐涂料有以下十種:
(一)瀝青
瀝青防腐蝕涂料,,原料易得,,價格低廉,常溫能耐稀堿液和稀酸的腐蝕,。漆膜彈性好,,干燥快,常用作防水層,。但瀝青涂料不耐各種和強氧化劑,,并且低溫脆化。現(xiàn)有的定型產(chǎn)品,,如煤焦油瓷漆,、石油瀝青漆、環(huán)氧煤瀝青,,都是改性的瀝青漆,,目的是為了提方矩管高漆膜的硬度、耐溫性,、耐候性和附著力,。
(二)聚氨酯
聚氨酯漆耐酸、耐堿,、耐油,、耐水并且耐磨性也較好。作為防腐蝕涂料,,主要是單組份的濕固化型和雙組份的催化劑固化型及羥基固化型,。為了改善某些性能,常和環(huán)氧樹脂,、瀝青等混合使用,。
(三)過樹脂
過漆是一種較好的涂料,已廣泛地用于化工方矩管道防化工大氣腐蝕,。其缺點是附著力差,,為了提高其附著力,常用環(huán)氧樹脂改性,,取得一定效果,。
(四)富鋅涂料
富鋅涂料防腐蝕原理主要是對鋼鐵材料能起到陰極保護的作用,因此適用于水,、海水,、油、海洋大氣的防腐蝕,。在酸,、堿介質(zhì)中不宜使用,。
(五)氯磺化聚乙烯
氯磺化聚乙烯涂料具有的耐臭氧、耐天候老化性能,,優(yōu)良的耐油,、耐水性能,對強酸,、強堿,、無機鹽等化學(xué)介質(zhì)的耐蝕性也很好,并使方矩管具有柔韌,、耐磨,、耐沖擊的機械性能,具有耐熱,、抗寒,、阻燃、防離子輻射,、附著力好等物理性能,。
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