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山東泰安方管鋼結(jié)構(gòu)示范住宅工程對(duì)冷彎型鋼(主要是方矩管)在鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用得出兩個(gè)啟示: 一是大規(guī)格冷彎方矩管市癡間較大,鋼結(jié)構(gòu)住宅的合理層數(shù)為10~18層,這樣的中高層結(jié)構(gòu)也對(duì)冷彎方矩管的規(guī)格有一定要求。二是方鋼管較圓鋼管有明顯優(yōu)勢(shì),原因有三:其一,同樣邊長(zhǎng)和直徑的方、圓管,方管的承載力和抗震性能更佳,根據(jù)天津某大學(xué)對(duì)三層二跨方管和圓管砼柱框架進(jìn)行的試驗(yàn),方管柱邊長(zhǎng)150mm,圓管直徑150mm,試驗(yàn)結(jié)果前者抗側(cè)力屈服承載力和極限承載力較后者高出80%,抗震性能指標(biāo)約為后者的兩倍;其二,方管施工更方便。鋼結(jié)構(gòu)住宅的圓管砼柱一般還需進(jìn)一步施工,將圓鋼管型截面改為方型;其三,采用圓管砼柱,與梁的連接較難處理。我國(guó)未來的鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)中,冷彎方矩形管將占重要的份額。



圓管成型的方式稱為彎曲,焊接方管成型的方式便稱為彎折。鋼爵上海方管專家方管彎折成型有2種基本方法:實(shí)彎焊接方管和空彎焊接方管。山東泰安實(shí)彎方管,顧名思義是壓實(shí)了彎折方管,實(shí)彎焊接方管時(shí)內(nèi)外輥與管坯內(nèi)外壁雙向壓實(shí)。實(shí)彎方管的優(yōu)點(diǎn)是反彈小,方管成型準(zhǔn)確,而且只要輥型準(zhǔn)確,方管內(nèi)角成型的R比較準(zhǔn)確。實(shí)彎方管的缺點(diǎn)是有拉伸、減薄效應(yīng)。 ,實(shí)彎方管會(huì)使方管彎折處產(chǎn)生拉伸,方管拉伸效應(yīng)使彎折線縱向的長(zhǎng)度縮短;第二,實(shí)彎方管彎折處金屬會(huì)因拉伸而變薄??諒澐焦苁峭ㄟ^外輥與方管管坯外壁的單向接觸形成方管彎矩使帶料彎折,空彎焊接方管會(huì)使彎折線產(chǎn)生壓縮,壓縮效應(yīng)使彎折線縱向伸長(zhǎng),彎折處金屬出現(xiàn)堆積變厚,這就是空彎的壓縮、增厚效應(yīng)??諒澋膬?yōu)點(diǎn)是可以在無法進(jìn)行實(shí)彎時(shí)進(jìn)行邊長(zhǎng)的彎折,比如方矩管的上邊、側(cè)邊同步彎折和精整??諒澓附臃焦苓€可以彎折R<0.2t的內(nèi)角而不致管壁發(fā)生斷裂??諒澓附臃焦艿娜秉c(diǎn)是方矩管在上邊、側(cè)邊同步空彎時(shí),由于上輥和下輥同時(shí)產(chǎn)生壓力,方管成型力容易超越臨界點(diǎn),造成方管邊部失穩(wěn)內(nèi)凹,并且也會(huì)影響到機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行和焊接方管成型質(zhì)量。這也是方矩管和圓管空彎成型時(shí)不同的特點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中,這兩種基本方法,在方矩管成型中應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品需要配置到合理的工藝位置。應(yīng)注意實(shí)彎焊接方管成型的拉伸/減薄效應(yīng)和空彎方管成型的壓縮/增厚效應(yīng)對(duì)于方管產(chǎn)品質(zhì)量的影響,否則將導(dǎo)致方矩管成型時(shí)側(cè)邊內(nèi)凹,成品方管縱向翹曲,而且難以矯直。




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山東泰安Q345鋼是老牌號(hào)的14MnNb、12MnV、16MnRE、16Mn、18Nb、等多種鋼材的替代,而并非僅替代16Mn一種鋼材。在化學(xué)成分上,16Mn無縫方管與Q345無縫方管也不盡相同。更重要的是兩種鋼材按屈服強(qiáng)度的不同而進(jìn)行的厚度分組尺寸存在較大差異,而這必將引起某些厚度的材料的許用應(yīng)力的變化。因此,簡(jiǎn)單地將16Mn鋼的許用應(yīng)力套用在Q345鋼上是不合適的,而應(yīng)根據(jù)新的鋼材厚度分組尺寸重新確定許用應(yīng)力。 山東泰安Q345無縫方管的主要組成元素比例與16Mn鋼基本相同,區(qū)別是增加了Ti、Nb、V微量合金元素。少量的Ti、V、Nb合金元素能細(xì)化晶粒,提高鋼的韌性,鋼的綜合機(jī)械性能得到較大提高。也正因?yàn)槿绱?,鋼板的厚度才可以做得更大一些。因此,Q345無縫方管的綜合機(jī)械性能應(yīng)當(dāng)優(yōu)于16mn無縫方管,特別是它的低溫性能更是16mn無縫方管所不具備的,Q345無縫方管的許用應(yīng)力略高于16mn無縫方管。




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