鲁班人[ Ben's Blog]

-专注于建筑钢结构技术的发展与应用

冷弯矩形管的成型工艺

一个工程上用到了大量的矩形截面柱,施工单位为了减小工厂焊接量建议用成品的冷弯矩形管来代替,以前虽在加工厂呆过可对这方面的制作工艺也是一知半解,今天查一点儿资料,特总结一下冷弯矩形管的相关知识。

目前常见的冷弯矩形管多是辊式成型,有两种成型工艺:
(1)“先圆后方”,间接成型:顾名思义是在高频电阻焊机组生产圆管工艺的基础上, 在定径机上增设矩形孔型轧辊, 使圆形焊管冷加工成矩形焊管,需要进行两次冷弯成型过程;
(2)直接成型:指将热轧卷板直接变形成矩形管,相对间接成型来说减少一次冷弯成型过程。

  由于成型工艺的不同,两种方法生产出来的矩形管的性能就会有所差别,“先圆后方”由于是二次成型,在钢材的冷作硬化作用下,材料的屈服极限将会有所提高(《冷弯薄壁钢结构规范》中对于这种型钢设计时还有一个强度提高系数),但相应的其伸长率会下降;而直接成型工艺相对来讲得到的钢材材性和母材较为接近。下面是从一篇论文中截取的力学性能和屈强比对比。

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钢结构相关标准目录

  记得以前的领导这么说过:工程上没有解决不了问题,也没有找不到依据的设计,建筑工程中找不到相关规定的问题,也许在别的行业的标准中已经有所规定了,只是我们还不了解罢了。经过这一年多来的设计工作,偶越来越从这句话中体会到了解标准的重要性。网上发现一个总结的比较全面的钢结构相关标准,特收藏于此,并会不时更新,如有些标准已经有了新版本,还请各位不吝提醒。

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青岛火车站的站台雨篷

  今年十一借长假机会去了趟青岛,第一回从北京南站做火车,还误了点儿,好在旅途还算愉快。从北京南站坐动车组6个多小时即可到达青岛,现有的青岛站依海而建,出站没走几步即可看到海景,不禁让人感叹现在的交通之便利啊。现分享一下返程时拍的青岛火车站站台雨篷,结构体系还是非常清晰的,有了这个站台雨篷,让现有青岛站感觉很是气派(虽然它的规模不算大)。

图1:网上找到的青岛站全貌模型

图2:站台内面

单层柱面网壳由十字交叉的斜拱和两边的边桁架支撑于两边立柱顶,主拱的根部可能由于弯矩较大做成了平面管桁架形式,如图3和图4。

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北京南站的钢结构(二)

  接上一篇,这回重点看看北京南站中央大厅部分的侧面幕墙结构。

  北京南站的侧面幕墙荷载主要是靠图1所示的鱼腹式平面桁架传递给顶部屋面结构和底部混凝土楼板。为了增加平面桁架的侧向稳定性,在鱼腹式桁架的中部还设了平面外支撑(圆管截面)。这种幕墙结构在公共建筑(如机场、火车站等)中用得很多,其实就是一根简支梁,中间弯矩最大,因此做得厚一些,就成了鱼腹式,做成桁架后显得很轻巧、通透,这种建筑设计时建筑师一般很忌讳在柱间设斜撑,如果按照一般工业厂房那种结构来加支撑的话,整体建筑的效果就会大打折扣。因此,这种结构水平荷载的传递只能靠屋面结构(建筑装修包裹起来那部分)了。

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北京南站的钢结构(一)

  五一那天路过南站,受徐珂兄的这篇文章的启发(因为光看徐珂的照片,偶还是有很多不清楚的地方),专门进站考察了一把。感觉收获不小,不仅对南站的整体结构有了一点儿直观的认识,而且还遇到了和最近所做工程相似的幕墙结构处理方法,算是意外收获。

  北京南站目前的周边进出还不是很方便,设计规划中的正门好像还没有“外露”出来,因此比较难找到入口,好在偶运气不错从开阳桥那边问了个人上了那个临时摆渡车。刚进站的时候第一感觉是大,没办法,钢结构建筑就是要有这种气派,设施也很完善,什么麦当劳、肯得基、上岛咖啡等一应具全,现代得像是个飞机场,其实机场也不过如此。功能设计上,南站和北京西客站的最大不同就是候车大厅是开放式的,不分那么多候车厅,全在二楼的中央,去往不同地方的乘客可以在不同的站台口附近等候,检票后下到一层应该就是火车站台了。

  北京南站的候车大厅我猜测的结构形式可能是桁架或者局部网架结构,中央部分由于要采用采光板,所以只有纵横向的主桁架(或次桁架)通过,但如果没有侧向支撑这种单榀的结构侧向刚度将会是很弱的,故很可能在两个边跨内桁架设置了支撑体系或者干脆就是一个网架(如图1)。另外两个部分是站台雨篷,由于偶这次没有买票进站,帮而只能在外面瞅瞅,只能看到一些大概的情况,总的来说应该是单层的H型钢曲梁屋面,柱子大量采用了A字型的钢柱,很粗犷的感觉。

图1:(偶在这儿看了半天了,这个mm老是不走,没办法只能照上了,呵呵)
南站剖面

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钢结构连接与节点设计概论

  花了一周时间做的关于节点设计的讲义,用于给公司深化人员培训,借此机会好好把大学里学的那点基础知识温习了一遍,呵呵。分享一下,如有不写得不对的地方,请指正。

下载:钢结构连接与接点设计概论.pdf

P.S. 推荐一个在线文档阅读网站:iPaper,flash做的,支持目前常见的文件格式(像doc,pdf,ppt和openoffice等),关键是打开文件非常之快,而且可以自由嵌入到自己的网站。偶这个讲义用iPaper观看的话,请点击这里吧*_*

国家体育场官方网站上线

  由搜狐承建的国家体育场(鸟巢)官方网站(www.n-s.cn)于圣诞前夕上线。网站现只支持中文和英文两咱语言,使用了大量的Flash技术展示了国家体育场的设计和建设过程,估计随着奥运的临近,此网站将成为全球网民关注的热点。

   据报道,还有一个什么完全由“鸟巢”剩钢铸造的1:100模型也开卖了。不知卖多少钱,不过拿”采用鸟巢建设剩余钢材“来当宣传也未免有点儿抄作了,鸟 巢剩下的钢和其它钢有什么不一样?放在铸炉里一化都是一样的化学成分,再说钢结构加工企业还会专门留一些构件让他们做收藏品?怕是早就当成废料卖成钱了。

访问:国家体育场官方 | 建设过程演示

展会信息

预告下周的一个钢结构展会信息:2007中国(北京)国际建筑钢结构展览会

日期:2007年7月11-13日
地点:中国国际展览中心

展会网址:http://www.icsse.cn

期间将举办一些研讨活动,主要内容如下:
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亲历鸟巢安装现场

画过不少的鸟巢图纸,这么近近距离的“接触”还是第一次。当水立方和鸟巢同时出现在偶眼前,当时的第一感觉是:没有想像中那么壮观啊!现在想想,之所以当时有那样的感觉,可能电视上效果图看多了,真到了身临其境时反而不能第一时间感觉到自己的“渺小”了。



关于欧标钢材的一些资料

  工作需要,在网上查了一些关于欧标钢材的资料,整理出来:

  欧洲标准目录
  欧标牌号说明常用非合金结构钢力学性能及化学性能

  中西钢材牌号对比(自已整理)

  P.S 大部分来自欧洲最大的钢铁公司阿塞洛的网站,感觉国外在这些标准方面的确做得很好,生产企业在自己的网站上也提供了比较全面的产品信息(包括规格和参考标准),而国内大部份钢铁公司的网站上都找不到详细的钢材规格,差距是显而易见的。
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