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      輕鋼結構廠房中蜂窩梁的設計應用
      編輯:山東雙天金屬制品有限公司   時間:2021-08-23

        在輕鋼結構廠房的建設中,利用現有熱軋工字鋼和H型鋼對腹板進行各圖形的切割及拼焊可獲得比原型鋼承載力高15%~25%的蜂窩梁。由于軋制的原因,工字鋼與H型鋼的腹板厚度過大,約為高度的1/65~1/50,出于充分發揮腹板材料潛力的目的因此誕生了蜂窩梁,運用自動切割機進行切割為不同的圖形,可以拼焊成各式蜂窩梁結構。蜂窩梁比原鋼梁增加高約50%,腹板厚度降至梁高的1/95~175,由于有蜂孔,其腹板可少用材料35%~40%。蜂窩梁可比軋制工字鋼節材約20%~30%,降低造價10%~18%,比焊接工字鋼減少制造勞動量25%~35%。

        為了提高蜂窩梁承載力,可在腹板間加焊拼板以增加梁高,為了降低孔角處應力集中,可用曲線切割腹板,應力集中幅值可下降70%~80%。上述兩種梁不宜有集中荷載作用,因為集中荷載作用在孔區范圍內,梁承載力下降10%。因此又出現錯孔蜂窩梁形式,適用于均布和集中荷載,但腹板切割工藝麻煩。

        蜂窩梁能夠設成變高度,進一步增加了經濟效益。于中心線呈角度的切割腹板可以做成為雙坡變截面梁,沿著腹板弧線形進行切割并且藉外力頂合兩半之后焊接,可以獲得梭形的變截面梁。于兩半間進行加焊拼板可增加梁高,增進了承載力;也可以用一半切割的H型鋼組焊成梁,適應不同需要。由于切割后型材的兩半分離,所以可將不同鋼材的兩半組焊成強度不同的截面,以滿足不同跨段的內力峰值、局部穩定性等條件對截面強度的要求。

        蜂窩梁除在輕鋼結構廠房支座及較大集中荷載處設置橫向加設勁肋外,一般不需設加勁肋,屋面板及檁條皆可置于梁的實腹處,蜂窩梁可用于12~18m的檁條、屋架梁、托架梁、工作平臺梁、吊重小車梁等位置處,及其剛架、拱架等結構的梁柱上。如若原型鋼的尺寸較大,則進行組焊后的蜂窩梁的承載力及跨度也隨之加大。

        市場內外早在上世紀5060年代對蜂窩梁進行過研究,國外已建有不少蜂窩梁結構的工程,不但投資節省,而且造型美觀。蜂窩梁加工制造的工藝效率與良好技術性是推進這種結構的關鍵。在專項化模具上對梁進行自動化切割與自動化焊接才能使產品批量流水生產并實現商品化。市場內外一些輕鋼結構廠房廠商已經掌握了建設關鍵技術,不存在推廣使用蜂窩梁結構的技術障礙。

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