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    【文章】国内彩钢压瓦机技术发展概述 彩钢压瓦机轻钢建筑的轻型化技术总结

    发布时间 : 2018-03-20

    来源:http://www.btjbywj.com/news/443.html

    生活中的很多行业的发展与840-900双层9排7排压瓦机都是离不开的,有时候一些不起眼的因素都可能导致很大的差距,比如之前提过的彩钢双层压瓦机,今天我们就来了解一下“国内彩钢压瓦机技术发展概述 彩钢压瓦机轻钢建筑的轻型化技术总结”。

    【文章】国内彩钢压瓦机技术发展概述 彩钢压瓦机轻钢建筑的轻型化技术总结

      我国对冷弯成型理论的研究起步比较晚,但也取得了较大的成就。北京利一技大学的朱书栋等对冷弯成型的基本理论进行了全面的研究,得到了冷弯过程中的四种基本变形方式的应力应变表达式和变形功的数学表达式,对冷弯型钢的孔型设计和生产有着普遍的指导意义。北方交通大学的张乐乐等采用基于更新拉格朗日法(UL法)的弹塑性大变形样条法,结合流动模型,分析并模拟了普通槽钢成型过程中变形带材的位移场、应变场和应力场,对具体的设计、生产有重要的指导意义。

      另外,20世纪80年代初期北京利一技大学金属压力加工系与广州异型钢材厂合作,在国内最先开展彩钢压瓦机CARD技术的研究。自80年代中期以来上海钢铁工艺研究所、东北大学、北京冶金设备研究院等多家单位陆续开始了这方面的研究工作。

      北京利一技大学压力加工系除了开发过传统的冷弯CARD软件外,近年来还开发了冷弯CARD柔性系统、冷弯CARD专家系统。柔性系统(FlexibleSystem)是目前制造业的研究热点。但是,正式提出把冷弯生产作为柔性系统,在理论和实践上尽可能节省工具、成本,减少换辊次数和时间,提高生产率,在国内是第一次。使用柔性系统针对内外卷边槽钢、方矩管、圆管等多规格简单断面产品设计可取得非常好的轧辊共用性,绝大部分轧辊都可以由原有的辊片组合而成,所需新加工的轧辊不超过总量的10%。

      把人工智能技术应用到冷弯领域同样也是全新的概念。利用专家系统来进行冷弯工具设计,将使设计工作大大简化,效率明显提高,尤其对复杂断面的产品更为适用。目前己开发出的专家系统可对任意断面形状产品进行工具设计,其具备两大功能:一是确定坯料一在成型过程中每道次的变形形状,即辊花图;一是根据己确定的辊花图进行配辊,产生轧辊的工程图纸。

      目前,国内有一些生产冷弯型钢的厂家,己经购买了彩钢压瓦机COPRA软件,由北方工业大学从德国dataM公司引进COPRA软件的技术提供支持,并结合国内厂家实际情况,进行相应的改进,达到满足一些厂家的生产需要的目的。例如:2001年9月,石家庄轴承设备股份有限公司通过北方工业大学从德国dataM公司购买了轧辊孔型设计软件COPRA15ForAutoCAD2000,该软件能够进行圆管、异型管、冷弯型钢等多种轧辊孔型设计,具有设计周期短,工作效率高,失误少的特点彩钢压瓦机,国内彩钢压瓦机技术发展概述取得了良好的经济效益。

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      一、新材料新工艺

      1、构件截面设计与成型

      在彩钢压瓦机轻钢建筑中,提高钢构件的承载力不是靠简单地增加材料的重量,而是通过合理的截面设计,充分利用材料的潜能来达到的。各种型钢的特征截面上,材料总是尽可能远离中性轴,以增大截面的抗弯和抗扭模量。先进的单面焊接技术可以使主结构部件设计得更薄。

      在次结构中大量采用了冷弯薄壁型钢。新型高强度镀铝锌钢板加高效防腐涂层的冷弯型钢(板)的厚度,可以做到1.5mm而同时保证其抗腐蚀性能。薄壁钢构件的冷弯效应提高材料的力学性能,同时,冷弯成型方式灵活,可依据需要设计出材料最优分布的合理截面形状。例如,同样截面面积的冷弯型钢相比热轧型钢,回转半径可增大50%以上,惯性矩和面积矩可增大约50%~180%。

      2、高强度低合金结构钢

      新的高强度低合金结构钢的开发与使用进一步减轻了各种钢构件的重量。现有Q235,Q345,Q390(《低合金高强度结构钢》(GB/T1591))等牌号的钢材可供选用。其中,Q235,Q345应用的较多,Q345,Q390可结合16Mn,15MnV钢的工程实践经验使用。国外已经开始采用抗拉强度为365MPa的钢材制作包括压型薄钢面板在内的各种构件,国内已有大量直接引进应用的工程实例。另外,新型轻质楼面体系和轻质围护隔离及装饰体系的大量采用,在很大程度上降低了建筑物的自重。

      二、新设计理念

      国内早期制定的《钢结构设计规范》(GBJ17-88)对一般的无重型吊车,无大的悬挂荷载,无大的振动、冲击、碰撞,无严重疲劳问题的轻型钢结构建筑而言,许多条款限制太严,过于保守,不利于轻钢建筑的推广与发展。国内最新的标准有《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98),《轻钢结构设计规程》(DBJ08-68-97),参照了国外标准与设计手册,如欧洲统一标准Eurocode3-ENV-1993、美国AISC的ASD和LRFD规范以及MBMA的1996LowRiseBuildingSystemsManual等,对普通钢结构设计规范中的许技术多彩钢压瓦机轻钢建筑的轻型化技术总结限制进行了适当的放松和放宽,接近国外同类规范的水平。同时在具体的设计中进行了其他方面的轻型化考虑。

      1、杆件容许长细比放宽

      “规范”(CECS102:98)和“规程”(DBJ08-68-97)规定受压/受拉主要构件(其他构件与支撑)容许长细比为180(220)/250~350(300~400),“规范”(GBJ17-88)规定的值150(180)/300(350),AISC-ASD不区分构件形式取为200/300。国内新规范取值较宽松。

      2、工字型梁腹板宽厚比放松

      工字型截面受弯构件的腹板抗弯作用不大,宜薄不宜厚,其在一定的剪应力、甚至较大的正应力作用下会屈曲,但仍具有相当可观的屈曲后强度。“规范”(GBJ17-88)对压弯和轴压构件的腹板的高厚比的限值分别是根据不均匀压、剪作用的四边简支方板模型和均匀压力作用的两边简支,两边弹性嵌固板模型的弹性屈曲计算公式确定的,只在不满足高厚比的条件下才利用腹板的屈曲后强度计算构件的强度和稳定性。AISC-ASD则同时利用腹板和翼缘的屈曲后强度,远比“规范”(GBJ17-88)的限制松。“规程”(CECS102:98)与“规程”(DBJ08-68-97)利用了腹板的屈曲后强度,对宽厚比的限制比“规范”(GBJ17-88)的限制要松,并接近AISC-ASD的水平。

      3、变形限值放宽

      “规程”(CECS102:98)和“规程”(DBJ08-68-97)中关于受弯构件的容许挠度,以及门式刚架柱顶容许位移、斜梁容许挠度相对“规范”(GBJ17-88)有所放宽。

      4、可变截面梁柱

      在彩钢压瓦机低层轻钢建筑中,主要采用门式刚架结构,并把抗侧力任务集中于边柱,从而有利于采用腹板厚度和高度可变、翼缘板厚度可变的梁和柱,适应刚架弯矩的不均匀分布,充分发挥材料的潜力。同时,中间摇摆柱只需承受轴力,计算长度系数减小为1,截面可以较小,且为等截面。多层钢结构框架体系的梁柱,一般只采用等截面形式。

      5、支撑体系

      支撑的灵活布置可以极大地提高整体结构体系的整个和局部的稳定性,而其自重却很小。尤其是大部分支撑在结构中只要求其受拉,截面可以设计得很小。

      6、建筑系统共同工作效应

      当主结构、次结构、面板连接可靠时,可以考虑系统共同工作效应,如屋面板的应力蒙皮效应、平面门式刚架一次结构的空间作用效应,设计出更轻的建筑物。

      试设计和实际工程表明,按现行彩钢压瓦机轻钢建筑相关规范设计,用钢指标比按原普通钢结构规范设计约降低15%,并与国外设计的用钢指标基本持平。

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