Surenkamųjų pastatų nerūdijančio plieno jungtys: seisminio veikimo bandymas ir{0}}304 klasės montavimo vietoje specifikacijos

Surenkamieji pastatai keičia tai, kaip mes statome,{0}}plokštės gaminamos gamyklose, sunkvežimiais vežamos į vietas ir surenkamos per kelias savaites, o ne mėnesius. Tačiau čia yra paslėpta gaminio-arba-gedimo dalis: jungtys, laikančios betonines plokštes, plienines sijas ir sienų modulius. Pagalvokite apie juos kaip apie pastato „jungtis“,{5}}jei jie sugenda per žemės drebėjimą arba per lietų nurūdys, kyla pavojus visai konstrukcijai.​

Daugelį metų statybininkai naudojo anglinio plieno jungtis. Jie pigūs, tačiau drėgname klimate (pvz., pakrantės zonose) rūdija ir lengvai įtrūksta per žemės drebėjimus{1}}vienas 2018 m. žemės drebėjimas Kinijos surenkamųjų gaminių bendruomenėje sugadino 30 % anglinio plieno jungčių, todėl reikėjo brangiai atlikti remontą. Štai kodėl 304 nerūdijančio plieno jungtys tapo nauju standartu. Jie atsparūs rūdijimui (dėl 18% chromo ir 8% nikelio) ir turi tik tinkamą stiprumo ir lankstumo derinį, kad atlaikytų seisminius smūgius. Tačiau norėdami jais pasitikėti, turite žinoti du dalykus: kaip gerai jie atlaiko žemės drebėjimus (seisminiai bandymai) ir kaip juos tinkamai įrengti (-svetainės specifikacijos). Šiame straipsnyje pateikiami tikri projektų pavyzdžiai, kurie parodo, kas veikia

Kodėl 304 nerūdijantis plienas yra žaidimas-Surenkamųjų jungčių keitiklis​

Prieš pasinerdami į bandymus ir montavimą, išsiaiškinkime, kodėl 304 pranoksta kitas surenkamųjų pastatų jungčių medžiagas:​

Atsparumas korozijai: 304 chromo{1}}nikelio lydinys sudaro ploną, savaime{2}}gyjantį oksido sluoksnį. Pakrantės surenkamųjų konstrukcijų projektuose anglinio plieno jungtys pradeda rūdyti per 1–2 metus; 304 išlieka be rūdžių - 10+ metų. Paplūdimio apartamentų projektas Siamene 2020 m. perjungtas į 304 jungtis – nuo ​​2024 m. nėra rūdžių ar gedimų.​

Seisminis lankstumas: skirtingai nei trapus anglinis plienas (kuris spragsi nuo staigių smūgių), 304 pasižymi geru lankstumu, -tai reiškia, kad žemės drebėjimo metu jis šiek tiek pasilenkia ir atsimuša, o ne trūkinėja. Jo atsparumas tempimui (515 MPa) yra pakankamas sunkioms plokštėms laikyti, tačiau jis nėra toks standus, kad nesugertų seisminės energijos.

Nereikalaujama priežiūros: nereikia dažyti ar dengti 304 jungčių (skirtingai nuo anglinio plieno, kurį reikia kasmet{1}}taisyti). Tai sumažina ilgalaikes-sąnaudas-vienas Šanchajaus statybininkas apskaičiavo, kad naudodamas 304 pastatą sutaupo 2 000 USD priežiūros išlaidas.​

Guangdžou statybų vadovas pasakė paprastai: „Anksčiau nerimavome, kad jungtys rūdys ar sulūžtų. Naudodami 304. Mes nesikreipiame į -įrengimo pagreitį, o ne į problemų šalinimą“.​

1 dalis: 304 nerūdijančio plieno jungčių seisminio veikimo bandymas

Seisminis bandymas nėra tik „kratymas jungtimi“-, tai imituojamos tikros žemės drebėjimo sąlygos, siekiant užtikrinti, kad 304 jungtys saugo pastatą. Toliau pateikti bandymai atitinka pasaulinius standartus (pvz., Kinijos GB 50011 ir JAV FEMA 356) ir sutelkia dėmesį į du svarbiausius scenarijus: lėtas, pasikartojančias seismines bangas (dažnas vidutinio stiprumo drebėjimų metu) ir staigius, intensyvius smūgius (didelius drebėjimus).​

1. Ciklinės apkrovos testas: vidutinio stiprumo žemės drebėjimų modeliavimas

Dauguma žemės drebėjimų nėra vienas didelis sukrėtimas,{0}}jie kartojasi pirmyn{1}}ir{2}}atgal. Ciklinės apkrovos testas tai imituoja, stumdamas ir traukdamas 304 jungtis skirtingais poslinkiais, matuojant, kaip gerai jos laikosi. Štai kaip tai veikia:

Bandymo sąranka: sumontuokite 304 jungtį (dažniausi tipai: kampiniai laikikliai, varžtais pritvirtintos plokštės) tarp dviejų plieninių rėmų. Jungtis pritaikyta tipinei surenkamai sieninei plokštei (atlaiko 500 kg svorio).

Įkrovimo protokolas: Pastumkite jungtį iki 5 mm poslinkio, patraukite atgal iki -5 mm, tada padidinkite iki 10 mm/-10 mm, iki 25 mm/-25 mm (tai apima poslinkį, kurio tikimasi per 6 balų žemės drebėjimą). Kartokite kiekvieną ciklą 3 kartus.

Pagrindinės metrikos:

Atraminė galia: kiek jėgos gali atlaikyti jungtis prieš deformuojant{0}} jungtis paprastai išlaiko 8–10 kN (pakankamai 800–1000 kg), kol atsiranda liekamosios deformacijos,{5}}daug viršijant 5 kN reikalavimą daugumai surenkamų plokščių.​

Histeretinė kreivė: grafikas, rodantis jėgos ir poslinkio. 304 kreivę, yra "riebalų"-tai reiškia, kad ji sugeria daug seisminės energijos nesulauždama. Anglinio plieno kreivė greitai plonėja (anksti įtrūksta).

Bandomoji laboratorija Šendžene tai atliko su 304 kampinėmis jungtimis: jos įvykdė 200+ ciklus esant 25 mm poslinkiui ir tik 3 % liekamosios deformacijos. Anglies plieno jungtys sugedo po 80 ciklų

2. Sukratymo lentelės testas: didelių žemės drebėjimų modeliavimas

Esant intensyviems drebėjimams (7+ stiprumo balai), naudojame drebėjimo lenteles-dideles platformas, imituojančias tikrų žemės drebėjimų judėjimą. Taip patikrinama, kaip 304 jungtys veikia ne tik viename, bet ir visame surenkamajame modulyje

Bandymo sąranka: ant purtymo stalo pastatykite 3 m x 3 m surenkamą sienos modulį (betono plokščių + 304 jungtys). Įdiekite jutiklius, kad išmatuotų jungties įtempį, skydelio poslinkį ir tai, ar neatsilaisvino kokios nors dalys

Žemės drebėjimo modeliavimas: užprogramuokite lentelę taip, kad ji atkartotų 2008 m. Venčuano žemės drebėjimo žemės judėjimą (didžiausias pagreitis: 0,9 g -labai intensyvus).​

Pagrindiniai rezultatai:

304 jungtys neįtrūko ir neatitrūko. Sieninis modulis pasislinko 35 mm (saugiose ribose), bet liko nepažeistas

Anglies plieno jungtys išbandytos šalia--greta? 40% jų įtrūko varžtų skylėse, o viena plokštė atsilaisvino

Surenkamųjų konstrukcijų gamintojas Sičuane (seisminėje zonoje) naudojo šiuos rezultatus, kad visas jų jungtis perjungtų į 304. „Po kratymo stalo bandymo žinojome, kad 304 čia yra vienintelis saugus pasirinkimas“, – sakė jų inžinierius.

3. 304 jungtys turi atitikti kritinius seisminius standartus

Ne visos 304 jungtys yra vienodos,-jos turi atitikti šiuos pramonės standartus, kad būtų naudojamos surenkamuose pastatuose:​

Poslinkio talpa: turi atlaikyti bent 1/50 jungties ilgio poslinkio metu (pvz., 100 mm ilgio jungtis reikia 2 mm poslinkio be gedimo).​

Liekamoji deformacija: po 100 ciklinių apkrovų liekamoji deformacija negali viršyti 5 % didžiausio poslinkio (pvz., pasislinkus 20 mm, liekamoji deformacija turi būti<1mm).​

Atsparumas korozijai: išlaikyti 500 -val. druskos purškimo testą (ASTM B117) – raudonos rūdys neleidžiamos (304 lengvai atlaiko; anglinis plienas sugenda per 100 valandų).​

2 dalis:{1}}304 nerūdijančio plieno jungčių montavimo vietoje specifikacijos​

Net geriausia 304 jungtis sugenda, jei ji įdiegta neteisingai. Šios specifikacijos-pagrįstos geriausia pramonės praktika ir projekto patirtimi-užtikrina tvirtą ir saugų pritaikymą kiekvieną kartą.​

1. Pasiruošimas prieš-įdiegimą: išmokite teisingus pagrindus​

Paskubinus šį veiksmą, atsilaisvina jungtys arba netinkamai išlygiuotos plokštės. Pirmiausia atlikite šiuos tris dalykus:

Patikrinkite jungties kokybę: patikrinkite 304 klasę naudodami medžiagos sertifikatą (ieškokite „ASTM A240 Type 304“ arba „GB/T 4237 06Cr19Ni10“). Naudokite magnetą, kad pastebėtumėte padirbinius - 304 yra silpnai magnetinis (anglies plienas yra stipriai magnetinis). Vienas statybininkas Pekine kartą gavo netikras „304“ jungtis; magneto testas juos užfiksavo prieš montavimą

Paruoškite įrankius: naudokite nerūdijančio plieno{0}}suderinamus įrankius, kad išvengtumėte užteršimo rūdimis:​

Sukamojo momento veržliaraktis (sureguliuoti varžtų sandarumą,-svarbų seisminei saugai užtikrinti).​

Nerūdijančio plieno šepečiai (skirti jungties paviršiams valyti -be vielinių šepečių, kurie subraižo oksido sluoksnį).​

Lygio ir lazerinio išlygiavimo įrankis (siekiant užtikrinti, kad plokštės būtų tiesios).

Nuvalykite paviršius: nuvalykite jungtis ir plokščių tvirtinimo taškus acetonu, kad pašalintumėte alyvą, dulkes ar betono likučius. Nešvarūs paviršiai sukuria tarpus, kurie susilpnina ryšį

2. Diegimo žingsniai: tikslumas yra raktas

Surenkamosios plokštės yra sunkios (po 200–500 kg), todėl montavimas turi būti lėtas ir tikslus. Atlikite šiuos veiksmus:

Padėkite jungtį: pirmiausia prijunkite 304 jungtį prie gamykloje{1}}pagaminto skydelio (naudodami iš anksto išgręžtas skyles). Priveržkite varžtus iki 40–50 N·m (žr. jungties vadovą -per-priveržimo juostelių sriegius; po-užveržimo lapų tarpus).​

Išlygiuokite skydą: pakelkite skydą į vietą kranu. Naudokite lazerinį nivelyrą, kad įsitikintumėte, jog skydas yra vertikaliai (maksimalus nuokrypis: 2 mm vienam metrui). Netinkamai suderintos plokštės padidina jungčių apkrovą-žemės drebėjimo metu, todėl tai gali sukelti gedimą.​

Pritvirtinkite jungtį prie konstrukcijos: Prisukite jungtį prie pastato plieninio rėmo arba betoninio pamato. Vėlgi, šį kartą naudokite dinamometrinį veržliaraktį-, 50–60 N·m (pagrindo varžtus reikia labiau priveržti).​

Check for Gaps: Use a feeler gauge to check the gap between the connector and panel. Gaps >1 mm reikia nerūdijančio plieno tarpiklio (niekada nenaudokite medžio ar plastiko,{1}}jie pūva arba susitraukia).​

Handžou projekte buvo praleistas plokštės su 2 mm tarpeliu tarpiklis. Po šešių mėnesių jungtis šiek tiek atsilaisvino,{2}}ji turėjo ją įdiegti iš naujo, o tai kainavo 1 500 USD.

3. Paskelbkite-įdiegimo patikrinimą: nepraleiskite to​

Įdiegę patikrinkite kiekvieną jungtį, kad iš anksto pastebėtumėte problemas:​

Vizuali patikra: ieškokite įbrėžimų, įlenkimų ar varžtų pažeidimų. Įbrėžimus, gilesnius nei 0,1 mm, reikia nupoliruoti 240 grūdėtumo švitriniu popieriumi, kad būtų pataisytas oksido sluoksnis.

Sukimo momento patikrinimas: dar kartą patikrinkite 10 % varžtų su sukimo momento veržliarakčiu,{1}}jei jie yra atsilaisvinę (sukimo momentas<90% of the original setting), re-tighten them and check the surrounding connectors.​

Seisminio pasirengimo testas: svarbiems projektams (pvz., ligoninėms ar mokykloms) atlikite „traukimo testą“-kelioms jungtims pritaikykite 1,5 karto didesnę apkrovą nei numatyta (naudodami hidraulinį lizdą). Jei jie laikosi, likusieji yra saugūs

Vykdant mokyklos projektą Čengdu buvo atliktas šis traukimo testas{0}}vienas jungties varžtas atsilaisvino; ją ištaisius išvengta galimos problemos per nedidelį 2023 m. žemės drebėjimą

Realus-Pasaulio atvejis: surenkamojo būsto projektas Čengdu​

Pažiūrėkime, kaip veikė 304 jungtys tikroje seisminėje zonoje. 10 pastatų surenkamų konstrukcijų bendruomenė Čengdu mieste (7 balų seisminė zona) naudojo 304 kampines jungtis ir varžtines plokštes visoms sienų ir grindų plokštėms. Štai kas atsitiko:

Seisminis bandymas prieš montuojant: jungtys išlaikė ciklinę apkrovą (25 mm poslinkis, 200 ciklų) ir kratymo stalo testus (0,9 g pagreitis).

Montavimas: komanda laikėsi specifikacijų{0}}sukimo momento veržliarakčiai, lazerinis išlygiavimas, tarpiklių tarpikliai. Jie patikrino 100% 2500 jungčių

Rezultatas: 2023 m. vietovę sukrėtė nedidelis 4,2 balo žemės drebėjimas. Po-drebėjimo patikrinimai nenustatė jokios jungties pažeidimų ar skydelio judėjimo. Gyventojai nepranešė, kad nėra įtrūkimų ar triukšmo,{4}}ko negalėjo pasakyti netoliese esantys anglies plieno{5}}sujungti pastatai.​

„304 jungtys buvo geriausias mūsų sprendimas“, – sakė projekto vadovas. „Sutaupėme pinigų priežiūrai ir suteikėme gyventojams ramybę

Išvada

304 nerūdijančio plieno jungtys yra saugių, ilgaamžių surenkamųjų pastatų pagrindas,{1}}ypač seisminėse arba pakrantės zonose. Jų seisminės savybės (įrodytos ciklinės apkrovos ir kratymo stalo bandymais) ir atsparumas korozijai pranoko tradicinį anglies plieną. Tačiau jų sėkmė priklauso nuo tinkamo įrengimo: medžiagų kokybės tikrinimo, tinkamų įrankių naudojimo, tikslaus plokščių išlyginimo ir kiekvienos jungties patikrinimo.

Statybininkams svarbu ne tik laikytis specifikacijų{0}}, bet ir stiprinti pasitikėjimą. Surenkamas pastatas su 304 jungtimis tarnauja ilgiau, jam reikia mažiau priežiūros ir jis apsaugo žmones žemės drebėjimų metu. Pasaulyje, kuriame svarbus greitis ir saugumas, 304 nerūdijančio plieno jungtys yra ne tik galimybė,{5}}tai standartas.​

Galų gale viskas paprasta: pastatas tvirtas tik tiek, kiek tvirtos jo jungtys. Su 304 nerūdijančio plieno jungtimis šios jungtys sukurtos taip, kad tarnautų.