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18632777222内外涂塑钢管应使弯折线纵向伸长,弯折处金属出现堆积变厚,这就是空弯的压缩/增厚效应。1)空弯的优点是可以在无法进行实弯时进行边长的弯折,比如内外涂塑钢管的上边/侧边同步弯折和精整。空弯还可以弯折R<0.2t的内角而不致管壁发生断裂。2)空弯的缺点是内外涂塑钢管在上边/侧边同步空弯时,由于上辊和下辊同时产生压力,成型力容易超越临界点,造成边部失稳内凹,并且也会影响到机组稳定运行和成型质量。这也是内外涂塑钢管和圆管空弯成型时不同的特点。
我国建设部目前已经在工民建筑中建设一些钢结构试验楼,如2002年在天津建成的两栋建设部钢结构示范住宅,该工程采用钢管混凝土柱钢梁框架-钢骨混凝土核心筒(SRC)结构体系,工程总面积8000m2,主体十一层,一栋柱采用圆管,另一栋柱采用方钢管350×350mm,厚度随楼层变化而变化,其中1~3层为16mm,4~6层为14mm,7~9层为12mm,10~11层为10mm,钢管内灌注C40砼。梁采用焊接工字钢,规格为350×200×10×18mm,楼板为高强螺旋肋钢筋预应力叠合板。由于当时国内没有厂家生产如此大口径的内外涂塑钢管,工程中采用方钢管是四块板焊接的BOX柱。
两栋建设部钢结构示范住宅工程对冷弯型钢(主要是内外涂塑钢管)在钢结构住宅中应用得出两个启示:一是大规格冷弯内外涂塑钢管市场空间较大,钢结构住宅的合理层数为10~18层,这样的中高层结构也对冷弯内外涂塑钢管的规格有一定要求。二是方钢管较圆钢管有明显优势,
原因有三:其一,同样边长和直径的方、圆管,内外涂塑钢管的承载力和抗震性能更佳,根据天津某大学对三层二跨内外涂塑钢管和圆管砼柱框架进行的试验,内外涂塑钢管柱边长150mm,圆管直径150mm,试验结果前者抗侧力屈服承载力和极限承载力较后者高出80%,抗震性能指标约为后者的两倍;其二,内外涂塑钢管施工更方便。钢结构住宅的圆管砼柱一般还需进一步施工,将圆型截面改为方型;
其三,采用圆管砼柱,与梁的连接较难处理。我国未来的钢结构市场中,冷弯方矩形管将占重要的份额。实际应用中,这两种基本方法,在内外涂塑钢管成型中应根据产品需要配置到合理的工艺位置。应注意实弯成型的拉伸/减薄效应和空弯成型的压缩/增厚效应对于产品质量的影响,否则将导致内外涂塑钢管成型时侧边内凹,成品管纵向翘曲,而且难以矫直。
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