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        鋁背楞性能及應用探討

        2020-03-18 04:42:44李傳璽劉冬玲
        建材與裝飾 2020年6期
        關(guān)鍵詞:陰角背楞斜拉

        李傳璽 劉冬玲

        (1.遼寧葫蘆島鋁業(yè)有限公司 遼寧葫蘆島 125000 2.孚迪斯石油化工(葫蘆島)有限公司 遼寧葫蘆島 125000)

        0 前言

        2010年以來,鋁模板在我國發(fā)展迅猛,在高層、超高層建筑領(lǐng)域大量應用,并取得了較好的效果[1]。鋁模板的理論使用周期為300次以上[2],重復使用率約為80%。配套使用的鋼背楞為定型構(gòu)件,重復使用率不足30%,且鋼構(gòu)件易生銹,笨重,不易改變形狀。為改變鋼背楞上述缺點,鋁背楞由此應運而生。

        1 力學性能

        鋁背楞材質(zhì)選用6061-T6,抗拉強度為260MPa,抗剪強度為95MPa,彈性模量為69.61GPa[3],單根型材截面慣性矩不小于1.2×106mm4。

        取4m長墻模板做為標準單元,建立模型進行有限元分析。鋁背楞第一道距地250mm,此后間距依次為550mm、800mm、900mm?;炷翝仓俣燃俣?m/h,其余數(shù)值依據(jù)相關(guān)規(guī)范、規(guī)定等取值。

        根據(jù)分析可知:模板最大變形為1.41mm,位于第二道背楞與第三道背楞中間。背楞最大變形為1.18mm,最大強度為145MPa,均位于自下而上第二道背楞處。通過分析值與最大允許值(變形不大于1.5mm,強度不大于240MPa)的對比,表明此模板體系力學性能滿足使用的基本要求,可以應用于實際施工。

        2 鋁背楞形式及使用區(qū)域

        鋁背楞系統(tǒng)包含直背楞、固定陰角連接件、可調(diào)陰角連接件、斜拉座、可調(diào)斜角件、背楞連接件及背楞連接板等[4]。通過螺栓將各零部件進行組裝,制成標準直背楞和標準L型背楞,見圖1,標準直背楞每延米重量為6.2kg。

        標準直背楞:

        (1)直背楞(長度為100mm的整數(shù)倍):常用于墻、梁等直線段。是組成其它背楞形式的基礎構(gòu)件。

        (2)直背楞+斜拉座:常用于直墻交接處陽角位置。其通常會和其它背楞(含斜拉座)配合適用。通過斜拉座與對拉螺栓的結(jié)合使用,使陽角部位得到緊固。

        (3)直背楞+可調(diào)斜角件:常用于墻、梁交接處陰角位置。

        (4)直背楞+可調(diào)斜角件+斜拉座:常用于短墻,且一端與墻成陽角,另一端與墻成陰角。

        圖1 鋁背楞

        標準L型背楞:

        (1)定尺L型背楞:由直背楞+固定陰角連接件等組成,常用于直墻、梁交接處陰角位置(兩直角邊所需背楞長度均為XX00mm。注:XX代表2~35間整數(shù),余同)。

        (2)可調(diào)L型背楞:由直背楞+可調(diào)陰角連接件等組成(或由直背楞+固定陰角連接件+可調(diào)斜角件等),常用于直墻、梁交接處陰角位置(直角邊所需背楞長度可為XX00mm、XX25mm、XX50mm及XX75mm)。

        (3)其它L型背楞:定尺L型背楞(可調(diào)L型背楞)+斜拉座+可調(diào)斜角件等。用于位置可參考上述幾種背楞結(jié)合體。

        3 長度調(diào)節(jié)原理

        鋁背楞的長度調(diào)節(jié)就是調(diào)整可調(diào)陰角連接件(可調(diào)斜角件)與直背楞重合長度。

        可調(diào)陰角連接件與背楞采用螺栓連接,可調(diào)斜角件共有5個孔位,每個孔位相距25mm。為滿足背楞的使用要求,連接件與背楞連接需要兩個螺栓孔位連接,將第1個孔位與第3個孔位定義為一組,第2個孔位與第4個孔位定義為一組,第3個孔位與第5個孔位定義為一組。第一組與第二組相對位置相差25mm,與第三組相差50mm。即可調(diào)陰角連接件與標準背楞組合長度可為XX00mm、XX25mm、XX50mm。

        通過對可調(diào)陰角連接件和可調(diào)斜角件的調(diào)節(jié),大量長度非整數(shù)倍背楞得以標準化。

        4 使用壽命

        4.1 可重復使用率高

        較鋼背楞僅以單一的焊接連接方式,標準鋁背楞更多的采用螺栓連接。通過螺栓連接各組成零件,各種型號、長度背楞可以通過零件的重新組合形成新的背楞,使用于其它項目。根據(jù)統(tǒng)計,單棟樓的鋁背楞重復使用率可達到85%以上。

        鋁背楞項目使用完成后,針對可能存在過多短背楞庫存的情況,制做了背楞連接板,通過連接板來連接兩個直背楞,增長背楞長度,達到靈活使用、重復利用的目的。

        4.2 制作質(zhì)量好

        鋁背楞是按零件進行批量加工的,高精度鋸床、沖床及焊接角度控制儀等一大批新、精設備與相關(guān)工藝方法的運用,使各零件的尺寸、形狀、位置精度均有了質(zhì)的提高。

        鋁背楞與鋁模板為同廠產(chǎn)品,設備、工藝、人員水平、材質(zhì)等因素均相同或相近。設計、生產(chǎn)的一體化使二者配合精度高,減少鋁模板局部變形,有效延長鋁模板體系使用壽命。

        4.3 施工現(xiàn)場改制易

        為方便施工,施工現(xiàn)場會對部分背楞予以改制。如:門洞背楞預留過長,影響通行,背楞會被改短。又或者墻端對拉處,背楞預留過短,不利于對拉螺栓的設置,背楞會被加長。綜上,為了安裝拆卸便利和保證施工效果,背楞會被或長或短的調(diào)節(jié)。

        鋼背楞改動時需使用切割鋸、電焊機等設備“大動干戈”。鋁背楞長度具備可調(diào)節(jié)性,零件具有可替換性,一般問題可通過調(diào)節(jié)、更換零件可迅速解決,背楞的標準性得以保全。

        5 結(jié)語

        鋁背楞的發(fā)展?jié)摿薮?,應用前景廣闊。促進建設施工走向標準化、節(jié)約化。但我們也要意識到其生產(chǎn)成本較高,尚無大量實際使用數(shù)據(jù)論證其重復使用率,其全壽命周期成本等。保證螺栓連接的可靠性,提高鋁件與螺栓的契合性、鋁件的剛度,增強鋁件螺栓孔的抗變形性是鋁背楞發(fā)展的方向。

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