طراحی، انتخاب مواد و برش قطعات تعبیه شده

اصول طراحی: بنیاد ساختاری جاسازی های قابل اعتماد

طراحی قطعات فولادی تعبیه شده توسط اصول مهندسی سازه تعیین شده است که انتقال بار ایمن و کارآمد بین سازه های فولادی و پایه های بتنی را تضمین می کند. صفحات تعبیه شده (EPs) معمولاً برای اتصال اعضای فولادی سازه به عناصر ساختمانی بتن آرمه مانند دیوارها و ستون ها استفاده می شوند. صفحات فولادی ریخته‌شده در محل با ناودانی‌های فولادی سر، نوع رایجی از سیستم اتصال را تشکیل می‌دهند که با ایجاد شکل‌پذیری کافی و کنترل ترک‌ها در عناصر بتنی، نقش مهمی در مکانیسم‌های انتقال بار عمودی و جانبی و در اتلاف انرژی واکنش‌های لرزه‌ای ایفا می‌کنند.

طبق استاندارد طراحی سازه بتنی چین GB50010-2010، طراحی قطعات تعبیه شده باربر باید از الزامات ابعادی و جزئیات خاصی پیروی کند. صفحه لنگر باید از فولاد درجه Q235 یا Q345 ساخته شود که ضخامت آن توسط محاسبات بار تعیین می شود و کمتر از 60٪ قطر میله لنگر نباشد. برای قطعات تعبیه شده کششی و خمشی، ضخامت صفحه نیز باید از b/8 بیشتر شود، جایی که b فاصله بین میله های لنگر است. میلگردهای لنگر باید از فولاد تقویت کننده درجه HRB400 یا HPB300 استفاده کنند و میلگردهای فولادی سرد کار اکیداً ممنوع هستند. فاصله از مرکز میله لنگر تا لبه صفحه نباید کمتر از 2d و 20mm باشد و میلگردهای لنگر باید در داخل لایه خارجی آرماتور اصلی قرار گیرند. قطر میلگردهای لنگر مستقیم باید بین 8 میلی متر تا 25 میلی متر باشد، با حداقل چهار میله در هر جاسازی (به جز برای کاربردهای فقط برشی که در آن دو میله قابل قبول است). برای جاسازی های کششی و خمشی، فاصله بین میله های لنگر نباید کمتر از 3 بعدی و 45 میلی متر باشد. این مقررات طراحی استاندارد، سازگاری و قابلیت اطمینان را در سراسر پروژه ها تضمین می کند، اگرچه به دلیل عدم وجود طرح های استاندارد استاندارد در سطح صنعت در دسترس، صفحات تعبیه شده اغلب به صورت سفارشی برای هر پروژه طراحی می شوند.

انتخاب مواد: مطابقت درجه با الزامات عملکرد

انتخاب مواد برای قطعات تعبیه شده به طور مستقیم بر ظرفیت تحمل بار، جوش پذیری و دوام آنها در سرویس تأثیر می گذارد. متداول ترین ماده مشخص شده فولاد ساختاری کربنی Q235B (معادل S235JR) است که حداقل استحکام تسلیم 235 مگاپاسکال را ارائه می دهد و برای کاربردهای معمولی سبک و متوسط ​​مناسب است. برای پروژه های با استحکام بالا و باربر، فولاد کم آلیاژ Q355B (معادل S355JR) ترجیح داده می شود که استحکام تسلیم 355 مگاپاسکال - تقریباً 51٪ بیشتر از Q235B را ارائه می دهد. Q355B همچنین چقرمگی بهتری نسبت به Q235B ارائه می دهد و می تواند در دماهای پایین مورد استفاده قرار گیرد، که آن را به ویژه برای پل، صفحات تعبیه دیوار پرده و سایر اجزای ساختاری حیاتی مناسب می کند.

برای کاربردهای مقاوم در برابر خوردگی، گریدهای فولاد ضد زنگ مانند 304 و 316 در دسترس هستند. ضخامت مواد معمولاً از 3 تا 50 میلی‌متر متغیر است و ضخامت‌های استاندارد شامل 6 میلی‌متر، 8 میلی‌متر، 10 میلی‌متر، 12 میلی‌متر، 15 میلی‌متر و 20 میلی‌متر است. ناودانی ها و میلگردهای لنگر معمولاً به عنوان میلگردهای رزوه ای 4.8 یا میلگرد HRB400 با قطرهای سفارشی (M10-M30+) در دسترس هستند. گزینه های تصفیه سطح شامل گالوانیزه گرم (HDG) به ازای هر GB/T 13912 / ISO 1461 با حداقل ضخامت پوشش روی 85 میکرومتر (600 گرم بر متر ⊃2؛) است که می تواند به 100 میکرومتر یا 120 میکرومتر برای محیط های سخت (C4، C5) برای رنگ آمیزی فولادی یا برشکاری در محل افزایش یابد. برای اطمینان از قابلیت ردیابی کامل و انطباق با مشخصات، باید گواهی های آزمایش آسیاب برای همه مواد ارائه شود.

فن آوری های برش: از لیزر دقیق تا پلاسمای سنگین

برش قطعات تعبیه شده یک عملیات حیاتی است که دقت ابعاد، کیفیت لبه و جوش پذیری بعدی را تعیین می کند. امکانات ساخت مدرن از طیف وسیعی از فناوری های برش متناسب با ضخامت مواد و الزامات دقت استفاده می کند. برش لیزری با تلورانس به 0.1± میلی‌متر و عرض 0.2 تا 0.5 میلی‌متر بالاترین دقت را ارائه می‌دهد. برش لیزری برای صفحات نازک تا متوسط ​​(3 تا 25 میلی متر) و هندسه های پیچیده مانند صفحات تعبیه شده نامنظم، براکت های دیوار پرده و اجزای اتصال دقیق ایده آل است. این فرآیند لبه های صاف و بدون سوراخ با زبری سطح Ra≤3.2μm تولید می کند که به طور قابل توجهی عملیات سنگ زنی و تکمیل بعدی را کاهش می دهد.

برای صفحات ضخیم تر و کاربردهای ساختاری سنگین تر، برش پلاسما CNC روشی دقیق و مقرون به صرفه برای پردازش ورق فولادی با آلیاژ بالا، آلومینیوم و ملایم تا ضخامت 80 میلی متر با تحمل 2± میلی متر ارائه می دهد. برش پلاسما مخصوصاً برای اجزای ساختاری، براکت ها، صفحات پایه، گاست ها و قطعات فولادی سنگین تر مناسب است. سیستم‌های پلاسمای پیشرفته CNC تحمل برش را حتی در صفحات 50 میلی‌متری ضخیم حفظ می‌کنند و اطمینان می‌دهند که همه قطعات به‌طور یکپارچه در هنگام نصب قرار می‌گیرند. برای صفحات بسیار ضخیم، برش اکسی سوخت (شعله) یک راه حل مقرون به صرفه باقی می ماند، به ویژه برای فولاد Q235، Q355 و 45#.

قبل از برش، آماده سازی مواد ضروری است. برای صفحات فولادی Q355B، تراز کردن غلتک و اندازه گیری ضخامت آنلاین تضمین می کند که تحمل مواد ورودی در ± 0.08 میلی متر کنترل می شود، که پیش نیازی برای دستیابی به نتایج برش پایدار است. این سطح از کنترل ابعادی تضمین می‌کند که عملیات برش بعدی به دقت مورد نیاز دست می‌یابد و صفحات تعبیه‌شده الزامات طراحی عمیق‌سازی BIM را با خطاهای موقعیت‌یابی در محدوده ± 2 میلی‌متر برآورده می‌کنند. با انتخاب دقیق روش برش مناسب بر اساس ضخامت مواد، دقت مورد نیاز و حجم تولید، سازندگان می توانند قطعات تعبیه شده ای را تحویل دهند که با استانداردهای کیفی دقیق مطابقت دارند و در عین حال هزینه و کارایی را بهینه می کنند.