Suunnittelu, materiaalin valinta ja upotettujen osien leikkaus

Suunnitteluperiaatteet: Luotettavien upotusten rakenteellinen perusta

Teräksisten upotettujen osien suunnittelua ohjaavat vakiintuneet rakennesuunnitteluperiaatteet, jotka varmistavat turvallisen ja tehokkaan kuormansiirron teräsrakenteiden ja betoniperustusten välillä. Upotettuja levyjä (EP) käytetään yleisesti liittämään teräsrakenneosia teräsbetonirakennuselementteihin, kuten seiniin ja pylväisiin. Paikalla valetut teräslevyt, joissa on päätyteräspultit, ovat yleinen liitosjärjestelmä, jolla on tärkeä rooli pysty- ja sivuttaiskuormansiirtomekanismeissa sekä seismisten vasteiden energian hajauttamisessa mahdollistamalla riittävän sitkeyden ja hallitsemalla betonielementtien halkeamia.

Kiinan betonirakenteiden suunnittelustandardin GB50010-2010 mukaan kantavien upotettujen osien suunnittelussa on noudatettava erityisiä mitta- ja yksityiskohtia koskevia vaatimuksia. Ankkurilevyn tulee olla Q235 tai Q345 terästä, jonka paksuus määräytyy kuormituslaskelmien perusteella ja vähintään 60 % ankkuritangon halkaisijasta. Kiristetyissä ja taivutetuissa upotetuissa osissa levyn paksuuden tulee myös ylittää b/8, missä b on ankkuritankojen välinen etäisyys. Ankkuritangoissa on käytettävä HRB400- tai HPB300-laatuista raudoitusterästä, ja kylmätyöstetty terästanko on ehdottomasti kielletty. Etäisyys ankkuritangon keskustasta levyn reunaan ei saa olla pienempi kuin 2d ja 20 mm, ja ankkuritangot tulee sijoittaa pääraudoituksen ulomman kerroksen sisään. Suorien ankkuritankojen halkaisijan tulee olla 8–25 mm, vähintään neljä tankoa upotusta kohti (paitsi vain leikkaussovelluksissa, joissa kaksi tankoa on hyväksyttävä). Jännitys- ja taivutusasennuksessa ankkuritankojen välinen etäisyys ei saa olla pienempi kuin 3d ja 45 mm. Nämä standardisoidut suunnittelusäännökset varmistavat johdonmukaisuuden ja luotettavuuden projekteissa, vaikka helposti saatavilla olevien alan laajuisten vakiomuotoisten upotettujen levymallien puutteen vuoksi upotetut levyt suunnitellaan usein räätälöitynä jokaista projektia varten.

Materiaalin valinta: Suorituskykyvaatimuksiin vastaaminen

Upotettujen osien materiaalin valinta vaikuttaa suoraan niiden kantavuuteen, hitsattavuuteen ja kestävyyteen käytössä. Yleisimmin määritelty materiaali on Q235B -hiilirakenneteräs (vastaa S235JR:tä), jonka myötöraja on vähintään 235 MPa ja joka soveltuu tyypillisiin kevyisiin ja keskiraskaisiin sovelluksiin. Erittäin lujissa ja kantavissa projekteissa suositaan niukkaseosteista Q355B -terästä (vastaa S355JR:tä), jonka myötöraja on 355 MPa – noin 51 % korkeampi kuin Q235B. Q355B tarjoaa myös paremman sitkeyden kuin Q235B, ja sitä voidaan käyttää alhaisissa lämpötiloissa, mikä tekee siitä erityisen sopivan siltojen, verhoseinien upotuslevyihin ja muihin kriittisiin rakenneosiin.

Korroosionkestäviin sovelluksiin on saatavana ruostumattomia teräslajeja, kuten 304 ja 316. Materiaalin paksuus vaihtelee tyypillisesti 3–50 mm, vakiopaksuuksilla 6 mm, 8 mm, 10 mm, 12 mm, 15 mm ja 20 mm. Ankkuripultit ja raudoitustangot määritetään yleensä 4,8-kierteisiksi nastiksi tai HRB400-raudoiksi, saatavilla räätälöityjä halkaisijoita (M10-M30+). Pintakäsittelyvaihtoehtoja ovat kuumasinkitys (HDG) GB/T 13912 / ISO 1461 mukaan, vähintään 85 μm (600 g/m²) sinkkipinnoitteen paksuus, joka voidaan nostaa 100 μm:iin tai 120 μm:iin vaikeissa olosuhteissa (C4, C5), sekä sähkösinkitystä tai tankomaalausta varten. Kaikille materiaaleille olisi toimitettava tehtaan testitodistukset täydellisen jäljitettävyyden ja vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi.

Leikkaustekniikat: Tarkkuuslaserista raskaaseen plasmaan

Upotettujen osien leikkaaminen on kriittinen toimenpide, joka määrittää mittatarkkuuden, reunan laadun ja myöhemmän hitsattavuuden. Nykyaikaiset tuotantolaitokset käyttävät erilaisia ​​leikkaustekniikoita, jotka on räätälöity materiaalin paksuuden ja tarkkuusvaatimusten mukaan. Laserleikkaus tarjoaa korkeimman tarkkuuden, toleranssit ±0,1 mm ja uurteiden leveydet 0,2–0,5 mm. Laserleikkaus sopii ihanteellisesti ohuille ja keskikokoisille levyille (3–25 mm) ja monimutkaisille geometrioille, kuten epäsäännöllisille upotetuille levyille, verhoseinäkiinnikkeille ja tarkkuusliitoskomponenteille. Prosessi tuottaa sileät, jäysteettomat reunat, joiden pinnan karheus on Ra≤3,2μm, mikä vähentää merkittävästi myöhempiä hionta- ja viimeistelytoimenpiteitä.

Paksuille levyille ja raskaammille rakennesovelluksille CNC-plasmaleikkaus tarjoaa tarkan ja kustannustehokkaan menetelmän korkeaseosteisen, alumiinin ja pehmeän teräslevyn käsittelyyn 80 mm:iin asti ±2 mm:n toleransseilla. Plasmaleikkaus soveltuu erityisen hyvin rakenneosille, kannakkeille, pohjalevyille, kulmakappaleille ja raskaammille teräsosille. Kehittyneet CNC-plasmajärjestelmät säilyttävät tiukat leikkaustoleranssit jopa 50 mm paksuilla levyillä, mikä varmistaa, että kaikki osat sopivat saumattomasti asennuksen aikana. Erikoispaksuille levyille happipolttoaineleikkaus (liekkileikkaus) on edelleen kustannustehokas ratkaisu erityisesti Q235-, Q355- ja 45#-teräksille.

Ennen leikkaamista materiaalin valmistelu on välttämätöntä. Q355B-teräslevyille telan vaaitus ja online-paksuuden mittaus varmistavat, että sisääntulevan materiaalin toleranssit ovat ±0,08 mm:n rajoissa, mikä on edellytys vakaan leikkaustuloksen saavuttamiselle. Tämä mittasäädön taso varmistaa, että myöhemmissä leikkaustoimenpiteissä saavutetaan vaadittu tarkkuus ja että upotetut levyt täyttävät tietomallin syventämisen suunnitteluvaatimukset ±2 mm:n asemointivirheillä. Valitsemalla huolellisesti sopivan leikkausmenetelmän materiaalin paksuuden, vaaditun tarkkuuden ja tuotantomäärän perusteella valmistajat voivat toimittaa upotettuja osia, jotka täyttävät tiukat laatustandardit ja optimoivat samalla kustannukset ja tehokkuuden.