온도차가 큰 고원 환경에서 용접된 볼 스페이스 프레임의 구성 (2023)

Construction of welded ball space frame in plateau environment with large temperature difference (1)

용접은 고효율, 저비용 고효율 기술로 대규모 토목공사에 널리 사용되고 있습니다. 온도차가 큰 환경에서 용접 볼 스페이스 프레임의 역할은 더 높은 안정성과 고효율을 달성하기 위해 큰 중력 하중을 높은 고도로 전달하는 것입니다. 동시에 고압 가스가 용접 와이어에 큰 영향을 미치기 때문에 강관의 직경이 줄어 듭니다. 우선 용접기에 대한 포괄적 인 이해와 연구가 필요합니다. 둘째, 실제 상황에 따라 합리적이고 효과적인 프로세스 흐름 및 장비 레이아웃을 설계합니다. 마지막으로 건설 품질을 보장하고 불필요한 손실을 줄이기 위해 과학적이고 실행 가능하며 안전하고 신뢰할 수 있으며 경제적이고 운영하기 쉬운 관리 모드 및 방법을 개발해야 합니다.

1 볼스페이스 프레임 용접의 기본 이론

1.1 볼 스페이스 프레임 용접의 힘 메커니즘

의 스트레스 특징용접 볼 스페이스 프레임이다:

(1) 용접 공정 중에 공작물은 중력의 영향으로 용접 표면을 따라 큰 변형을 일으켜 섹션 크기가 점차 감소하므로 섹션 크기가 점차 감소합니다. 이 경우 형성된 응력 필드는 시간. 따라서 철강 부품이 높은 고도에 있을 때 최대 인장 변형률 및 항복 한계, 처짐 및 소성 변형과 같은 일련의 비선형 효과가 있습니다. 동시에 이러한 선형 효과는 전체 응력 상태와 구조의 안정적인 성능 사이의 연결에도 영향을 미칩니다.

(2) 용접 후 공작물 표면의 강한 충격으로 인해 용접 공정은 수평, 수직 방향으로 구성되며 주로 회전 플랫폼에 작용하는 힘 시스템으로 구성되어 직선으로 이동합니다. 제한된 작업 공간과 수평 방향의 불안정한 요소가 많기 때문입니다. 따라서 솔더 조인트 정렬 조인트 위치 요구 사항의 균일한 분포의 수직 설치를 보장하기 위해서는 충족하기 위해 더 높은 표준에 도달해야 합니다. 동시에 용접 부위가 직선 후방에서 정확하게 펴지고 풀림 없이 지면과 양호하고 원활하게 접촉되어 연결 품질이 향상될 수 있도록 하는 것도 필요합니다.

1.2 용접 볼 스페이스 프레임의 응력 및 변형

용접 작업이 완료된 후 구조 변형 분석을 수행하여 강재의 성능이 설계 요구 사항과 일치하는지 확인해야 합니다. 열복귀법, 반발법, 이론계산의 2가지 방법을 이용하여 용접 이음부의 형상을 검출하고, 고온차 환경에 대한 응력-변형률 계산은 제한된 요소해석 소프트웨어인 ANSYS Long welding Parameter를 이용한다. 바삭한 파손 가능성을 줄이고 용접 효율을 향상시키기 위한 이론적 근거를 제공합니다. 응력 테스트 방법을 사용하여 피로 강도를 측정하고 응력-변형 곡선 다이어그램과 기계 모델 매개변수 값을 도출합니다. 변형률 변화가 있는 경우 변형 응력으로 이어져 균열 성장 및 파단 현상, 피로 손상 및 취성 파단이 발생할 수 있으며 솔더 조인트에서 일반적인 용접 결함 영역이 될 수도 있습니다.

1.3 미끄럼 시공 기술

슬라이딩 시공기술은 중력을 이용하여 철망의 한쪽 끝을 기둥에 연결하고 다른 쪽 끝을 슬라이더에 연결하여 일정한 트랙과 각도를 따라 이동하는 것을 말합니다. 스틸 와이어 로프 및 고무 테이프와 같은 유연한 구성 요소는 특수 처리 장비를 사용하여 함께 고정하여 전체 구조를 형성하므로 슬라이딩 시스템은 특정 강성과 우수한 탄성을 갖습니다. 전체 프로젝트의 모바일 작업을 완료하기 위해 임시 지원 시스템으로 강관과 지지대 사이에 브라켓을 설정합니다. 동시에 필요에 따라 와이어 로프, 롤러 또는 기타 물체를 결합하여 전체 동시 이동과 평행한 상부 및 하부 차단 변위를 달성할 수도 있습니다. 시공 과정은 강철 스페이스 프레임이 수평, 측면 편차 및 종방향 변위 및 기타 요인에 의해 영향을 받지 않도록 하여 횡력 균형 또는 횡변형 균형 방법으로도 알려진 안정적이고 신뢰할 수 있는 작업 상태를 유지합니다.

예를 들어, 이 프로젝트의 주 무대 공간 프레임의 전체적인 아이디어는 U축 방향으로 조립 플랫폼을 설정하고 22축 루프 링 빔에 슬라이딩 트랙(50kg/m)을 설치하는 것입니다. 쪼개진 슬라이딩 시공기술로 25축, 견인장치를 U축 외부에 세팅 조립 영역에서 조립된 스페이스 프레임은 조각으로 슬라이딩(조립 및 슬라이딩)하여 설치 위치로 미끄러진 다음 조각 사이의 메쉬 스트러트를 재조립합니다.

2 온도차가 큰 환경에서 고공간 용접 볼 스페이스 프레임의 시공 방식

2.1 프로젝트 개요

이 프로젝트는 지붕공간 프레임철골 구조Tibet Cultural Radio, Television Art Center 프로젝트의 프로젝트. 프로젝트의 주요 기능에는 라디오, 텔레비전 및 극장이 포함됩니다. 그 중 용접공 위의 라디오 및 텔레비전 스튜디오, 오페라 하우스 주무대, 객석 홀은 사각형의 강철 스페이스 프레임 구조를 배치하고, 스페이스 프레임의 상단 스트링은 직사각형 튜브와 현장 타설 철근 콘크리트 지붕판으로 연결됩니다. 큰 스튜디오 위의 강철 공간 프레임은 직사각형이며 평면 크기는 54.0mX36.0m입니다. 지붕은 용접된 볼 노드의 형태를 채택하고 공간 프레임 쉘의 외부 링의 상부 현 노드는 지붕 프레임에서 지지됩니다. 오페라하우스 주무대 위의 철제 스페이스 프레임은 24.5mX34.9m의 평면 크기를 갖는 직사각형 평면을 갖는다. 지붕은 용접 볼의 조인트 형태를 채택하고 메쉬 쉘 외부 링의 상단 코드 노드는 전단벽에서 지지됩니다. 오페라 홀 위의 강철 스페이스 프레임의 평면은 다각형(거의 원형)이고, 평면 크기는 32.7mX37.1m이며, 지붕은 용접된 볼 노드 형태를 채택하고 스페이스 프레임 쉘의 외부 링의 상부 현 노드는 프레임 기둥 다리에서 지원됩니다. 강철 구조 지붕은 지붕과 그 자체의 무게를 지탱하는 것 외에도 낮은 천장, 가벼운 다리 굴레길 및 무대 공간 프레임레이어의 기계적 행잉 시스템의 하중 지지 구조 역할도 합니다. 상기 스페이스 프레임 노드는: 용접 볼 노드(지지 노드 포함) 및 스페이스 프레임로드를 포함하는 로드의 종류에 따라 분류되는 볼 스페이스 프레임 구조; 지지 조인트에는 용접 볼, 지지 리브, 지지 바닥판 및 앵커 바 등이 포함됩니다.

Construction of welded ball space frame in plateau environment with large temperature difference (2)

2.2 시공애로 분석 및 해결

(1) 사각사각형 알약용접볼 단층 그래픽 스페이스 프레임 구조이며 스페이스 프레임의 경계조건은 지지대 양쪽의 상현 지지대에 있다. 지붕 용접 볼 공간 프레임은 지붕 철골 구조의 건설 완료 후 시공해야 하며 공간 프레임 중량은 평방 미터당 최대 200kg/㎡로 거리에서 들어 올리기에는 너무 커서 크레인을 사용할 수 없습니다. 들판에서 들어 올리십시오. 따라서 스페이스 프레임의 시공은 누적슬립을 채택한다. 스페이스프레임의 누적슬립 시공이 본 프로젝트의 핵심 포인트이다. 공간 프레임 구조의 형태와 현장 건설 조건에 따라 프로젝트 스튜디오와 공간 프레임의 메인 스테이지는 슬라이딩 방식을 채택합니다. 스페이스 프레임을 조립하는 데 사용되는 조립 영역. (2) 슬라이딩 트랙 설치 : 스페이스 프레임의 양쪽에 있는 축의 콘크리트 기둥 레그에 슬라이딩 트랙(50kg/m) 2개를 부설하고 반대쪽 해당 트랙 위치에 견인 장비(2 10t 전기 호이스트)를 설정합니다. 조립 영역에서 조립된 스페이스 프레임을 설치 위치로 밀어서 스페이스 프레임의 끝 부분을 제거합니다.

(2) 강당의 지붕 공간 프레임은 현장의 건축 조건에 의해 제한됩니다. 영역의 영역은 스페이스 프레임 조립 플랫폼을 설정하기 위해 스페이스 프레임의 비계를 설정하여 구성됩니다. 본격적인 비계의 높이는 24m에 이릅니다. 우주 프레임로드의 요구 사항을 충족하도록 전체 프레임을 설정하는 방법. 설정 방법과 시공 안전성이 이 프로젝트의 초점입니다. 해결책: 비계 기둥의 설계, 하중 계산 및 비계의 건설 회의를 보장하기 위한 현장 건설 안전 제어 요구 사항.

(3) 스페이스 프레임의 스팬이 크고 지지대 설치 정밀도는 철골 구조물 설치 품질에 직접적인 영향을 미치며 설치 정밀도가 매우 높습니다. 그리고 지지대와 연결된 임베디드 부품은 콘크리트 기둥 또는 콘크리트 다리의 상단에 배치됩니다. 지지대와 내장 부품의 관계 및 전체 콘크리트 지지 기둥의 직경이 잘 처리되지 않으면 전체 프로젝트의 품질에 큰 영향을 미칩니다. 해결 방법 ① 축과 입면 기준점에 따라 지지대의 십자선을 매립부에 그립니다. 설치시 받침의 중심선과 십자선을 일치시키고 받침의 윗면 중심점의 좌표를 확인하여 받침을 매립부에 점용접한다. ② 고무베어링과 내장부품을 주변용접으로 연결한다. 용접 변형을 제어하기 위해 용접 지점은 합리적인 용접 순서로 대칭으로 배열되고 섹션으로 용접됩니다. ③ 상부 스트링 볼 베어링 노드는 설치 전에 공장에서 구멍에 용접됩니다. 배치되면 중심선을 정렬하고 상단 스트링 볼의 중심 좌표를 확인하고 상단 스트링 볼 지지대를 조정 및 수정하고 측정이 자격을 얻은 후 고무 지지대에 상단 스트링 볼 지지대를 스폿 용접합니다.

(4) 이 프로젝트는 공간 공간 프레임 구조이며 각 노드는 서로 다른 공간 좌표를 가지며 많은 제어점이 있습니다. 그리고 건축 면적이 크고 행사장 내부 환경이 복잡합니다.

① 프로젝트의 구조 시스템 각 부분의 시공 정확도는 다음 공정의 설치 오류 정확도에 직접적인 영향을 미치므로 공장 제작에서 현장 조립 및 설치까지 엄격한 측정 체계를 수립하고 과학적인 사용 각 방향의 시공 정확도를 제어하기위한 측정 장비 및 측정 수단.

② 누적오차의 처리는 구간별 보정량을 조정하여 구간별로 보정량을 조정하여 일회성으로 인한 과도한 누적량을 제거하여 구조물에 미치는 영향을 방지하는 방식으로 보정량을 설정하여 사용한다. 설계 값을 기준으로 사전 변형 값을 지정하고 건설 동기 모니터링 데이터에 따라 사전 변형 값을 시간에 맞게 조정합니다.

2.3 용접볼 스페이스프레임 시공과정

용접 공 공간 프레임의 건설 기술: 용접하기 전에 용접공을 위해 충분한 준비를 해야 하며 품질 및 사용 요구 사항에 따라 완전하고 효과적인 기술 조직 계획을 합리적으로 공식화해야 합니다. 동시에 안전 확보, 시공, 설치 측면에서 엄격한 관리에도 주의를 기울여야 합니다.

(1) 하나의 스페이스 프레임이 완성된 후, 일체 용접이 수행되고 다음 스페이스 프레임이 동시에 조립됩니다. 용접 순서는 중간에서 양쪽으로 확장되어 구조의 내부 및 외부 응력 방출에 도움이 됩니다. 용접하는 동안 먼저 하단 스트링 볼을 용접한 다음 상단 스트링 볼을 용접합니다. 하현 볼, 하현 바 및 배꼽 바의 하단을 조립 플랫폼에 용접하고 상단 현 볼, 상단 현 바 및 배꼽 바 상단을 이동식 용접 플랫폼에 용접하십시오. 상단 스트링 볼 지지대의 중심은 트랙의 중심선과 정렬되고 지지대의 하단면은 납 고무 지지대의 상단면보다 약간 낮습니다 (5-10mm). 결국 구성 요소는 용접 및 성형되며 확인 및 자격을 갖춘 후 미끄러집니다.

(2) 랩, 고정 및 수리 용접 절차. 강관과 볼 프레임의 맞대기 공정에서는 다양한 요인의 영향으로 용접하기 전에 두 개의 강판을 늘려야 합니다. 요구 사항 및 건설 기술 수준을 충족하는 연결 품질을 보장하기 위해. 동시에 균형, 연속성 및 균일성을 유지하는 데 주의를 기울여야 합니다. 강관의 주름진 선이 원활하게 통과하고 매끄럽고 아름답고 정확한 위치를 만들기 위해서는 랩 작업 준비가 필요합니다. 먼저 가드 파이프를 착용하고 대구경 실린더에 강관이 있는 가장 낮은 위치. 동시에 균일한 리프팅 방식을 채택하여 용접 공정 중 용접 건과 조인트 부품의 급격한 조정을 줄입니다. 마지막으로 용접 품질을 보장하기 위해 홀 펀치가 사용됩니다.

2.4 볼 스페이스 프레임 용접의 시공 영향 요인

(1) 철골 구조의 크기 매개변수는 용접 길이와 직경에 큰 영향을 미칩니다. 용접하기 전에 내장된 부품 때문에 용접되는 강재의 직경과 품질을 선택해야 합니다. 동시에 용접의 표면 마감, 평탄도 및 내식성을 고려해야 합니다. 실제 시공 과정에서 다양한 요인의 영향으로 인해 스페이스 프레임 구조가 다른 정도로 손상됩니다. 따라서 위의 문제가 프로젝트에 미치는 악영향을 피하기 위해 큰 온도차 환경과 높은 공간 높은 연결 기술을 엄격하게 제어해야 합니다.

(2) 큰 온도 차이로 인해 용접 볼 스페이스 프레임은 특수 재료입니다. 자체 중력은 다른 온도와 특정 압력에서 크게 변할 것입니다. 외부 대기압이 임계값보다 낮을 때 응력 집중 현상이 발생하기 쉽습니다. 외부 압력이 임계값보다 높으면 열교, 에어백 및 기타 구성 요소가 변형 및 손상되기 쉽습니다. 따라서 실제 프로젝트에서 이러한 요소의 영향을 충분히 고려하고 건설 품질 및 생산 안전을 보장하기 위한 효과적인 조치를 취해야 용접 공간 프레임이 용접에서 예상 목표를 달성할 수 있습니다. 아크 길이, 거리 및 기타 요인이 용접 품질에 영향을 미칩니다.

(3) 재료, 기계 및 장비 및 기술 조건. 다른 유형의 볼 재료는 특성 및 사양이 다릅니다. 용접에는 전기 아크가 사용되므로 용접은 고강도, 강한 내마모성 및 높은 경도 요구 사항을 충족해야 합니다. 온도차가 큰 환경에서 용접의 용접 품질은 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 특수한 이유로 일부 용접 헤드는 강도가 높고 내마모성이 강하지만 경도가 낮기 때문에 균열이 생기기 쉽습니다.

Construction of welded ball space frame in plateau environment with large temperature difference (3)

용접된 볼 스페이스 프레임 지지 노드

2.5 용접 볼 스페이스 프레임 구성 프로세스 제어

(1) 건축 도면의 실제 상황과 프로젝트의 실제 상황에 따라 용접 볼 공간 프레임의 위치 지정, 용접 전에 중앙 프레임의 축을 제어하고 위도 및 위사 미터로 수평 오차 값을 정확하게 조정하십시오. , 용접기의 기술 공개는 현장에서 이루어집니다.

(2) 강관을 설치한 후 중심축과 구멍의 위치를 ​​나무망치로 고정하여 수평상태를 유지한다. 구멍의 중심선이 안정되면 전기 철 못을 사용하여 열전도판의 상단을 닫습니다. 나선형 막대가 특정 각도로 회전하면 축 방향을 지정된 방향으로 이동하여 카테터가 수직 방향으로 용접과 평행하도록 합니다.

(3) 초기 원위치 완료 후 직선 아크조인트를 시작한다. 먼저 해당 휨모멘트점을 강관의 중심선을 따라 수직으로 반지름 약 5m, 강관에서 약 3cm 거리에서 측정한다. 기본 표면. 그런 다음 수평 단면의 축을 수직 축에 평행하게 배치하고 용접의 종단면과 횡단면 사이에 포함된 각도로 각도 값을 조정합니다. 용접부의 중심선과 모재와의 사이각을 1:40으로 조정했을 때 해당 휨모멘트점의 상대위치는 3~5m가 되어야 한다. 그런 다음 전기 철 정렬 전에 용접 아크에서 용접기 작업이 올바른지 확인하고 좋은 기록을 수행하십시오.

3 온도차가 큰 환경에서 용접볼 스페이스프레임 시공시 주의사항

3.1 용접기의 선정

대규모의 복잡한 엔지니어링 프로젝트의 경우 결합하거나 연결하기 위해 적절하고 조립하기 쉬운 용접 도구가 필요합니다. 소규모 엔지니어링 프로젝트의 경우 빠르고 균일하고 균일하며 고효율로 용접되어야 합니다.

① 아크용접. 양방향 나선형 연못은 방향 장치를 대체하는 데 사용됩니다. 구조가 단순하고 용접성이 좋은 것이 특징이나 구조가 불량하고 누수 및 공기 유입이 많아 시공 품질에 영향을 준다. 동시에 강철 표면의 표면에도 존재합니다. 큰 피해; 고온 다습한 환경에서 단선 사고 및 충격 마모 등의 문제가 있습니다.

② 드라이브 장치. 일반적인 사이클론을 사용하여 공작물을 당기는 경우 피드 로드에 일정한 압력을 가할 필요가 있습니다. 동시에 전기 호이스트를 커플 링과 작업대 고정 연결을 통해 사용하여 이동 속도를 제어해야 합니다. 구동 과정에서 중력 효과로 인해 용접 품질은 큰 흔들림과 충격 토크의 영향을 받습니다.

3.2 건설 모니터링 측정 측정

건설 모니터링에는 두 가지 주요 측면이 있습니다. 하나는 실제 현장 모니터링이고 다른 하나는 엔지니어링 프로젝트에 대한 종합적이고 체계적이며 포괄적인 분석을 수행하는 것입니다. 실제 측정 작업은 실제 지점에서 수행되기 때문입니다. 따라서 특정 상황에 따라 데이터를 기록하기 위해 다른 사양을 선택해야 합니다. 동시에 측정 결과가 정확하고 신뢰할 수 있는지 확인하기 위해 오류가 없다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 일정량의 상위값과 내부통제 네트워크 천 설정 리포트를 사용해야 합니다. 실시간 모니터링; 마지막으로 실제 지점의 환경 조건에서 매개 변수를 조정하여 시공 정확도와 효율성을 향상시킵니다. 건설현장의 환경조건은 주로 대기온도와 대지의 높이 등이 있다. 뿐만 아니라 교통 도로 상태 및 기타 요인. 마지막으로 측정영역을 합리적으로 배치하여 기준점 위치의 정확도를 확보할 필요가 있다. 배치하는 동안 용접부의 응력 수준을 낮추고 변형이 적고 표면 평활도를 높이기 위해 인접 부품의 용접을 최소화해야 합니다.

3.3 용접 볼 스페이스 프레임 시공 안전 보장

용접 볼 공간 프레임을 건설하는 동안 관련 국가 규정을 엄격히 준수하고 높은 고도의 크레인과 낙하물을 피하기 위해 건설 현장에서 안전 보호를 수행해야 합니다. 전기 해머 또는 와이어 로프를 사용하여 용접하기 전에 고정하고 용접 후 커넥터가 견고하고 신뢰할 수 있는지 확인하십시오.

①작업규정을 엄격히 이행하고 무면허 작업을 엄격히 금지합니다. 시공과정에서 안전기술규격을 위반하여 높은 곳에서 던지거나 들어 올리는 행위를 금지합니다.

② 용접공은 장갑과 헬멧 마스크를 착용하여야 한다. 용접하기 전에 내부에서 사용하기 전에 완전히 확인해야 합니다. 쿠션 작업 표면으로 다른 재료(예: 알루미늄 판) 및 긴 막대에 연결된 긴 막대 대신 저탄소강을 사용해서는 안 됩니다. 볼트와 당김줄을 연결하고, 고탄소강판으로 직접 고정하는 것을 엄격히 금지합니다.

③ 프로젝트의 품질을 보장하기 위해 안전을 보장하고 건설 인력에 대한 엄격한 기술 교육을 제공하며 현장의 모든 인력의 품질 수준을 향상시키기 위해 관련 기술 시험 및 평가를 조직합니다.

본 논문은 고온차 환경 공학 프로젝트 연구를 통한 용접 볼 스페이스 프레임 구조의 시공을 분석하고, 시공 공정 및 솔루션, 시공 공정 및 다양한 유형의 작업의 합리적인 구성, 시공 주의 사항을 분석한다.

온도차가 큰 환경에서 용접 작업 표면의 수직 및 회전 정확도가 높습니다. 건설하는 동안 실제 상황에 따라 조정해야 합니다. 용접공은 모두 고도가 높은 작업이며 대부분 야외 건설 노동자이기 때문입니다. 따라서 용접 구조 설계는 보다 합리적이어야 하며 용접의 길이, 직경 및 모양 및 기타 요인을 고려해야 하며 재료 및 크기 일치 정도의 선택도 더욱 최적화되어야 합니다. 긴 아크 프레임과 짧은 아크 홈 연결이 작동하여 프로젝트의 요구를 충족시킬 수 있습니다.

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Author: Ouida Strosin DO

Last Updated: 08/24/2023

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