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分享:對標準JG/T10—2009的修改建議

摘 要:螺栓球鋼網(wǎng)架廣泛應用于空間結構,產(chǎn)品標準JG/T10—2009《鋼網(wǎng)架螺栓球節點(diǎn)》已 發(fā)布十余年,至今未進(jìn)行修訂。對標準JG/T10—2009中規定不夠明確的內容進(jìn)行了討論,并與 GB50205—2020等其他相關(guān)標準進(jìn)行對比分析,提出了相應的修改建議。

關(guān)鍵詞:標準;鋼網(wǎng)架結構;螺栓球節點(diǎn);破壞性試驗;拉伸試驗

中圖分類(lèi)號:TB31;TU391 文獻標志碼:A 文章編號:1001-4012(2023)03-0068-03


鋼網(wǎng)架具有結構輕巧、造型美觀(guān)、施工周期 短、抗震性及穩定性好、所用材料較少等優(yōu)點(diǎn),廣 泛應用于制造國內大跨度結構[1-2]。螺栓球鋼網(wǎng) 架結構 零 部 件 生 產(chǎn) 加 工 所 依 據 的 標 準 主 要 是 JG/T10—2009 《鋼網(wǎng)架螺栓球節點(diǎn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng) 鋼網(wǎng)架標準),該標準于2009年頒布實(shí)施,歷經(jīng)十 余年未有修訂,其中一些條文已經(jīng)與現行的其他 標準存在不一致之處。在實(shí)際使用過(guò)程中,發(fā)現 該標準中的一些規定不夠明確,筆者針對該類(lèi)問(wèn) 題提出了相關(guān)修改建議。

1 鋼網(wǎng)架標準中的規定

1.1 鋼材的厚度

鋼管的規格和厚度是影響構件承載力大小的主 要因素之一,在實(shí)際檢測中發(fā)現有工程鋼管厚度不 符合設計和相關(guān)標準要求,但在鋼網(wǎng)架標準中未作 相關(guān)規定。建議參照 GB50205—2020 《鋼結構工 程施工質(zhì)量驗收規范》第4.3.1條規定,增加厚度偏 差檢驗的要求。

1.2 焊接過(guò)程

1.2.1 焊工鋼印

鋼網(wǎng)架標準中第5.6.4條規定:焊接完成后應 清除熔渣和焊接飛濺物并打上焊工代號的鋼印。

早期的技術(shù)標準采用加打焊工鋼印的辦法,是 在沒(méi)有檔案管理基礎和焊縫質(zhì)量檢測手段落后的特 定歷史條件下,為保證工程質(zhì)量而做的規定?,F代 焊縫無(wú)損檢測手段的科學(xué)性、可靠性和經(jīng)濟性已有 巨大提升,焊縫因誤判合格而通過(guò)驗收的可能性很 小[3-4],且焊工鋼印會(huì )對鋼材造成損傷。建議參照 GB50205—2020第5.1.4條規定,將鋼網(wǎng)架標準修 改為:“焊縫施焊后應按焊接工藝規定在相應焊縫及 部位做出標志”。

1.2.2 焊縫探傷抽樣

鋼網(wǎng)架標準中表7規定:探傷比例計數方法應 按以下原則確定,對工廠(chǎng)制作焊縫,應按每批各規 格焊接空心球數量計算百分比抽取樣本,每個(gè)樣本 的所有焊縫應進(jìn)行探傷。

該處的“焊接空心球”疑是筆誤,應為“桿件”。 封板(或錐頭)與鋼管的連接焊縫一般都比較短,按 照焊 縫 條 數 抽 樣 檢 測 是 可 行 的。建 議 參 照 GB 50205—2020的規定,將鋼網(wǎng)架標準修改為:“探傷 比例計數方法應按每批各規格桿件數量計算百分比 抽取,且不應少于3條焊縫”。

1.2.3 焊縫探傷判定方法

鋼網(wǎng)架標準中第5.6.4條規定:檢驗結果符合 標準要求時(shí),可判定為合格產(chǎn)品,當主要檢驗項目中 有一項不合格時(shí),則判定為不合格產(chǎn)品,此時(shí)可加倍 抽取樣本進(jìn)行復驗,如復驗合格,可判定該批產(chǎn)品為 合格產(chǎn)品。

焊縫探傷是主要檢驗項目,對于焊縫探傷不合 格而進(jìn)行簡(jiǎn)單加倍抽樣復檢的規定,不符合 GB 50661—2011《鋼結構焊接規范》中強制性條文第 8.1.8條的規定,建議按照焊接規范的內容進(jìn)行相應 修改。

2 鋼網(wǎng)架標準中的試驗

2.1 破壞性試驗

螺栓球和高強度螺栓的組合拉力試驗(見(jiàn)圖 1)、封板(或錐頭)與鋼管的連接焊縫拉力試驗(見(jiàn)圖 2)均為破壞性試驗。破壞性試驗能夠直接檢驗鋼網(wǎng) 架節點(diǎn)(包括各零部件和焊縫)的受力情況,是保證 網(wǎng)架結構安全的重要試驗項目。鋼網(wǎng)架標準中第 7.1條“出廠(chǎng)檢驗”未要求進(jìn)行破壞性試驗。

對筆者實(shí)驗室2021年下半年委托送樣檢驗批 次數進(jìn)行了統計,桿件拉伸試驗共檢驗645批次,其中不合格30批次,占4.65%。在不合格的30批次 中,有13批次屬于焊縫質(zhì)量問(wèn)題,有10批次屬于錐 頭質(zhì)量問(wèn)題,有7批次屬于鋼管質(zhì)量問(wèn)題,因此有必 要在出廠(chǎng)檢驗中進(jìn)行破壞性試驗。在實(shí)際生產(chǎn)中, 生產(chǎn)加工單位每批購入錐頭、封板和螺栓球等零部 件的廠(chǎng)家、批次不盡相同,這些零部件的受力情況難 以單獨進(jìn)行檢測,只能通過(guò)破壞性試驗進(jìn)行檢測。 因此,建議在鋼網(wǎng)架標準“出廠(chǎng)檢驗”中增加破壞性 試驗項目。

2.2 螺栓球與高強度螺栓組合拉力試驗

鋼網(wǎng)架標準中第6.2.3條規定了螺栓球與高強 度螺栓組合拉力試驗的方法應滿(mǎn)足“采用單向拉伸 試驗方法,試驗結果應符合高強度螺栓抗拉極限承 載力”的要求。

在螺栓球與高強度螺栓組合拉力試驗中,螺紋 的擰入深度對試驗結果有較大影響[5]。隨著(zhù)高強度 螺栓擰入深度的增加,螺栓球節點(diǎn)的破壞模式從螺 紋破壞,變化到球和螺紋共同破壞,最后螺栓發(fā)生斷 裂[6]。當螺栓的擰入深度為0.9倍螺栓直徑時(shí),主 要是螺栓發(fā)生斷裂破壞,破壞力符合高強度螺栓抗 拉極限承載力的要求;當螺栓的擰入深度為1倍螺 栓直徑時(shí),所有螺栓和球均發(fā)生斷裂破壞[6]。JGJ 7—2010 《空 間 網(wǎng) 格 結 構 技 術(shù) 標 準 》和 GB/T 16939—2016《鋼網(wǎng)架螺栓球節點(diǎn)用高強度螺栓》均 規定,工程設計時(shí),螺紋的擰入深度約為1.1倍螺栓 直徑。建議在螺栓球與高強度螺栓組合拉力試驗 中,參照GB/T3098.1—2011《緊固件機械性能 螺 栓、螺釘和螺柱》第9.2條的規定,要求螺紋的擰入 深度不小于1倍螺紋直徑。

2.3 桿件拉力試驗

鋼網(wǎng)架標準中第5.4.5條和第6.4.2條分別規 定了封板(或錐頭)與鋼管的連接焊縫拉力試驗的技 術(shù)要求和試驗方法,主要規定為:試樣隨機取樣后, 取其端部?jì)啥?在開(kāi)口端再焊上封板(或錐頭),采用軸力拉伸試驗方法,試樣的抗拉強度應符合相應的 標準要求。

對于試驗中出現鋼管或封板破壞,而抗拉強度 未達到相應鋼管強度要求的,并不能說(shuō)明焊縫質(zhì)量 合格與否,依據鋼網(wǎng)架標準判定連接焊縫質(zhì)量不合 格的結論不夠嚴謹。根據JGJ7—2010第5.3.7條 的要求:“錐頭任何截面的承載能力應不低于連接鋼 管”,顯然這種情況是不符合JGJ7—2010要求的。 建議把鋼網(wǎng)架標準中“封板或錐頭與鋼管的連接焊 縫拉力載荷試驗”修改為“桿件拉力載荷試驗”。

對于試驗中出現螺栓斷裂,拉力載荷符合螺栓 標準要求,但未達到相應鋼管強度標準要求的情況, 有兩種理解:第一種理解認為,螺栓在本試驗中只相 當于輔助工裝,應判定該試驗無(wú)效,送檢時(shí)應抽取所 連接的鋼管承載力明顯低于螺栓承載力的桿件;第 二種理解認為,螺栓斷裂且拉力載荷符合相應的螺 栓標準要求,說(shuō)明桿件抗拉極限承載力是滿(mǎn)足設計 要求的,可以判定合格。筆者認為,本項檢驗的目的 是判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否滿(mǎn)設計和規范要求,以保證工 程質(zhì)量。采用第二種理解進(jìn)行判定能夠達到檢驗的 目的,且便于實(shí)施,因此建議按照第二種理解方法進(jìn) 行判定。建議把桿件拉力載荷試驗的技術(shù)要求修改 為:拉伸試驗結果應不低于所連接鋼管和高強度螺栓的承載力。

3 結語(yǔ)

現行鋼網(wǎng)架標準中存在的一些問(wèn)題或不明確的 條文,給標準使用者帶來(lái)了困擾,在一些工程質(zhì)量問(wèn) 題的處理中,有些條文已成為工程參與各方爭執的 焦點(diǎn)。因此,建議對該標準進(jìn)行及時(shí)修訂,使該標準 更加嚴謹、科學(xué),以便于實(shí)施并減少爭議。


參考文獻:

[1] 汪道金,曾繁娜.大跨度屋面鋼網(wǎng)架(殼)結構施工技 術(shù)[J].施工技術(shù),2010,39(2):24-26.

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[3] 竇有義,劉永棵,趙剛,等.GB50205取消焊工鋼印要 求的意義[J].重慶建筑,2021,20(9):61-63.

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