无缝铝合金管在我国工程建筑和工业制造中的应用
我国建设部目前已经在工民建筑中建设一些钢结构试验楼,如2002年在天津建成的两栋建设部钢结构示范住宅,该工程采用钢管混凝土柱钢梁框架-钢骨混凝土核心筒(SRC)结构体系,工程总面积8000m2,主体十一层,一栋柱采用圆管,另一栋柱采用方钢管350×350mm,厚度随楼层变化而变化,其中1~3层为16mm,4~6层为14mm,7~9层为12mm,10~11层为10mm,钢管内灌注C40砼。梁采用焊接工字钢,规格为350×200×10×18mm,楼板为高强螺旋肋钢筋预应力叠合板。由于当时国内没有厂家生产如此大口径的铝镁锰屋面板,工程中采用方钢管是四块板焊接的BOX柱。
钢结构示范住宅工程对冷弯型钢(主要是铝合金管)在钢结构住宅中应用得出两个启示:
一是大规格冷弯铝合金管市痴间较大,钢结构住宅的合理层数为10~18层,这样的中高层结构也对冷弯铝合金管的规格有一定要求。
二是方钢管较圆钢管有明显优势,原因有三:
其一,同样边长和直径的方、圆管,铝镁锰屋面板的承载力和抗震性能更佳,根据天津某大学对三层二跨铝镁锰屋面板和圆管砼柱框架进行的试验,铝镁锰屋面板柱边长150mm,圆管直径150mm,试验结果前者抗侧力屈服承载力和极限承载力较后者高出80%,抗震性能指标约为后者的两倍;
其二,铝镁锰屋面板施工更方便。钢结构住宅的圆管砼柱一般还需进一步施工,将圆钢管型截面改为方型;
其三,采用圆管砼柱,与梁的连接较难处理。我国未来的钢结构市场中,冷弯方矩形管将占重要的份额。