無縫鋁合金管在我國工程建筑和工業制造中的應用
我國建設部目前已經在工民建筑中建設一些鋼結構試驗樓,如2002年在天津建成的兩棟建設部鋼結構示范住宅,該工程采用鋼管混凝土柱鋼梁框架-鋼骨混凝土核心筒(SRC)結構體系,工程總面積8000m2,主體十一層,一棟柱采用圓管,另一棟柱采用方鋼管350×350mm,厚度隨樓層變化而變化,其中1~3層為16mm,4~6層為14mm,7~9層為12mm,10~11層為10mm,鋼管內灌注C40砼。梁采用焊接工字鋼,規格為350×200×10×18mm,樓板為高強螺旋肋鋼筋預應力疊合板。由于當時國內沒有廠家生產如此大口徑的鋁鎂錳屋面板,工程中采用方鋼管是四塊板焊接的BOX柱。
鋼結構示范住宅工程對冷彎型鋼(主要是鋁合金管)在鋼結構住宅中應用得出兩個啟示:
一是大規格冷彎鋁合金管市癡間較大,鋼結構住宅的合理層數為10~18層,這樣的中高層結構也對冷彎鋁合金管的規格有一定要求。
二是方鋼管較圓鋼管有明顯優勢,原因有三:
其一,同樣邊長和直徑的方、圓管,鋁鎂錳屋面板的承載力和抗震性能更佳,根據天津某大學對三層二跨鋁鎂錳屋面板和圓管砼柱框架進行的試驗,鋁鎂錳屋面板柱邊長150mm,圓管直徑150mm,試驗結果前者抗側力屈服承載力和極限承載力較后者高出80%,抗震性能指標約為后者的兩倍;
其二,鋁鎂錳屋面板施工更方便。鋼結構住宅的圓管砼柱一般還需進一步施工,將圓鋼管型截面改為方型;
其三,采用圓管砼柱,與梁的連接較難處理。我國未來的鋼結構市場中,冷彎方矩形管將占重要的份額。