摘 要:螺栓球鋼網(wǎng)架廣泛應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu),產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)JG/T10—2009《鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)》已 發(fā)布十余年,至今未進(jìn)行修訂。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)JG/T10—2009中規(guī)定不夠明確的內(nèi)容進(jìn)行了討論,并與 GB50205—2020等其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析,提出了相應(yīng)的修改建議。

關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn);鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu);螺栓球節(jié)點(diǎn);破壞性試驗(yàn);拉伸試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào):TB31;TU391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-4012(2023)03-0068-03

鋼網(wǎng)架具有結(jié)構(gòu)輕巧、造型美觀、施工周期 短、抗震性及穩(wěn)定性好、所用材料較少等優(yōu)點(diǎn),廣 泛應(yīng)用于制造國(guó)內(nèi)大跨度結(jié)構(gòu)[1-2]。螺栓球鋼網(wǎng) 架結(jié)構(gòu) 零 部 件 生 產(chǎn) 加 工 所 依 據(jù) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 主 要 是 JG/T10—2009 《鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng) 鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)),該標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)行的其他 標(biāo)準(zhǔn)存在不一致之處。在實(shí)際使用過(guò)程中,發(fā)現(xiàn) 該標(biāo)準(zhǔn)中的一些規(guī)定不夠明確,筆者針對(duì)該類(lèi)問(wèn) 題提出了相關(guān)修改建議。

1 鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定

1.1 鋼材的厚度

鋼管的規(guī)格和厚度是影響構(gòu)件承載力大小的主 要因素之一,在實(shí)際檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)有工程鋼管厚度不 符合設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,但在鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中未作 相關(guān)規(guī)定。建議參照 GB50205—2020 《鋼結(jié)構(gòu)工 程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第4.3.1條規(guī)定,增加厚度偏 差檢驗(yàn)的要求。

1.2 焊接過(guò)程

1.2.1 焊工鋼印

鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中第5.6.4條規(guī)定:焊接完成后應(yīng) 清除熔渣和焊接飛濺物并打上焊工代號(hào)的鋼印。

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

1.2.2 焊縫探傷抽樣

鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中表7規(guī)定:探傷比例計(jì)數(shù)方法應(yīng) 按以下原則確定,對(duì)工廠制作焊縫,應(yīng)按每批各規(guī) 格焊接空心球數(shù)量計(jì)算百分比抽取樣本,每個(gè)樣本 的所有焊縫應(yīng)進(jìn)行探傷。

該處的“焊接空心球”疑是筆誤,應(yīng)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(shù) 抽 樣 檢 測(cè) 是 可 行 的。建 議 參 照 GB 50205—2020的規(guī)定,將鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)修改為:“探傷 比例計(jì)數(shù)方法應(yīng)按每批各規(guī)格桿件數(shù)量計(jì)算百分比 抽取,且不應(yīng)少于3條焊縫”。

1.2.3 焊縫探傷判定方法

鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中第5.6.4條規(guī)定:檢驗(yàn)結(jié)果符合 標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),可判定為合格產(chǎn)品,當(dāng)主要檢驗(yàn)項(xiàng)目中 有一項(xiàng)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(fù)驗(yàn),如復(fù)驗(yàn)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(yàn)項(xiàng)目,對(duì)于焊縫探傷不合 格而進(jìn)行簡(jiǎn)單加倍抽樣復(fù)檢的規(guī)定,不符合 GB 50661—2011《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》中強(qiáng)制性條文第 8.1.8條的規(guī)定,建議按照焊接規(guī)范的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng) 修改。

2 鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)

2.1 破壞性試驗(yàn)

螺栓球和高強(qiáng)度螺栓的組合拉力試驗(yàn)(見(jiàn)圖 1)、封板(或錐頭)與鋼管的連接焊縫拉力試驗(yàn)(見(jiàn)圖 2)均為破壞性試驗(yàn)。破壞性試驗(yàn)?zāi)軌蛑苯訖z驗(yàn)鋼網(wǎng) 架節(jié)點(diǎn)(包括各零部件和焊縫)的受力情況,是保證 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安全的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中第 7.1條“出廠檢驗(yàn)”未要求進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。

對(duì)筆者實(shí)驗(yàn)室2021年下半年委托送樣檢驗(yàn)批 次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),桿件拉伸試驗(yàn)共檢驗(yàn)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 要在出廠檢驗(yàn)中進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。在實(shí)際生產(chǎn)中, 生產(chǎn)加工單位每批購(gòu)入錐頭、封板和螺栓球等零部 件的廠家、批次不盡相同,這些零部件的受力情況難 以單獨(dú)進(jìn)行檢測(cè),只能通過(guò)破壞性試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。 因此,建議在鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)“出廠檢驗(yàn)”中增加破壞性 試驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2 螺栓球與高強(qiáng)度螺栓組合拉力試驗(yàn)

鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中第6.2.3條規(guī)定了螺栓球與高強(qiáng) 度螺栓組合拉力試驗(yàn)的方法應(yīng)滿(mǎn)足“采用單向拉伸 試驗(yàn)方法,試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合高強(qiáng)度螺栓抗拉極限承 載力”的要求。

在螺栓球與高強(qiáng)度螺栓組合拉力試驗(yàn)中,螺紋 的擰入深度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較大影響[5]。隨著高強(qiáng)度 螺栓擰入深度的增加,螺栓球節(jié)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(dāng)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(qiáng)度螺栓抗 拉極限承載力的要求;當(dāng)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(jié) 構(gòu) 技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 》和 GB/T 16939—2016《鋼網(wǎng)架螺栓球節(jié)點(diǎn)用高強(qiáng)度螺栓》均 規(guī)定,工程設(shè)計(jì)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(qiáng)度螺栓組合拉力試驗(yàn) 中,參照GB/T3098.1—2011《緊固件機(jī)械性能 螺 栓、螺釘和螺柱》第9.2條的規(guī)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(yàn)

鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中第5.4.5條和第6.4.2條分別規(guī) 定了封板(或錐頭)與鋼管的連接焊縫拉力試驗(yàn)的技 術(shù)要求和試驗(yàn)方法,主要規(guī)定為:試樣隨機(jī)取樣后, 取其端部?jī)啥?在開(kāi)口端再焊上封板(或錐頭),采用軸力拉伸試驗(yàn)方法,試樣的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合相應(yīng)的 標(biāo)準(zhǔn)要求。

對(duì)于試驗(yàn)中出現(xiàn)鋼管或封板破壞,而抗拉強(qiáng)度 未達(dá)到相應(yīng)鋼管強(qiáng)度要求的,并不能說(shuō)明焊縫質(zhì)量 合格與否,依據(jù)鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)判定連接焊縫質(zhì)量不合 格的結(jié)論不夠嚴(yán)謹(jǐn)。根據(jù)JGJ7—2010第5.3.7條 的要求:“錐頭任何截面的承載能力應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)中“封板或錐頭與鋼管的連接焊 縫拉力載荷試驗(yàn)”修改為“桿件拉力載荷試驗(yàn)”。

對(duì)于試驗(yàn)中出現(xiàn)螺栓斷裂,拉力載荷符合螺栓 標(biāo)準(zhǔn)要求,但未達(dá)到相應(yīng)鋼管強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)要求的情況, 有兩種理解:第一種理解認(rèn)為,螺栓在本試驗(yàn)中只相 當(dāng)于輔助工裝,應(yīng)判定該試驗(yàn)無(wú)效,送檢時(shí)應(yīng)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(rèn)為,螺栓斷裂且拉力載荷符合相應(yīng)的螺 栓標(biāo)準(zhǔn)要求,說(shuō)明桿件抗拉極限承載力是滿(mǎn)足設(shè)計(jì) 要求的,可以判定合格。筆者認(rèn)為,本項(xiàng)檢驗(yàn)的目的 是判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否滿(mǎn)設(shè)計(jì)和規(guī)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(dá)到檢驗(yàn)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(yàn)的技術(shù)要求修改 為:拉伸試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)不低于所連接鋼管和高強(qiáng)度螺栓的承載力。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)行鋼網(wǎng)架標(biāo)準(zhǔn)中存在的一些問(wèn)題或不明確的 條文,給標(biāo)準(zhǔn)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(zhēng)執(zhí)的 焦點(diǎn)。因此,建議對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行及時(shí)修訂,使該標(biāo)準(zhǔn) 更加嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué),以便于實(shí)施并減少爭(zhēng)議。

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