防爆墙板与建筑主体的连接方式是实现其防护功能的关键,稳固性直接关系到在冲击下的表现。以下是几种主要的连接方式及其稳固性分析:
1. 焊接连接
* 方式: 将墙板背部的连接件(通常为钢板、角钢或槽钢)直接与建筑主体结构(钢柱、钢梁、预埋钢板)进行连续焊接。这是传统也普遍的方式。
* 稳固性:
* 高。 焊接形成的是刚性、连续的整体连接,具有的强度和刚度。它能地将冲击力直接传递到主体结构上,避免连接点成为薄弱环节。
* 优点: 连接强度高,整体性好,抗拉、抗剪、抗弯性能俱佳,能承受巨大的瞬间冲击载荷和反复荷载,不易松动。
* 缺点: 施工需要焊工,质量控制要求高(焊缝质量直接影响强度),属于不可逆连接(拆卸困难),对主体结构钢材材质有要求(需可焊性匹配),现场动火作业需特别注意安全。
2. 高强度螺栓连接
* 方式: 墙板通过背部连接件(带螺栓孔的钢板、角钢)与建筑主体结构上的预埋件或连接板,使用高强度螺栓(通常为8.8级或10.9级)进行紧固连接。需要的钻孔定位。
* 稳固性:
* 高。 高强度螺栓连接通过施加很大的预紧力,使连接件之间产生强大的摩擦力来抵抗载荷,具有很高的抗剪和抗拉强度。
* 优点: 施工相对便捷(无需动火),便于拆卸和更换(对后期维护或改造有利),质量控制相对直观(扭矩控制),适用于混凝土或钢结构主体(通过预埋钢板)。
* 缺点: 对孔位精度要求高,安装需使用工具(扭矩扳手)确保预紧力达标,螺栓孔本身可能成为潜在的应力集中点(需设计考虑),长期振动环境下需关注预紧力是否松弛(虽不如普通螺栓易松,但仍需考虑),整体刚度略逊于焊接。
3. 预埋件/后锚固连接
* 方式:
* 预埋件: 在混凝土主体结构浇筑前,预先将带锚筋的钢板(预埋件)按设计位置埋入混凝土中。待混凝土达到强度后,将墙板连接件焊接或用高强螺栓固定在此预埋钢板上。
* 后锚固: 在已建成的混凝土结构上钻孔,使用化学锚栓(植筋胶+螺杆)或高强机械锚栓(如膨胀螺栓、扩底锚栓)将连接钢板固定在主体结构上,再将墙板连接件固定在此钢板上。
* 稳固性:
* 中等至较高(取决于类型和质量)。 预埋件连接的质量和强度主要取决于预埋件本身的尺寸、锚筋长度、混凝土强度及浇筑质量,通常非常可靠(等同于焊接或螺栓连接固定在钢板上)。
* 后锚固连接的稳固性波动较大: 化学锚栓在混凝土中性能优异,强度高,但其依赖钻孔质量(孔径、孔深、清孔性)、胶粘剂质量和固化条件,质量控制难度较大。机械锚栓对混凝土基材强度要求高,在冲击荷载下性能可能不如化学锚栓或焊接。总体而言,预埋件方式通常比后锚固更稳固可靠。
* 优点: 预埋件是混凝土结构的连接基础;后锚固适用于改造项目。
* 缺点: 预埋件需提前预埋;后锚固施工质量难控,可靠性对工艺敏感,在冲击下锚固失效风险相对焊接和预埋件更高,尤其对边缘混凝土或低强度混凝土。
哪种连接方式更稳固?
* 焊接连接通常被认为是稳固的。它提供了高的结构整体性、刚度和强度,能地传递荷载,避免了螺栓连接中的孔洞应力集中和潜在的松动风险,也避免了后锚固对混凝土基材性能的依赖性和施工质量控制的高难度。在要求护等级、承受冲击的场合,焊接通常是。
* 高强度螺栓连接 在正确设计和施工(高精度、高预紧力)的情况下,稳固性也非常高,是焊接的可靠替代方案,尤其在需要可拆卸性或主体结构不宜焊接时。
* 预埋件连接(结合焊接或螺栓) 在混凝土结构中,只要预埋件设计和施工得当,其稳固性可与焊接媲美。
* 后锚固连接 的稳固性相对低,仅在无法采用预埋件且焊接/螺栓不可行时才考虑,且必须选用化学锚栓并由经验丰富的队伍严格按规范施工,并进行拉拔试验验证。其风险高于种方式。
总结
对于防爆墙板,追求高稳固性,焊接连接通常是方案。高强度螺栓连接是稳固性且施工更灵活的替代方案。预埋件是混凝土结构中的连接基础。后锚固连接应谨慎使用,其稳固性和可靠性相对较低,需严格把控质量。
终选择需综合考虑防爆等级要求、主体结构类型(钢/混凝土)、施工条件(是否允许动火、精度控制能力)、工期、成本以及后期维护需求等因素,并由设计人员根据规范进行详细计算和设计。