鋼結(jié)構(gòu)加工中產(chǎn)生的缺陷問(wèn)題與防護(hù)處理
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步,鋼結(jié)構(gòu)憑借其短施工周期、大承重強(qiáng)度和快施工速度在建設(shè)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。在鋼結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中鋼結(jié)構(gòu)的加工環(huán)節(jié)十分重要,甚至決定了鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、成本,同時(shí)也對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量管理、造價(jià)控制、安全防護(hù)與施工周期的控制產(chǎn)生了重要影響。但是,目前在鋼結(jié)構(gòu)加工當(dāng)中仍然存在著一些問(wèn)題,對(duì)此,本文就鋼結(jié)構(gòu)加工中產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行分析,并提出一些可供參考的意見(jiàn)與措施。
一、 鋼結(jié)構(gòu)的性能及加工中容易產(chǎn)生的問(wèn)題
?。ㄒ唬?鋼結(jié)構(gòu)的性能
在建筑結(jié)構(gòu)中使用最多的剛才是合金鋼與低碳鋼,剛作為剛才的基本元素之一包含了有鐵、錳、硅、硫、氧、氮等元素,正是由于這些化學(xué)成分及元素的組合,所以才組成了剛才特有的力學(xué)性能。一般而言,建筑領(lǐng)域中使用的剛才自重較輕、具有良好的韌性,加上簡(jiǎn)單的制作步驟與較短的施工周期,得到了人們的普遍青睞。但是由于鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性不強(qiáng),在低溫條件下很容易出現(xiàn)斷裂問(wèn)題,通常鋼材都會(huì)出現(xiàn)不同程度的發(fā)裂、氧化、切痕、微孔等缺陷。
(二) 鋼結(jié)構(gòu)加工中常見(jiàn)的問(wèn)題
1. 鋼材矯正時(shí)出現(xiàn)的冷熱硬化問(wèn)題;
2. 切割施工前沒(méi)有達(dá)到加工要求,導(dǎo)致切痕出現(xiàn);
3. 加工中精度不夠造成孔徑或孔中心偏差;
4. 鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷加工時(shí)出現(xiàn)發(fā)裂問(wèn)題;
5. 鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱加工時(shí)受到殘余應(yīng)力影響;
6. 沖孔環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)裂紋和硬化區(qū)。
正因如此,在鋼結(jié)構(gòu)的加工過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該嚴(yán)格按照要求、規(guī)范進(jìn)行操作,盡量避免以上問(wèn)題的出現(xiàn)。
二、 鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生的區(qū)及防護(hù)措施
?。ㄒ唬╀摻Y(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生的缺陷
1. 焊接過(guò)程中,溫度過(guò)熱容易對(duì)鋼材的塑性、韌性造成影響,如果不能得到有效控制,容易出現(xiàn)脆化、開(kāi)裂和硬化問(wèn)題;
2. 鋼結(jié)構(gòu)焊接易受到殘余應(yīng)力影響;
3. 開(kāi)裂、燒穿、咬邊、帶渣、未融合與焊透都是焊接當(dāng)中存在的缺陷;
4. 應(yīng)力集中問(wèn)題導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)裂紋,甚至導(dǎo)致母材斷裂。
(二)克服焊接缺陷應(yīng)采取的防護(hù)措施
1. 正確選用焊接結(jié)構(gòu)
為了保證在焊接過(guò)程出現(xiàn)不必要的焊縫,就必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中對(duì)焊縫進(jìn)行一個(gè)大致、合理的安排,盡可能的使焊縫同鋼材界面的中軸保持對(duì)稱(chēng),同時(shí)在焊接過(guò)程中,也應(yīng)該采用間斷焊接的方式,從而避免焊縫過(guò)于集中,影響剛才韌性。
2. 合理選擇焊接工藝
對(duì)于鋼材焊接過(guò)程中出現(xiàn)的形變及應(yīng)力問(wèn)題可以選用恰當(dāng)?shù)暮附庸に噥?lái)加以控制,例如選擇反變形法,在分析鋼結(jié)構(gòu)的形變方向、大小的基礎(chǔ)上,在焊接前給剛才相反、相等作用力的形變,起到二者相抵消的良好效果。
3. 嚴(yán)格遵照裝配、焊接操作順序
以對(duì)稱(chēng)焊縫為例,焊接過(guò)程當(dāng)中各個(gè)矩形管在構(gòu)建中的慣性力矩并不會(huì)發(fā)生較大改變,甚至可以與之抵消,確保構(gòu)件的平直。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)骨架來(lái)說(shuō),焊接順序應(yīng)該按照從內(nèi)向外、依次焊接的順序。另外,在具體的焊接過(guò)程中,還可以利用夾具緊固之后再進(jìn)行焊接加工,焊縫便能夠自由的收縮,弱化形變問(wèn)題。
4. 選擇適用的焊接方法
當(dāng)前普遍采用的焊接方法是利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)鋼結(jié)構(gòu),這一方法不但成本較低,而且其生產(chǎn)效率極高,但是由于這一方法焊接熱量較為集中,加之較快的速度,因此焊縫的熱影響區(qū)能夠得到很好的控制,焊縫的韌性與質(zhì)量能夠得到保證。
總而言之,當(dāng)前我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)加工方面仍然存有較多的問(wèn)題,在相關(guān)防護(hù)措施的配置上也有待完善。但是,隨著科技的迅速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善,未來(lái)必然會(huì)在鋼結(jié)構(gòu)加上方面引起一場(chǎng)新的革命。因此,我們更應(yīng)該對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工工作進(jìn)行深入研究與探討,積極探索,只有這樣才能夠解決現(xiàn)有問(wèn)題,提高效率與質(zhì)量。
一、 鋼結(jié)構(gòu)的性能及加工中容易產(chǎn)生的問(wèn)題
?。ㄒ唬?鋼結(jié)構(gòu)的性能
在建筑結(jié)構(gòu)中使用最多的剛才是合金鋼與低碳鋼,剛作為剛才的基本元素之一包含了有鐵、錳、硅、硫、氧、氮等元素,正是由于這些化學(xué)成分及元素的組合,所以才組成了剛才特有的力學(xué)性能。一般而言,建筑領(lǐng)域中使用的剛才自重較輕、具有良好的韌性,加上簡(jiǎn)單的制作步驟與較短的施工周期,得到了人們的普遍青睞。但是由于鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性不強(qiáng),在低溫條件下很容易出現(xiàn)斷裂問(wèn)題,通常鋼材都會(huì)出現(xiàn)不同程度的發(fā)裂、氧化、切痕、微孔等缺陷。

1. 鋼材矯正時(shí)出現(xiàn)的冷熱硬化問(wèn)題;
2. 切割施工前沒(méi)有達(dá)到加工要求,導(dǎo)致切痕出現(xiàn);
3. 加工中精度不夠造成孔徑或孔中心偏差;
4. 鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷加工時(shí)出現(xiàn)發(fā)裂問(wèn)題;
5. 鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱加工時(shí)受到殘余應(yīng)力影響;
6. 沖孔環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)裂紋和硬化區(qū)。
正因如此,在鋼結(jié)構(gòu)的加工過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該嚴(yán)格按照要求、規(guī)范進(jìn)行操作,盡量避免以上問(wèn)題的出現(xiàn)。
二、 鋼結(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生的區(qū)及防護(hù)措施
?。ㄒ唬╀摻Y(jié)構(gòu)焊接產(chǎn)生的缺陷
1. 焊接過(guò)程中,溫度過(guò)熱容易對(duì)鋼材的塑性、韌性造成影響,如果不能得到有效控制,容易出現(xiàn)脆化、開(kāi)裂和硬化問(wèn)題;
2. 鋼結(jié)構(gòu)焊接易受到殘余應(yīng)力影響;
3. 開(kāi)裂、燒穿、咬邊、帶渣、未融合與焊透都是焊接當(dāng)中存在的缺陷;
4. 應(yīng)力集中問(wèn)題導(dǎo)致鋼材出現(xiàn)裂紋,甚至導(dǎo)致母材斷裂。
(二)克服焊接缺陷應(yīng)采取的防護(hù)措施
1. 正確選用焊接結(jié)構(gòu)
為了保證在焊接過(guò)程出現(xiàn)不必要的焊縫,就必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中對(duì)焊縫進(jìn)行一個(gè)大致、合理的安排,盡可能的使焊縫同鋼材界面的中軸保持對(duì)稱(chēng),同時(shí)在焊接過(guò)程中,也應(yīng)該采用間斷焊接的方式,從而避免焊縫過(guò)于集中,影響剛才韌性。
2. 合理選擇焊接工藝
對(duì)于鋼材焊接過(guò)程中出現(xiàn)的形變及應(yīng)力問(wèn)題可以選用恰當(dāng)?shù)暮附庸に噥?lái)加以控制,例如選擇反變形法,在分析鋼結(jié)構(gòu)的形變方向、大小的基礎(chǔ)上,在焊接前給剛才相反、相等作用力的形變,起到二者相抵消的良好效果。

以對(duì)稱(chēng)焊縫為例,焊接過(guò)程當(dāng)中各個(gè)矩形管在構(gòu)建中的慣性力矩并不會(huì)發(fā)生較大改變,甚至可以與之抵消,確保構(gòu)件的平直。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)骨架來(lái)說(shuō),焊接順序應(yīng)該按照從內(nèi)向外、依次焊接的順序。另外,在具體的焊接過(guò)程中,還可以利用夾具緊固之后再進(jìn)行焊接加工,焊縫便能夠自由的收縮,弱化形變問(wèn)題。
4. 選擇適用的焊接方法
當(dāng)前普遍采用的焊接方法是利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)鋼結(jié)構(gòu),這一方法不但成本較低,而且其生產(chǎn)效率極高,但是由于這一方法焊接熱量較為集中,加之較快的速度,因此焊縫的熱影響區(qū)能夠得到很好的控制,焊縫的韌性與質(zhì)量能夠得到保證。
總而言之,當(dāng)前我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)加工方面仍然存有較多的問(wèn)題,在相關(guān)防護(hù)措施的配置上也有待完善。但是,隨著科技的迅速發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新與完善,未來(lái)必然會(huì)在鋼結(jié)構(gòu)加上方面引起一場(chǎng)新的革命。因此,我們更應(yīng)該對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工工作進(jìn)行深入研究與探討,積極探索,只有這樣才能夠解決現(xiàn)有問(wèn)題,提高效率與質(zhì)量。
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