钢结构焊接设计中的若干关键问题
钢结构厂房设计常见细节问题及其解决对策
钢结构厂房设计常见细节问题及其解决对策1、钢结构连接问题:钢结构中的连接是关键,常见的问题包括连接件设计不合理、连接件选择不当等。
解决对策是合理选用适合的连接件,例如高强螺栓连接、焊接连接等,并进行充分的连接设计和计算。
2、螺栓松动问题:螺栓在运输、安装等过程中容易出现松动的情况,这会影响钢结构的稳定性和安全性。
解决对策是选择适当的螺栓材质和型号,并在施工中采取正确的螺栓预紧力和紧固方法。
3、钢材质量问题:钢结构厂房需要使用高强度钢材,在购买过程中需要注意钢材的质量和合格证明。
解决对策是选择信誉好的供应商,并对所购买的钢材进行质量检测。
4、防火阻燃问题:钢结构厂房在设计中需要考虑防火阻燃的要求,以确保生产过程中不发生火灾。
解决对策是使用阻燃涂料或涂层对钢结构进行防火处理,并设置防火墙等安全设施。
5、地震抗震问题:钢结构厂房需要具备一定的地震抗震性能,以确保在地震发生时能够保持安全。
解决对策是在设计中采用适当的抗震措施,如设置抗震支撑、加强结构刚度等。
6、排水问题:钢结构厂房需要合理设计排水系统,以确保雨水排出畅通,并避免积水对钢结构造成损坏。
解决对策是设计合理的排水斜度和排水设备,并合理布置雨水管道。
7、消防安全问题:钢结构厂房在设计中需要考虑消防安全要求,包括设置疏散通道、灭火设备等。
解决对策是合理布置消防通道、安装消防设备,并符合相关消防规定。
8、气候适应性问题:钢结构厂房需要在各种气候条件下运行,需要考虑气候适应性。
解决对策是在设计中考虑保温隔热措施、防潮防腐措施等,以适应不同气候条件下的使用需求。
9、钢结构防腐问题:钢结构易受到腐蚀的影响,需要进行合理的防腐处理。
解决对策是选择适当的防腐涂料、防腐措施,并定期检查和维护钢结构的防腐层。
10、负荷分析问题:钢结构厂房设计需要进行负荷分析,包括垂直荷载、水平荷载等。
解决对策是合理计算和分析各种负荷的作用,以确保结构的安全性和稳定性。
钢结构厂房设计中的细节问题及其解决对策不尽上述十个,还有其他一些细节问题需要考虑,但以上列举的问题是设计中比较常见的,解决对策可提供一定的参考。
钢结构焊接问题实例分析
钢结构焊接问题实例分析钢结构焊接是一种常见的连接方式,广泛应用于建筑、桥梁、船舶等领域。
然而,在实际的焊接过程中,常常会出现一些问题,如焊接变形、裂纹、焊接缺陷等。
本文将通过分析几个实例,来深入探讨钢结构焊接中可能会遇到的问题及其解决方案。
一、焊接变形问题焊接变形是钢结构焊接过程中常见的问题之一,特别是在大尺寸钢构件的焊接中更加明显。
在焊接过程中,由于局部加热和冷却引起的热膨胀和收缩,会导致钢构件的形状发生变化。
这种变形不仅影响美观,还可能影响结构的力学性能。
解决焊接变形问题的方法主要包括以下几点:1.合理选择焊接方法:选择合适的焊接方法和参数,如使用低温焊接或预加热等方法可以减少焊接变形的发生。
2.控制热输入:控制焊接的热输入,减少焊接过程中产生的热量,可以降低钢构件的变形。
3.采用防变形措施:在焊接前后采取一些防变形的措施,如设置支撑、预伸杆等,能够有效减少焊接变形的发生。
二、焊接裂纹问题焊接裂纹是另一个常见的焊接问题,在钢结构焊接中经常会遇到。
焊接裂纹的形成主要是由于焊接过程中的应力和热应力引起的,尤其是在高强度钢材的焊接中更容易出现。
针对焊接裂纹问题,我们可以采取以下措施来进行预防和处理:1.合理设计焊缝:合理设计焊缝的形状和尺寸,减少焊接应力的集中和积累,降低产生裂纹的可能性。
2.控制焊接工艺:控制焊接的温度和速度,减少焊接过程中产生的应力,防止裂纹的形成。
3.使用适当的焊接材料:选择具有良好韧性和抗裂性能的焊接材料,能够有效减少裂纹的发生。
三、焊接缺陷问题除了焊接变形和焊接裂纹,焊接过程中还可能出现一些焊接缺陷,如气孔、夹渣、焊缝间隙等。
这些焊接缺陷可能会影响焊接接头的强度和密封性,从而影响结构的使用寿命和安全性。
针对焊接缺陷问题,我们可以采取以下方法进行处理和预防:1.加强焊接工艺控制:加强焊接过程中的质量控制,如严格按照焊接工艺规范进行操作,控制焊接参数,减少焊接缺陷的产生。
2.增加检测手段:加强焊接接头的质量检测,如采用超声波检测、X射线检测等方法,能够及时发现和修复焊接缺陷。
钢结构施工重难点分析
引言:钢结构施工是一项涉及复杂技术和严格操作的工程,其中存在着一些重难点需要特别注意和解决。
本文将对钢结构施工的重难点进行分析,以帮助工程师和施工人员在实践中避免问题和提高效率。
概述:钢结构施工中的重难点问题一般涉及结构稳定性、材料和焊接质量、施工工艺、安全管理等方面。
为了顺利完成钢结构施工工程,必须全面考虑这些问题并采取相应的解决措施。
正文内容:一、结构稳定性1. 设计阶段的结构分析和优化:通过依托先进的结构分析软件,对钢结构进行模拟和分析,以确保设计方案的稳定性。
2. 施工中的安全保护措施:在施工期间,应采取一系列的安全保护措施,如临时支撑、顶升、钢构件连接等,以保证结构的稳定性。
3. 施工质量控制:严格遵循施工规范和标准,对焊接、螺栓连接、构件制造等实施质量控制,确保整体结构的稳定可靠。
二、材料和焊接质量1. 材料选择和质量控制:在钢结构施工过程中,材料的选择和质量控制是确保整体结构稳定的重要环节。
应根据设计要求选择合适的材料,并进行出厂质量检验。
2. 焊接质量控制:焊接是钢结构施工中不可或缺的一环,焊接质量的控制对于保证结构强度和耐久性至关重要。
应采取合适的焊接工艺,并进行焊接质量检验和测试。
三、施工工艺1. 施工过程的合理安排:在制定施工计划和进度时,应合理安排施工工艺,确保各个施工工序之间的协调和顺序进行。
2. 塔吊和起重设备的合理选择和使用:在钢结构施工中,塔吊和起重设备的选择和使用对于保证施工质量和效率起着重要作用。
应考虑钢构件的重量、形状和施工现场的特点,选择合适的塔吊和起重设备。
3. 施工人员的技能培训和管理:钢结构施工过程需要各类施工人员的协同合作,因此,施工人员的技能培训和管理是重要的环节。
应加强对施工人员的培训和管理,确保他们掌握必要的专业知识和操作技能。
四、安全管理1. 安全制度和规范的建立:在钢结构施工中,安全是首要考虑的因素。
施工前应建立完善的安全制度和规范,并对施工人员进行安全教育和培训,以确保安全施工。
钢结构工程焊接技术重点、难点及控制措施
技术与检测Һ㊀钢结构工程焊接技术重点㊁难点及控制措施李长海摘㊀要:钢结构工程是当前工程建设中的重要结构部分之一ꎮ结构的使用对提高整个工程的施工效率ꎬ促进各项施工工作的科学发展ꎬ提高工程整体质量施工的稳定性具有十分重要的作用ꎮ但在钢结构工程施工中ꎬ相关作业人员意识到钢结构工程本身是一个复杂的工程ꎬ需要团队的协调配合ꎬ才能推动钢结构施工作业按作业方案实施ꎬ提高整体施工水平项目的ꎮ那么ꎬ在钢结构施工作业中ꎬ焊接作业作为一个重要的组成部分ꎬ如果相关的焊接工作不能及时完成ꎬ很容易在后期的作业中造成钢结构的脱节ꎬ这将对工程的长期运营产生不利影响ꎮ因此ꎬ在当今钢结构工程施工作业中ꎬ控制焊接工艺是十分必要的ꎮ关键词:钢结构工程ꎻ焊接技术ꎻ重点ꎻ难点ꎻ控制措施一㊁导言钢结构焊接时ꎬ由于焊接热源的不均匀加热而引起的结构形状和尺寸的变化称为焊接变形ꎮ在变形的同时ꎬ内部结构也会产生应力和应变ꎬ因为此时结构不承受外力ꎬ存在这些应力ꎬ所以这些应力属于内应力范畴ꎬ称为焊接残余力ꎮ属于自平衡内应力的非均匀分布ꎮ焊接变形和应力是焊接过程中不可避免的现象ꎮ它们会影响焊接结构的尺寸精度和焊接接头的强度ꎬ需要花费大量的人力物力进行校正和修复ꎬ甚至报废零件ꎮ此外ꎬ焊接变形和应力对焊接结构未来承载能力的影响也不容低估ꎮ焊接残余应力和焊接变形是存在于同一构件中的不同形式的能量ꎬ它们受同一构件中存在的不同形式的能量的制约ꎬ并遵循能量守恒定律ꎻ它们相辅相成ꎬ相互转化ꎬ减少的一方必须增加另一方ꎮ二㊁钢结构工程焊接技术重点和难点分析在钢结构工程的实际焊接工作中ꎬ一方面由于焊接过程中的外部热效应的不均匀现象ꎬ很容易在很大程度上引起外应力的变化ꎬ导致焊接变形异常ꎻ另一方面ꎬ焊接工人的操作技术水平较低ꎬ而且做不到未结合焊接工作控制焊接应力ꎮ焊接作业过程中存在一些不熟悉的现象ꎬ也会引起焊接裂纹㊁气泡等不良现象ꎮ针对以上问题ꎬ在实际钢结构工程焊接中ꎬ控制焊接变形ꎬ提高焊接质量ꎬ减少气泡和缝隙的发生是十分必要的ꎮ三㊁焊接变形与应力的控制(一)焊接变形的控制措施焊缝的横截面积应尽量减小ꎮ焊接量应根据连接需要确定ꎮ焊缝强度也应根据有效焊脚尺寸确定ꎮ焊缝金属过多和凸出并不能提高焊缝强度ꎬ反而会不断增大应力集中系数ꎬ削弱坡口的整体性能ꎮ在对接焊缝和对接焊缝后半部分采用U形刨边的方法形成U形坡口ꎬ从而进一步降低焊缝金属含量ꎮ为了减少焊缝数量ꎬ应尽量采用多层多道焊ꎬ尤其是焊板的焊接ꎮ焊缝应尽量对称ꎬ焊缝应靠近中性轴布置ꎬ以减少钢板的变形ꎮ中性轴周边焊缝的平衡处理:根据两个收缩力相互平衡的原理ꎬ焊缝对称焊接ꎮ为了有效地控制焊接变形ꎬ可以在焊接设计和具体实施中对焊缝进行平衡处理ꎮ反焊焊焊垫ꎮ当焊接程序从左向右进行时ꎬ每次焊接应从右向左进行ꎬ这是分段侧焊方法ꎮ在焊接板的焊接过程中ꎬ内焊板会产生热量ꎬ焊接板在热的作用下会膨胀ꎬ在一定的时间内ꎬ两块焊接板会分开向外ꎬ但在由内向外扩散的过程中ꎬ焊盘的膨胀会使焊接板不断向内闭合ꎮ焊接采用抗变形力法ꎮ在焊接前ꎬ通过补偿焊件ꎬ可以有效地利用收缩力ꎮ例如ꎬ在焊接前ꎬ可以对部分焊件装配进行偏移ꎬ这样焊件组合的预偏移可以适当地将收缩半空间恢复到设定的位置ꎮ焊接前预拱或弯曲待焊接零件是使用抗变形力抵消收缩力的一个简单示例ꎮ(二)控制焊接残余应力的技术措施为了减小焊缝尺寸ꎬ降低结合焊缝强度ꎬ合理安排焊接顺序ꎬ削弱焊件的刚度ꎬ为自由收缩创造条件ꎮ(三)防治焊接裂纹的技术措施焊接材料的选择应科学合理ꎬ并有效控制焊缝中现有的化学物质ꎬ减少硫㊁磷等易产生偏析的元素含量ꎬ避免产生热裂纹ꎮ对焊接工艺参数进行有效控制ꎬ保证焊缝截面的深宽比满足焊接工艺要求ꎬ使热输入在允许范围内ꎮ做好焊前预热和焊后缓冷处理ꎬ以改善和控制焊接接头ꎬ从而提高热影响区和焊缝的整体性能ꎬ避免冷裂纹ꎮ(四)减少焊接应力集中的控制措施焊接设计时ꎬ应完整㊁光滑㊁连续ꎬ尽量避免出现焊缝重叠㊁密集的情况ꎮ焊缝之间的距离不得小于100mmꎮ无论中心线是否对称ꎬ对于不等厚板的对称焊接接头ꎬ厚板均应切割成斜面形状ꎬ然后对中ꎮ焊缝应布置在最有效的位置ꎬ以达到焊接量最少㊁效果最佳的目的ꎮ焊接位置应布置在便于焊接和检查的地方ꎮ在焊接接头板的根部设置一个平缓的过渡ꎮ把肋骨末端的尖角切掉ꎬ把盘子的末端包起来ꎮ(五)钢结构变形的预防合理安排焊缝ꎬ避免焊缝间距过小ꎮ当构件所用材料尺寸大于零件长度时ꎬ应尽量减少或不设置拼接焊缝ꎮ焊缝布置应与构件的重心或轴线两侧成比例ꎬ以减少焊接应力集中和焊接变形ꎮ对称零件的尺寸或孔径均匀ꎬ以便于加工和组装时的互换性ꎮ零部件的连接不应出现截面和厚度不等的情况ꎬ连接时应根据缓坡改变截面形状和厚度ꎬ使对接接头的截面或厚度相等ꎬ以达到传力顺畅㊁受力均匀的目的ꎬ防止焊接后应力过大ꎬ增加变形ꎮ钢结构各节点处各构件端缘之间的距离不宜过近ꎮ由于焊接过程中应力集中而引起的变形一般不应超过20毫米ꎬ因此应保证焊接质量ꎮ四㊁结束语钢结构以其独特的优势ꎬ在建筑业中得到越来越广泛的重视和应用ꎮ在 大力发展钢结构 的方针指导下ꎬ我国钢结构发展的历史机遇已经到来ꎮ钢结构焊接技术是钢结构质量的基础ꎮ从焊接应变和变形的控制㊁降低焊接应力集中的设计㊁安装焊接工艺㊁防止钢结构变形等方面阐述了钢结构工程焊接技术的重点㊁难点及控制措施ꎮ作者简介:李长海ꎬ男ꎬ山东省桓台县ꎬ研究方向:焊接ꎮ721。
钢结构施工技术的常见问题及解决方法
钢结构施工技术的常见问题及解决方法钢结构施工是现代建筑工程中常见的一种施工技术,其具有优异的承载能力和抗震性能,因此受到广泛应用。
然而,在钢结构施工过程中,也常会遇到一些问题。
本文将针对钢结构施工中的常见问题提供解决方法。
1. 焊接问题钢结构的连接常采用焊接方式,而焊接技术及焊接质量直接影响到结构的牢固程度。
在施工中,焊接问题常常出现,例如焊缝质量低劣、焊接接头缺陷等。
针对这些问题,可以采取以下措施解决:- 加强焊工培训,提高其焊接技术水平;- 严格按照焊接工艺规范进行施工,确保焊接质量;- 进行焊缝检测,及时修补或更换出现质量问题的焊接接头。
2. 精度问题钢结构在设计和施工时必须保证精度,以确保构件的拼接顺利进行。
常见的精度问题包括尺寸偏差、平直度问题等。
为解决这些问题,可以采取以下方法:- 严格控制工艺,确保材料的准确尺寸和质量;- 使用精密的测量工具进行测量,及时矫正偏差;- 检查和调整支撑和安装位置,保证构件的平直度。
3. 腐蚀问题钢结构长期暴露在空气中,容易受到腐蚀的影响,从而影响其使用寿命和安全性。
为解决钢结构的腐蚀问题,可以采取以下措施:- 对钢结构进行防腐处理,如喷涂保护涂层等;- 定期检查和维护,及时清理和修复受腐蚀的部位;- 优化设计,选择抗腐蚀性能较好的材料。
4. 安全施工问题钢结构施工过程中存在一定的安全风险,例如高空作业、吊装等。
为确保施工的安全性,可以采取以下措施:- 提供必要的安全防护设施,如安全帽、安全网等;- 进行必要的培训,提高施工人员的安全意识和操作技能;- 严格执行安全操作规范,定期进行安全检查和评估。
5. 强度问题钢结构需要满足一定的强度要求,但在施工过程中,由于各种原因可能导致强度不达标。
为解决强度问题,可以采取以下措施:- 严格控制原材料的质量,确保其满足设计要求;- 定期进行强度测试,及时发现并解决存在的问题;- 加强监督和质量检查,确保施工质量符合要求。
钢结构设计中几个问题论文
钢结构设计中的几个问题探讨【摘要】建筑钢结构的经济性能一直是大家最为关注的一个问题,同时如何控制工程造价,充分发挥钢结构建筑技术经济上的综合优势,钢结构的设计阶段是关键。
可以说,钢结构设计质量的高低、设计是否优化会对整个工程会产生直接的影响。
本文就钢结构设计中的几个关键问题做一分析。
【关键词】钢结构设计;特点;关键问题1 钢结构的特点钢结构与钢筋混凝土结构相比具有以下优点:一是钢结构可工厂化制作,减少现场施工的工作量,施工周期短;二是由于钢结构自重轻、结构荷载小,减少了地基处理的工作量和费用;三是钢结构利于抗震,给投资方带来较好的经济效益和社会效益;四是钢结构由于其材料本身的性能好,强度高,与钢筋混凝土结构相比结构断面小,可以节省一部分空间,更容易满足工艺灵活布置的要求。
根据《钢结构设计规范》(cb50017-20 03)的规定,承重结构应进行承载能力极限和正常使用极限状态的设计。
成功的钢结构设计必须解决好其稳定设计及构造措施的问题,且在使用规范过程中还应避免孤立或片面地对规范条文进行理解。
2 钢结构设计的内容2.1 概念设计在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要。
对一些难以做出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。
运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择,所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要繁琐运算。
同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
2.2 钢结构设计分析2.2.1 构件设计。
构件的设计首先是材料的选择,通常主结构使用单一钢种以便于工程管理,也可以选择不同强度钢材的组合截面。
构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面,这和结构内力计算的弹性方法并不匹配。
钢结构施工工程的难点问题及解决措施
钢结构施工工程的难点问题及解决措施1. 难点问题1.1 施工精度要求高由于钢结构自身重量轻、强度高、刚度大,故对施工精度的要求极高。
如何在施工过程中保证构件的尺寸、位置、安装角度等达到设计要求,是钢结构施工的一大难点。
1.2 焊接质量控制难焊接是钢结构施工中重要的连接方式,焊接质量直接关系到结构的安全性。
然而,焊接过程中温度、焊接材料、焊接方法等多种因素的影响,使得焊接质量的控制难度较大。
1.3 施工过程中的变形控制钢结构在施工过程中,由于各种原因(如温度、湿度、荷载等)容易产生变形,如何控制和减少施工过程中的变形,保证结构的几何尺寸和稳定性,是施工过程中的一个难点。
1.4 施工安全问题钢结构施工过程中,高空作业、大型构件的吊装等环节存在较大的安全风险,如何确保施工过程中的安全,是钢结构施工必须面对的问题。
1.5 施工环境复杂钢结构施工往往发生在城市中心、海边、山区等环境复杂的地方,施工环境对施工技术和施工方案提出了更高的要求。
2. 解决措施2.1 采用先进的技术和设备使用先进的全站仪、激光测距仪等测量设备,提高施工精度。
同时,采用高精度的数控切割和焊接设备,保证构件的制造和连接质量。
2.2 优化施工方案和工艺针对不同的工程特点,制定合理的施工方案和工艺,如采用临时支撑系统、施工监测系统等,保证施工过程中的结构稳定性。
2.3 强化焊接质量管理对焊接人员进行专业培训,提高焊接技能;采用优质的焊接材料,严格控制焊接工艺参数,确保焊接质量。
2.4 施工过程中的变形控制在施工过程中,对构件进行合理的预加载,减小由于温度、湿度等因素引起的变形;对施工过程中的变形进行实时监测,及时调整施工方案。
2.5 加强施工安全管理制定严格的安全管理制度,对施工人员进行安全教育培训,加强施工现场的安全巡查,确保施工安全。
2.6 适应复杂施工环境针对不同的施工环境,采用相应的施工技术和方案,如在风力较大的海边地区,采用防风措施;在山区施工,注意山体稳定性和地质灾害预防。
施工中遇到的钢结构施工问题及解决措施
施工中遇到的钢结构施工问题及解决措施钢结构作为一种广泛应用于建筑工程领域的结构形式,具有强度高、稳定性好、施工周期短等优势。
然而,在实际的施工过程中,仍然会遇到一些与钢结构相关的问题,这些问题可能会对工程进度和质量产生负面影响。
本文将重点介绍施工中遇到的钢结构施工问题,并提出解决措施。
一、焊接质量问题焊接是钢结构施工中最常用的连接方式之一,焊接质量的好坏将直接关系到整个工程的安全性。
在施工中,焊接质量问题可能会表现为焊缝的不牢固、焊接材料出现热裂纹等情况。
要解决这些问题,可以采取以下措施:1. 加强焊工培训和管理。
培养合格的焊工并确保他们熟悉操作规程,了解焊接质量的要求。
此外,增加焊工之间的交流和经验分享,提高他们的技能水平。
2. 严格执行焊接工艺。
要按照设计要求和工艺规范进行焊接操作,包括焊接材料的选用、预热温度的控制、焊接过程中的温度监测等。
在焊接过程中,应配备专门的人员进行监督和检验,及时发现和解决问题。
3. 定期进行焊缝检测。
通过对焊缝进行无损检测,可以及时发现潜在的焊接质量问题,并采取相应的措施加以修复,确保焊缝的牢固性和可靠性。
二、安全防护问题在钢结构施工中,安全防护是至关重要的,因为钢结构施工涉及到高处作业、起重吊装等风险较大的工作环境。
以下是一些常见的安全防护问题及相应的解决措施:1. 高处坠落风险。
解决之道是通过设置安全护栏、安全网等防护设施来保护施工人员。
同时,在高空作业时,施工人员应佩戴安全带,并正确使用安全绳索进行固定,确保他们的安全。
2. 架桥吊的稳定性问题。
在进行架桥吊吊装作业时,需要保证吊装过程中施工设备的稳定性,防止发生意外。
解决之道是在吊装前进行详细的工程计算,保证采用适当的吊装机械和工具,并严格按照设计标准进行操作。
3. 筑路机械压力对周边环境的影响。
筑路机械施工会产生较大的压力,可能对周边的土地和建筑物造成影响。
解决之道是在施工前进行地质勘察和工程测量,了解工程地质条件和周边环境的情况,合理调整施工方案,采取减压措施,避免产生负面影响。
钢结构常见的质量问题及预防措施
一、事前控制1、审查创造厂的生产能力、质量保证体系.重点审核:(1)、创造厂的设备、环境、工艺流程、运输条件能否满足钢构件制作过程必需的条件,以及企业标准能否满足本工程设计的要求。
(2)创造厂的质保体系和人员构成能否保证工序工艺质量控制,自检、专职检验制度的执行,资料齐全、真实。
发现问题能及时落实到操作管理层进行整改.(3)检查特殊工种的上岗证。
(4)焊接工艺试验条件和质量保证措施落实情况。
(5) 钢构件制作完成后,监理应检查创造厂产品合格证并根据设计要求和规范规定,检查其外形尺寸、精度.2、监理工程师应检查制作安装焊工合格证 (焊工技术资格证)。
检查时重点核对合格证的签发单位的资格,合格证有效期限(3 年),焊接位置(平、立、仰焊),焊接材料(钢材和焊条) 与实际工程的一致性.还要检查特殊工种操作安全证(焊工上岗证)。
3、在监理工程师监督下进行焊接工艺评定.具有如下五项之一的情况时,就要进行工艺试验:(1)结构钢材系首次应用;(2)焊条、焊丝、焊剂的型号改变;(3)焊接方法改变,或者由于焊接设备的改变而引起焊接参数的改变;(4)焊接工艺需改变;(5)需要预热、后热或者焊后做热处理者。
试验用料、工艺试验条件、焊件的检验及焊工都要与工程一致,接头的型式普通为对接, 也有 T 型接头。
通过焊接工艺评定,制定施工工艺技术文件.4、审查施工组织设计(方案)监理单位审核的主要内容是选定的安装机械和施工流程是否可行,质量保证体系运转是否正常;保证质量的措施是否具有针对性,现场拼装的构件应复核其几何尺寸和拼装节点的质量是否是否符合设计和规范要求,构件运输和现场堆放搁置点位置正确、坚固以防构件变形;钢构件的焊接程序、高强螺栓的紧固措施要符合有关规定。
压型金属板施工方案重点审查排版图、节点祥图是否满足防水要求,关键节点的防水措施。
钢结构的安装施工高空作业多,监理应检查施工组织设计中的安全措施以及其落实情况,确保安全生产.5、原材料及成品进场验收(1)钢材:* 检查质量合格证明文件、中文标志及检验报告。
钢结构工程实施中的关键问题以及解决手段
钢结构工程实施中的关键问题以及解决手段问题一:设计阶段中的误差和不确定性在钢结构工程的设计阶段,存在着误差和不确定性的问题。
这些问题可能会导致设计方案的不准确或不合理,进而影响项目的安全性和可行性。
解决手段:1. 建立准确的结构模型:通过使用先进的计算机辅助设计软件,建立准确的结构模型,包括几何形状、荷载和边界条件等。
这有助于减少误差和提高设计的准确性。
2. 进行合理的验算和校核:在设计过程中,进行合理的验算和校核,以确保设计方案的合理性和安全性。
这包括使用适当的设计规范和标准进行验算,并进行必要的修正和优化。
3. 引入风险评估和安全系数:在设计阶段考虑风险评估和安全系数,以应对不确定性和可能的变化。
通过合理考虑不同情况下的荷载和边界条件,可以提高工程的安全性和可靠性。
问题二:施工阶段的质量控制和监管在钢结构工程的施工阶段,质量控制和监管是关键问题。
不合格的施工质量可能导致结构的失稳、安全隐患和使用寿命缩短。
解决手段:1. 严格执行施工规范和标准:确保施工过程符合相应的施工规范和标准,包括焊接、连接和防腐等方面的操作。
通过严格执行规范,可以提高施工质量和结构的可靠性。
2. 进行质量检测和监测:在施工过程中,进行质量检测和监测,包括材料的检验、焊接接头的无损检测和结构的变形监测等。
这有助于及时发现和纠正施工质量问题。
3. 加强施工管理和监督:加强施工管理和监督,包括施工进度的控制、工艺的指导和施工人员的培训等。
通过有效的管理和监督,可以提高施工质量和工程的可控性。
问题三:工程验收和质量保证在钢结构工程的验收阶段,存在着工程验收和质量保证的问题。
不合格的工程验收可能导致结构的安全隐患和使用风险。
解决手段:1. 制定详细的验收标准和程序:制定详细的验收标准和程序,包括结构的几何尺寸、材料的质量和施工质量等方面的要求。
通过明确的验收标准和程序,可以提高工程验收的准确性和可靠性。
2. 进行全面的工程验收:在工程验收过程中,进行全面的检查和测试,包括结构的静载试验、材料的物理性能测试和焊接接头的力学性能测试等。
钢结构施工中的常见问题与解决方法
钢结构施工中的常见问题与解决方法钢结构作为一种重要的建筑材料,被广泛应用于各种工程中。
然而,在钢结构施工过程中,常常会遇到一些问题,如焊接质量、防腐蚀措施等方面的挑战。
本文将探讨钢结构施工中的常见问题,并提供相应的解决方法。
一、焊接质量问题在钢结构施工中,焊接是一个关键的环节。
然而,焊接质量问题时常出现,如焊缝质量不达标、焊接接头出现裂纹等。
为了解决这些问题,可以采取以下措施:1.加强焊工培训:提高焊工的专业技能和操作水平,确保焊接质量。
2.严格按照规范进行焊接:遵循相关规范和标准,确保焊接接头的质量。
3.使用适当的焊接材料:选择合适的焊条和焊丝,确保焊接接头的强度和稳定性。
二、防腐蚀问题钢结构在使用过程中容易受到腐蚀的影响,从而影响其使用寿命和安全性。
为了解决钢结构的防腐蚀问题,可以采取以下方法:1.表面处理:在施工前,对钢结构表面进行喷砂、喷丸处理,去除表面的氧化物和污垢,增加涂层的附着力。
2.涂层保护:选择适当的防腐涂料,对钢结构进行涂层保护,提高其耐腐蚀性能。
3.定期检查和维护:定期检查钢结构的防腐蚀涂层,及时进行维修和补漆,延长其使用寿命。
三、安全问题在钢结构施工中,安全问题是一个重要的考虑因素。
施工现场的高空作业、吊装操作等都存在一定的风险。
为了确保施工安全,可以采取以下措施:1.制定详细的安全计划:在施工前,制定详细的安全计划,明确各项安全措施和操作规程。
2.加强安全培训:对施工人员进行安全培训,提高其安全意识和应急处置能力。
3.严格执行安全规定:施工现场要严格执行安全规定,加强现场管理和监督,确保施工安全。
四、质量控制问题钢结构施工中的质量控制是确保工程质量的关键。
为了解决质量控制问题,可以采取以下方法:1.严格按照设计要求施工:施工过程中要严格按照设计要求进行施工,确保施工质量。
2.加强施工监督:加强对施工过程的监督和检查,及时发现和纠正施工中的质量问题。
3.建立完善的质量管理体系:建立质量管理体系,包括质量检测、质量评估等环节,确保施工质量。
钢结构设计中存在的问题及对策探讨
钢结构设计中存在的问题及对策探讨钢结构是一种重要的结构形式,在现代工业和建筑中得到了广泛的应用。
由于其优良的性能和高强度的特点,钢结构在大型建筑、桥梁、塔吊等工程中得到了广泛的应用。
在钢结构设计中,也存在着一些问题,这些问题需要我们去认真探讨和解决。
本文将从以下几个方面对钢结构设计中存在的问题及对策进行探讨。
1. 材料选择与强度计算不足在钢结构设计中,材料的选择和强度计算是至关重要的。
选材不当或强度计算不足可能导致结构的脆弱性和不稳定性,给使用中带来严重的安全隐患。
在钢结构设计中,需要充分考虑材料的性能和应力分布,合理选择钢材的规格和强度等级,保证结构的承载能力和稳定性满足设计要求。
对策:加强材料选用的研究和探索,根据工程的具体情况选择合适的钢材品种和规格,确保结构的安全可靠。
要加强强度计算的理论研究和实际验证,通过科学的方法对结构的承载性能进行评估和检验,确保结构的安全可靠。
2. 焊接工艺与质量控制不严钢结构的连接方式主要有焊接、螺栓连接和铆接等。
而在实际工程中,焊接是最为常用的连接方式之一。
焊接工艺和质量控制不严可能导致焊缝的质量不佳,从而影响整个结构的安全性和稳定性。
对策:加强对焊接工艺和质量控制的管理,提高焊接工人的技术水平和操作规范,严格按照相关标准和规范进行焊接工艺控制和焊缝质量检测,确保焊接质量达到设计要求,提高结构的安全性和稳定性。
3. 结构设计不合理在钢结构设计过程中,设计人员需要充分考虑结构的受力和变形特点,合理确定结构的材料、截面形状、工艺要求等,确保结构的安全性和经济性。
然而在实际工程中,由于设计不合理或者缺乏综合考虑,导致结构的受力分布不均匀、变形过大等问题。
对策:加强对结构设计理论和方法的研究,提高设计人员的综合素质和专业水平,加强设计过程中与其他专业配合,充分利用现代计算机辅助设计软件进行结构模拟和分析,确保结构设计合理、安全可靠。
4. 环境影响考虑不足钢结构通常用于大型建筑和桥梁等工程,而这些工程常常处于复杂多变的自然环境中,受到风、震、温度等因素的影响。
钢结构工程焊接技术的重点、难点及控制措施
钢结构工程焊接技术的重点、难点及控制措施钢结构工程的焊接技术是当前工程建设中至关重要的技术。
焊接技术的应用影响着工程建设的质量、安全和经济效益等。
焊接技术的科学性、可靠性和质量安全的控制,是一种保证工程安全建设的重要技术。
因此,为了保证钢结构工程的焊接质量,必须正确认识、把握其重要性,熟悉关键技术,并采取有效的控制措施。
一、钢结构工程焊接技术的重点钢结构工程焊接技术的重点,主要包括焊接性能的确定、焊接工艺的优化、焊接材料的选择、焊接参数的控制及焊接质量的检验等。
1、焊接性能的确定在确定钢结构工程中,应根据设计要求,确定焊接方法、焊接材料、焊接参数及焊接接头的形式等,使焊接接头具有足够的强度和韧性。
2、焊接工艺的优化为了保证焊接技术质量,应采用正确的焊接工艺,优化焊接参数,使焊接接头具有理想的质量和强度。
3、焊接材料的选择选择焊接材料应根据焊接的环境条件、焊接要求及使用性能等考虑因素进行选择,可用的焊接材料有:碳钢、合金钢、不锈钢和铝合金等。
4、焊接参数的控制焊接参数是影响焊接接头质量的重要参数,应根据焊接工艺要求,准确地调整焊接参数,使焊接质量达到设计要求。
5、焊接质量的检验为了保证焊接质量,应对焊接接头进行详细观察及实验检测,检查焊接接头的各项技术指标,确保焊接接头的质量,同时发现问题及时纠正。
二、钢结构工程焊接技术的难点1、焊接接头的低温应力开裂焊接接头经过热处理后,其结构会发生变化,从而引起冷裂纹,特别是当热处理后的焊接接头处于低温环境时,更容易发生低温应力开裂,严重影响焊接接头的使用寿命。
2、熔池的复杂性焊接处的熔池很容易受到外界的影响,特别是在气流、温度等方面,这会对焊接接头的质量产生不利影响,使焊接接头得不到充分的清洁,影响其质量。
3、焊接补强的困难焊接接头的补强和维护是一项非常繁琐的工作,而且如果补强不当会使焊接接头失去部分强度,甚至出现破裂等后果,故必须采取有效措施才能解决这一问题。
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施
钢结构工程焊接技术重点难点及控制措施一、难点1. 焊缝质量控制难度大钢结构中的大部分零部件均需进行焊接,焊缝的质量直接关系到整个工程的安全性能和使用寿命。
然而,钢材本身的硬度、易脆性、塑性等性质,以及焊接过程中的参数控制、工艺异常、焊接设备等多种因素都会对焊缝品质产生影响,特别是在施工现场,维护质量相对管理困难,因此,焊接技术控制难度较大。
2. 高空作业环境恶劣钢结构工程的焊接多数需要在高空进行,而高空作业环境恶劣,容易造成焊工身体不适应、视线受限、焊接过程中的料流不利等问题,从而影响施工质量。
另外,风、雨、雪等天气多变,也会增加焊接的难度和不确定性。
3. 焊接工艺复杂钢结构的坡度、角度等多变形态也增加了焊接工艺的复杂程度,尤其是焊接位置狭小、深度浅、角度陡峭、材料厚度不一等场景,更需要焊工配合高超的技巧和经验,才能完成质量上乘的焊接工作。
4. 质量检测排查难度大钢结构工程的质量检测和排查不仅需要全面、细致的检验手段和技术,还须要筛查施工全过程中可能存在的质量隐患,不能遗漏。
但是,这一过程需要用到先进的检测设备和技术,成本相对较高,同时,钢结构工程设计复杂,可能出现大量稀奇古怪的质量隐患,排查起来难度较大。
二、控制措施1. 设计合理的验收标准针对钢结构焊接中存在的质量问题,应该根据工程的特点和验收标准的要求,制定合理的验收标准和审查程序,确保焊接质量符合要求。
加强“制度的执行、技术的推广、检查的监督”,强化管理与技术的有效衔接,做到“管控、上层建筑与自我修正三位一体”,提升钢结构焊接工程的质量水平。
2. 配备优良的设备工具在钢结构工程焊接工作中,一些专业的设备工具也成为焊接的关键因素,例如:焊接机、焊接枪、手套、头盔、护目镜等。
不仅要保证设备的状态完好无损,而且还需考虑工艺的配合、焊接的效果、经济的代价等多重因素,从而得到尽可能好的效果。
3. 确保焊工技术水平焊接是一项高难度的技术,需要焊工具备良好的技术知识和操作技巧。
钢结构施工重点与难点及解决措施
钢结构施工重点与难点及解决措施1、临时支撑的设置及安装定位是本工程的重点本工程拉花结构外倾10°,临时支撑的合理设置及安装不能够精确定位的话,将存在拉花结构安装困难和可能出现临时支撑相碰的问题。
解决措施:根据钢结构深化模型,进行每个临时支撑的设置,确定其尺寸用于临时支撑的拼装。
安排专职质检对拼装的临时支撑进行验收检验,满足长度与垂直度的要求。
在保证每个临时支撑基础(标高和耐压力)合格的情况下,依据每个临时支撑的坐标,使用全站仪进行精确定位。
2、钢结构吊装质量的控制是本工程的重点与难点本工程结构比较特殊,构件数量多,吊装重量重,高空焊接工作量大,且焊接要求较高,且较多构件钢板较厚,高空焊接变形大,应力集中,另外构件安装高度高,定位精度要求高,如何采取措施保证吊装质量、控制应力应变,减小结构变形是本工程钢结构安装的控制重点与难点。
解决措施:(1)吊装定位精度的保证节点和构件的吊装定位采用全站仪测量技术进行精确定位,通过坐标测量定位使节点和构件定位准确、快速,能保证吊装质量和吊装进度。
由于本工程节点和构件重量较大,易对高空定位模板产生冲击,极易产生定位模板变形,造成模板标高走样,给节点和构件定位带来了较大的麻烦,为保证吊装质量,采用高空模板做成活动式,在模板下方设置二只千斤顶,利用千斤顶来调节模板标高,吊装定位操作方便、能较好地保证吊装质量。
(2)高空防风雨棚的设置为保证高空焊接质量,当高空焊接遇风雨天气时,采用在焊接接头处设置防风雨棚进行焊接,使焊接不中断,以保证焊接质量和安装进度。
3、高精度的测量、校正和定位拉花构件均为外倾双弯曲构件,同时安装分段的长度达到29米,安装测量、校正和定位,不同于其它结构。
选择测量控制点亦较为困难。
解决措施:选择合理和可靠的高精度测量技术,包括基准控制网的设置,测量仪器的选用,测点布置,数据传递和多系统校核等,确保钢结构安装施工质量。
4、钢结构变形控制在施工荷载、风荷载等作用下,结构在施工阶段的变形亦是关键问题之一。
钢结构工程质量常见问题与预防处理方法
钢结构工程质量常见问题与预防处理方法1. 背景钢结构工程在现代建筑领域越来越常见,但同时也存在一些常见问题,如焊接质量问题、腐蚀问题、设计错误等。
本文将介绍钢结构工程常见问题的预防和处理方法,以提高工程的质量和安全性。
2. 常见问题及处理方法2.1 焊接质量问题- 问题描述: 焊接连接处出现裂缝、焊丝不充分融合等问题,导致连接强度不够。
- 预防和处理方法:- 确保焊工具和材料的质量可靠,选择合适的焊接方法和焊接技术。
- 加强焊接过程的监控和质量检验,及时发现和纠正焊接质量问题。
- 采用增强和补强措施来加强焊接连接的强度,如增加焊缝长度、使用加强板等。
2.2 腐蚀问题- 问题描述: 钢结构长期暴露在潮湿环境中,可能会受到腐蚀,导致结构的破损和安全隐患。
- 预防和处理方法:- 选择抗腐蚀性能良好的钢材和涂料,增加结构的耐腐蚀能力。
- 定期检查和维护钢结构,及时修复和更换受腐蚀的部件。
- 在设计中考虑腐蚀问题,采取相应的防腐措施,如涂层保护、防水措施等。
2.3 设计错误- 问题描述: 钢结构工程设计中可能存在错误,如结构强度不足、稳定性问题等。
- 预防和处理方法:- 预先进行详尽的设计计算和分析,确保结构满足安全和稳定要求。
- 严格按照规范和标准执行设计,避免设计错误。
- 定期组织评审和检查设计文件,及时发现和纠正设计问题。
3. 结论钢结构工程质量常见问题的预防和处理是确保工程质量和安全性的重要环节。
通过加强焊接质量控制、防腐蚀和合理设计等措施,能有效预防和处理常见问题,提高钢结构工程的质量和可靠性。
钢结构施工中常见的问题及解决方法
钢结构施工中常见的问题及解决方法钢结构作为一种新型的建筑结构体系,具有轻质、高强、耐久、可重复利用等优点,因此在现代建筑中得到了广泛应用。
然而,在钢结构施工过程中,也会出现一些常见问题,如下:一、钢结构尺寸偏差问题钢结构尺寸偏差问题是钢结构施工中常见的问题之一。
这种问题的出现可能是由于制造、运输、安装等环节中的误差所致。
如果钢结构尺寸偏差过大,将会影响到整个建筑的结构安全和美观度。
解决方法:1.在制造过程中,应该严格按照设计图纸进行制造,确保尺寸精度。
2.在运输过程中,应该采取合适的运输方式,避免钢结构在运输过程中发生变形。
3.在安装过程中,应该使用精密的测量工具,确保钢结构的尺寸精度。
二、钢结构焊接问题钢结构的连接方式主要有螺栓连接和焊接连接两种。
在焊接连接中,常见的问题是焊缝质量不佳、焊接变形等问题。
解决方法:1.在焊接过程中,应该使用高质量的焊接材料,确保焊缝质量。
2.在焊接过程中,应该控制好焊接温度和焊接时间,避免焊接变形。
3.在焊接过程中,应该使用合适的夹具和支撑,避免焊接变形。
三、钢结构防腐问题钢结构在使用过程中容易受到腐蚀的影响,因此需要进行防腐处理。
常见的防腐方式有喷涂、热浸镀锌等。
解决方法:1.在防腐过程中,应该选择合适的防腐方式,根据不同的使用环境选择不同的防腐方式。
2.在防腐过程中,应该使用高质量的防腐材料,确保防腐效果。
3.在防腐过程中,应该严格按照防腐工艺要求进行操作,确保防腐效果。
四、钢结构安装问题钢结构安装是钢结构施工中最重要的环节之一。
常见的问题有安装不平整、安装不牢固等。
解决方法:1.在安装过程中,应该使用合适的安装工具和设备,确保安装精度。
2.在安装过程中,应该使用高质量的安装材料,确保安装牢固。
3.在安装过程中,应该严格按照安装工艺要求进行操作,确保安装质量。
综上所述,钢结构施工中常见的问题主要包括尺寸偏差、焊接问题、防腐问题和安装问题。
针对这些问题,我们可以采取相应的解决方法,确保钢结构施工的质量和安全。
钢结构工程施工难点及解决措施
钢结构工程施工难点及解决措施钢构工程施工问题及解决方案在钢结构施工过程中,需要加强对技术人员和工人的规范标准和操作规程的培训研究,切实做好开工前的准备,加强施工过程中质量的监督检查,积极发挥施工、监理等各方面的作用,切实做好各项工程的工序验收工作,才能保证钢结构工程的整体质量。
以下是钢结构工程施工问题及解决方法:一)构件的生产制作问题门式钢架所用的板件很薄,最薄可用到4毫米。
因为用火焰切割会使板边产生很大的波浪变形。
目前H型钢的焊接大多数厂家均采用埋弧自动焊或半自动焊。
如果控制不好易发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲。
对于多薄板的下料,应首选剪切方式而避免用火焰切割。
二)钢结构安装问题1)应用定型卡盘将预埋螺栓按设计位置卡住,以防浇灌混凝土时发生位移。
柱低钢板预留孔应放大样,钢柱位移预控措施浇筑混凝土基础前,确定孔位后再作预留孔。
2)对垂直偏差,应在固定前予以修正。
柱垂直偏差过大预控措施钢柱应按计算的吊挂点吊装就位,且必须采用二点以上的吊装方法,吊装时应进行临时固定,以防吊装变形。
柱就位后应及时增设临时支撑。
3)如采用二次灌浆法,在柱脚底板开浇灌孔(兼作排气孔),利用钢垫板将钢柱底部不平处垫平,并预先按设计标高安置好柱脚支座钢板,然后采取二次灌浆。
钢柱底脚有空隙预控措施钢柱吊装前,应严格控制基础标高,测量准确,并按其测量值对基础表面仔细找平。
三)柱脚安装问题1)锚栓连接问题现象:部分未露2~3个丝扣的锚栓,柱脚锚栓未拧紧,垫板未与底板焊接。
措施:应采取焊接锚杆与螺帽,以防失火时影响锚固性能,应补测基础沉降观测资料。
在化学锚栓外部,应加厚防火涂料与隔热处理。
2)预埋件(锚栓)问题现象:直接造成钢柱底板螺栓孔不对位,造成丝扣长度不够。
整体或布局偏移,标高有误,丝扣未采取保护措施。
措施:必须复核相关尺寸及固定牢固。
钢结构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工作,混凝土浇捣之前。
1)构件制造过程中存在误差。
GB50661实施中若干问题的讨论
《钢结构焊接规范》GB50661实施中若干问题的讨论黄祖源.浙江省钢结构协会310028摘要:对GB50661《钢结构焊接规范》实施中存在的问题进行了讨论。
关键词: 钢结构焊接规范 问题 讨论《钢结构焊接规范》GB50661已于2012.08.01开始实施,在实施的过程中有以下几个问题需要讨论;1.条文2.1;现有钢结构的技术规范中术语;“焊缝质量等级”仅指焊缝外观质量、外观尺寸、无损检测的缺陷质量分级,宜按«钢的弧焊接头--缺陷质量分级指南«(GB/T19418-2003/ISO5817:1992)的规定修改为““焊缝缺陷质量等级”以更准确并利于交流。
“焊缝质量”是否根据钢结构行业的特点明确说明;对强度连接的焊缝其力学性能不低于母材力学性能的最低值,据此可以较好的处理调质钢.TMCP 钢焊接工艺要求及电渣焊、气电立焊的焊接工艺要求;有其他要求的焊缝,如耐候钢,除力学性能要求外对化学成分也应要求以保证耐候性能及使用时的 颜色符合要求。
2.条文3.0.1; 提出了钢材碳当量计算公式;“CEV (%)=C+ (%)” 并将其数值作为规程判据。
由于该公式是在五十年代提出,适用范围为C ≥0.18﹪,随着冶炼技术的发展目前部分钢结构用钢材其C <0.18﹪,该公式已不适用。
宜增加P cm =C +B V MoNi CrCu Mn Si51015602030+++++++公式,目前部分国内钢材标准部分中亦已采用,且本规程表8.0.3-1中也已采用,并应规定相应的判据。
2条文3.0.3 ;之1: “承担钢结构焊接工程的施工单位应符合下列规定:具有相应的焊接质量管理体系”;国内外在ISO9000质量管理体系外设有专门的焊接质量管理体系;ISO 3834/GB/T12467,此处是指那一种?应于明确,若为后者除个别经国外认证的企业外极大多数企业并不具备,其贯彻实施尚需有一定的过渡期。
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钢结构焊接设计中的若干关键问题钢结构焊接设计规范对如何分清主次结构并保证主结构的焊缝强度、焊缝质量等级、焊缝相交搭接问题、钢材Z向性能要求及防止层状撕裂、加劲板的焊缝形式及桁架节点的焊缝布置等诸多问题是一个必需进行深入研究的课题。
特别是焊接设计中应遵循的基本原则和规范要求,在具体操作中要注意:主结构构件间的连接应符合抗震设计的要求,而次结构连接可不需符合抗震要求。
凡要求与母材等强的焊接连接及框架节点塑性区段的焊接连接应采用全熔透焊缝。
焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况分别选用不同的质量等级。
在设计中不得任意加大焊缝,避免焊缝密集和双向、三向立体交叉并在一处集中大量焊缝。
在节点设计中,钢板厚度方向性能等级应根据节点形式、板厚、熔深或焊高、焊接时节点拘束度等情况综合确定,节点的构造应避免采用约束度大和易产生层状撕裂的连接形式。
在抗震设防的结构中,为避免在地震作用下框架往复变形时破坏,水平加劲肋与柱翼缘焊接时,宜采用坡口全熔透焊缝;钢管桁架节点处多个支管搭接时,对不需进行疲劳验算的节点以及抗震设防烈度不大于7度地区的节点,允许被搭接管的隐藏部位不作焊接。
焊接是现代钢结构采用最主要的连接方法,其优点是:任何形状的结构都可用;不削弱构件截面,工艺简单,连接省工;连接的密闭性好、刚度大;易于采用自动化作业,提高焊接结构的质量等。
但是,焊缝设计和施工中也存在着许多问题,如:如何分清主次结构并保证主结构的焊缝强度;如何选用不同的焊缝质量等级,如何避免焊缝相交搭接问题;钢材Z向性能要求及如何防止层状撕裂;加劲板应采用何种形式的焊缝;桁架节点的焊缝形式等诸多问题,焊缝的质量直接影响整个结构的强度和刚度。
因此,在焊接结构的设计和施工中要严格遵循相关规范要求,发现问题及时解决。
主次结构和全熔透焊缝问题主结构如框架梁、柱、支撑等是保证结构在各种荷载和地震作用下的承载能力并保持稳定的系统,对结构的变形性能和耗能能力起主要保证作用,构件间的连接应符合抗震设计的要求。
而次结构如楼盖次梁、屋盖和外墙等围护结构不承受地震作用,其连接可不需符合抗震要求。
在主结构中,框架梁柱节点、支撑与框架的连接节点、柱脚节点是最重要的连接部位,也是焊接时最需考虑的最重要部位。
关键性焊缝包括:梁翼缘与柱的连接焊缝;剪切板与柱的连接焊缝;梁腹板与柱的连接焊缝;柱的拼接焊缝;偏心支撑中消能梁段与柱的连接焊缝;消能梁段中腹板与翼缘板的连接焊缝等。
凡要求与母材等强的焊接连接及框架节点塑性区段的焊接连接应采用全熔透焊缝。
下面给出节点区需要采用全熔透焊缝的情况。
梁梁连接——梁在工地对接时,翼缘可采用全熔透焊缝连接,腹板用摩擦型高强度螺栓连接或翼缘和腹板均采用全熔透焊缝连接。
梁柱节点——当框架梁与柱翼缘刚性连接时,梁翼缘与柱应采用全熔透焊缝连接,梁腹板与柱宜采用摩擦型高强度螺栓连接。
抗震设计时,工字形柱(绕强轴)和箱形柱与梁刚接时,应符合下列要求:梁翼缘与柱翼缘间应采用全焊坡口焊缝;腹板连接板与柱的焊接,当板厚不小于16毫米时应采用双面角焊缝,焊缝有效厚度应满足等强度要求,且不小于5毫米;板厚大于16毫米时采用K形坡口对接焊缝。
节点区梁柱端部一定长度范围,在大震时将进入塑性。
为了保证节点区的整体性,减小构件间连接的破坏,对节点区采用全熔透焊缝是必要的。
日本对梁的塑性区的范围取跨度的1/10或截面高度的2倍;对柱取500~600毫米。
我国规定,梁与柱刚性连接且考虑抗震时,普通多层钢结构在梁翼缘上下各500毫米的范围内,高层钢结构在框架梁的上、下600毫米范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的连接焊缝应采用坡口全焊透焊缝。
这主要考虑到罕遇地震作用下,框架节点将进入塑性区,为保证结构整体性而采取的技术措施,当柱截面较小时,也有采用500毫米的。
柱柱连接——框架柱上下柱的对接接头可采用全焊或栓焊连接。
当采用全焊连接时,应采用全熔透焊缝。
采用栓焊连接时,翼缘接头宜采用坡口全熔透焊缝,腹板可采用高强度螺栓连接。
抗震框架柱拼接为保证100%传力,一般要求采用全熔透焊缝,不宜采用螺栓连接,因为螺栓连接难以达到此要求。
柱拼接接头上下各100毫米范围内,工字形柱翼缘与腹板间及箱型柱角部壁板间的焊缝,应采用全熔透焊缝。
高层钢结构的箱形柱宜为焊接柱,其角部的组装焊缝应为部分熔透焊缝。
十字形柱采用由钢板或两个H型钢焊接而成时,组装的焊缝均应采用部分熔透的K形坡口焊缝。
支撑连接——在抗震设防的高层钢结构中,支撑是轴向受力构件,大震时将全部进入塑性。
支撑在构造上两端应刚接。
当采用焊接组合截面时,其翼缘和腹板连接焊缝沿全长都应采用坡口全熔透焊缝连接。
支撑与梁柱相交处,支撑翼缘端部的焊缝不需要用全熔透焊缝,这是因为支撑内力主要是沿轴线方向传递的。
支撑的拼接和与框架构件的连接,宜采用高强度螺栓连接,避免焊接残余应力和焊缝收缩应力的影响。
消能梁段翼缘与柱翼缘之间应采用坡口全熔透对接焊缝连接,消能梁段腹板与柱之间应采用角焊缝连接;消能梁段与柱腹板连接时,消能梁段翼缘与横向加劲板间应采用坡口全熔透焊缝,其腹板与柱连接板间应采用角焊缝。
焊缝等级问题焊缝设计应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态分别选用不同的焊缝质量等级。
全熔透焊缝——对承受动荷载且需要进行疲劳验算的横向对接焊缝,当作用力垂直于焊缝长度方向,受拉时应为一级,受压时应为二级;作用力平行于焊缝长度方向时应为二级。
对不需要疲劳计算的对接焊缝,当受拉时应不低于二级,受压时宜为二级。
其它焊缝——对直接承受动荷载且需要验算疲劳的构件以及梁柱、牛腿等重要节点,焊缝的质量等级应为二级;对其他结构可为三级。
焊缝重叠问题在设计中不得任意加大焊缝,避免焊缝密集和双向、三向立体交叉并在一处集中大量焊缝,这主要是因为上述做法使焊缝不能自由收缩,导致双向、三向焊接应力产生,这种焊接残余应力一般能达到钢材的屈服强度值,这对焊接延迟裂纹以及板材层状撕裂的产生是极重要的影响因素之一。
施焊后节点区在焊接收缩应力作用下,由于晶格畸变产生的微观应变,将使材料塑性下降,相应强度及硬度增高,使结构在工作荷载作用下产生脆性断裂的可能性增大。
因此,要求节点设计时尽可能避免焊缝密集、交叉并使焊缝布置避开高应力区是非常必要的。
钢板的拼接当采用对接焊缝时,纵横两方向的对接焊缝,可采用十字形交叉或T形交叉;当为T 形交叉时,交叉点的间距不得小于200毫米。
焊缝的布置应对称于构件重心,对于截面对称的构件,为减少构件整体变形,焊缝布置宜对称于构件截面中性轴。
此外,为了结构安全而对焊缝几何尺寸要求宁大勿小这种做法是不正确的,不论设计、施工或监理各方都要走出这一概念上的误区。
总之,钢结构焊接节点的设计原则,主要应考虑得到致密的优质焊缝,尽量减少构件变形、降低焊接收缩应力的数值及其分布不均匀性,尤其是要避免局部应力集中。
钢材Z向性能要求及防止层状撕裂措施钢材Z向性能要求——焊接性最重要的是掌握硫的含量。
我国有关标准都规定了厚板要用Z向钢,它有三个等级,其指标表示板厚方向拉伸时的断而收缩率,是和硫含量对应的。
钢板厚度方向性能等级或含硫量限制应根据节点形式、板厚、熔深或焊高、焊接时节点拘束度,以及预热后热情况综合确定。
对T形、十字形、角接接头,当其翼缘厚度≥40毫米时,宜采用对硫含量限制的钢板,或既对含硫量限制又对厚度方向性能有要求的抗层状撕裂钢板。
当连接焊缝熔透高度等于大于25毫米或连接角焊缝高度大于35毫米时,其Z向性能等级不应低于Z15;当连接焊缝熔透高度等于大于40毫米或连接角焊缝高度大于60毫米时,Z向性能等级宜为Z25。
防止层状撕裂措施——在节点设计中,节点的构造应避免采用约束度大和易产生层状撕裂的连接形式。
在T形、十字形及角接接头设计中,当翼缘板厚度大于等于20毫米时,应避免或减少使母材板厚方向承受较大的焊接收缩应力,并宜采取下列措施:采用较小的焊接坡口角度及间隙;角接接头宜采用对称坡口或偏向于侧板的坡口;宜采用双面坡口对称焊接代替单面坡口非对称焊接;在T形或角接接头中,板厚方向承受焊接拉应力的板材端头宜伸出接头焊缝区;T形、十字形接头宜采用铸钢或锻钢过渡段,并宜以对接接头取代T形、十字形接头;宜改变厚板接头受力方向,以降低厚度方向的应力;承受静载荷的节点,在满足接头强度计算要求的条件下,宜用部分焊透的对接与角接组合焊缝代替全焊透坡口焊缝。
工字形钢梁与箱形(圆管、方管)柱刚性连接采用隔板贯通式节点时,隔板应采取措施避免层状撕裂,厚度宜比梁翼缘厚度大一级,并不应小于柱最薄壁板的厚度。
非加劲的钢管间直接焊接节点及钢管与非钢管构件直接焊接节点,与受拉构件焊接连接的钢管,当管壁厚度大于25毫米且沿厚度方向受较大拉应力作用时,应采取措施防止层状撕裂。
加劲肋(板)焊缝形式问题——柱在梁翼缘对应位置设置加劲肋或隔板,加劲肋或隔板是梁翼缘截面的延伸,是为了保证梁翼缘集中力传递的连续性,大震时还可能经受交变荷载的作用。
在抗震设防的结构中,为避免在地震作用下框架往复变形时破坏,工字形柱水平加劲肋与柱翼缘焊接时,宜采用坡口全熔透焊缝,与柱腹板连接时可采用角焊缝。
当框架梁端垂直于工字形柱腹板与柱刚接时,应在梁翼缘的对应位置设置柱的横向加劲肋,梁翼缘与柱横向加劲肋用全熔透焊缝连接,水平加劲肋与柱腹板的焊接也应采用坡口全熔透焊缝。
箱形柱在与梁翼缘对应位置设置的水平加劲肋,当框架受水平地震反复作用时,要承受角变形,故应采用全熔透对接焊缝与壁板相连。
对无法进行手工焊接的焊缝,应采用熔化嘴电渣焊,并应对称布置,同时施焊,以防止构件变形。
但电渣焊热输入量大,对钢材性能不利,16毫米以下壁板不宜采用电渣焊。
关于无梁一侧,内隔板是否可以与柱不焊,在国外设计结构中看到过这种情况,但这不是正常情况,我国规范中未列入。
框架结构中箱形(圆管、方管)柱与工字形梁的刚性连接节点,当需设置柱身加劲横膈时,可采用内隔板式、外环式和隔板贯通式,其焊缝形式分别要求如下:内隔板式节点:抗震设防结构的内隔板与柱的连接应采用全熔透焊缝。
外环加劲板式节点:抗震设防结构的外环板与柱宜采用全熔透焊缝;非抗震设防结构的外环板与柱的连接可采用与环板截面等强的双面角焊缝;外环板与梁翼缘板的连接应采用全熔透焊缝。
隔板贯通式节点:隔板与上下柱段的连接及与梁翼缘板的连接应采用全熔透焊缝。
耗能梁段加劲肋应在三边与梁用角焊缝连接。
钢管相贯节点采用内加劲时,桁架主管为圆管的管内设置的内加劲板宜采用部分熔透焊缝,在主管为方管的管内设置的加劲板,加劲板靠支管一边与两侧边宜采用部分熔透焊接,与支管连接反向一边可以不焊。
当采用外加劲时,如果采用主管表面贴加强板的方法加劲时加强板与主管应采用四周围焊。