试论钢结构设备焊缝连接设计中常见问题论文_ 琚志华1,王娟2,琚晓磊3

试论钢结构设备焊缝连接设计中常见问题论文_ 琚志华1,王娟2,琚晓磊3

琚志华1 王娟2 琚晓磊3

1.河南安彩高科股份有限公司 河南 455001

2.安阳市建筑设计研究院 河南 455001

3.安阳市人民医院 河南 455001

摘要:当前社会钢结构所采用的重要连接方法便是焊接,焊接具备很多优点,其中便包括没有形状结构的局限;对构件截面不会产生影响,且经济实惠;焊接的构造较为简单,在制造上可以节省很多工作量;在连接方面具有极高的密闭性,刚度也极大;在作业的过程中可以通过自动化操作;在很大程度上可以将焊接结构的质量进行提升。然而,在进行焊缝连接的过程中也有很多问题存在,其中便包括在焊缝的边缘存在热影响区,它极容易使母材的材质量受到损坏、变得脆弱;在焊件的过程中也会出现焊接残余应力以及发生残余变形,这对于结构工作有着极大的影响;焊接结构极容易受到裂纹的影响,如果焊接结构某一处出现裂纹,那么裂纹很容易便会扩散到整个构件截面,而在低温的条件下,截面也很容易出现脆断现象。此外,焊缝质量的好坏也会对结构的刚度产生很大的影响。所以,在进行焊接结构的设计以及施工的过程中,工作人员必须要对会影响焊缝质量的相关因素进行重视,以便在出现问题时能及时发现,并对其进行解决。本文围绕较为常见的几种钢结构设备焊缝连接设计问题进行探讨。

关键词:钢结构;焊缝连接;问题

钢结构,即是通过型钢、钢板进行拼合而连接形成的一个基本构件,柱、梁等都属于钢结构。将其运送到施工工地之后便可对其进行安装从而连接成一个整体结构,其中就包括桥梁、厂房等。所以,对于钢结构而言,连接是一项极为重要的工作,同时也是各种钢结构在设计的过程中会出现相应问题的工作环节。对于钢结构的连接较为常见的有以下几种连接方法:焊接、螺栓连接以及铆钉连接,其中应用最为广泛的便是焊接连接方式,之后便是螺栓连接方式,至于铆钉连接方式,它不但耗费时间,还浪费材料,所以在建筑结构之中对其的应用并不广泛。

1钢结构焊缝连接的常见问题

1.1焊缝连接的变形

焊缝连接出现变形的种类较多,有的是纵向变形,有的是多角度变形,还有横向变形等。而焊缝连接出现变形的原因大多数都是因为在焊接的过程中,焊缝连接处得不到均匀受热,同时也没有对钢结构的尺度、外观以及受热的时间进行合理控制和结合,工作人员对于焊缝连接的相关注意事项也没有进行重视,从而使得有极高技术要求的焊缝连接工作无法更高效、稳定的进行。其次,在对钢结构的复杂变形进行矫正的过程中,也会发生更为严重的参与变形情况,一旦对其进行的矫正没有起到作用,那么便会导致此结构的产品无法再进行使用,只能报废。此外,在工作的过程中,一旦钢结构出现变形情况,对于接下来的焊缝连接工作便极为不利,如果最为基本的工作环节都没有处理好,那么便会直接对后续焊缝连接工作的开展产生严重的影响。

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1.2残余变形及残余应力

对于大型的钢结构,在对其进行焊缝连接的过程中,一旦不同的焊接部位所受的焊接温度不一致,再受到不合理的矫正技术的应用,那么便会使钢结构的构件受到产生的残余应力的影响,这不但会使钢结构的焊缝连接极不稳定,还会使整体结构受到钢结构框架的影响,进而对其产生约束的作用。特别是那些多跨度的钢结构材料,这类材料会有很多节点,同时还会受到多方向力的影响,这也使得其会受到很多的力,在进行焊缝连接的过程中,一旦受热出现不均匀,那么便会对不同的受力点形成不同程度的压迫力,这也会加强残余受力,还会使结构的变形程度加大,这对于钢结构材料的焊缝连接的完善工作十分不利。此外,若是焊缝连接一直存在残余应力,便会导致钢结构构件具备的刚性下降,同时还会对构件可承载的最大能力产生影响,从而不断出现二阶效应的情况[1]。

1.3焊缝连接的突发断裂

在焊缝连接的过程中,经常会出现突发断裂的情况。该情况发生的时间极短,同时在断裂口处会有极为整齐的切割痕迹,断裂情况一旦出现便会带有极大的危险,对于后续的焊缝连接工作的开展也会造成相应的影响。在焊缝连接的过程中,之所以会出现突发断裂的情况,其主要原因是在焊接时受到极大电流的影响,又或者是其焊接的速度突然变慢,从而使钢结构的预应力和承受力无法应付突发的状况,导致焊接线的能量得到加强,也由此晶粒的体积会随之变大,导致焊接部分的钢结构所具有的韧性逐渐减弱,最后出现突发断裂的情况。

2对钢结构的焊缝连接质量进行的控制

从人为角度来看,之所以在焊缝连接过程中出现一系列问题,很大原因是因为工作人员没有专业的技术知识和能力,对于先进的技术也没有对其进行合理应用,这也使得相关技术得不到更好的发展。要想有效缓解这些情况,相关部门就必须加强对工作人员的技术培训,将他们自身的技术知识和能力进行提高,使他们对技术流程有足够的认识,在实践操作的过程中,也需要对施工设备及相关材料的注意事项进行熟练掌握,在施工时也要应用先进的技术,以便他们能将丰富的焊接经验及教训融入到实践应用之中,进而将他们自身的技术进行有效提高[2]。

其次,要想对焊接的设备质量进行控制,还需要对设备的生产厂家、生产日期及地点进行重视,一旦发现施工设备存在问题,就需要及时的对其进行更换,而在工作人员使用设备时,也需要他们能提前掌握设备使用的相关注意事项,从而将技术与设备进行有机结合,以便更好的开展焊接工作。此外,还需要合理选用焊丝、焊条、焊剂以及焊接母材。在进行选择的过程中,不但要对它们的生产合格证、外观、生产日期等情况进行观察,还需要对整体的质量进行检测,如果发现它们存在质量问题,便要对其进行更换,以此来保证钢结构的焊缝连接质量。

结束语:

钢结构的焊缝连接工作可以说是一种极为复杂的技术,钢结构自身具备的强度就要比普通的铁质材料要强上很多,所以在进行焊缝连接的过程中,工作人员必须对焊接细节进行重视,不然便会导致各种问题出现,这对于钢结构的焊缝连接设计及施工工作而言是极为不利的。

参考文献:

[1]段朋立.浅析钢结构连接中的焊接特性[J].装饰装修天地,2018,(21):129.

[2]胡润昌.建筑钢结构焊缝质量控制问题研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(26):1875.

[3]肖小彬.提高建筑钢结构焊缝质量的认识与思考[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2017,16(04):9-13.

[4]张秀丽.钢结构焊缝连接设计中常见问题探讨[J].彭城大学学报,1994(Z1):96-97.

论文作者: 琚志华1,王娟2,琚晓磊3

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/18

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