摘要:随着近几年建筑工程的高度和跨度逐渐增大,钢筋结构的应用前景非常光明。但是在应用的过程中,经常出现钢结构工程的质量问题,因此为了提升钢结构工程的施工质量以及拓展其应用空间,需要对质量控制措施进行分析。
关键词:钢结构工程;焊接质量;控制
引言
对于建筑钢结构工程来说,最主要的连接方式之一就是焊接,在钢结构工程中焊接质量是非常关键的。由于钢结构建筑的不断深入发展,钢结构焊接施工中产生的质量问题以及影响因素,都会使焊接缺陷形成,会导致灾难性工程质量事故的出现,所以,必须对这一内容高度重视。
1钢结构自身特征及应用优势分析
1.1 钢结构的自身特征分析
(1)可变性:钢结构工程在整个建筑工程施工过程中,其质量会随着施工时间的延长而发生变化,也就是说,其施工质量难以受到较好的控制,经常对工程施工整体治理以及工程施工进度带来影响。(2)钢结构的质量影响因素较多:随着钢结构工程的不断发展,对钢结构质量产生影响的因素逐渐增多。在实际工作中,对已经发生质量问题的钢结构进行引发原因定位是比较困难,在排查的过程中也会对施工进度带来影响。(3)钢结构质量问题引发的后果较大:一旦钢结构工程出现质量问题,那就会直接导致整个工程施工工期的延误和工程成本的急剧上升。施工现场管理人员会投入大量的人力、物力去进行质量的排查以及整修。
1.2钢结构应用优势分析
(1)安装施工的时间较短:钢结构工程所使用的构件大部分都是预制构件,直接将构件与送至施工现场即可进行安装施工作业,省去了大量的施工时间。再者,由于一些钢结构在材料用料上比较先进,例如在结构夹心部位添加聚苯乙烯泡沫可以收到良好的隔热、保温以及隔音的效果。(2)具有良好的抗震性能:钢材自身柔度较好,相比于传统的钢筋混凝土结构,钢结构除了自重较低之外,还能够在地震作用下凭借自身的柔度来抵抗破坏,在一些地震发生频率较高的地方得到了广泛的应用。但是金属也有自身的性能缺陷,就是防火性能差。因此在建筑工程施工过程中,如果要使用钢结构,就必须严格保证防火措施做到位。
2钢结构工程焊接质量控制措施
2.1焊接变形的控制措施
(1)尽可能地使焊缝的截面积减小,施焊量只要使连接需求满足就可以了,也就是说:“不过焊”,就是根据焊脚尺寸来对焊缝强度决定,因此,针对高凸焊缝,多出来的焊缝金属,结合规范要求,其不会使许可强度提各项,会使应力集中系数加大,使得坡口中的综合性能受天台晓望呼影响。在对接厚板焊缝时,要将坡口加工成U型,从而使焊缝金属量降低。(2)对于焊缝的数量来说,最好少一些,每条焊缝要以多层多道焊为主,焊接厚板时要格外重视。(3)环绕中心轴的焊缝要均衡,以对称施焊为主,也就是一个收缩力对另外一个收缩力相互均衡,这样能够在焊接过程中对变形进行有效的控制。(4)将逆向回焊法进行应用。倘若焊接总进程是由左向右,那么焊道的施焊要由右向左,就是我们所说的分段侧焊法。由于施焊后,沿焊缝板内侧的热量会使其发生膨胀,造成板向外分离,然而热量在板内侧扩散后,会出现向板外缘膨胀的情况,使得板发生回收。(5)将反变形法进行应用。在焊接前,利用焊件偏置的方式,将收缩力有效的利用,同时,还要预弯焊接前的部件,也就是通过机械手段来使反向力形成,从而将收缩力进行消除。(6)通过反向力来使收缩力平稳。对于反向力来说主要有四种:①其它的收缩力;②夹具约束力;③组合件时的约束力;④构件重力拱度向下形成的反力。对收缩力进行平稳,最有效的方法就是把相同的焊接件背对着夹起来,再将它们的组合件时行焊接,待冷却后松开夹具。同时,可以将预弯法与之联系起来。(7)合理安排施焊顺序。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆科学的施焊顺序对于收缩力的平衡是有利的,就是提前安排好施焊不同部位,将某一位置的收缩力和已焊接位置的收缩力相互消除。
2.2焊接残余应力及裂纹的控制措施
对于焊接残余应力的控制措施主要有四个方面:①使焊缝尺寸减少;②使焊缝拘束度减小;③焊接顺序科学、合理;④使焊件的刚度降低,使自由收缩的条件得以创设。对于焊接裂纹来说:①要将焊接材料合理的选择,对焊缝的化学成分进行控制,使母材及焊接材料中低熔点共晶物降低,也就是我们所说的偏析元素,例如S含量等,这是为了使热裂纹的出现得以预防。②对焊接工艺参数进行控制,例如焊缝速度、电流等,让焊接截面宽度与深度比与工艺规定相符合,这样可以对热量输入有效控制。③对焊前预热以及焊后缓冷有效控制,使焊接接头组织得以改善,有效控制t8/5,这样可以使焊缝和HAZ性能改进,从而使冷裂纹的出现得以预防。
2.3焊接工艺评定及焊缝质量控制措施
对于焊接工艺评定来说,其范围主要有两个方面:①国内第一次生产的钢材、焊材等,在关键、特殊钢结构工程中进行应用;②在设计中关于钢材类别、焊接工艺等条件,在本次工程中施工企业第一次使用。对于焊缝质量控制来说,主要以外观检查为主:①检查表面形状,例如不规则的焊缝截面,弧坑位置,焊缝的连接点等;②焊缝尺寸,主要是指对接焊缝的余高、角焊缝的焊脚尺寸等;③焊缝表面问题,主要是指咬边、裂纹等情况。在我国《钢结构焊接技术规程》中,与焊缝外观质量相关的规定有:①裂纹不能出现不熔合、以及留有焊瘤的情况;②焊接区域不能将飞溅物焊接。
2.4焊接应力集中的控制措施
①设计过程中要使不连续、不均匀以及缺口等问题进行避免,要尽量使焊缝的交叉得以避免,在焊缝间,保持最小距离超过100mm。同时,对于不等厚板的对称焊接头来说,不管中心线有没有对齐,都要把厚板形成坡度,再进行对齐。此外,焊缝的布置地点要合理,通过最少的焊接,使最优的效果实现。②焊缝位置选择要考虑到焊接、检查的便利性,对于焊缝的连接板的过渡要平缓一些。同时将筋端的锐角切去,板的端部要包角处理。布置焊缝时要保持对称,同时与中心轴相接近。③焊缝布置要与应力集中处避开,对于动载结构要格外注意。此外,在应力最大处不能布置焊缝。
2.5钢结构变形的控制措施
①对称零件尺寸同一,使加工更加便利,这对于拼装过程中的互换性是有利的。将焊缝合理的布置,倘若材料的尺寸与零件长充尺寸相同,就要尽可能地将拼接焊缝减少;在布置焊缝时,要使构件的重心相对称,使焊接应力的集中、变形得以减少。②在连接零件以及构件过程中,要将不等截面、厚度相接进行避免,相接过程中结合缓坡的形式,可以使截面的形状以及厚度进行改变,让对接过程中截面、厚度统一,使传力均衡,能够使焊后应力、变形过大得以避免。钢结构不同节点,杆件端头边缘距离不能过于接近,大多错开距离不会低于20mm,使焊接质量得以保证,使焊接过程中热量集中上涨得以避免,这样会使变形更加严重。③电焊机的选择有三个方面:a.焊接电流;b.电压平稳;c.负荷用量。对于交流焊机来说,可以在焊接普通钢结构中进行应用。对于直接焊机来说,可以在焊接要求高的钢结构中进行应用。对于二氧化碳气体保护焊来说,可以在要求高的厚薄钢板中进行应用。
结语
随着建筑市场向现代化、功能化方向发展,钢结构的应用前景良好。为了提升钢结构在建筑工程中的广泛应用以及提升钢结构的施工质量,需要在实际工作中不断地总结质量控制措施。
参考文献:
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[3]陀文扬.钢结构工程质量控制方法及在工程中的应用分析[J].建材与装饰,2017(01):14-15.
论文作者:宋岩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签:钢结构论文; 钢结构工程论文; 应力论文; 措施论文; 厚板论文; 过程中论文; 截面论文; 《基层建设》2019年第15期论文;