建筑钢结构焊接变形的控制措施分析.doc

精品论文 参考文献 建筑钢结构焊接变形的控制措施分析 谷尚波 　　隆嘉建设集团有限公司 317600 　　摘要：钢结构在建筑工程建设中应用比较广泛，自身强度比较高，并且就具有良好的塑性特点。但是就实际施工现状来看，在钢结构焊接时经常会因为截面与厚度因素影响，而出现变形累加问题，在加上施工材料与技术限制，将会在根本上限制结构框架施工效果。在进行施工优化时，需要就钢结构特点进行分析，确定变形原因，并基于此来选择合适的措施进行优化，本文就此方面内容进行了简要分析。 　　关键词：建筑工程；钢结构；焊接变形 　　建筑工程结构复杂程度不断提高，钢结构框架应用量也在不断增加，为全面提高工程建设效果，必须要针对常见的焊接变形问题进行分析，在确定变形原因的基础上来选择对应的措施进行优化，争取不断提高工程施工效果。造成钢结构焊接变形的因素很多，对于不同的原因，在处理时就需要有针对性的来选择对应的技术，消除存在的质量隐患。 　　一、建筑钢结构焊接变形分析 　　钢结构焊接为建筑工程施工中重要环节，但是受各项因素影响，很容易出现变形质量问题，必须要选择合适的措施进行优化。针对焊接残余对结构影响程度不同来进行划分，可以分为局部变形与整体变形两种；按照变形特征进行分析，则可以分为角变形、收缩变形、波浪变形、弯曲变形、错边变形以及扭曲变形等[1]。其中，角变形与波浪变形为结构局部变形，而建筑钢结构焊接变形大多为结构整体变形。想要有效改善钢结构焊接变形问题，就需要从实际情况出发，从整体角度来对各项因素进行分析，并基于此来选择合适的措施进行优化，并编制合理的方案对施工技术进行约束。 　　二、建筑钢结构焊接变形种类与原因分析 　　1.焊接变形种类 　　1.1角变形 　　角变形即钢结构在焊接后，构建平面围绕着焊缝所产生的角位移，是比较常见的一种质量问题，主要是因为沿着板厚方向出现了不同收缩变形量，并及时采取措施处理。 　　1.2纵向收缩变形 　　钢结构焊接施工后，观察轴向方向是否存在收缩变形，若存在即为将纵向变形，而如果在焊缝垂直方向出现收缩变形则为横向变形[2]。其中，结构焊接横向变形主要是因为焊缝肉熔点热膨胀影响较大，与周围低温金属产生冲击作用。 　　1.3波浪变形 　　波浪变形主要是因为薄板钢结构焊接施工时，受焊缝内应力影响，产生波浪形收缩变形情况。 　　1.4错边变形 　　建筑钢结构焊接施工时，经常会存在两件钢结构一同焊接的情况，这时如果两侧钢结构受热不均，很有可能会造成焊件在高度与长度上出现错位情况，影响结构施工效果。 　　2.变形原因 　　2.1焊接温度 　　如果焊接时温度控制不当，很容易出现变形质量问题，当温度达到金属熔点或者超过金属熔点时，会造成金属出现不同程度的膨胀问题[3]。这样对于不同的金属结构来说，会存在明显的不协调，形成不同程度的形变。另外，如果某类金属达到熔点膨胀后，金属结构本身会具有一个温度，对周围金属产生一定影响，一旦出现膨胀即形成焊接变形。 　　2.2结构材料 　　不同金属材料熔点不同，这样在一定的焊接温度下，就会对不同钢结构产生不同程度的影响，钢结构膨胀度存在一定的差别。对于不金属材料，其膨胀度过大或者过小，均会诱发钢结构出现焊接变形问题，对最终焊接质量产生影响。 　　2.3焊接顺序 　　不同部位的钢结构在焊接时所对应的顺序不同，如果顺序出现错误，极有可能会诱发结构出现焊接变形问题。钢结构焊缝承载力不同，当优先焊接承载力较小的钢结构时，较大的重量就会造成钢结构扭曲，形成结构焊接变形。 　　2.4结构刚性 　　在面对相同的承载力时，钢结构刚性越大则变形程度越小，因此在焊接施工时，还需要做好此方面的研究。施工人员应选择较大刚性的钢结构来承载较大的重力，选择较小的刚性结构来承载较小的重力，减少钢结构焊接焊接变形问题的产生。 　　三、钢结构焊接变形优化要点分析 　　1.结构设计优化 　　第一，焊缝尺寸与数量优化。面对钢结构焊缝数量比较多的情况，如果尺寸也比较大，则会使得钢结构输入热量增大，加大了结构焊接变形问题产生的概率。因此需要做好对焊缝尺寸与数量的控制，提高其设计合理性。第二，焊接方式选择。从焊缝尺寸与形状等方面进行分析，在保证结构具有足够承载力的同时，合理选择坡口形状与尺寸，最大程度来减少焊缝截面面积，对结构焊缝变形问题进行优化。第三，焊接操作简单。建筑钢结构框架数量众多，焊接工程量巨大，在进行施工时，不但要确保质量，同时还应尽量提高施工效率，因此在设计时还应做好操作便利性分析。即应尽量避免焊缝焊接位置处于仰面，在无法避免仰面焊接的时候，需要采取其他措施进行优化。 　　2.焊接技术优化 　　总结以往钢结构焊接经验，应尽量选择对称焊接的方式，尤其是对于刚度较小的结构材料，先行焊接焊缝很容易出现结构变形问题。因此焊接施工时要确保焊缝