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分析钢结构构件出现变形的原因有哪些

2023-01-10 15:31:22

钢结构建筑是现在很多的建筑设计当中使用的结构方式。在我国的守旧建筑施工当中,因为已经不能达到人们的需求,于是钢结构开始出现在我们的面前。钢结构工程与高屋钢筋混凝土结构相比,高层钢结构工程一般都比较柔软,在风荷载与地震作用下的侧向位移值大,如果建筑物在阵风的作用下出现大的摆动或扭转,将对人体的感觉产生很大影响,常常使人感觉不舒适,有时甚至无法忍受,研讨表明,人体对风振加速度为敏感,为了确定高屋钢结构工程建筑在风力作用下有一个良好的工作与居住环境,需要对平行于风荷载作用方向与垂直于风荷载作用方向的大加速度加以限制。

当建筑物在风荷载或多遇地震作用下产生的侧向变形过大时,将引起建筑装修材料的破损以及非结构构件的破坏,使钢结构工程构件中的出现残余变形,在发生罕遇地震情况下,如果钢结构工程的变形就会引起很大的效应,非结构构件的严重破坏也会造成人员伤害,过度倾斜的建筑还会引起居民心理的恐慌,此时除确定结构不发生倒塌外,还要对大变形加以限制。

由此可见,高层钢结构工程建筑在风荷载与地震作用时需要有足够的侧向刚度,这就要求结构设计时对其侧向位移值加以限制,侧向位移限值分为整体相对位移与屋间相对位移两种,其中层间相对位移的限值愈为重要。

在钢结构加工过程中,钢构件出现变形是常见的问题,这是什么因素造成的呢?

1、复杂钢结构加工中出现的变形,主要有热变形、冷变形或相互关联的构件不能组装成一体。

2、热变形常是因焊接工艺不当造成的;冷变形是体积大、刚性差产生的;相互关联构件无法组装成一体,与放样划线不准、组装顺序错误或变形有关。

减少钢结构加工焊接热变形的操作方法:

1、夹具固定法:用刚性很大的夹具夹紧组合焊件,用强制力控制变形,然后进行焊接,这种方法称夹具固定法。

焊接时焊件内部产生的膨胀力和收缩力,被夹具的作用力所限制,可明显地减少变形。但此种方法焊件内部存在大的内应力,对要求焊件内应力小的构件,不宜采用此法。

2、反变形法:构件在焊接前,应根据被焊金属构件情况判断。在焊后冷却时,发生变形的方向和收缩量,将焊件预先向相反方向弯曲或斜置,焊接后由于本身收缩变形,恰好恢复到预定的形状位置。即可达到防止焊接变形与减少焊接应力的目的。

3、采用定位控制法:构件在焊接前,用许多焊点将焊接部位或四周定位,还可在焊缝两侧压以重物,这种方法称定位控制法。

4、焊接顺序法:正确安排焊接顺序,是防止焊接变形的方法。焊接变形的规律是一道焊缝引起的变形大,每道焊缝引起的变形量,一般不能相互抵消,然后的变形方向,总和先焊的焊缝引起的变形方向相一致。


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