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文档简介
钢结构作为一种承重结构,由于其自重轻、强度高、塑性及韧性好、抗震性能优越、工业装配化程度高、综合经济效益显著、造型美观以及符合绿色建筑等众多优点,深受建筑师和结构工程师的青睐,被广泛应用于各类建筑中,尤其在大跨和超高层建筑领域显示出无以伦比的优势。但世界范围内钢结构的事故频繁发生,惨痛的教训一再重复。国内外大量文献统计资料表明,绝大多数事故发生在施工阶段到竣工验收前这段时间。我国由于过去钢结构工程较少,缺少较完整的统计资料,但据调查表明,施工阶段钢结构屋盖事故较多,使用阶段吊车梁事故较多,屋架损伤事故也不少。但最明显的特征是大多数事故均发生在单层工业厂房中,这主要和我国钢结构的应用范围有关。国内一般将钢结构事故分为两大类。一类是整体事故,包括结构整体和局部倒塌。另一类是局部事故,包括出现不允许的变形和位移,构件偏离设计位置,构件腐蚀丧失承载能力,构件或连接开裂、松动和分层。就其起因而言钢结构事故分类为材质事故、变形事故、脆性断裂事故、疲劳破坏事故、失稳破坏事故、锈蚀事故、火灾事故以及倒塌事故。钢结构所用材料主要包括钢材和连接材料两大类。钢材常用种类为Q235、16Mn、15MnV;连接材料有铆钉、螺栓和焊接材料。材料本身性能的好坏直接影响到钢结构的可靠性,当材料的缺陷累积或严重到一定程度将会导致钢结构事故的发生。
(一)钢材的先天性缺陷原因及治理1.缺陷的现象及特征钢材的种类繁多,但在建筑钢结构中,常用的有两类钢材,即低碳钢和低合金钢。例如:Q235、16Mn、15MnV等,钢材的种类不同,缺陷自然也不同。常见的先天性缺陷有化学成分缺陷、冶炼及轧制缺陷,影响其塑性、韧性、冷弯性能、冲击韧性和可焊性以及抗锈蚀性能,尤其是可焊性和负温冲击韧性等都显著降低,出现“热脆”现象、“冷脆”现象、“氢脆”破坏现象,甚至在钢材中形成的各类裂纹。2.原因分析化学成分对钢材的性能有重要影响。从有害影响的角度来讲,化学成分将产生一种先天性缺陷。就Q235钢材而言,其中Fe约占99%,其余的1%为C、Mn、Si、S、P、O、N、H。它们虽然仅占1%,但其影响极大。碳的含量愈高,钢材的强度愈高,但其塑性、韧性、冷弯性能、冲击韧性和可焊性以及抗锈蚀性能等都显著降低,尤其是可焊性和负温冲击韧性。因此作为建筑钢结构材料只能是低碳量,要求含碳量≤0.22%。对于焊接结构,为保证其良好的可焊性,通常要求含碳量≤0.20%。锰的含量过高对可焊性不利,故需加以限制。普通碳素钢中锰的含量约为0.3%~0.8%,16Mn钢中锰含量则达到1.2%~0.55%。适量的硅可提高钢的强度,而对其他性能影响较小,但含量过高则对钢的塑性、韧性、抗锈蚀能力以及可焊性有降低作用。一般低碳钢中硅的含量为0.12%~0.30%,低合金钢中应为0.20%~0.55%。硫是钢材的一种有害杂质,硫与铁的化合物硫化铁(FeS),散布在纯铁体的间层中,在800~1210℃时熔化而使钢材出现裂纹,称为“热脆”现象。另外,含硫量增大,会降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度、抗锈蚀性和可焊性。故应严格控制其含量,一般不应超过0.035%~0.050%。磷是钢材的一种有害杂质。磷虽然能提高钢的强度和抗锈蚀能力,但会降低钢的塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性,尤其是磷使钢在低温时韧性降低而产生脆性破坏,称为“冷脆”现象。故对磷的含量要严格控制,一般不超过0.035%~0.045%。氧是钢材的一种有害杂质。氧通常是在钢熔融时由空气或水分分解而进入钢液,冷却后残留下来。氧的有害影响同硫,且更甚,使钢材“热脆”,一般含量应低于0.05%。氮作为有害杂质,可能从空气进入高温的钢液中。氮的影响与磷相似,会使钢材“冷脆”,一般氮的含量应低于0.008%。氢作为有害杂质,通常也是由空气或水分分解而进入钢液。氢在低温时易使钢材呈脆性破坏,产生所谓的“氢脆”破坏现象。钢材在冶炼和轧制过程中,由于工艺参数控制不严等问题,缺陷在所难免,常见的缺陷常见的缺陷有偏析、夹杂、裂缝、分层、过热或过烧、脱碳、机械性能不合格等。
3.处理与防治钢材的质量主要取决于冶炼、浇铸和轧制过程中的质量控制,普通低碳钢的八种化学成分均对钢材的性能有不利影响,其中的C、Mn、Si是有益元素,但不可过量,S、P、O、N、H纯属有害杂质,钢结构的先天性材质缺陷应由冶金部门处理,从炼钢工艺上得到根本性解决,应根据《碳素结构钢》(GB700-88)和《低合金结构钢》(GB1591-88)的规定,加以严格控制。(二)钢构件的加工制作缺陷原因及治理1.缺陷的现象及特征钢结构加工制作可能出现的缺陷如下:(1)选材不合格;(2)原材料矫正引起冷作硬化;(3)放样、号料尺寸超公差;(4)切割边未加工或达不到要求;(5)孔径误差;(6)冲孔未作加工,存在硬化区和微裂纹;(7)构件冷加工引起钢材硬化和微裂纹;(8)构件热加工引起的残余应力;(9)表面清洗防锈不合格;(10)钢构件外型尺寸超公差。2.原因分析钢结构的加工制作主要是钢构件(柱、梁、支撑)的制作。钢结构制作的基本元件大多系热轧型材和板材。完整的钢结构产品,需要通过将基本元件使用机械设备和成熟的工艺方法,进行各种操作处理,达到规定产品的预定要求目标。现代化的钢结构厂应具有进行剪、冲、切、折、割、钻、铆、焊、喷、压、滚、弯、刨、铣、磨、锯、涂、抛、热处理、无损检测等加工能力的设备,并辅以各种专用胎具、模具、夹具、吊具等工艺设备。由此可见,钢结构的加工制作过程将由一系列的工序而组成,每一工序都有可能产生缺陷。3.处理皂与防治钢结构制品造厂应重秆视加工制捞作各个环假节工艺的章合理性和偷设备的先园进性,尽择量减少手者工作业,详力求全自走动化,应还严格按钢抹结构加工锄制作的工懂序、标准净要求进行标加工制作减及质量控抓制。(三)钢丹结构的连刊接缺陷钢结构使的连接盟方法通做常有铆医接、栓避接和焊沾接三种福。目前锻大部分泊为栓焊悼混合连蒸接为主消。一般工摄厂制作陡以焊接火居多,特现场制汁作以螺江栓连接部居多或粮者部分成相互交剖叉使用驴。1.钢抚结构的凭铆接缺坐陷原因扰及治理(1)淡缺陷的江现象及雅特征铆接工艺棍带来的缺道陷如下:①铆钉本身通不合格;②铆钉孔引驼起构件截殿面削弱;③铆钉松罩动,铆盟合质量牙差;④铆合温胳度过高悄,引起驰局部钢贼材硬化索;⑤板件之却间紧密歇度不够衰。(2)纯原因分交析铆接是将臂一端带有旺预制钉头霉的铆钉,傻经加热后陆插人连接盖构件的钉命孔中,再崭用铆钉枪灯将另一端毁打铆成钉晨头,以使婶连接达到租紧固。铆接有热悟铆和冷铆瘦两种方法荷。铆接传酷力可靠,鼻塑性、韧斤性均较好材。在20世屈纪上半叶恼以前曾是买钢结构的报主要连接怪方法,目归前只在桥漫梁结构和邀吊车梁构出件中偶尔着使用,由键于铆接是骡现场热作僵业,工艺打不易控制茎。(3)处从理与防治应严格怕按铆接恒工艺要各求进行闭施工及娃质量控显制。2.钢结拥构的栓接璃缺陷原因张及治理(1)缺辆陷的现象鼓及特征螺栓连逮接给钢造结构带诞来的主缠要缺陷鸟有:①螺栓孔引微起构件截尼面削弱;②普通螺栓清连接在长司期动载作粥用下的螺文栓松动;③高强螺栓胃连接预应穷力松弛引滨起的滑移殃变形;④螺栓及附沾件钢材质巩量不合格铜;⑤孔径及孔师位偏差;⑥摩擦面处酸理达不到唇设计要求棋,尤其是扛摩擦系数较达不到要馅求。(2)原拜因分析螺栓连接踏包括普通办螺栓连接助和高强螺陡栓连接两匹大类。普通螺栓袭一般为六显角头螺栓欣,材质为Q235,彻性能等级鸡为4.6冬级(4.策6S),根份据产品稳质量和莫加工要卡求分为程A、眯B、C滋三级。开其中A潮级为精货制螺栓锡,B级浑为半精驶制螺栓绢。精制西螺栓和纲半精制郑螺栓采那用1类装孔,孔探径比螺园栓杆径贡大0.休3~0诱.5mm。C级为死粗制螺栓衰,一般采查用11类丽孔,孔径醋比螺栓杆特径大1.戴0~1.磁5mm。普通螺栓幕由于紧固端力小,且粗栓杆与孔疾径间空隙福较大(瞎主要指粗区制螺栓之),故受财剪性能差昼,但受拉狂连接性能拼好,且装弱卸方便,前故通常应胶用于安装猛连接和需今拆装的男结构院。高强螺栓疼是继铆接役连接之后碌发展起来母的一种新边型钢结构倘连接形式追,它已成欧为当今钢耽结构连接铺的主要手拳段之一。高强螺劫栓常用愤性能等茄级为8次.8级隆和10五.9级怀。8.韵8级采郊用的是滚45号等和35作号或4菌0B;10持.9级蝴采用的围钢号为用合金钢怠20MnT初iB、40B、35VB。高强螺哑栓通常松包括摩智擦型和由承压型京两种,猪而以前倚者应用冲最多。尚摩擦型注高强螺惑栓的孔照径比螺滴栓公称匪直径大欢1.0洲~1.巧5mm。高强懂螺栓连葛接具有烘安装简震便、迅钥速、能厌装能拆日和受力爸性能好帆、安全例可靠等伸优点,围深受用程户欢迎瞎。(3)处寇理与防治应严格吓按栓接财工艺要泥求进行专施工及务质量控句制。3.钢铺结构的庄焊接缺葬陷原因写及治理(1)缺织陷的现象彻及特征焊接是证钢结构酷连接最工重要的翼手段。沾焊接方徐法种类鹿很多,磨按焊接彼的自动得化程度拥一般分泽为手工蓝焊接、筑半自动损焊接及碧自动化汪焊接。焊接连突接的优热点是不葛削弱截恶面、节吓省材料进、构造蛇简单、葬连接方搅便、连胁接刚度隔大、密傍闭性好酷,尤其巾是可以圾保证等东强连接贯或刚性赏连接。焊接也可偷能带来以蕉下缺陷:①焊接材料斤不合格。议手工焊采细用的是焊勉条,自动调焊采用的柱是焊丝和岂焊剂。实际工祝程中通阁常容易庆出现三侨个问题鸦:一是焊炎接材料康本身质涌量有问挎题;二是焊接适材料与母只材不匹配掉;三是不乳注意焊栽接材料剩的烘焙步工作。②焊接引起成焊缝热影洒响区母材雷的塑性和现韧性降低柔,使钢材酿硬化、变升脆和开裂蝴。③因焊接产撒生较大的芝焊接残余翅变形。④因焊接魄产生严风重的残滩余应力离或应力让集中。⑤焊缝存在席的各种缺持陷。如裂拆纹、焊瘤垦、边缘未镰熔合、未据焊透、咬惠肉、夹渣秀和气孔等轰等。2.原因念分析如图3-银57所示顷,焊缝成岁形不良表沸现在焊喉俘不足、余然高过大、即焊角尺寸演不足或过蓝大等。如图3-圾58(a除)所示。巨气孔是指已焊缝表面欲或内部存钞在的近似压圆球形或盾洞形的空完穴。图3-57不合格合焊缝剖我面形状(a)不合格铸角焊缝的售剖面形状归(b)不合格存对接焊缝言的剖面形叛状图3-5能8焊缝缺血陷产生气粗孔的原受因是:副碱性焊册条受潮蒜;;酸点性焊条弓烘焙温污度太高垫;焊件妥不清洁娃;电流善过大使杜焊条发蒜红;极类性不对视;保护界气体不哀纯且焊辣丝锈蚀锋等。焊缝上的紧气孔会降弟低焊缝的丘机械性能胆,破坏焊纲缝的致密拨性,尤其叛是连续气狠孔或链状惰气孔的影冠响远远大规于独立气起孔,且特裳别对动载杜下疲劳性动能的影响贯远大于对披静力性能绳的影响。如图3忌-58葛(b)庄所示。拴夹渣是嫂指残存判在焊缝渴中的熔寨渣或其排他非金尺属夹杂秤物。产生夹饱渣的原献因是;责焊接绩材料质其量不好英,熔渣坛太稠;商焊件上德或坡口扛内锈蚀监或其他块杂质未叛清理干淹净;各浩层熔渣怪在焊接饭过程中架未彻底专清除;网电流太准小,焊工速太快拼;焊条袜不当。如图3烘-58扩(c)躲所示。友咬肉也谣称咬边挨,是在怀靠近焊怀缝表面暗的母材鲁处产生咐的缺陷姜。产生咬边讯或咬肉的牧原因是:绕电流太大避;电弧过柳长或运条筝角度不当铅;焊接位构置不当。决咬肉或咬陆边会造成透应力集中枯,尤其对圆结构动载识性能及疲跨劳性能影粒响很大。如图3-长58(d量)所示。灯焊瘤是在真焊接过程企中,熔化蚕的金属掖畜滴到焊缝川以外未熔晃化的母体称上所形成碎的金属瘤射。产生焊瘤僻的原因有器;焊条质部量不好;赞运条角度奔不当;焊册接质量及宏焊接规范伶不当。焊堆瘤不但影垄响成形美启观,而且咱易引起应精力集中。雨焊瘤处还罩易夹渣、些未熔合,脾导致裂缝净产生。如图3盼-58幼(e)袜所示。友未焊透蝇是指焊王缝与母纹材金属生之间或半焊缝层麦间局部什未熔合坡。按其动在焊缝混中的位筝置可分端为:根桨部未焊腹透、坡姿口边缘南未焊透淡和焊缝尽层间未间焊透。产生未焊亩透的原因温是:焊接殃电流太小穗,焊接速晒度太快;降坡口角度红太小,焊脚接角度不瘦当;焊条印有偏心;软焊件上有得锈蚀等未捉清理干净霞的杂质。油焊透缺陷赴将降低焊巾缝强度,挪引起应力欣集中,导盟致裂解和没结构破坏凡。如图3笨-58蜜(f)希所示。三边缘未刮熔合与树焊前钢充材表面现清理的栽彻底程文度有关挡,也与清焊接电和流过小蛇或焊接兵速度过须快以致港母材金性属未达物到熔化哨状态有宵关。裂纹是最羡为严重的尾焊缝缺陷略,如图3陶-59所抓示。根据股裂纹发生叙的时间,度大致可将云裂纹分成假高温裂纹犯和低温裂雀纹两大类霸。图3-5累9焊缝接头冤裂纹种类高温裂纹旅:高温裂示纹也称为扑加热裂纹们。主要与史钢材的硫容、氧含量王有关。焊他道下梨状佳裂纹是常密见的一种苗高温裂纹漠,主要发莫生在埋弧买焊或二氧纠化碳气体猫保护焊中侍,手工电绘弧焊则很键少发生。此类裂博纹产生黎的原因金:主要刻是焊接摄条件不凉当,如营电压过厨低、电难流过高绩,在焊目缝冷却系收缩时全使焊道即的断面修形状呈继现梨形锐。弧形裂稍纹也是纹高温裂戏纹的一革种,其屡产生原举因主要询与弧坑彩处的冷眼却速度绞过快,感弧坑处雪的凹形辨未充分房诚填满所片致。低温裂连纹:低吨温裂纹眯也称为菊冷裂纹叨,主要润与钢材斥的含磷秧量、含虫氮量及鞭含氢量涨有关。最其中根凡部裂纹楼是低温男裂纹常怎见的一荐种形态置。低温裂纹票产生的原缓因如下:辜焊接金属赔中含氢量耕较高。通闲常氮的来吗源有多种旷途径,如建焊条中的惧有机物、浆结晶水及显焊接坡口航附近的水响分、油污贫等。另外,含炒磷量及含想氢量高也匪是产生的臂原因;焊伯接接头约片束力较大炉;当母材摘的含碳量忙较高、冷稻却速度较家快、控制愤地区硬化炎,从而导茂致裂纹的娘产生。(3)帆处理与膝防治焊缝成属形不良泻的修补渗措施:采用车削旧、打磨、删铲或碳弧绒气刨等方碌法消除多愿余焊缝金出属或部分拴母材,不览应有割痕挽或咬边;静修补焊缝升前,应先欢将所焊区冤域清理干户净;修补构焊接时所誓用焊条直殊径要小,揪一般不宜派大于4mm;选择合锣适的焊接灰规范。气孔的防蚀止措施:焊前必竿须将焊拳缝坡口渗表面杂听质清理炉干净;兆合理选浴择焊接协方法;直焊接材继料必须乏烘焙;朝在风速跨大的环管境下施利焊应采奖取防风袖措施。扔另外,匆对超过安规定的锄气孔必念须刨去踪蝶后重新像补焊。为防止蓝夹渣,蒸在焊前吗应选择甜合理的柜焊接规港范及坡逗口尺寸诸,正确宏掌握操娘作工艺秧及使用赞工艺性川能良好寄的焊条楼,坡口薪两侧要回清理干则净。在多层脑施焊时颂要注意福认真仔录细彻底革清理每嗓层的熔职渣,特片别是碱泛性焊条糖。另外毒,夹渣邮缺陷的馒修补一碰般采用涉碳弧气孙刨将其西缺陷的左焊缝金泰属除去泥,手工双补焊。为了避饺免咬肉牺缺陷的掠措施:在施焊时脚正确的选光择焊接电浩流和焊接监速度,掌耍握正确的用运条方法算,采用合袋适的焊条湖角度和电陡弧长度。桂咬边的修鉴补措施参念见焊缝成村形不良的千处理方法姥。防止焊瘤腥的措施是魂:尽可能院使焊缝解处于平悠焊位置豪进行焊售接,正硬确选择姨焊接规远范,正湿确掌握促运条方崭法。焊耐瘤的修舌补一般训采用打返磨的方灰法将其遍打磨光熊顺。为了防挪止未焊网透缺陷耗,应选蠢择合理弃的焊接珠规范,漠正确选雁用坡口伏形式、求尺寸、锅角度和嘉沟隙,记采用适芒当的工回艺和正棵确的操库作方法福。未焊忠透的消巾除方法闲一般采博用碳弧职气刨刨贪去有缺访陷的焊激缝,用正手工焊找进行补塔焊。边缘未晕熔合的搭消除方猫法为采态用碳弧士气刨刨愁去焊缝某后重焊定。高温裂纹尝的防止措售施为:选择适当撇的焊接电索压和电流吹;焊缝的膊成形一般庄控制在宽挑度与高度与之比为1崭:1.4煮较适宜。弧形裂储纹的防弱止措施伍是安装竿必要的剃引弧板敬和灭弧赞板,在员焊接因荷故中断率或在焊齿缝终端狡应注意否填满弧蔬坑。低温裂感纹的防姻止措施亩为:选用低氢读或超低氢猎或其他焊秀接材料;铁对焊条或川焊剂等进弟行必要的膝烘焙,使猎用时注意匙保管;焊枕前应将焊碎接坡口及休其附近的迷水分、油馒分、铁锈咐等杂质清换理干净;选择正腊确的焊捐接顺序千和焊接锈方向,掘一般性楼构件焊偷接时最仅好采用狂由中间丑向两端历对称施婆焊的方纷法;进漂行焊前句预热及棒焊后热泄处理,吴降低冷康却速度打。焊接裂纹疾通常采用三的修补措柜施如下:通过超零声波或既磁粉探攀伤检查符出裂纹鞭的部位包和尺寸窝;沿焊凯接裂纹艳界限各披项焊缝班两端延谋长50mm,将焊缝拉金属或部阀分母材用锁碳弧气刨夏刨去;选择正确金的焊接规叉范、焊接黑材料以及馒采用预热已、控制层贩间温度和很后热等工汗艺措施进们行补焊。四、钢结素构运翰、莲安装和使铁用维护中汤的缺陷原因及治仔理钢结构膏在工厂因制作完银成后,稻运至现成场安装抄,安装它完毕进杏人使用参期。在捉此过程课中通常哨可能遇鉴到以下舰缺陷:(1)垫运输过奋程中引幼起结构叉或构件破较大的妙变形和浆损伤;(2)页吊装过信程中引摔起结构立或构件遣较大的森变形和猫局部失徐稳;(3)钻安装过厘程中没撞有足够勇的临时雁支撑或睡锚固,哲导致结交构或构猜件产生缴较大的疮变形,预丧失稳纤定性,逮甚至倾效覆等;(4)晕现场焊园接及螺特栓连接范质量达洪不到设慨计要求挎;(5)理使用期叶间由于徐地基不吸均匀沉花降、温贪度应力贴以及人押为因素学造成的感结构损轿坏;(6)找不能做秒到定期沿维护,膊致使结岗构腐蚀群严重,萄影响到扯结构的柄耐久性在。钢结构施哥工单位应喇重视安装娃工序的合子理性、人植员的高素爸质以及现障场质检工乳作。尤其笼是临时支赵撑和安全竖措施不可屯忽视。五、钢结亿构的材料碗事故的原枝因及治理1.事故聪的现象及播特征钢结构材往料事故是略指由于材浑料本身的涛原因引发说的事故。里材料事故墙可概括为质两大类:球裂缝事故夫和倒塌事桨故。裂缝事鹊故主要尊出现在支钢结构赴基本构扁件中;倒塌事故瓶是因材质仗原因引起旨的结构局足部倒塌和肾整体倒塌践。2.原因架分析钢结构材俊料事故的沈产生原因萌有:钢材啄质量不合培格;铆钉格质量不合陶格;螺栓剖质量不合绞格;焊接殖材料质量僚不合格;正设计时选突材不合理译;制作时吨工艺参数箩不合理,雪钢材与焊顽接材料不萄匹配;安鞋装时管理项混乱,导市致材料混散用或随意代替代。3.处晌理与防柜治材料事系故最常关见的是虹构件裂午缝,而跳且裂缝然纯属材旧料本身豪不合格厘所引起停。应认饭真复检餐钢材及笛连接材议料的各由项指标决,以确蒙认事故测原因。输钢材应筝符合《蜂碳素结匀构钢》问(G摆B7互00-纷200要6)部和《低逆合金结符构钢》蝇(G援B1嫌591或-88讨)中蔽的相关答规定。寺焊接材魄料应符挠合《碳拉钢焊条恐》(划GB秩511嘱7-9递5)从、《低斤合金钢君焊条》灰(G勿B5访118洗-85伴)以赞及《焊却接用焊士丝》(臭GB丈13素00-知17经)等相泄关标准渐规定。螺栓材料坝应符合《俯紧固件咏机械性能尘》达(G睬B30掘98-2匪000咽)、《皆钢结构适用高强度幻玉大六角螺扫栓、大六喝角螺母、伍垫圈型式规尺寸与技悼术条件》导和《钢伪结构用扭海剪型高强酷度螺栓连跨接型式尺鸭寸及技术描条件》到等有关规液定。如果构吓件裂缝援的确是践材料本衣身的原读因。通固常应采垦用“加僚固或更琴换构件晒”的处猴理方法古。如果结裙构不重闭要,构落件的裂蹄纹细小差时,也览可按下傍列处理推方法:用电钻灰在裂缝眨两端各监钻一直参径约1饲2~l备6mm的圆孔(色直径大致虫与钢板厚匹度相等)尾,裂缝末吩端必须落谨入孔中,勉减少裂缝献处应力集狠中。沿裂铁缝边缘用晃气割或风摆铲加工成肥K形坡口嚼。裂缝端护部及焊缝利侧金属预虹热到15答0~20币0℃,用焊条臣堵焊裂缝逝,堵焊后无用砂轮打诱磨平整为撑佳。对于五铆钉连接犬附近的构魄件裂缝,通可采用在姜其端部钻寻孔后,用俘高强螺栓缎封住。构件钢板览夹层缺陷锐的处理:钢板夹层酒是钢材最莲常见的缺迈陷之一,都往往在构互件加工前楚不易发现彼,当发现咏时已成半悠成品或成症品,或者鄙已用于结绘构投人使猛用。下面流分几类构谱件介绍钢淋板夹层处丈理方法。(1)桁杂架节点板硬夹层处理对于屋盖略结构承受炉静载或间沾接动载的彼桁架节点磨板,当夹今层深度小乖于节点板竟高度的1年/3时,遍应将夹层辨表面铲成念V形坡口瘦,焊合处洲理;当允许录在角钢弊和节点陡板上钻怖孔时,广也可用叉高强螺撕栓拧合虚;当夹哄层深度兼等于或催大于节号点板1鹅/3高衡度时,可应将节浴点板拆洞换处理悬。(2)实跪腹梁、柱局翼缘板夹懂层处理。火当承受静颤载的实腹德梁和实腹患柱翼缘有据夹层存在膜时,可按倾下述方法愤处理。①在一作半长度无内,板纠夹层总洒长度(拉连续或豆间断)读不超过柜200mm,夹层压深度不粮超过翼扑缘板断松面高度翅1/5忠且不大哄于10虽0mm时。可不面作处理仍掀可使用。②当夹层暂总长度超伤过200mm,而夹冒层深度借不超过烈翼缘断注面高度带1/5铅,可将被夹层表痰面铲成厨V形坡惊口予以计焊合。③当夹革层深度证未超过占冀缘断救面高度票1/2狮时。可鸣在夹层集处钻孔赞,用高陡强螺栓粮拧合,例此时应调验算钻袍孔所削盘弱的截酬面;当夹层深聪度超过翼闪缘断面高眉度1/2拒时,应将肾夹层的一张边翼缘板吗全部切除拢,另换新痒板。焊缝裂办纹处理灾:对于焊胳缝裂纹勾,原则对上要刨毕掉重焊咱(用碳叔弧气刨伯或风铲益),但先对承受来静载的踪蝶实腹梁消翼缘和壤腹板处杨的焊缝挡裂纹,糕可采用春在裂纹罪两端钻互上止裂初孔,并车在两板丘之间加云焊短斜赛板方法旁处理,巴斜板厚帝度应大本于裂纹用长度。六、案例某车间妄为五跨懂单层厂训房,全博长75甜9m,宽1厉59m,屋盖共啊用钢屋架缠118榀咏。其中4巴0榀屋架扒下弦角钢彩为2∟1略60×1榨4,其肢宰端普遍存有在不同程矩度的裂缝舰,见熊图3-涛60,裂廉缝深2~捆5mm,个别熊达20mm,缝宽0青.1~0银.7mm,长0.赔5~10m不等。图3-6捡0屋架下弦跃角钢裂缝1.原因除分析经取样检孤验,该批嚷角钢材质蓄符合A3F标准,估倦计裂缝是贩在钢材生斜产过程中乱形成的,赵由于现场董缺乏严格得的质量检药验制度,脑管理混乱胸,而将这买批钢材用痛到工程上狱。2.处理纯措施由于角钢毅裂缝造成样截面削弱蔽,强度与律耐久性降朽低,必须忆采取加固堆措施处理捧。(1)巷加固原灶则加固钢谣材截面惨一律按亩已知裂毙缝最大追深度2孟0mm加倍考喜虑,并重与屋架搏下弦角饶钢重心件基本重痒合,不完产生偏蹲心受拉座,其断佛面按双凤肢和对虏称考虑筐,钢材本焊接时艘,要求踢不损害轧原下弦盛杆件并喉要防止漂结构变躁形。(2)加绩固方法在下弦喘两侧沿缺长度方绪向各加帐焊一根仪规格为∠90×府56×侧6的不崇等边角粒钢。加元固长度价为:当钟端节间绑无裂缝办时,仅碌加固到病第二节宽点延伸爬至节点剖板一端浪;见图职3-6备1(a宫);当驴端节间揪下弦有顽裂缝,刑则按全哭长加固苏:见图拌3-6揪1(b剂)。图3-61屋架下什弦加固尖示意图加固角自钢在屋刻架下弦框节点板巾及下弦笋拼接板浴范围内振,均采搏用连续茅焊缝焊巧接,其惯余部位忆采用间冶断焊缝饼与下弦聋焊接,感若加固穴角钢与驾原下弦央拼接角负钢相碰占,则在尖相碰部福分切去他14mm,切除巴部分两他端加工兄成弧形设,并另叨在底部露加焊一隔根∠63×6宵(材质为A3F)加强帝。若在屋殿架下弦太节点及财拼接板赴处有裂升缝,均校在底部请加焊一淡根∠63×脱6角钢鸭,加固轮角钢本史身的拼聋接在端啦头适当伴削坡等农强对接姨,但要故求与原筒下弦角旦钢拼接戚错开不贴少于5劫00mm。所有下岔弦角钢裂想缝部分用擦砂轮将表境面打磨后术,用直径绵3mm焊条电揉焊封闭洞,以防胞锈蚀,庭焊条用T42。(一)词钢结构垃的变形骄事故原颜因与治状理1.事故纽奉的现象及运特征钢结构榜的变形业可分为苗总体变溉形和局博部变形渗两类。总体变形简是指整个钟结构的外磁形和尺寸浊发生变化伤,出现弯漂曲、畸变追和扭曲等敬,如图3胡-62所午示。图3-62总体变短形(a)弯转曲变形丹(b)畸变抱(c)扭曲局部变肚形是指搞结构构基件在局捡部区域削内出现碎变形。脂例如,棕构件凹咏凸变形面、端面赌的角变扭位、板就边褶皱橡波浪形昏变形等棋,如图迁3-6降3所示么。图3-63总体变形(a)凹凸抹变形揭(b)褶皱波胁浪变形(c)角变形总体变牺形与局絮部变形龄在实际赚的工程恒结构中侨有可能撤单独出凳现,但丘更多的意是组合嘱出现。狂无论何窗种变形笋都会影在响到结沃构的美简观,降仍低构件诊的刚度薪和稳定券性,给贞连接和泉组装带购来困难甚,尤其赢是附加泥应力的昼产生,渐将严重饮降低构哑件的承昂载力。弟影响到辽整体结葬构的安超全。2.原因矿分析钢结构孟的形成嘱过程为暑:材料露→插构件脸→结川构。在踢形成的容过程中牌变形原克因如下奖:(1)钢奴材的初始给变形钢结构淘所用的盼钢材常冒由钢厂剖以热轧芹钢板和友热轧型垮钢供应劣。热轧页钢板厚液度为4登.5~负60mm,薄钢板捧厚度为0咸.35~县4.0mm;热轧绳型钢包选括角钢捧、槽钢怖、工字晋钢、H型钢、钢欠管、C型钢、T型钢,其馒中冷弯薄减壁型钢厚擦度在2~烘6mm。钢材由乒于轧制贺及人为匪因素等略原因,傲时常存俭在初始徒变形,管尤其是老冷弯薄永壁型钢稿,因此漠在钢结呈构构件降制作前顽必须认暖真检查希材料,羽矫正变产形,不猪允许超米出钥材怖规定的坑变形范良围。(2)加迎工制作中姜的变形1)冷加津工产生的凭变形剪切钢搂板产生倘变形,行一般为惠弯扭变消形,窄响板和厚距板变形是大一点幻玉;刨削牧以后产膛生的弯辫曲变形亿,窄板砖和薄板竭变形大枣一点。2)制沈作、组星装带来口的变形由于加工本工艺不合鸽理、组装肤场地不平突整、组装绢方法不正献确、支撑嗓不当等原坚因,引起寺的变形有备弯曲、扭筝曲和畸变尘。3)焊束接变形焊接过膝程中的肢局部加仆热和不逆均匀冷控却使焊敲件在产丑生残余俯应力的雕同时还萝将伴生蒙变形。兽焊接变如形又称染焊接残裹余变形浸。通常叹包括纵朽向和横灵向收缩岗变形、示弯曲变音形、角槐变形、店波浪变流形和扭犬曲变形押等。焊接变申形产生派的主要膛原因是继焊接工盖艺不合均理、电记焊参数胸选择不斜当和焊赶接遍数振不当等大。焊接务变形应句控制在吃制造允开许误差狡限制以折内。(3)尺运输及起安装过轮程中产佩生的变舱形运输中弱不小心胡、安装筛工序不偏合理、惊吊点位僻置不当称、临时今支撑不团足、堆刺放场地上不平,膀尤其是释强迫安酿装,均乐会使结骡构构件均变形明养显。(4)使辫用过程中但产生的变呢形钢结构幻玉在使用厘过程中估由于超厅载、碰劲撞。高供温等原挑因都会锤导致变伸形。3.处鞭理与防湿治碳素结语构钢在依环境温立度低于却-16尤℃,低帜合金结痰构钢在垂环境温惧度低于究-12劝℃时,绝不得进伶行冷矫晴正。碳钞素结构音钢和低省合金结妈构钢在疲加热矫乐正时,俱加热温茫度应根月据钢材傲性能选与定,但检不得超棉过90街0℃。全低合金孙钢在加谜热矫正筹后应缓承慢冷却清。当构件漠变形不我大时,饭可采用协冷加工道矫正和即热加工伟矫正;说当变形梅较大又挖很难校县正时,州应采用掠加固或巾调换新巡寿件进行芦修复。芦钢材矫歌正后的婶允许偏渐差值应佩满足表堆3-1已2的要委求。钢往构件外罪形尺寸艇的允许隔偏差值晋应满足爸规范的晋要求。表3-富12置钢材如矫正后傍的允许坟偏差(mm)项目允许偏差图例钢板的局部平面度t≤1.51.5t>1.01.0型钢弯曲矢高l/10005.0项目允许偏差图例角钢支的垂直度b/100双肢栓接角钢的角度不得大于90槽钢翼缘对腹板的垂直度b/80工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度b/1002.0(二)斜屋架变系形和尺芝寸偏差骡案例1.屋掌架倾斜涉弯曲(1)牙工程与仍事故概冠况某单层穷厂房跨催度36m,柱距脊6m,钢屋架已安装完成袍后,发现督有两榀屋户架上弦中渐点倾斜度栽分别为5朋7mm和36mm,下弦中截点分别弯脖曲21mm和7mm,倾斜迁度超过球《钢结涉构工程唱施工及主验收规榆范》允止许偏差监≤h/250欢(280疯0/25哀0=11筝.2mm)和不大熊于15mm的要求勇。(2)己原因分蹈析①屋架侧向依刚度差,串在焊接支法撑时发生减了变形,封没有及时食检查纠正捎;②屋架制作租时就存在胃弯曲。(3)处闲理措施①减小上疯弦平面篮外的支勾点间距算,在无遵大型屋粉面板的凤天窗部希位,将席原设计铺的剪刀烛撑改为架米字形岩支撑,急使支点痕间距由副6m小为3m,提高承效载能力;②屋架上弦爽原设计水珠平拉杆为∠75×陆6,改堪为双角渡钢2∠90×轰6,使除其可承牢受压力毛。③将屋面板队各点焊缝页加强,以泡增大屋面罗刚度,使纤其能起上窗弦支撑的雄作用,处搬理情况见丘图3-4刷6。图3-4弓6支撑加强偶示意图2.屋架型端头超长(1)工岂程与事故扯概况某单层厂谢房有钢屋造架118度榀,其中东有5榀屋盈架超长,块因柱已最屡后固牢,于造成屋架颂无法安装形。经检查勿超长尺寸掘一般为2铅0~40mm,最长巷达80mm。(2)锤原因分暂析①下弦端头铜连接板与止接头未顶定紧,存在除5~10mm间隙;②两半屋节架拼接孔时,长窝度控制旅不严,虾存在较撤大的正饶偏差。③钢柱安犹装存在术向跨内茧倾斜的漏竖向偏典差(允拼许偏差磁为H/100脊0=18锦300/象1000多=18.谦3mm),扑有的实融际偏差科达30mm。(3)处族理措施屋架超长周值≤30mm时,将一暂端切除2窑0~25mm,重新焊歌接端头支帽承板,并肾将焊缝加凝厚2mm;超长值睬>30mm时,两端首切除重焊宅连接板。限由于连接唤板内移,膝造成下弦剪及腹杆轴狂线偏出支妖承连接板伪外、使屋挪架端头杆气件内力增朱大,因此谁,对端节驾间的斜腹客杆需要加青固,在一广侧焊楔形彻角钢或钢泽板,使轴泄线交点在赏屋架端头波支承连接惭板处,见窜图3-6青5。图3-65屋架加晓固示意驰图1.事僻故的现竖象及特穴征钢结构宿是由钢猛材组成勇的承重惰结构,崖虽然钢任材是一篇种弹塑冲性材料盛,尤其煎是低碳边钢表现帮出良好族的塑性成,但在棚一定的售条件下胳,由于云各种因者素的复诱合影响粪,钢结购构也会宿发生脆秒性断裂帖,而且演往往在显拉应力详状态下禽发生。脆性断裂烛是指钢材付或钢结构展在低名义充应力(低都于钢材屈控服强度或挥抗拉强度祖)情况下津发生的突稻然断裂破鉴坏。钢结构的由脆性断裂直通常具有落以下特征下:①破坏时染的应力眼常小于爆钢材的执屈服强伶度寿,失有时仅致为不的粗0.2雁倍。②破坏之能前没有泛显著变仇形,吸干收能量顺很小,控破坏突表然发生晶,无事巨故先兆欢。③断口平碍齐光亮客。脆性破坏懒是钢结构捉极限状态推中最危险葡的破坏形韵式。由于围脆性断裂牵的突发性摆,往往会海导致灾难吹性后果。因此,顿作为钢荒结构专隶业技术舟人员,裹应该高卸度重视离脆性破驻坏的严协重性并五加以防予范。2.原因叮分析虽然钢结面构的塑性使很好,但湾仍然会发译生脆性断但裂,这是梁由于各种咏不利因素键的综合影融响或作用窑的结果,飞主要原因眉可归纳为椅以下几方赛面:(1)材盾质缺陷当钢材粉中碳、携硫、磷烫、氧、纲氮、氢殊等元素楼的含量和过高时剑,将会拘严重降孕低其塑易性和韧筛性,脆寇性则相兼应增大催。通常蛛,碳导赠致可焊尽性差;自硫、氧差导致“眯热脆”衣;磷、榴氮导致成“冷脆补”;氢气导致“络氢脆”呢。另外,写钢材的颠冶金缺致陷,如且偏析、庙非金属蜘夹杂、帮裂纹以哀及分层削等也将置大大降罚低钢材踢抗脆性潮断裂的臂能力。(2)应戒力集中钢结构由结于孔洞、罪缺口、截区面突变等摧缺陷不可掠避免,在呆荷载作用挠下,这些衰部位将产麻生局部高越峰应力,默而其余部富位应力较栽低且分布碧不均匀的变现象称为申应力集中呀。通常把更截面高译峰应力稻与平均挨应力之薪比称为颠应力集稻中系数教,以表钻明应力州集中的踩严重程冒度。当孝钢材在朝某一局受部出现私应力集粒中,则凳出现了刚同号的袋二维或阀三维应衬力场,崖使材料钩不易进误人塑性南状态,嫁从而导温致脆性如破坏。功应力集赏中越严程重,钢豪材的塑毛性降低惊愈多,初同时脆徐性断裂听的危险攀性也愈肚大。钢结构瘦或构件略的应力网集中主抢要与其界构造细巡寿节有关系:①在钢构件母的设计和册制作中,用孔洞、陷彼在所难免咽。②焊接作为道钢结构的列主要连接重方法,刻尿槽、凹角山、缺口、耕裂纹以及删截面突变病等缺虽然令有众多的爸优点,但悄不利的是侵,焊缝缺粮陷以及残躺余应力的则存在往往染成为应力许集中源。据资料遍统计,胶焊接结庭构脆性进破坏事基故远远叶多于铆旦接结构婶和螺栓践连接结班构。主要有秃以下原令因:焊更缝或多川或少存牵在一些左缺陷,死如裂纹级、夹渣圆、气孔狡、咬肉链等这些沫缺陷将采成为断劝裂源;焊接后抹结构内重部存在岂的残余配应力又侄分为残逗余拉应魂力和残莲余压应惧力,前捕者与其要他因素显组合作负用可能岛导致开励裂;焊接结堵构的连够接往往穗刚性较伸大,当简出现多蒙焊缝汇佩交时,青材料塑凡性变形苗很难发狂展,脆哨性增大状;焊接使棋结构形验成连续率的整体巩,一旦催裂缝开境展,就卷可能一纵裂到底造,不像盛铆接或堡螺栓连介接,裂黎缝一遇遣螺孔,绳裂缝就义会终止慎。(3)使群用环境当钢结触构受到僵较大的君动载作毯用或者炭处于较潜低的环各境温度椅下工作呈时,钢朴结构脆柱性破坏哄的可能凡性增大患。众所周趋知,温跟度对钢窃材的性扯能有显盼著影响笼。在0℃饲以上,氏当温度巨升高时字,钢材包的强度主及弹性栗模量E均有变魄化,一虾般是强烘度降低夹,塑性本增大。温度在塘200榴℃以内蚕时,钢贡材的性腔能没有竟多大变防化。但堤在25埋0℃左票右时钢斥材的抗晶拉强度弓反弹,fy有较大屿提高,侦而塑性坑和冲击验韧性下矛降,出鸣现所谓专的“蓝岂脆现象绳”,此惭时进行自热加工西钢材易穷发生裂愧纹。当温度气达60黎0℃,fy及E均接近目于零,考我们认斩为钢结荒构几乎免完全丧毯失承载庄力。当温度在墙0℃以下艰,随温度匪降低,钢推材强度略鞋有提高,著而塑性和戒韧性降低暗,脆性增都大。尤其是主当温度那下降到虽某一温伏度区间阳时,钢送材的冲兴击韧性毒值急剧无下降,常出现低亚温脆断芹。通常撇又把钢锯结构在厕低温下怒的脆性议破坏称论为“朽低温参冷脆到”现见象,产非生的裂掩纹称为灿“烧冷裂吗纹”摘。因此,辽在低温荷下工作浅的钢结欺构,特宴别是受威动力荷射载作用僻的钢结甩构,钢枕材应具东有负温逐冲击韧引性的合它格保证绞,以提鉴高抗低途温脆断歼的能力艳。(4)萄钢板厚纷度随着钢结血构向大型凡化发展,灿尤其是高城层钢结构施的兴起,葛构件钢板挨的厚度大疑有增加的唐趋势。钢板厚度药对脆性断宽裂有较大猾影响,通茄常钢板越唐厚,脆性丸破坏倾向讲愈大。“肠层状撕乎裂”问配题应引起口高度重视之。综上所述解,材质缺圾陷、应力狂集中、使策用环境以丘及钢板厚勤度是影响零脆性断裂少的主要因蓝素。其中谊应力集中医的影响尤乡丰为重要。在此值散得一提届的是,亚应力集炕中一般破不影响旺钢结构锯的静力咽极限承挽载力,山在设计即时通常故不考虑侵其影响揭。但在宋动载作残用下。别严重的鸭应力集取中加上内材质缺女陷、残债余应力岁、冷却沟硬化、管低温环屋境等往撒往是导疏致脆性碧断裂的秧根本原表因。3.处桨理与防邀治钢结构冶设计是继以钢材成的屈服芬强度寿乌作为静比力强度障的设计萝依据,师它避免获不了结魔构的脆溜性断裂蜓。随着现代亡钢结构的除发展以及符高强钢材房诚的大量采神用,防止买其脆性断呆裂已显得秋十分重要底。可以从赚以下几方迅面入手:(1)榜合理选愤择钢材钢材通燥常选用秒的原则钥是既保周证结构就安全可坚靠,同往时又要挪经济合倒理,节彩约钢材册。具体而言舍,应考虑敢到结构的艘重要性、凤荷载特征志、连接方伐法以及工菜作环境,芹尤其是在侮低温下承断受动载的核重要的焊即接结构,辽应选择韧务性高的材下料和焊条蛾。另外,改箭进冶炼方秃法,提高洗钢材断裂妖韧性,也膨是减少脆痰断的有效蚊途径。我国《帖碳素结饭构钢》统(G顺B7乳00-塔88置)已参新照国际溪标准将Q235汪钢分为兽A,乖B,掠C,晒D四级犬,其中杂,A级牙:不要学求冲击郊试验;抛B级:谁要求+弄20姻℃冲击移试验;暮C级:翅要求0羽℃冲击章试验;拢D级:链要求一哨20℃曲冲击试兴验。在克此说明根一点,沾对于焊眠接结构俱至少应叔选用Q235B。(2)算合理设骆计合理的顶设计应怎该在考那虑材料冷的断裂沸韧性水界平、最边低工作既温度、郑荷载特拳征、应蝴力集中右等因素壤后,再骂选择合马理的结剃构形式枕,尤其庭是合理可的构造赤细节十精分重要女。设计时低应力求宪使缺陷陈引起的俩应力集愉中减少鸽到最低撕限度,茧尽量保厦证结构扫的几何佩连续性屋和刚度号的连贯似性。比如,把班结构设计强为超静定售结构并采耐用多路径倦传力可减员少脆性断咱裂的危险则;接头或制节点的承刚载力设计孩应比其相辟连的杆件炊强20%馅~50%造;构件断面貌在满足强缎度和稳定卧的前提下圈应尽量宽劈燕而薄。切沙记:增加许构件厚度垒将增加脆滩断的危机呼,尤其是田设计焊接洪结构应避幸免重叠交绞叉和焊缝棵集中。(3)合晕理制作和浪安装就钢结枪构制作太而言,园冷热加湖工易使帝钢材硬柄化变脆死,焊接尿尤其易针产生裂婆纹、类张裂纹缺泰陷以及渐焊接残芹余应力撒。就安陕装而言泻,不合承理的工杜艺容易拴造成装金配残余村应力及靠其他缺好陷。因粥此制定派合理的爽制作安拔装工艺迹并以减北少缺陷绸及残余等应力为甩目标是渔十分重疮要的。(4)伙合理使贴用及维断修措施钢结构伯在使用梁时应力袖求满足杂设计规蝇定的用尘途、荷抄载及环欠境,不吹得随意蝇变更。嘱此外,柏还应建冤立必要嚼的维修锹措施,姻监视缺抖陷或损尸坏情况哑,以防释患于未鬼然。1.事故胃的现象及划特征钢结构太的疲劳喂破坏是辅指钢材瘦或构件仍在反复景交变荷沈载作用勉下在应舅力远低父于抗拉盟极限强正度甚至闻屈服点痕的情况伤下发生换的一种桨破坏。忘就断裂锄力学的手观点而主言,疲肃劳破坏女是从裂足纹起始贫、扩展略到最终访断裂的破过程。疲劳破德坏与静熄力强度瞧破坏是描截然不在同的两巡寿个概念猜。它与您塑性破还坏、脆射性破坏衬相比,道具有以蜡下特点敌:(1)迹疲劳破爸坏是钢剪结构在叫反复交帐变动载蹦作用下兼的破坏持形式,搂而塑性蓄破坏和裕脆性破荐坏是钢轮结构在乘静载作倾用下的田破坏形转式。(2)受疲劳破左坏虽然塞具有脆嗓性破坏贤特征,主但不完冷全相同比。疲劳昼破坏经肺历了裂彻缝起始练、扩展判和断裂科的漫长荒过程,累而脆性婚破坏往做往是无淋任何先受兆的情者况下瞬延间突然溪发生。(3)就声疲劳破坏爷断口而言坏,一般分落为疲劳区扮和瞬断区齐(图3-梦66),研疲劳区记猾载了裂缝厦扩展和闭京合的过程钓,颜色发假暗,表面赢有较清楚极的疲劳纹步理,呈沙因滩状或波喷纹状。瞬慢断区真实钳反映了当煌构件截面千因裂缝扩妻展削弱到级一临界尺序寸时脆性谱断裂的特偶点,瞬断恰区晶粒粗侵亮。图3-66疲劳断错口分区2.原因内分析疲劳是鸽一个十饶分复杂洗的过程围,从微煌观到宏屑观,疲蛙劳破坏槽受到众练多因素沙的影响辉,尤其眼是对材写料和构进件静力谋强度影竞响很小踩的因素脱,对疲缴劳影响窄却非常刚显著,哭例如构漂件的表料面缺陷薪、应力霸集中等济。影响钢结篮构疲劳破佩坏的主要拦因素是应止力幅、构旗造细节和记循环次数报,而与钢浅材的静力可强度和最躁大应力无草明显关系纽奉,该观点迈尤其对焊孟接钢结构啄更具有正巨确性。焊接结咱构由于观在焊缝滨及其附接近主体颠金属通毯常均存缠在残余惕应力,覆有时其侧数值高答达屈服睬点值fy,故在反胡复荷载作吹用下的实律际应力循严环,最大孙拉应力是宿从fy开始,落即δmin=fy,然后下享降到δmin,再升拐至fy。用Δδ=δmax-δmin表示其蕉应力幅王。在不同陶应力幅留作用下政,各类旧构件和稻连接产梳生疲劳捉破坏的漆应力循室环次数江不同,隶应力幅期愈大,鲜循环次摆数愈少穷。当应需力幅小患于一定梅数值时局,即使贸应力无嘱限次循圾环,也荡不会产从生疲劳蛇破坏,秘即达到汤通称的症疲劳极则限。《钢结逢构设计岸规范》萌(G照B5劫001付7-2蓝003愁)参容照有关甜标准的倚建议,斤将N=5×1帝0000矿次被视为舞各类构件窑和连接疲付劳极限对妹应的应力票循环次数旧。应力集筑中对钢结渡构的疲劳绝性能影响虏显著,而析构造细节愁是应力集厅中产生的摘根源。3.处前理与防山治由疲劳性想能的三个患影响因素蜘来看,应流力幅及循炼环次数N是客观存莲在的事实帅,因此,喉提高和改纸善疲劳性治能的途径算只有从减幸小应力集草中人手。夫具体措施宗如下:(1)马精心选踪蝶材。对清用于动姿载作用心的钢结绣构或构棚件,应辟严格控秧制钢材里的缺陷晌,并选浮择优质帆钢材。(2)查精心设杀计。力喘求减少西截面突鸡变,避聚免焊缝者集中,哨使钢结异构构造座做法合付理化。(3)卧精心制机作。使淡缺陷、夕残余应框力等减覆小到最杏低程度筛。(4)精掏心施工。怜避免附加居应力集中飞的影响。(5)精棍心使用。环避免对结间构的局部狗损害,如搞划痕、开妻孔、撞击脂等。(6)修谜补焊缝。朽目的是缓肆解缺陷产评生的应力漆集中,方帐法如下:①对于对滤接焊缝柄,磨去寻焊缝表棉面部分迷,如对皂接焊缝丈的余高勾。如果黄焊缝内仙部无显镰著缺陷液,疲劳丽强度可姜以提高葱到和母的材相同番。②对于角周焊缝,欠应打磨发焊趾。锣焊缝的枝趾部时灭常存在洋咬肉(遭咬边)均等切口脱,且有觉焊渣侵龙入。因毒此,要锻得到较马好的效豪果,必蹄须像图奥3-6糖7所示积B缝那键样,不衬仅磨去旷切口,科还要将蔑板磨去洋0.5mm,以除把去侵人猪的焊渣串。这种春做法虽题然使钢涨板截面员稍有削卖弱,但渐影响并忍不大。如果像片图中A右缝那样适磨去部妖分焊缝众,就得更不到改言善的效葱果。图款3-6撑7所示友为横向给角焊缝润,对于哨纵向角旧焊缝,泽则可打虎磨它的缺端部,勉使截面腊变化趋清于缓和谎,打磨衔后的表感面不应窃有明显览刻痕。图3-67角焊缝刃打磨③对于角踪蝶焊缝的纺趾部,弊用气体话保护钨警弧重新第熔化,想可以起卧到消除帜切口的煤作用。稿此方法难在不同份应力幅兵的情况叫下疲劳拴寿命都墙能同样姿提高。④在焊缝及莫附近金属希表层采用肆喷射金属肌丸粒或锤肺击等方法词引入残余融压应力,略是改善疲泊劳性能的捞一个有效涛方法。残泄余压应力拴和锤击造怠成的冷工井硬化均会往使疲劳强阁度提高,腰同时尖锐泡切口也被域缓减。依靠精廊心的选欲材、设请计、制事作、安薄装和使曾用,再铃加上焊论接之后按的一些副特殊工勉艺措施狡,可以浩达到提祥高和改盒善疲劳抬性能的朱作用。(一)钢匀结构失稳场破坏事故阿原因及治忆理钢结构工胡程事故的立发生,因后失稳破坏指者屡见不务鲜。例如妻,199帅7年加拿商大魁北克岩大桥在施趁工中破坏惨,900瓣0t钢结哲构全部坠破入河中,幼桥上施工卵人员有7纠5人遇难盘,其破坏有是因悬臂宋的受压下歌弦失稳造制成的。197柄0年前申后世界禾范围内枝也多次蓝出现大萄跨箱形雷截面钢晴梁桥事砍故;美国哈帮特福特洪体育馆嘉网架结炭构,平士面尺寸欺为9新2m×11话0m,突然眉于19勒78年佛破坏而瞧落地,控破坏起脆因是压敞杆屈曲捞;我国也蹄不例外艳,19侍88年轿太原曾挠发生过杜13.灭2m×17币.99m网架塌落届事故。1.事财故的现椅象及特鼻征钢结构具信有塑性好鬼的显著特弱点,当结蛮构因抗拉酷强度不足姻而破坏时藏,破坏前邀有先兆,遮呈现出较蜜大的变形萌。但当结渴构因受压吨稳定性不欲足而破坏滥时,可能蹲失稳前变义形很小,曾呈现出脆样性破坏的担特征,而核且脆性破坟坏的突发生性也使得监失稳破坏本更具危险那性。钢结构失梢稳可分为昏整体失稳禁和局部失帝稳。但就量性质而言傍,又可分此为以下三汗类。(1)委平衡分埋岔失稳完善的(亚即无缺陷究、挺直的枕)轴心受计压构件和弯完善的中鸽面受压平油板的失稳灾都属于平丢衡分岔失箩稳问题。闷属于这一朽类的还有街理想的受喉弯构件以同及受压的丢圆柱壳等锻。平衡分阅岔失稳页也叫分大支点失谣稳,还烧可称为寄第一类鸦稳定问移题。它悼可分为桑稳定分兄岔失稳妈和不稳停定分岔等失稳两镜种。①稳定分剧岔失稳这类屈铜曲的特繁点是有稼一稳定攀的平衡蕉状态,功结构在捧到达临俩界状态测时,从糖未屈曲婆的平衡睬位形过解渡到无获限邻近但的屈曲达平衡位挨形,即描由直杆耗而出现清微弯。默此后变雅形的进阶一步加焰大,要虽求荷载想增加。焦如图3轮-68誓,直杆虽轴心受母压和平次面在中衡面受压割都属于洽此类情蛇况,板受有较显端著的屈译曲后强胡度。目览前在门猾式刚架敌设计中根已得到蝇利用。图3-6溜8稳定分产岔失稳②不稳定倦分岔失毁稳结构屈曲睡后只能在族远比临界止荷载低的刃荷载下维翠持平衡位班形。例如国承受均匀榜轴向荷载搏的柱壳(蜜图3-6咱9);承汤受均匀外纪压力的全凑球壳;缀债条柱;薄炕壁型钢方邻管压杆等思。此类屈竖曲也叫“踩有限干扰奖屈曲”,扛因为在有良限干扰作课用下,在琴达到分岔珍屈曲荷载孙前就可能虾由半屈曲额平衡位形裤转到非邻肯近的屈曲姨平衡位形博。稳定分首岔失稳虎和不稳到定分岔虑失稳对玩缺陷的智敏感性峡截然不雅同。图飞3-6帐8和图净3-6常9中虚找线所示铁的是构铺件有几挥何缺陷立时荷载撑与变形您关系。潮显然。滨图中这片些虚线屠不再有虎分岔点当。不同的是库:图3-6些8中虽有林缺陷,但口荷载仍然无可以高于兄临界值;傅而在图3民-69中霸,荷载的休极低值比酷无缺陷时善大幅度降辅低。因此朵不稳定分教岔失稳对齐缺陷特别浅敏感。设旨计该类结垒构时若无礼视缺陷影拢响,必将锄带来严重鸟后果。(2)钩极值点柴失稳极值点失隔稳也称为戒第二类稳隐定间题,能如图3-牢70所示袖。具有极哗值点失稳递的偏心受慢压构件的扯荷载挠度但曲线只有葬极值点B抄,没有出保现如理想伙轴压构件辽那样在同立一点存在啦两种不同赠变形状态筑的分岔点烘,构件弯
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