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影響管桁架焊接變形的幾點因素及應對控制

發布時間:2020-12-07 瀏覽次數:43

鋼管結構焊接時會產生內應力,被焊桿件施焊和冷卻時,不均勻的溫度會影響熱應力。金屬組織中的金相組織產生的內應力受到結構的約束,產生約束應力。如果在焊接過程中內應力沒有得到很好的控制,則將導致焊條的形狀和尺寸發生變化。小變形將影響結構的精度并給組裝帶來困難。過度的變形也會導致裂紋,從而降低結構的承載能力。因此,焊接變形不僅會影響建筑結構的外觀,降低適用性,造成經濟損失。



焊接材料


焊接母材和焊接材料是影響管桁架焊接變形的主要因素。焊接材料是金屬,其獨特的熱物理性能以及機械性能的變化會在焊接過程中引起焊條變形。材料的熱傳導系統的系數越大,溫度梯度越小,并且在焊接過程中的焊接變形也越小。金屬材料具有熱膨脹和收縮特性,材料線性膨脹系數的增加將增加焊條的變形。同時,不同的材料具有不同的化學成分并影響機械性能。例如,Q345B結構鋼沖擊韌性較低,而G20Mn5鑄鋼在鑄造過程中不可避免地會產生縮孔,成分偏析,晶粒粗大等缺陷。這些因素都在一定程度上影響焊接性能。

 


焊接技術


焊接技術對管桁架焊接變形的影響是復雜的。在管桁架結構加工時,焊接胎架的生產,定位和拼裝要求以及運輸等因素決定了管桁架管件焊接方式,從而影響焊接電流,焊接電壓,結構定位,固定方法和焊接的選擇順序。例如,多層焊接對焊接技術參數的影響。研究表明,層的焊縫收縮大,第二和第三層的焊縫收縮迅速減小,第二層收縮量是層的20%,第三層是層的5%左右。焊接層越多,焊接變形的影響越大;斷續焊縫比連續焊縫引起的變形??;焊接順序對材料的殘余應力和應力分布影響。通常認為,過度的焊接變形的原因通常是由于沒有按照合理的焊接程序進行焊接,或者是在沒有焊接子部件的情況下進行整體拼接。

 


結構因素


焊接結構設計也是影響管桁架變形的一個重要方面。通常,結構的約束度增加時,焊接變形相對減小。在焊接過程中,結構構件本身的約束隨著結構的復雜性的增加和焊接工作的發展而不斷變化。在焊接結構的設計中,使用耳板或加勁板來提高結構構件的穩定性和剛度可以減少焊接變形,但是這種方法增加了組裝和焊接的工作量,并增加了焊接變形分析的難度。


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一、網架支座節點傳遞的支承反力的情況,可將支座節點和拉力支座節點,壓力支座節點分:平板壓力支座節點、單面弧形壓力支座、雙面弧形壓力支座、球鉸壓力支座節點和橡膠支座節點。拉力支座節點:平板拉力支座節點和單面弧形拉力支座節點。二、網架的安裝方法隨拼裝方法和安裝機具的選用不同,主要有高空散裝法、分條或分塊安裝法、高空滑移法、整體吊裝法、整體提升法和整體頂升法等。三、為使頂壓力均勻,支座底板不宜太薄,其厚度一般不小于16—20mm。四、網架封板和錐頭主要起連接鋼管和螺栓的作用,承受桿件傳來的拉力和壓力。當桿件管徑大于或等于76mm時,宜采用錐頭連接;當桿件管徑小于76mm時,可采用封板連接。五、網殼的分類通常有按層數劃分、按高斯曲率劃分和按曲面外形劃分等三種分類方法。六、底板寬度不宜小于200mm,底板長度可與寬度相同或稍長。支座底板的厚度t應滿足底板在支承力作用下的抗彎要求,即按下式計算:t≥f——鋼材的抗彎強度設計值;Mb——支座底板彎矩計算值。七、球面網殼分為單層和雙層。單層球面網殼分為肋環型球面網殼、施威德肋型球面網殼、聯方型球面網殼、凱威特型球面網殼、三向格子型球面網殼和短程線型球面網殼。八、根據用振型分解反應普法對一些網架結構分析表明,在設防烈度為6度或7度的地區,在豎向地震作用下,網架的地震內力和位移均不顯著,因此,可不進行豎向抗震驗算。而在抗震設防烈度為8度或9度的地區,網架結構則應進行豎向抗震驗算及水平驗算。九、焊接球網架的主要部件有桿件和空心球。桿件的加工工藝:采購鋼管—下料—坡口加工。十、按層數劃分,網殼結構主要有三種,即單層網殼、雙層網殼和三層網殼;按高斯曲率劃分為零高斯曲率的網殼、正高斯曲率的網殼和負高斯曲率的網殼;按曲面外形劃分為柱面網殼、球面網殼、雙面拋物面網殼和復雜曲面網殼。十一、網架當桿件受拉時,其傳力路線為拉力——鋼管——錐頭或封板——螺栓——鋼球;這時套筒不受力。當桿件受壓時,其傳力路線為壓板——鋼板——錐頭或封板——套筒——鋼球。這時螺栓不受力,壓力由零件之間接觸面來傳遞。十二、網殼的厚度:雙層柱面網殼的厚度可取跨度的1/50—1/20;雙層球面網殼的厚度一般可取跨度的1/60—1/30。網殼結構的大撓度值不應超過短向跨度的1/400。 管桁架 門式鋼架 鋼結構框架 彩鋼板 鋼結構框架 彩鋼板 鋼結構框架 管桁架 管桁架 鋼結構框架
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