Ⅰ 用什么方式能够防止应焊接量大而导致钢结构十字柱变形的方法
防止焊接变形的方法
通过以上的分析,我们基本了解焊接变形的原因及变形的种类,针对焊接变形的原因和种类从焊接工艺上进行改进,可以有效防止和减少焊接变形所带来的危害。下面,我们主要介绍几种常见的防止焊接变形的方法。
1. 反变形法
在焊前进行装配时,预置反方向的变形量为抵消(补偿)焊接变形,这种方法叫做反变形法。
为8—12mm厚的钢板V形坡口单面对接焊时,采用反变形法以后,基本消除了角变形。
2. 利用装配和焊接顺序来控制变形;
采用合理的装配和焊接程序来减少变形,这在生产实践中是行之有效的好办法,如图2(a)所示为一箱形梁,由于焊缝不对称,焊后产生下挠弯曲变形。解决办法是由两人或四人,对称地先焊只有两条焊缝的一侧,如图2(b)中焊缝1和1然后就造成了如图2 (c)的上拱变形。由于这两条焊缝焊后增加了箱形梁的刚性。当焊接另一侧的两条焊缝时,如先焊图2(d)中焊缝2和2,最后再焊图2(e)中焊缝3和3,就基本上防止了变形。
有许多结构截面形状对称,焊缝布置也对称,但焊后却发生弯曲或扭曲的变形,这主要是装配和焊接顺序不合理引起的,也就是各条焊缝引起的变形,未能相互抵消,于是发生变形。
焊接顺序是影响焊接结构变形的主要因素之一,安排焊接顺序时应注意下列原则:
1)尽量采用对称焊接。对于具有对称焊缝的工作,最好由成对的焊工对称进行焊接。这样可以使由各焊缝所引起的变形相互抵消一部分。
2)对某些焊缝布置不对称的结构,应先焊焊缝少的一侧。
3)依据不同焊接顺序的特点,以焊接程序控制焊接变形量。常见的焊接顺序有五种,即:
a.分段退焊法
这种方法适用于各种空间的位置的焊接,除立焊外,钢材较厚、焊缝较长时都可以设挡弧板,多人同时焊接。其优点是可以减小热影响区,避免变形。每段长应为0.5—1m。见图2(f)
b.分中分段退焊法
这种方法适用于中板或较薄的钢板的焊接,它的优点是中间散热快,缩小焊缝两端的温度差。焊缝热影响区的温度不至于急剧增高,减少或避免热膨胀变形。这种方法特别适用于平焊和仰焊,横焊一般不采用,立焊根本不能用。见图2(g)
c.跳焊法
这种方法除立焊外,平焊、横焊、仰焊三种方法都适用,多用在6—12mm厚钢板的长焊缝和铸铁、不锈钢、铜的焊接上,可以分散焊缝热量,避免或减小变形。钢材每段焊缝长度在200—400mm之间;铸铁焊件按铸铁焊接规范处理;不锈钢和铜由于导热快,每段长不宜超过200mm (薄板应短些)。
d.交替焊法
这种焊法和跳焊法基本相同,只是每段焊接距离拉长,特别适用于薄板和长焊缝。见图2(i)
e.分中对称法
这种方法适用于焊缝较短的焊件,为了减小变形,由中心分两端一次焊完。见图2(j)
3.刚性固定法
刚性固定法减小变形很有效,且焊接时不必过分考虑焊接顺序。缺点是有些大件不易固定,且焊后撤除固定后,焊件还有少许变形和较大的残余应力。这种方法适用于焊接厚度小于6mm及韧性较好的薄壁材料。如果与反变形法配合使用则效果更好。
对于形状复杂,尺寸不大,又是成批生产的焊件,可设计一个能够转动的专用焊接胎具,既可以防止变形,又能提高生产率。
当工件较大,数量又不多时,可在容易发生变形的部位临时焊上一些支撑或拉杆,增加工件的刚性,也能有效的减少焊接变形。
3. 散热法
散热法又称强迫冷却法,即将焊接处的热量迅速散走,使焊缝附近的金属受热面大大减少,达到减小焊接变形的目的。图 3(a)为水浸法示意图,常用于表面堆焊和焊补。图3(b)是散热法示意图,用紫铜作散热垫,有的还钻孔通冷却水,这些垫板越靠近焊缝效果越好。但散热法比较麻烦,且对于淬火倾向大的钢材不宜采用,否则易裂。
4. 锤击焊缝法
锤击焊缝法,即用圆头小锤对焊缝敲击,可减少焊接变形和应力。因此对焊缝适当锻延,使其伸长来补偿这个缩短,就能减小变形和应力。锤击时用力要均匀,一般采用0.5Kg—1.0Kg的手锤,其端部为圆角(R=3—5mm)。底层和表面焊道一般不锤击,以免金属表面冷作硬化。其余各道焊完一道后立刻锤击,直至将焊缝表面打出均匀致密的点为止。
常见复杂构件防止变形的方法
1. 钢架的焊接
钢架焊接的关键问题,是如何保证强度和防止变形。从工艺上保证强度能适应载荷的变化,其变形量不致影响安装和使用的要求,因此:
1)焊缝的高度和长度,要按图施工。装配误差要小,坡口要清理干净。
2)钢架的焊接一般先焊腹杆与节点板之间的焊缝,然后再焊上、下弦与节点板之间的焊缝,焊接顺序不应集中,而应在节点间间隔跳开焊接(见图4(a))。
Ⅱ 跨度6.5米脊高1.2米的人字梁用10#槽钢,立柱用8#槽钢可以吗
用10#槽钢,立柱用8#槽钢可以
一般8号槽钢承重在140MPa=1400kg/cm²。
一根10#槽钢,在2米的跨度上要承受500Kg的力,集中荷载为 50 kN,跨度 2 m,如果是简支梁,弯矩为 25 kn.m。10号槽钢抵抗矩为 39.7 cm3,则最大应力为 25000000 / 39700 = 630 N/mm2。
Ⅲ 长8.5米人字梁用什么钢材好求设计图
钢筋(Rebar)是指钢筋混凝土用和预应力钢筋混凝土用钢材,其横截面为圆形,有时为带有圆角的方形。包括光圆钢筋、带肋钢筋、扭转钢筋。钢筋混凝土用钢筋是指钢筋混凝土配筋用的直条或盘条状钢材,其外形分为光圆钢筋和变形钢筋两种,交货状态为直条和盘圆两种。光圆钢筋实际上就是普通低碳钢的小圆钢和盘圆。变形钢筋是表面带肋的钢筋,通常带有2道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。横肋的外形为螺旋形、人字形、月牙形3种。用公称直径的毫米数表示。变形钢筋的公称直径相当于横截面相等的光圆钢筋的公称直径。钢筋的公称直径为8-50毫米,推荐采用的直径为8、12、16、20、25、32、40毫米。钢种:20MnSi、20MnV、25MnSi、BS20MnSi。钢筋在混凝土中主要承受拉应力。变形钢筋由于肋的作用,和混凝土有较大的粘结能力,因而能更好地承受外力的作用。钢筋广泛用于各种建筑结构。特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。
Ⅳ 钢结构焊接要点是什么
1、焊接施工注意选择最佳电压。
焊接时无论是打底、填充、盖面,不管坡口尺寸大小,均选择同一电弧电压,这样有可能达不到要求的熔深、熔宽,产生咬边、气孔、飞溅等缺陷。
一般针对不同情况应该分别选择相应长弧或短弧,能得到较好的焊接质量和工作效率。如打底焊接时为了能得到较好的熔深,应该采用短弧操作;填充焊或盖面焊接时,为了得到较高的效率和熔宽,可以适当加大电弧电压。
2、施焊时注意控制电弧长度。
施焊时不根据坡口形式、焊接层数、焊接形式、焊条型号等适当调整电弧长度。由于焊接电弧长度使用不当,较难得到高质量的焊缝。
为了保证焊缝质量,施焊时一般多采用短弧操作,但可以根据不同的情况选用合适的弧长以获得最优的焊接质量,如V形坡口对接、角接的第一层应使用短些的电弧,以保证焊透,且不发生咬边现象。
第二层可以稍长,以填满焊缝。焊缝间隙小时,宜用短弧,间隙大时电弧可稍长,焊接速度加快。仰焊电弧应最短,以防止铁水下流;立焊、横焊时为了控制熔池温度,也要用小电流、短弧焊接。
3、要求熔透的接头对接或角对接组合焊缝焊脚尺寸。
T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接或角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不够,或设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼板缘连接焊缝的焊脚尺寸不够,会使焊接的强度和刚度均达不到设计的要求。
T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接组合焊缝,应按照设计要求,必须有足够的焊脚要求,一般焊脚尺寸不应小于0.25t(t为连接处较薄的板厚)。设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似的腹板与上翼缘连接层焊缝不清除焊渣及焊缝表面有缺陷就进行下层焊接。
(4)人字梁焊接有应力怎么解决扩展阅读
应注意的质量问题有:
1、尺寸超出允许偏差:对焊缝长度、宽度、厚度不足,中心线偏移,弯折等偏差,应严格控制焊接部位的相对位置尺寸,合格后方准焊接,焊接时精心操作。
2、焊缝裂纹:为防止裂纹产生,应选择适合的焊接工艺参数和施焊程序,避免用大电流,不要突然熄火,焊缝接头应搭接10~15mm,焊接中不允许搬动、敲击焊件。
3、表面气孔:焊条按规定的温度和时间进行烘焙,焊接区域必须清理干净,焊接过程中选择适当的焊接电流,降低焊接速度,使熔池中的气体完全逸出。
4、焊缝夹渣:多层施焊应层层将焊渣清除干净,操作中应运条正确,弧长适当。注意熔渣的流动方向,采用碱性焊条时,必须使熔渣留在熔渣后面。
Ⅳ 焊接当中如何避免焊接应力
焊接应力避免是不可能的 只能说减少!两种方案:
一、振动焊接:采用华云机电HK系列专振动时效作为激振源,边属振动变焊接,能够散热均匀减少应力;
Ⅵ 焊接结构疲劳强度相关知识
1. 焊接结构疲劳失效的原因
焊接结构疲劳失效的原因主要有以下几个方面:
① 客观上讲,焊接接头的静载承受能力一般并不低于母材;而承受交变动载荷时,其承受能力却远低于母材,而且与焊接接头类型和焊接结构形式有密切的关系。这是引起一些结构因焊接接头的疲劳而过早失效的一个主要的因素;
② 早期的焊接结构设计以静载强度设计为主,没有考虑抗疲劳设计,或者是焊接结构疲劳设计规范并不完善,以至于出现了许多现在看来设计不合理的焊接接头;
③ 工程设计技术人员对焊接结构抗疲劳性能的特点了解不够,所设计的焊接结构往往照搬其它金属结构的疲劳设计准则与结构形式;
④ 焊接结构日益广泛,而在设计和制造过程中人为盲目追求结构的低成本、轻量化,导致焊接结构的设计载荷越来越大;
⑤ 焊接结构有往高速重载方向发展的趋势,对焊接结构承受动载能力的要求越来越高,而对焊接结构疲劳强度方面的科研水平相对滞后。
2 影响焊接结构疲劳强度的主要因素
2.1 静载强度对焊接结构疲劳强度的影响
在钢铁材料的研究中,人们总是希望材料具有较高的比强度,即以较轻的自身重量去承担较大的负载重量,因为相同重量的结构可以具有极大的承载能力;或是同样的承载能力可以减轻自身的重量。所以高强钢应运而生,也具有较高的疲劳强度,基本金属的疲劳强度总是随着静载强度的增加而提高。
但是对于焊接结构来说,情况就不一样了,因为焊接接头的疲劳强度与母材静强度、焊缝金属静强度、热影响区的组织性能以及焊缝金属强度匹配没有多大的关系,也就是说只要焊接接头的细节一样,高强钢和低碳钢的疲劳强度是一样的,具有同样的S-N曲线,这个规律适合对接接头、角接接头和焊接梁等各种接头型式。Maddox研究了屈服点在386—636MPa之间的碳锰钢和用6种焊条施焊的焊缝金属和热影响区的疲劳裂纹扩展情况,结果表明:材料的力学性能对裂纹扩展速率有一定影响,但影响并不大。在设计承受交变载荷的焊接结构时,试图通过选用较高强度的钢种来满足工程需要是没有意义的。只有在应力比大于+0.5的情况下,静强度条件起主要作用时,焊接接头母材才应采用高强钢。
造成上述结果的原因是由于在接头焊趾部位沿溶合线存在有类似咬边的熔渣楔块缺陷,其厚度在0.075mm-0.5mm,尖端半经小于0.015mm。该尖锐缺陷是疲劳裂纹开始的地方,相当于疲劳裂纹形成阶段,因而接头在一定应力幅值下的疲劳寿命,主要由疲劳裂纹的扩展阶段决定。这些缺陷的出现使得所有钢材的相同类型焊接接头具有同样的疲劳强度,而与母材及焊接材料的静强度关系不大。
2.2 应力集中对疲劳强度的影响
2.2.1 接头类型的影响
焊接接头的形式主要有:对接接头、十字接头、T形接头和搭接接头,在接头部位由于传力线受到干扰,因而发生应力集中现象。
对接接头的力线干扰较小,因而应力集中系数较小,其疲劳强度也将高于其他接头形式。但实验表明,对接接头的疲劳强度在很大范围内变化,这是因为有一系列因素影响对接接头的疲劳性能的缘故。如试样的尺寸、坡口形式、焊接方法、焊条类型、焊接位置、焊缝形状、焊后的焊缝加工、焊后的热处理等均会对其发生影响。具有永久型垫板的对接接头由于垫板处形成严重的应力集中,降低了接头的疲劳强度。这种接头的疲劳裂纹均从焊缝和垫板的接合处产生,而并不是在焊趾处产生,其疲劳强度—般与不带垫板的最不佳外形的对接接头的疲劳强度相等。
十字接头或T形接头在焊接结构中得到了广泛的应用。在这种承力接头中,由于在焊缝向基本金属过渡处具有明显的截面变化,其应力集中系数要比对接接头的应力集中系数高,因此十字或T形接头的疲劳强度要低于对接接头。对未开坡口的用角焊缝连接的接头和局部熔透焊缝的开坡口接头,当焊缝传递工作应力时,其疲劳断裂可能发生在两个薄弱环节上,即基本金属与焊缝趾端交界处或焊缝上。对于开坡口焊透的的十字接头,断裂一般只发生在焊趾处,而不是在焊缝处。焊缝不承受工作应力的T形和十字接头的疲劳强度主要取决于焊缝与主要受力板交界处的应力集中,T形接头具有较高的疲劳强度,而十字接头的疲劳强度较低。提高T形或十字接头疲劳强度的根本措施是开坡口焊接,并加工焊缝过渡处使之圆滑过渡,通过这种改进措施,疲劳强度可有较大幅度的提高。
搭接接头的疲劳强度是很低的,这是由于力线受到了严重的扭曲。采用所谓“加强”盖板的对接接头是极不合理的,由于加大了应力集中影响,采用盖板后,原来疲劳强度较高的对接接头被大大地削弱了。对于承力盖板接头,疲劳裂纹可发生在母材,也可发生在焊缝,另外改变盖板的宽度或焊缝的长度,也会改变应力在基本金属中的分布,因此将要影响接头的疲劳强度,即随着焊缝长度与盖板宽度比率的增加,接头的疲劳强度增加,这是因为应力在基本金属中分布趋于均匀所致。
2.2.2 焊缝形状的影响
无论是何种接头形式,它们都是由两种焊缝连接的,对接焊缝和角焊缝。焊缝形状不同,其应力集中系数也不相同,从而疲劳强度具有较大的分散性。
对接焊缝的形状对于接头的疲劳强度影响最大。
(1) 过渡角的影响 Yamaguchi等人建立了疲劳强度和基本金属与焊缝金属之间过渡角(外钝角)的关系。试验中W(焊缝宽度)和h(高度)变化,但h/W比值保持不变。这意味着夹角保持不变,试验结果表明,疲劳强度也保持不变。但如果W保持不变,变化参量h,则发现h增加,接头疲劳强度降低,这显然是外夹角降低的结果。
(2) 焊缝过渡半径的影响 Sander等人的研究结果表明焊缝过渡半径同样对接头疲劳强度具有重要影响,即过渡半径增加(过渡角保持不变),疲劳强度增加。
角焊缝的形状对于接头的疲劳强度也有较大的影响。
当单个焊缝的计算厚度a与板厚B之比a/B<0.6~0.7时,一般断裂于焊缝;当a/B>0.7时,一般断于基本金属。但是增加焊缝尺寸对提高疲劳强度仅仅在一定范围内有效。因为焊缝尺寸的增加并不能改变另一薄弱截面即焊趾端处基本金属的强度,故充其量亦不能超过该处的疲劳强度。Soete,Van Crombrugge采用15mm厚板用不同的角焊缝施焊,在轴向疲劳载荷下的试验发现,焊缝的焊脚为13mm时,断裂发生在焊趾处基本金属或焊缝中。当焊缝的焊脚小于此值时,疲劳断裂发生在焊缝上;当焊脚尺寸为18mm时断裂发生在基本金属中。据此他们提出极限焊脚尺寸:S=0.85B 式中S为焊脚尺寸,B为板厚。可见纵使焊脚尺寸达到板厚时(15mm),仍可得焊缝处的断裂结果,这一结果与理论结果符合得很好。
2.2.3 焊接缺陷的影响
焊趾部位存在有大量不同类型的缺陷,这些不同类型的缺陷导致疲劳裂纹早期开裂和使母材的疲劳强度急剧下降(下降到80%)。焊接缺陷大体上可分作两类:面状缺陷(如裂纹、未熔合等)和体积型缺陷(气孔、夹渣等),它们的影响程度是不问的,同时焊接缺陷对接头疲劳强度的影响与缺陷的种类、方向和位置有关。
1) 裂纹 焊接中的裂纹,如冷、热裂纹,除伴有具有脆性的组织结构外,是严重的应力集中源,它可大幅度降低结构或接头的疲劳强度。早期的研究己表明,在宽60mm、厚12.7mm的低碳钢对接接头试样中,在焊缝中具有长25mm、深5.2mm的裂纹时(它们约占试样横截面积的10%),在交变载荷条件下,其2×106循环寿命的疲劳强度大约降低了55%~65%。
2) 未焊透 应当说明,不一定把未焊透均认为是缺陷,因为有时人为地要求某些接头为周部焊透,典型的例子是某些压力容器接管的设计。未焊透缺陷有时为表面缺陷(单面焊缝),有时为内部缺陷(双面焊缝),它可以是局部性质的,也可以是整体性质的.其主要影响足削弱截面积和引起应力集中。以削弱面积10%时的疲劳寿命与未含有该类缺陷的试验结果相比,其疲劳强度降低了25%,这意味着其影响不如裂纹严重。
3) 未熔合 由于试样难以制备,至今有关研究极其稀少.但是无可置疑,未熔合属于平面缺陷,因而不容忽视,一般将其和未焊透等同对待。
4) 咬边 表征咬边的主要参量有咬边长度L、咬边深度h、咬边宽度W。影响疲劳强度的主要参量是咬边深度h,目前可用深度h或深度与板厚比值(h/B)作为参量评定接头疲劳强度。
5) 气孔 为体积缺陷,Harrison对前人的有关试验结果进行了分析总结, 疲劳强度下降主要是由于气孔减少了截面积尺寸造成,它们之间有一定的线性关系。但是一些研究表明,当采用机加工方法加工试样表面,使气孔处于表面上时,或刚好位于表面下方时,气孔的不利影响加大,它将作为应力集中源起作用,而成为疲劳裂纹的起裂点。这说明气孔的位置比其尺寸对接头疲劳强度影响更大,表面或表层下气孔具有最不利影响。
6) 夹渣 IIW的有关研究报告指明:作为体积型缺陷,夹渣比气孔对接头疲劳强度影响要大。
通过上述介绍可见焊接缺陷对接头疲劳强度的影响,不但与缺陷尺寸有关,而旦还决定于许多其他因素,如表面缺陷比内部缺陷影响大,与作用力方向垂直的面状缺陷的影响比其它方向的大;位于残余拉应力区内的缺陷的影响比在残余压应力区的大;位于应力集中区的缺陷(如焊缝趾部裂纹)比在均匀应力场中同 样缺陷影响大。
2.3 焊接残余应力对疲劳强度的影响
焊接残余应力是焊接结构所特有的特征,因此,它对于焊接结构疲劳强度的影响是人们广为关心的问题,为此人们进行了大量的试验研究工作。试验往往采用有焊接残余应力的试样与经过热处理消除残余应力后的试样,进行疲劳试验作对比。由于焊接残余应力的产生往往伴随着焊接热循环引起的材料性能变化,而热处理在消除残余应力的同时也恢复或部分地恢复了材料的性能,同时也由于试验结果的分散性,因此对试验结果就产生了不同的解释,对焊接残余应力的影响也就有了不同的评价。
试举早期和近期一些人所进行的研究工作为例,可清楚地说明这一问题,对具有余高的对接接头进行的2×106次循环试验结果,不同研究者得出了不同结论。有人发现:热处理消除应力试样的疲劳强度比焊态相同试样的疲劳强度增加12.5%;另有人则发现焊态和热处理的试样的疲劳强度是一致的,即差异不大;但也有人发现采用热处理消除残余应力后疲劳强度虽有增加,但增加值远低于12.5%等等。对表面打磨的对接接头试样试验结果也是如此,即有的试验认为,热处理后可提高疲劳强度17%,但也有的试验结果说明,热处理后疲劳强度没有提高等。这个问题长期来使人困惑不解,直到前苏联一些学者在交变载荷下进行了一系列试验,才逐渐澄清了这一问题。
其中最值得提出的是Trufyakov对在不同应力循环特征下焊接残余应力对接头疲劳强度影响的研究。试验采用14Mn2普通低合金结构钢,试样上有一条横向对接焊缝,并在正反两面堆焊纵向焊道各一条。一组试样焊后进行了消除残余应力的热处理,另一组未经热处理。疲劳强度对比试验采用三种应力循环特征系数r=-1, 0, +0.3。 在交变载荷下(r=-1),消除残余应力试样的疲劳强度接近130MPa,而未经消除残余应力的仅为75MPa,在脉动载荷下(r=0),两组试样的疲劳强度相同,均为185MPa。而当r=0.3时,经热处理消除残余应力的试样疲劳强度为260MPa,反而略低于未热处理的试样(270MPa)。产生这个现象的主要原因是:在r值较高时,例如在脉动载荷下(r=0),疲劳强度较高,在较高的拉应力作用下,残余应力较快地得到释放,因此残余应力对疲劳强度的影响就减弱;当r增大到0.3时,残余应力在载荷作用下,进一步降低,实际上对疲劳强度已不起作用。而热处理在消除残余应力的同时又软化了材质,因而使得疲劳强度在热处理后反而下降。这一试验比较好地说明了残余应力和焊接热循环所引起材质变化对疲劳强度的影响。从这里也可以看出焊接残余应力对接头疲劳强度的影响与疲劳载荷的应力循环特性有关。即在循环特性值较低时,影响比较大。
前面己指出,由于结构焊缝中存有达到材料屈服点的残余应力,因此在常幅施加应力循环作用的接头中,焊缝附近所承受的实际应力循环将是由材料的屈服点向下摆动,而不管其原始作用的循环特征如何。例如标称应力循环为+S1到-S2,则其应力范围应为S1+S2。但接头中的实际应力循环范围将是由Sy(屈服点的应力幅)到Sy-(S1+S2)。这一点在研究焊接接头疲劳强度时是非常重要的,它导致了一些设计规范以应力范围代替了循环特征r。
此外,在试验过程中,试件的尺寸大小、加载方式、应力循环比、载荷谱也对疲劳强度有很大的影响
Ⅶ 人字梁为什么起弧
人字梁起弧的原因
人字梁起弧是为了增强其结构稳定性和提高承载能力。
详细解释如下:
1. 结构稳定性提升:起弧的人字梁设计可以更好地分散和承受外部力量。在受到压力或弯曲力时,弧形的梁结构能更好地分散这些力,避免局部应力集中,从而提高整个结构的稳定性。
2. 优化材料使用:起弧设计有助于优化材料的分布,使得材料的利用更为合理。在同等负载条件下,弧形设计可能使用较少的材料达到同样的承载能力,这在一些需要减轻重量或节约成本的应用中尤为重要。
3. 适应不同的应用场景:人字梁的起弧设计可以适应不同的工作环境和载荷要求。比如,在一些建筑或桥梁的设计中,弧形梁能够更好地适应不同方向的力和环境因素,保持结构的整体性和安全性。
4. 美观与功能结合:除了上述的实用性考虑,起弧的人字梁设计也往往具有更好的视觉效果。这种设计不仅能够满足结构功能的需求,同时也能提升整体的美观度,满足审美需求。
综上所述,人字梁起弧是为了增强其结构稳定性、优化材料使用、适应不同的应用场景以及满足美观与功能的需求。这种设计综合考虑了实用性、经济性和审美性,是现代工程设计中常用的一种策略。
Ⅷ 具体该如何拼装
平拼拼装方法:首先搭设简易钢平台或枕木支墩平台。接着找平放线,确保托架四周设有定位角钢或钢挡板。将两半榀托架吊到平台上,拼缝处装上安装螺栓。检查并找正托架的跨距和起拱值。安上拼接处连接角钢,用卡具将托架和定位钢板卡紧,拧紧螺栓。对拼装连接焊缝施焊要求对称进行,焊完一面检查并纠正变形,用木杆加固托架,然后吊起翻转,同法焊另一面焊缝。待符合设计和规范要求后,加固、扶直和起吊就位。
立拼拼装方法:拼装时采用人字架稳住托架进行合缝。矫正调整好跨距、垂直度、侧向弯曲和拱度后,安装节点拼接角钢。用卡具和钢楔让其与上下弦角钢卡紧,在复查后进行定位焊。按照先后顺序进行对称焊接,直至达到要求。若托架平行并紧靠柱列排放,可3〜4榀为一组进行立拼装,使用方木将托架与柱子连接稳定。焊接梁的工地对接缝拼接处,上、下翼缘的拼接边缘最好做成向上的V形坡口,以方便俯焊。为使焊缝收缩比较自由,减小焊接残余应力,需留一段翼缘焊缝在工地焊接,并采用合适的施焊程序。对于重要或受动力荷载作用的大型组合梁,考虑到现场施焊条件较差,焊缝质量难以保证,工地拼接最好使用高强度螺栓摩擦型连接。
Ⅸ 钢结构焊缝级别如何确定
1. 钢结构焊缝的质量等级应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等因素确定。
2. 在需要进行疲劳计算的构件中,横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝,在受拉时应为一级,受压时应为二级;纵向对接焊缝在受拉时应为二级。
3. 不需要计算疲劳的构件中,要求与母材等强的对接焊缝应予焊透,受拉时应不低于二级,受压时宜为二级。
4. 重级工作制和起重量Q≥50t吊车梁的腹板与L冀缘之间以及吊车析架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透,其质量等级不应低于二级。
5. 不要求焊透的I'形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝,以及搭接连接采用的角焊缝,其质量等级为:1) 对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于50t的中级工作制吊车梁,焊缝的外观质量标准应符合二级;2) 对其他结构,焊缝的外观质量标准可为二级。
外观检查一般用目测,裂纹的检查应辅以5倍放大镜并在合适的光照条件下进行,必要时可采用磁粉探伤或渗透探伤,尺寸的测量应用量具、卡规。焊缝外观质量应符合规定。
一级焊缝不得存在未焊满、根部收缩、咬边和接头不良等缺陷,一级焊缝和二级焊缝不得存在表面气孔、夹渣、裂纹和电弧擦伤等缺陷;二级焊缝的外观质量除应符合本条第一款的要求外,尚应满足下表的有关规定;三级焊缝的外观质量应符合下表有关规定。
设计要求全焊透的焊缝,其内部缺陷的检验应符合规定。一级焊缝应进行100%的检验,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上;二级焊缝应进行抽检,抽检比例应不小于20%,其合格等级应为现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》B级检验的Ⅲ级及Ⅲ级以上;全焊透的三级焊缝可不进行无损检测。
焊接球节点网架焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准JG/T203-2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》的规定。螺栓球节点网架焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合国家现行标准JG/T203-2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》的规定。箱形构件隔板电渣焊焊缝无损检测结果除应符合GB50205-2001标准第7.3.3 条的有关规定外,还应按附录C 进行焊缝熔透宽度、焊缝偏移检测。圆管T、K、Y 节点焊缝的超声波探伤方法及缺陷分级应符合GB50205-2001标准附录D的规定。
设计文件指定进行射线探伤或超声波探伤不能对缺陷性质作出判断时,可采用射线探伤进行检测、验证。射线探伤应符合现行国家标准《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的规定,射线照相的质量等级应符合AB 级的要求。一级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的Ⅱ级及Ⅱ级以上,二级焊缝评定合格等级应为《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》的Ⅲ级及Ⅲ级以上。
以下情况之一应进行表面检测:1)外观检查发现裂纹时,应对该批中同类焊缝进行100%的表面检测;2)外观检查怀疑有裂纹时,应对怀疑的部位进行表面探伤;3)设计图纸规定进行表面探伤时;4)检查员认为有必要时。铁磁性材料应采用磁粉探伤进行表面缺陷检测。确因结构原因或材料原因不能使用磁粉探伤时,方可采用渗透探伤。磁粉探伤应符合国家现行标准《焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级》JB/T 6061的规定,渗透探伤应符合国家现行标准《焊缝渗透检验方法和缺陷迹痕的分级》JB/T 6062的规定。磁粉探伤和渗透探伤的合格标准应符合外观检验的有关规定。设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波探伤进行内部缺陷的检验,超声波探伤不能对缺陷作出判断时,应采用射线探伤,其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345或《钢熔化焊对接接头射结照相和质量分级》GB3323的规定。焊接球节点网架焊缝、螺栓球节点网架焊缝及圆管T、K、Y形点相贯线焊缝,其内部缺陷分级及探伤方法应分别符合国家现行标准JG/T203-2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81的规定。一级、二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合下表的规定。
一、二级焊缝质量等级及缺陷分级说明:根据结构的承载情况不同,现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ17中将焊缝的质量为分三个质量等级。内部缺陷的检测一般可用超声波探伤和射线探伤。射线探伤具有直观性、一致性好的优点,过去人们觉得射线探伤可靠、客观。但是射线探伤成本高、操作程序复杂、检测周期长,尤其是钢结构中大多为T形接头和角接头,射线检测的效果差,且射线探伤对裂纹、未熔合等危害性缺陷的检出率低。超声波探伤则正好相反,操作程序简单、快速,对各种接头形式的适应性好,对裂纹、未熔合的检测灵敏度高,因此世界上很多国家对钢结构内部质量的控制采用超声波探伤,一般已不采用射线探伤。
随着大型空间结构应用的不断增加,对于薄壁大曲率T、K、Y型相贯接头焊缝探伤,国家现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81中给出了相应的超声波探伤方法和缺陷分级。网架结构焊缝探伤应按现行国家标准JG/T203-2007《钢结构超声波探伤及质量分级法》的规定执行。
本规范规定要求全焊透的一级焊缝100%检验,二级焊缝的局部检验定为抽样检验。钢结构制作一般较长,对每条焊缝按规定的百分比进行探伤,且每处不小于200mm的规定,对保证每条焊缝质量是有利的。但钢结构安装焊缝一般都不长,大部分焊缝为梁一柱连接焊缝,每条焊缝的长度大多在250-300mm之间,采用焊缝条数计数抽样检测是可行的。
1. T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝,其焊脚尺寸不应小于t/4;设计有疲劳验算要求的吊车梁或类似构件的腹板与上翼缘连接焊缝的焊脚尺寸为t/2,且不应小于10mm。焊脚尺寸的允许偏差为0-4 mm。检查数量:资料全数检查;同类焊缝抽查10%,且不应少于3条。检验方法:观察检查,用焊缝量规抽查测量。说明:以上1. 对T型、十字型、角接接头等要求焊透的对接与角接组合焊缝,为减少应力集中,同时避免过大的焊脚尺寸,参照国内外相关规范的规定,确定了对静载结构和动载结构的不同焊脚尺寸的要求。2. 焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。一级、二级焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。且一级焊缝不许有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。检查数量:每批同类构件抽查10%,且不应少于3件;被抽查构件中,每一类型焊缝按条数抽查5%,且不应少于1条;每条检查1条,总抽查数不应少于10处。检验方法:观察检查或使用放大镜、焊缝量规定和钢尺检查,当存在疑义时,采用渗透或磁粉探伤检查。说明:以上考虑不同质量等级的焊缝承载要求不同,凡是严重影响焊缝承载能力的缺陷都是严禁的本条