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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:92

            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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            彩鋼板具有輕質、強度高、安裝便捷等特點,目前廣泛用于地震等災區群眾安置板房,廠房、倉庫、商店、售貨亭以及建設工程施工現場臨時性用房, 特別一些高層建筑和大跨度建筑, 應用這種輕鋼結構造房的優勢更為明顯。但近年來, 彩鋼板房引發的火災和因鐵柵欄、廣告牌遮擋影響人員逃生和滅火救援的火災時有發生,造成重大人員傷亡和財產損失。因此,要采取有效措施防控彩鋼板建筑物火災。一、彩鋼板建筑火災的特點(一)火勢發展快,蔓延迅速。因鋼結構建筑空間跨度大,可燃物料多,一旦發生火災,火勢發展快,燃燒猛烈,極易形成大面積火災。(二)燃燒產生大量濃厚黑煙和毒氣, 造成火場中的消防人員視線受到影響, 不容易觀察到火點, 以及無法進行人員搜救,使內部人員疏散困難, 易造成人員傷亡。(三)建筑結構耐火等級低,容易出現頂部、局部、墻體、樓板坍塌,阻礙滅火進攻,易造成人員傷亡。(四)火點隱蔽,撲救困難,清理殘火時間長。(五)消防設施建設不全,水源缺乏。彩鋼板建筑多為城鄉結合部以及臨時建筑,消防設施建設跟不上,致使火災現場供水困難。二、導致彩鋼板房發生火災的主要因素(一)對彩鋼板的火災危險性和火災危害性認識不足。彩鋼夾芯板以彩色涂層鋼板為面材,芯材主要有聚苯乙烯、聚氨酯、巖棉三種。前兩種是在兩層薄鋼板中間夾入不同厚度的聚苯乙烯(簡稱苯板)或聚氨脂,這種材料一旦受到高溫火花或明火作用時立刻燃燒,因材料自身的蜂窩狀結構決定了與空氣的接觸面加大,燃燒起來非常猛烈,撲救過程中,水和滅火劑只能噴到彩鋼板外面的鋼板上,不能直接作用于夾層里的燃燒物,且燃燒產物毒性特別大,易造成人員傷亡,此類材料因造價相對較低,非常受投資商或開發商的青睞。后一種是在兩層薄鋼板中間夾入不同厚度的巖棉,該材料屬非燃燒材料,防火隔熱作用比較好,但因其造價相對高,一般投資商或開發商都不愿使用。(二)部分彩鋼板建筑項目未經消防審核、驗收,致使彩鋼板建筑存在先天隱患。在建設中有的項目在設計時并未考慮防火設計,或者雖有防火設計但在施工過程中未按圖施工,項目竣工后未經消防驗收,致使可以把關的幾個環節都忽略了。(三)業主擅自改變使用功能,增加火災危險性。部分彩鋼結構廠房在申報消防審核和驗收時的火災危險性是丁戊類,而實際上可能是丙類廠房,或者投入使用初期是丁戊類生產,后來因生產項目調整后未及時申報。如濟南市某特種汽車改裝廠,擅自將彩鋼板倉庫改為廠房,并在廠房內進行焊接、噴漆施工作業,卻未做任何特殊的防火分隔措施,致使在2006年4月,因焊接不慎引發火災,造成廠房坍塌,財產損失巨大。(四)電器安裝、使用不當也是造成彩鋼板房火災的重要原因。彩鋼板建筑起火原因多與違規使用電器、電路老化等有直接關系,有些是將電線直接安裝在彩鋼板的夾芯層內,有些是電線穿過墻體時直接在彩鋼板上鉆空穿越,鉆空不加護套容易造成電線絕緣層破損而短路打火引起火災。投入使用后管理不善,在靠近彩鋼板的部位使用明火或進行焊割作業引起彩鋼板內部可燃夾芯材料燃燒導致火災發生。三、預防彩鋼板房火災的措施(一)加強執法監督,嚴把建筑審核關。避免和減少彩鋼板建筑火災,關鍵是把好源頭關。在建設工程消防審核驗收過程中, 對新建建筑、臨時建筑都應該嚴格按照規范要求,嚴禁非阻燃彩鋼板在工程中的使用。在消防監督檢查中,對于已經使用了不符合要求的彩鋼板,應限期更換或做防火處理。對電氣線路、管道穿越、孔洞等防火封堵情況和套管更要認真檢查。(二)合理配置電氣線路。一是合理布置配電盤。配電盤應安裝在不燃燒材料上且不可隨意更換粗保險絲或干脆用銅、鐵絲代替。二是要選擇合適的電線。要堅決使用絕緣層良好的電線,并穿金屬管或瓷管保護,嚴禁私拉亂接電氣線路。三是正確的使用電器。對于電視機、冰箱冰柜、空調等家用電器使用完畢后不僅要將其本身開關關閉,同時還應將電源插頭拔下,嚴禁使用大功率電器。(三)采用主動型監控和探測報警系統。彩鋼板芯材在火災發生時, 先分解釋放出可燃氣體, 氣體在不同密封程度板間縫隙滲透程度也有所不同。對準確探測火情的報警系統要嚴格管理,進一步完善和加強火災探測系統。增設發熱、發光、發聲以及煙塵、可燃體、特殊氣味的測敏儀并與消防中心機聯接。在技術條件允許的情況下,應該在重點部位增設監控系統。(四) 配備有效的滅火器材設施。從大量的試驗及案例可以看出, 對于彩鋼板火災的撲救, 無論是噴淋系統還是滅火器, 直接滅火都很難實現對火災的控制。噴淋系統也會增加輕鋼建筑的自重負荷, 在災害中甚至會成為結構迅速坍塌等不利因素。但彩鋼板火災如果在初期階段不能夠熄滅, 將會造成嚴重的后果。初期階段有效的滅火方式是對板材金屬面切割后, 切斷火災蔓延途徑, 或者使全部燃燒暴露在可視空間內, 然后用滅火器、消火栓等進行撲救。在大量采用彩鋼板材料的建筑內, 適當配備電動切割機、無齒鋸、板斧、撬棍等工具對初期火災撲救是非常必要和有效的。 門式鋼架 鋼結構加工視頻 鋼結構框架 鋼結構框架 鋼結構加工 鋼結構墊片加工 鋼結構墊片加工 彩鋼板 鋼結構加工 鋼結構框架
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