探讨幕墙钢结构焊接应用.docVIP

探讨幕墙钢结构焊接应用 　　摘要: 随着幕墙在我国迅速发展，幕墙钢结构在幕墙工程中普遍应用，其钢横梁和钢立柱采用焊接在实际工程中也广泛应用。因为现行《金属及石材幕墙工程技术规范》JGJ 133-2001第5.6.6条和现行《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ 102-2003第6.3.11条规定“横梁可通过角码、螺钉或螺栓与立柱连接，”及第6.2.2条规定“钢型材宜采用高耐候钢，碳素钢型材应热浸锌或采取其它有效防腐措施，焊缝应涂防锈涂料”；现阶段各种建筑幕墙都采用焊接钢结构，因此实践表明采用焊接的幕墙钢结构是没有问题的。 　　关键词：幕墙钢结构钢横梁钢立柱焊接应用 　　中图分类号：TU973+.13 文献标识码：A 文章编号： 　　使用钢材做幕墙主受力的钢横梁和钢立柱，大大提高强度和挠度，也降低幕墙成本。所以在幕墙工程中趋向选择钢结构。因此焊接很自然成了幕墙工程支撑钢结构的连接方式。虽然有些人持有反对意见，但毕竟实践是检验真理的标准，幕墙钢结构采用焊接是不能被阻挡的。在加工工艺中，钢结构焊接是非常普遍的，就像焊接在机械加工行业有着非常广泛的用途和很重要的意义一样，因此只有正确掌握焊接方法，才能保证加工质量。因此我们要结合理论与实践，不断思考与总结，熟练掌握焊接过程中的技术要点，着力提高焊接质量，使得钢结构在幕墙行业中广泛使用。 　　1 幕墙钢结构设计的基本依据 　　依据现行《玻璃幕墙工程技术规范》和《金属及石材幕墙工程技术规范》中条文主要是针对早期铝合金结构不能采用焊接而只能用螺栓连接编制的，也就是说不能完全适用于钢结构，所以在颁布新的规范之前，幕墙钢结构设计的基本规范和依据就应该遵循现行的国家标准《钢结构设计规范》GB50017。因为幕墙钢结构属于钢结构范畴，所以GB50017中的焊接技术也适用于幕墙钢结构。GB50017规范对用途广泛的钢结构焊接作出了明确而详细的规定，作为钢结构的一部分，幕墙钢结构当然同样可以采用焊接的方式。这就是时代在发展，技术在进步的结果和产物。十几年前，铝合金结构是一个现场难以焊接的并很难解决的难题，可如今已经不再是不可解决的。就新出台的《铝合金结构设计???范》GB 50429-2007对幕墙铝合金结构的焊接作出了明确且详细的规范。当前铝合金型材不一定非要采用螺栓连接不可，同样幕墙钢结构也可以采用焊接的连接方式了。 　　2 钢结构焊接质量问题及预防措施 　　2.1焊接变形。焊接变形包括弯曲变形、角部扭曲变形、构件下挠变形等，焊接变形的原因主要是焊接受热不均，施工人员操作不当，焊接时咬肉过大，焊接放置不平。它不只降低装配质量、改变了钢结构几何尺寸、外观形状，甚至有可能会降低钢结构的承载能力，使构件在质量上达不到设计和使用的各方面要求。因此设计时尽量使工件各部分刚度和焊缝均匀布置，对称设置焊缝减少交叉和密集焊缝。制定合理的焊接顺序，以减少变形如先焊主要焊缝后焊次要焊缝，先焊对称部位的焊缝后焊非对称焊缝，先焊收缩量大的焊缝后焊收缩量小的焊缝，先焊对接焊缝后焊角焊缝。对尺寸大焊缝多的工件，采用分段、分层、间断施焊，并控制电流、速度、方向一致。手工焊接较长焊缝时，应采用分段进行间断焊接法，由工件的中间向两头退焊，焊接时人员应对称分散布置，避免由于热量集中引起变形。大型加工件如形状不对称，应将小部件组焊矫正完变形后，再进行装配焊接，以减少整体变形。对于焊后易产生角变形的零部件，应在焊前进行预变形处理，如钢板V形坡口对接，在焊接前应将接口适当垫高，这样可使焊后变平。 　　2.2残余应力与残余变形。在钢结构焊接的过程中，由于对焊接变形的校正和焊接时温度的不均匀变化，均能使钢结构构件产生残余应力并受到影响；框架对构件的约束作用和焊接温度的不均匀变化，亦使其产生残余变形和残余应力。对多跨钢框架而言，梁柱节点的焊接残余变形和残余应力，将会在梁的轴线方向上产生积累效应，也就是说前一根梁因为焊接产生的残余变形，将会使后一根梁预留的焊缝坡口宽度必须按需要增加，所以为填补破口，就必须把焊缝的宽度增加，也就是说产生越往后越会产生更大的焊接残余变形和残余应力，像这样反复往后逐跨积累，最终将会使框架产生非常大的残余变形和残余应力。这种焊接残余应力，尽管不至于影响到结构的塑性极限强度，但却大大滴降低构件的刚度，也就会影响构件弹性极限承载力；而且这种残余变形的存在，也会增加框架的二阶效应。 　　2.3焊缝开裂。在钢结构安装施工中，时常会发生焊缝开裂。焊缝开裂产生的原因有焊件的含碳量过高或硫、磷成分过高及分布不均匀；焊条质量差或采用于母材强度、性能相差悬殊的焊条焊接，造成强度不够被拉裂；定位点焊数量太少或零件本身存在较大误差，组装不上，采取强制变形不定位、焊接造成应力过大将焊缝拉裂；刚度大的构件焊接范围顺序和方向选用不当；