鋼結(jié)構(gòu)層狀撕裂的防止措施

1、聿鋼結(jié)構(gòu)層狀撕裂的防止措施莄鋼板的層狀撕裂一般在板厚方向有較大拉應(yīng)力時(shí)發(fā)生 .在焊接節(jié)點(diǎn) 中，焊縫冷卻時(shí)，會(huì)產(chǎn)生收縮變形。如果很薄或沒有對(duì)變形的約束， 鋼板會(huì)發(fā)生變形從而釋放了應(yīng)力。 但如果鋼板很厚或有加勁肋， 相鄰 板件的約束， 鋼板受到約束不能自由變形， 會(huì)在垂直于板面方向上產(chǎn) 生很大的應(yīng)力。 在約束很強(qiáng)的區(qū)域， 由于焊縫收縮引起的局部應(yīng)力可 能數(shù)倍于材料的屈服極限，致使鋼板產(chǎn)生層狀撕裂 .。螁 層狀撕裂只可能發(fā)生在基材內(nèi)，而且當(dāng)它出現(xiàn)在接近焊縫的焊 腳位置時(shí)，往往正好位于熱影響區(qū)邊緣，并且不會(huì)延伸至鋼板表面 層狀撕裂表面往往時(shí)纖維狀的， 發(fā)生在熱影響區(qū)外并且具有階梯行當(dāng) 縱向斷面， 縱向

2、的尺寸往往數(shù)倍于橫向尺寸。 這些特征可以容易將它 與發(fā)生在熱影響區(qū)內(nèi)的由于氫引起的斷裂區(qū)分開。肁 當(dāng)有可能層狀撕裂發(fā)生時(shí)，為防止鋼板的層狀撕裂，可采取一 下措施:腿 (1) 改進(jìn)節(jié)點(diǎn)的連接形式改進(jìn)節(jié)點(diǎn)連接形式以減小局部區(qū)域內(nèi)由于焊縫收縮而引起的應(yīng) 力集中，或避免使鋼板在板垂直方向受拉。薃 (2) 采用合理的焊縫形式及小焊腳焊縫螀 焊縫的形式對(duì)基材變形有很大影響。坡口焊縫的坡口越大，焊 縫表面積也越大， 將增加收縮應(yīng)力。 單坡坡口焊縫會(huì)在整個(gè)連接厚度 方向上產(chǎn)生不對(duì)稱收縮應(yīng)變而雙坡焊縫會(huì)減少和平衡部分收縮變形， 當(dāng)板材厚度不大于 19mm 時(shí)，用雙坡口代替單坡口并不能顯著降低焊 縫收縮變形。隨意

3、用全熔透坡口焊代替角焊縫或在不需要熔透焊的連 接中也要求采用全熔透焊，并不妥當(dāng)，它會(huì)增加局部應(yīng)力，容易導(dǎo)致 層狀撕裂。艿 (3) 分段拼裝膆 在可行的情況下，應(yīng)將一個(gè)大節(jié)點(diǎn)分成幾個(gè)部分分別焊好后再 拼裝，并對(duì)各部分中焊縫的焊接次序進(jìn)行仔細(xì)安排 .此外，應(yīng)盡可能 減少定位焊點(diǎn)的尺寸及數(shù)量。這些都將有利于節(jié)點(diǎn)焊縫去的收縮變 形。羈 (4) 謹(jǐn)慎布置加勁肋加勁肋會(huì)對(duì)焊縫變形產(chǎn)生約束 .應(yīng)按計(jì)算的要求設(shè)計(jì)加勁肋及其焊縫艿(5) 選擇屈服強(qiáng)度低的焊條芃 只要能滿足受力要求，應(yīng)盡可能選擇屈服強(qiáng)度低的焊條。美國(guó) 焊接學(xué)會(huì)的 <<結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范 >>和美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)的 <<

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)、制作、安裝規(guī)程 >>均指出 :焊條、焊絲和焊劑應(yīng)于基材 "匹配 "。 一般，這種 "匹配"是以抗拉極限強(qiáng)度為基準(zhǔn)的。即使當(dāng)焊接金屬標(biāo)號(hào) 于結(jié)構(gòu)鋼材非常 "匹配 "時(shí)，焊接金屬的屈服強(qiáng)度也比基材要高得多。蚃 (6) 使用涂層和墊層莈 在鋼板的焊縫處涂焊一層低強(qiáng)高延性的焊接金屬，讓節(jié)點(diǎn)焊縫 變形主要在涂層金屬中產(chǎn)生， 或采用軟金屬絲做墊層， 使得金屬焊縫 可以發(fā)生收縮變形，而不在基材中強(qiáng)烈的應(yīng)力集中 .采用這種方法的 時(shí)候，一般都選用低強(qiáng)度的焊條。莈 窄焊道焊接技術(shù)用于大尺寸熔透焊時(shí)，通過正確確定焊道的先 后次

5、序控制收縮變形。(8)錘擊法和預(yù)熱錘擊法可用于減少焊縫連接中的應(yīng)力莁 有事實(shí)證明，預(yù)熱對(duì)減少層狀撕裂有一定效果，但目前的預(yù)熱 對(duì)焊接中的其他問題更重要。蒈(9) 采用能保證板厚方向( Z 向)延性性能的鋼材肅 應(yīng)該指出， 有 Z 向延性性能要求的鋼材， 價(jià)格要貴的多。 因此， 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意只有在可能發(fā)生層狀撕裂的地方，要求采用 Z 向性能 鋼。在上述措施中， (1)(4)是設(shè)計(jì)及制作應(yīng)采取的措施。當(dāng)采取這些措施時(shí)仍無把握滿足防止層狀撕裂時(shí)，可采取上述措施的 (5)(9) 。應(yīng)當(dāng)指出， (6)(9)項(xiàng)措施不可避免會(huì)增加費(fèi)用，應(yīng)在確實(shí)需要時(shí)采用僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to員bko gA.n