义乌钢结构焊接变形的现象危害与防治措施

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现在，大多数的工业厂房都是排架结构，以钢结构为主。排架结构：主要用于单层钢结构厂房，由屋架、柱子和基础构成横向平面排架，是钢结构厂房的主要承重体系，再通过屋面板、吊车梁、支撑等纵向构件将平面排架联结起来，构成整体的空间结构。

钢结构厂房设计需注意的事项

每种结构都有其特别之处，各种功能的建筑有其自身的需求。钢结构厂房就是一种特定功能建筑，它需要大空间大跨度，同时配置各种相应的设备，一般其上部采用钢结构等。现在选取几项钢结构设计的注意事项，谈谈我的看法。

1）单件屋面板长度不宜过长。屋面漏水大致有两种：①采用屋面钉板时，钉孔孔位可能出现渗水②屋面板横向搭接处渗水，主要原因是面板过长，雨水漫过波峰，导致搭接处大面积渗水。因此要根据面板材料特性，及当地降雨量来合理选取单坡长度。
钢结构厂房设计
2）钢结构厂房钢结构构件验算时，如何合理选取对应的截面（净截面、有效净截面、有效截面、毛截面）。①毛截面：不扣除孔洞的截面面积，不考虑孔洞对截面的削弱。验算构件整体稳定性时，可采用毛截面面积进行计算；②净截面：扣除孔洞的截面面积，考虑孔洞对截面的削弱，主要用于强度验算。比如受拉构件的强度验算应采用净截面面积进行计算；③有效截面：考虑屈曲后强度但并不扣除孔洞的截面有效面积。一般对于宽厚比较大的冷成型钢，采用有效面积来考虑局部的屈曲后强度问题；考虑到板太薄，受压时会发生局部屈曲，从而不能全截面都用来承载。故对这种薄壁构件认为其中的一部分截面（有效截面）正常受力，而其他部分不考虑它的作用。④有效净截面：考虑屈曲后强度并且扣除孔洞的截面有效面积。构件受压强度既要考虑孔洞对截面强度的削弱，也要考虑局部的屈曲后强度，一般采用有效净截面计算。构件受拉时不用考虑局部屈曲，所以仍采用净截面。

综上所述：对于普通钢结构构件，验算强度时采用净截面，验算稳定性时采用毛截面；对于薄壁钢结构构件，验算受拉强度时采用净截面，验算受压强度时采用有效净截面，验算稳定性时采用有效截面。

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钢结构厂房加工制作过程中，焊接变形的影响因素比较多，如环境条件、施工材料以及各种人为因素（焊工的技能）等，而钢结构厂房一旦出现变形问题，则会严重影响整个工程项目的施工质量，甚至会引发更为严重的后果。本文将对钢结构厂房焊接变形的主要原因进行分析，并提出相应的防治措施与解决方法
钢结构加工
现象、危害性
钢结构厂房焊接时不注意从焊接顺序、人员布置、坡口形式、焊接规范选用及操作方法等方面控制变形，从而导致焊接后变形大、矫正困难、增加费用，尤其是厚板及大型工件，矫正难度大，用机械矫正易引起裂纹或层状撕裂。用火焰矫正成本高且操作不好易造成工件过热。对精度要求高的工件，不采取有效控制变形措施，安装尺寸达不到使用要求，甚至造成返工或报废。

防治措施
采用合理的焊接顺序并选用合适的焊接规范和操作方法，还要采用反变形和刚性固定措施。
1.焊接在接头间隙中塞焊条头或铁块
现象、危害性
由于钢结构厂房焊接时难以将焊条头或铁块与被焊件熔为一体，会造成未熔合，未熔透等焊接缺陷，降低连接强度。如用生锈的焊条头或铁块填充，难以保证与母材的材质一致；如用焊条头、铁块上有油污、杂质等会使焊缝产生气孔、夹渣、裂纹等缺陷。这些情况均会使接头的焊缝质量大大降低，达不到设计和规范对焊缝的质量要求。
防治措施
1）当工件组装间隙很大，但没有超过规定允许使用的范围，组装间隙超过薄板板厚2倍或大于20mm时，应用堆焊方法填平凹陷部位或减小组装间隙。严禁在接头间隙中采用填塞焊条头或铁块补焊的方法。

2）零件加工划线时，应注意留足切割余量及切割后的焊接收缩余量，控制好零件尺寸，不要以增加间隙来保证外形尺寸。

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一、钢结构厂房长与宽的选择

一般来说，在布置柱网时应遵循长度大于宽度的原则，能减轻刚架用钢量，同时也能减少柱间支撑的风荷载，从而降低支撑系统的用钢量。

例1：钢结构厂房尺寸为60×50m，则在布置厂房时应将60m作为长度方向，50m作为跨度方向，即：60（L）×50（W），而不是50（L）×60（W）。
钢结构厂房设计图纸
二、钢结构厂房柱距选择

技术经济比较表明，标准荷载作用下的最经济柱是8~9m，超过9m时，屋面檩条与墙架体系的用钢量增加太多，综合造价并不经济。这里标准荷载是指：屋面活载0.3KN/m2，基本风压0.5KN/m2，当荷载更大时，经济柱距应相应减少。对于带有10吨以上行车的厂房，经济术距应该是6~7m。

在布置柱距时，如需采用不等柱距时，应尽量将端跨距布置得比中间跨小，这是由于端跨风荷载要比中间跨大，另外在采用连续檩条设计时，端跨的挠度及跨中弯距总是比其他跨要大。采用较小的端跨能使屋面檩条设计更方便节省。

例1：钢结构厂房长度 = 70m

经济柱距可取： 1@7 + 7@8 + 1@7 或者 1@8 + 6@9 + 1@8

例2：钢结构厂房长度 = 130m，行车10吨

经济柱距可取： 1@5.5 + 17@7 +1@5.5 或者 20@6.5
三、钢结构厂房合理跨度的确定
不同的生产工艺流程和使用功能在很大程度上决定着厂房跨度，有的业主甚至要求轻钢生产厂家根据自己的使用功能，确定较为经济的跨度。在尽可能满足生产工艺和使用功能上，应根据房屋的高度确定合理的跨度。一般情况下，当柱高、荷载一定时，适当加大跨度，刚架的用钢量增加不太明显，但节省空间，基础造价低，综合效益较为可观。通过大量计算发现，当檐高6m、柱距为7.5m，荷载情况完全一致下，跨度在18-30m之间的刚架单位用钢量（Q345-B）为10-15kg/m2，当跨度在21-48m之间的刚架单位用钢量为12-24kg/m2，当檐高为12m、跨度超过48m时宜采用多跨刚架（中间设计摇摆柱），其用钢量较单跨刚架节约40%以上，因此设计门式刚架时根据具体要求选择较为经济的跨度，不宜盲目追求大跨度。