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    钢结构变形类型及原因分析

    钢结构具有强度高、塑性好的特点,尤其是冷弯薄壁型钢的应用和轻钢结构的迅速发展,致使目前的钢结构截面越来越小,板厚及壁厚越来越薄。在这种形势下,再加上原材料以及加工、制作、安装、使用过程中的缺陷和不合理的工艺等原因,钢结构的变形问题更加突出,因此对钢结构变形事故应引起足够的重视。
    4.1钢结构变形类型
    钢结构的变形可分为总体变形和局部变形两类。
    总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生变化,出现弯曲、畸变和扭曲等,如图4.1所示。
    局部变形是指结构构件在局部区域内出现变形。例如,构件凹凸变形、端面的角变位、板边褶皱波浪形变形等,如图4.2所示。
    总体变形与局部变形在实际的工程结构中有可能单独出现,但更多的是组合出现。无论何种变形都会影响到结构的美观,降低构件的刚度和稳定性,给连接和组装带来困难,尤其是附加应力的产生,将严重降低构件的承载力,影响到整体结构的安全。
    4.2钢结构变形原因
    钢结构的形成过程为:材料一构件一结构。在形成的过程中变形原因概述如下:
    1.钢材的初始变形
    衡阳钢结构所用的钢材常由钢厂以热轧钢板和热轧型钢供应。热轧钢板厚度为4.560mm,薄钢板厚度为0.35一4.Omm;热轧型钢包括角钢、槽钢、工字钢、H型钢、钢管、C型钢、ei1型钢,其中冷弯薄壁型钢厚度在2一6mmo
    钢材由于轧制及人为因素等原因,时常存在初始变形,尤其是冷弯薄壁型钢,因此在钢结构构件制作前必须认真检查材料,矫正变形,不允许超出钢材规定的变形范围。
    2.加工制作中的变形
    (1)冷加工产生的变形
    剪切钢板产生变形,一般为弯扭变形,窄板和厚板变形大一点;刨削以后产生的弯曲变形,窄板和薄板变形大一点。
    (2)制作、组装带来的变形
    由于加工工艺不合理、组装场地不平整、组装方法不正确、支撑不当等原因,引起的变形有弯曲、扭曲和畸变。
    (3)焊接变形
    焊接过程中的局部加热和不均匀冷却使焊件在产生残余应力的同时还将伴生变形。焊接变形又称焊接残余变形。通常包括纵向和横向收缩变形、弯曲变形、角变形、波浪变形和扭曲变形等。焊接变形产生的主要原因是焊接工艺不合理、电焊参数选择不当和焊接遍数不当等。焊接变形应控制在制造允许误差限制以内。
    3.运输及安装过程中产生的变形
    运输中不小心、安装工序不合理、吊点位置不当、临时支撑不足、堆放场地不平,尤其是强迫安装,均会使结构构件变形明显。
    4.使用过程中产生的变形
    钢结构在使用过程中由于超载、碰撞、高温等原因都会导致变形。


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