鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接,是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應(yīng)用于大型廠房、橋梁、場館、超高層等領(lǐng)域。
近幾年來,我國的混凝土建筑體系已經(jīng)逐漸的減少,隨著世界發(fā)生地震的地區(qū)越來越多,抗震性較強(qiáng)的鋼結(jié)構(gòu)建筑成為發(fā)展是重點(diǎn),政府大力鼓勵(lì)鋼結(jié)構(gòu)住房。鋼筋、混凝土依然是中國建筑的主要材料,在一些地區(qū)甚至還能看到磚混建筑。
隨著我國節(jié)能減排壓力的日益增大,國家對環(huán)境保護(hù)、自然資源保護(hù)日益重視,發(fā)展綠色建筑已被寫入國家“十二五"規(guī)劃,這對鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)來說無疑是難得的發(fā)展機(jī)遇。鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國還沒有普及的重要原因是老百姓對其知之甚少。老百姓不會關(guān)心鋼結(jié)構(gòu)住宅能否進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),他們更關(guān)心建筑的性和舒適性。很多老百姓沒有接觸過鋼結(jié)構(gòu),再加上宣傳力度不大,導(dǎo)致他們認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)住宅住著不舒服。然而這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
實(shí)際上,鋼結(jié)構(gòu)是為建筑服務(wù)的,建筑的使用功能才是消費(fèi)者關(guān)心的。結(jié)構(gòu)也好,技術(shù)也好,后都要落實(shí)到使用功能上,所以鋼結(jié)構(gòu)的未來是很光明的。
在鋼結(jié)構(gòu)工程的焊接過程中,如果焊接方法不正確,將會導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。其中,常見的六大缺陷有熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂、未熔合及未焊透、氣孔和夾渣,今天,我們就看看這些缺陷是如何形成的。下面,將為大家詳細(xì)介紹鋼結(jié)構(gòu)工程施工焊接的六大常見缺陷。
??一,熱裂紋。其基本特征是在焊縫的冷卻過程中產(chǎn)生。其產(chǎn)生的主要原因是鋼材或焊材中的硫、磷雜質(zhì)與鋼形成多種脆、硬的低熔點(diǎn)共晶物,在焊縫的冷卻過程中,后凝固的低熔點(diǎn)共晶物處于受拉狀態(tài),極易開裂。
??二,冷裂紋。鋼結(jié)構(gòu)工程由焊接而產(chǎn)生的冷裂紋又稱延遲裂紋,其所具有的主要特征為通常在200℃至室溫范圍內(nèi)產(chǎn)生,有延遲特征,焊后幾分鐘至幾天出現(xiàn)。其產(chǎn)生的主要原因與鋼材的選擇、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、焊接材料的儲存與應(yīng)用及焊接工藝有密切的關(guān)系。
??三,層狀撕裂。鋼結(jié)構(gòu)工程其主要特征表現(xiàn)為當(dāng)焊接溫度冷卻到400℃以下時(shí),在一些板材厚度比較大,雜質(zhì)含量較高,特別是硫含量較高,且具有較強(qiáng)沿板材軋制平行方向偏析的低合金高強(qiáng)鋼,當(dāng)其在焊接過程中受到垂直于厚度方向的作用力時(shí),會產(chǎn)生沿軋制方向呈階梯狀的裂紋。
??四,未熔合及未焊透。兩者產(chǎn)生原因基本相同,主要是工藝參數(shù)、措施及坡口尺寸不當(dāng),坡口及焊道表面不夠清潔或有氧化皮及焊渣等雜物,焊工技術(shù)較差等。
??五,氣孔。按其產(chǎn)生形式可分為兩類,既析出型氣孔和反應(yīng)型氣孔。析出型氣孔主要為氫氣孔和氮?dú)饪祝磻?yīng)型氣孔在鋼材即非有色金屬的焊接中則以CO氣孔為主。析出型氣孔的主要特征是多為表面氣孔,而氫氣孔與氮?dú)饪椎闹饕獏^(qū)別在于氫氣孔以單一氣孔為主,而氮?dú)饪讋t多為密集型氣孔。焊縫中氣孔產(chǎn)生的主要原因與焊材的選擇,保存與使用,焊接工藝參數(shù)的選擇,坡口母材的清潔程度及熔池的保護(hù)程度等有關(guān)系。
??六,夾渣。非金屬夾雜物的種類、形態(tài)和分布主要與焊接方法、焊條和焊劑及焊縫金屬的化學(xué)成分有關(guān)。
事實(shí)上嚴(yán)格地講,任何建筑形體基本上離不開鋼結(jié)構(gòu)工程,它的受力狀態(tài)和傳力路線也都是空間的。平面結(jié)構(gòu)是人們?yōu)榱擞?jì)算分析而簡化出來的。當(dāng)然鋼結(jié)構(gòu)工程與建筑的發(fā)展歷史在時(shí)間上應(yīng)當(dāng)是同步。只是隨著各個(gè)歷史階段的不同,發(fā)展和被重視的程度不同。隨著人類工業(yè)文明的發(fā)展和專業(yè)的分化,和受工業(yè)革命的影響,建筑與鋼結(jié)構(gòu)工程的分工也加深了。
??但是事實(shí)上,筑和鋼結(jié)構(gòu)在許多方面就是骨肉相連的,沒有辦法把它們截然、斷然分開。隨著社會生產(chǎn)、生活、文化、教育、科技的迅猛發(fā)展科學(xué)、社會和藝術(shù)的關(guān)系日益密切,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了三者互相滲透的趨勢。鋼結(jié)構(gòu)工程越來越多地建立在科學(xué)的基礎(chǔ)上,就越揭示出更高的理想,就越具有更美的力量。三者如何融合協(xié)調(diào)構(gòu)成整體統(tǒng)一的建筑物,鋼結(jié)構(gòu)工程始終是備受關(guān)注和青睞的焦點(diǎn)問題。
??隨著人類對建筑空間尺度和形式的要求越來越高,鋼結(jié)構(gòu)工程的空間性、科學(xué)性和藝術(shù)性的地位和作用則日益顯露出來。任何一幢建筑物按其構(gòu)成功能和專業(yè)工種都可分為建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備三個(gè)部分和方面。鋼結(jié)構(gòu)工程建筑是人們運(yùn)用一定的物質(zhì)材料創(chuàng)造的空間環(huán)境的一種技術(shù)藝術(shù)產(chǎn)品,結(jié)構(gòu)則是由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的滿足建筑功能要求的承重骨架。結(jié)構(gòu)是建筑賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),建筑推動(dòng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)則促進(jìn)建筑形式的創(chuàng)新。
??設(shè)備是保證與改善人們生產(chǎn)和生活的環(huán)境條件,如給水排水、供熱通風(fēng)和供電照明等。一切成功的建筑物都是建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備三者巧妙的、有機(jī)的結(jié)合體。任何一個(gè)成功的建筑物的設(shè)計(jì)和建造,都離不開建筑師和結(jié)構(gòu)工程師的密切配合,鋼結(jié)構(gòu)工程建筑物的美是由建筑師和結(jié)構(gòu)工程師共同創(chuàng)造的。把建筑的美僅僅歸結(jié)于建筑師的創(chuàng)造,至少是一種片面性的誤解,而結(jié)構(gòu)工程師自己把自己排除在美的創(chuàng)造行列之外,則更是一種誤解。
??只有當(dāng)建筑師和結(jié)構(gòu)工程師配合默契,共同致力于美的創(chuàng)造時(shí),鋼結(jié)構(gòu)工程建筑的美才能更完好、更動(dòng)人、更持久。鋼結(jié)構(gòu)工程建筑美的載體是鋼結(jié)構(gòu)與材料。鋼結(jié)構(gòu)工程建筑美離不開結(jié)構(gòu)這一物質(zhì)的支持系統(tǒng),就象人的美離不開那副直立的骨架一樣。