鋼結(jié)構(gòu)工程是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂。那影響鋼材在一定條件下出現(xiàn)脆性斷裂的主要原因可以分為鋼材的內(nèi)在因素和外在因素兩種。鋼材的內(nèi)在因素是指鋼材的化學(xué)成分、組織構(gòu)造和缺陷等;鋼材的外在因素是指鋼材的構(gòu)造缺陷,和焊接加工引起的應(yīng)力集中、低溫影響、冷作硬化和應(yīng)變時(shí)效硬化等。因此,要防止鋼結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)脆性斷裂,那么應(yīng)在鋼結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)、制作和使用過(guò)程中注意以下幾點(diǎn):
一、合理的設(shè)計(jì)。
首先,應(yīng)正確選鋼材。隨著鋼材強(qiáng)度的提高,其韌性和工藝性能一般都有所下降。因此,不宜采用比實(shí)際需要強(qiáng)度更高的材料。同時(shí),對(duì)于低溫下工作、受動(dòng)力荷載的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)使所選鋼材的脆性轉(zhuǎn)變溫度低于工作溫度,例如,分別選擇適當(dāng)質(zhì)量等級(jí)的Q235、Q345等鋼材,并應(yīng)盡量使用較薄的型鋼和板材。
避免應(yīng)力集中。為了能是鋼結(jié)構(gòu)能均勻、連續(xù)的傳遞應(yīng)力,就要減少構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中。在滿足鋼結(jié)構(gòu)的正常使用條件下,應(yīng)盡量減少結(jié)構(gòu)的剛度和整體性,以防斷裂的是失穩(wěn)擴(kuò)展,例如構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的連接應(yīng)盡量采用螺栓連接。如必須采用焊接連接時(shí),應(yīng)避免焊縫的密集和交叉,盡量采用焊接殘余應(yīng)力小的構(gòu)造形式。
二、正確的制造。
鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制作,例如不得隨意進(jìn)行鋼材代換,不得隨意將螺栓連接改為焊接連接,不得隨意加大焊縫厚度等等,應(yīng)盡量采用鉆孔或沖孔后再擴(kuò)鉆,以及對(duì)剪切邊進(jìn)行刨邊等方法來(lái)避免冷作硬化現(xiàn)象。
為了保證焊接質(zhì)量,盡量減少焊接殘余應(yīng)力,應(yīng)制定合理的焊接工藝和技術(shù)措施,并由考試合格的焊工去焊,必要時(shí)可采用熱處理方法消除主要構(gòu)件中 焊接殘余應(yīng)力。焊接中不得在構(gòu)件上任意打火起弧。在制作和安裝過(guò)程中所造成的缺陷,如定位焊縫、引弧板等均應(yīng)該進(jìn)行清理和修復(fù),制作和安裝過(guò)程中及完成后,均要嚴(yán)格執(zhí)行指令檢驗(yàn)制度。
三、合理的使用
在使用過(guò)程中,不得隨意改變鋼結(jié)構(gòu)的使用用途和任意超負(fù)荷使用;如果本來(lái)設(shè)計(jì)是在室內(nèi)溫度高工作的結(jié)構(gòu),在冬季停產(chǎn)檢修時(shí)要注意保暖;不在主要鋼結(jié)構(gòu)上任意焊接附加零件懸掛重物;避免因生產(chǎn)和運(yùn)輸不當(dāng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)造成撞擊或機(jī)械損傷;平時(shí)應(yīng)注意檢查和維護(hù)等。