鋼結(jié)構(gòu)焊接加固時(shí),局部的迅速加熱和冷卻過程,焊接區(qū)由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮,冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形,高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化;而且焊縫必然存在缺陷,會(huì)產(chǎn)生新的裂紋;焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應(yīng)力,與其他作用結(jié)合可能導(dǎo)致開裂。焊接使結(jié)構(gòu)形成連續(xù)的整體,裂縫一旦失穩(wěn)擴(kuò)展,就有可能一斷到底,引發(fā)重大事故。
鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)措施主要有三種: (1)截面補(bǔ)強(qiáng)法:在局部或沿構(gòu)件全長(zhǎng)以鋼材補(bǔ)強(qiáng),連成整體使之共同受力; (2)改變計(jì)算簡(jiǎn)圖:增設(shè)附加支承,調(diào)整荷載分布情況,降低內(nèi)力水平,對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)支座進(jìn)行強(qiáng)迫位移,降低應(yīng)力峰值; (3)預(yù)應(yīng)力拉索法:利用高強(qiáng)拉索加固結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或提高結(jié)構(gòu)整體承載力、剛度和穩(wěn)度。
鋼板是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼熱軋制成的鋼板鋼是脫氧完全的鋼,鋼液在澆注前用錳鐵、硅鐵和鋁等進(jìn)行充分脫氧,鋼液含氧量低(一般為0.002-0.003%),鋼液在鋼錠模中較平靜,不產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象鋼由此得名。在正常操作條件下鋼中沒有氣泡,組織均勻致密;由于含氧量低,鋼中氧化物夾雜較少,純凈度較高,冷脆和時(shí)效傾向?。煌瑫r(shí)鋼偏析較小,性能比較均勻,質(zhì)量較高鋼的缺點(diǎn)是有集中縮孔,成材率低,價(jià)格較高。因此鋼材主要用于低溫下承受沖擊的構(gòu)件、焊接結(jié)構(gòu)及其他要求強(qiáng)度較高的構(gòu)件。 低合金鋼板都是鋼和半鋼鋼板。由于強(qiáng)度較優(yōu)越,能節(jié)約大量鋼材,減輕結(jié)構(gòu)重量,其應(yīng)用已越來越廣泛。
H型鋼可用焊接或軋制兩種方法生產(chǎn)。焊接H型鋼是將厚度合適的帶鋼裁成合適的寬度,在連續(xù)式焊接機(jī)組上將翼緣和腹板焊接在一起。焊接H型鋼有金屬消耗大、不易保證產(chǎn)品性能均勻、尺寸規(guī)格受限制等缺點(diǎn)。因此,H型鋼以軋制方法生產(chǎn)為主。在現(xiàn)代化的軋鋼生產(chǎn)中,使用軋機(jī)軋制H型鋼。H型鋼的腹板在上下水平輥之間進(jìn)行軋制,翼緣則在水平輥側(cè)面和立輥之間同時(shí)軋制成形。由于僅用軋機(jī)尚不能對(duì)翼緣邊端施以壓下,這樣就需要在機(jī)架后設(shè)置軋邊端機(jī),俗稱軋邊機(jī),以便對(duì)翼緣邊端給予壓下并控制翼緣寬度。在實(shí)際軋制操作中,把這兩座機(jī)架作為一組,使軋件往復(fù)通過若干次(圖2a),或者是令軋件通過由幾架機(jī)座和一兩架軋邊端機(jī)座組成的連軋機(jī)組,每道次施加一定的壓下量,將坯料軋成所需規(guī)格形狀和尺寸的產(chǎn)品。在軋件的翼緣部位,由于水平輥側(cè)面與軋件之間有滑動(dòng),軋輥的磨損比較大。為了保證重車后的軋輥能恢復(fù)原來的形狀,應(yīng)使粗軋機(jī)組上下水平輥的側(cè)面以及與其相對(duì)應(yīng)的立輥表面呈3°~8°的傾角。為修正成品翼緣的傾角,設(shè)置成品軋機(jī),又叫精軋機(jī),其水平輥側(cè)面與水平輥軸線垂直或有較小的傾斜角,一般不大于20′,立輥呈圓柱狀(圖2d)。