鋼結構焊接加固時,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生焊接應力和變形,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,會產生新的裂紋;焊接結構內部存在殘余應力,與其他作用結合可能導致開裂。焊接使結構形成連續(xù)的整體,裂縫一旦失穩(wěn)擴展,就有可能一斷到底,引發(fā)重大事故。
鋼板是由普通碳素結構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,冷脆和時效傾向小;同時鋼偏析較小,性能比較均勻,質量較高鋼的缺點是有集中縮孔,成材率低,價格較高。因此鋼材主要用于低溫下承受沖擊的構件、焊接結構及其他要求強度較高的構件。 低合金鋼板都是鋼和半鋼鋼板。由于強度較優(yōu)越,能節(jié)約大量鋼材,減輕結構重量,其應用已越來越廣泛。
H型鋼是由工字型鋼優(yōu)化發(fā)展而成的一種斷面力學性能更為優(yōu)良的經濟型斷面鋼材,尤其斷面與英文字母"H"相同而得名。其特點如下: 一、翼緣寬,側向剛度大。 二、抗彎能力強,比工字鋼大約5%-10%。 三、翼緣兩表面相互平行使得連接、加工、安裝簡便。 四、 與焊接工字鋼相比,成本低,精度高,殘余應力小,無需昂貴的焊接材料和焊縫檢測,節(jié)約鋼結構制作成本30%左右。 五、相同截面負荷下.熱軋H鋼結構比傳統(tǒng)鋼結構重量減輕15%-20%。 六、與砼結構相比,熱軋H鋼結構可加大6%的使用面積,而結構自重減輕20%一30%,減少結構設計內力。 七、H型鋼可加工成T型鋼,蜂窩梁可經組合形成各種截面形式,滿足工程設計與制作需求。
用軋機軋制H型鋼,軋件斷面可得到較均勻的延伸,翼緣內外側軋輥表面的速度差較小,可減輕產品的內應力及外形上的缺陷。適當改變軋機的水平輥和立輥的壓下量,便能獲得不同規(guī)格的H型鋼。軋機的軋輥外形,形狀簡單,壽命長,軋輥的消耗可大為減少。軋機軋制H型鋼的優(yōu)點是: 同一尺寸系列只有腹板和翼緣的厚度尺寸是變化的,其余部位尺寸都是固定不變的。因此,同一孔型軋制的同一系列H型鋼具有多種腹板和翼緣厚度尺寸規(guī)格,使H型鋼規(guī)格數(shù)量大為增加,為使用者選擇合適的尺寸規(guī)格帶來極大的方便。
在無軋機的情況下,有時為了滿足生產建設的急需,也可將普通二輥式軋機加裝立輥框架,組成孔型軋制H型鋼。用這種方式軋制H型鋼,產品尺寸精度低,翼緣同腹板之間難成直角,成本高,規(guī)格少,軋制柱材用H型鋼極為困難,故使用者不多。