探讨高层钢结构施工工艺与焊接变形

浅述钢结构焊接现场工艺与变形控制建筑钢结构具有自重轻、建设周期短、适应性强、外形丰富、维护方便等优点，其应用范围广泛。

焊接技术是钢结构工程建设中非常重要的技术，焊接技术的好坏不仅仅决定着钢结构工程的质量，从跟高的角度来看，是焊接技术赋予了钢结构以生命。

目前我国的建筑钢材存在很大不足，在品种、规格和质量水平上和发达国家还有较大差距。

在高层钢框架结构施工领域，技术水平高、管理能力强的建筑企业很少，钢结构施工成套技术尚处于完善阶段。

一、钢结构现场焊接工艺1、焊接准备准备好手工电弧焊及CO2气保焊、特制的钢梁焊接的吊篮子、钢管搭建的操作平台等所需材料。

采用的焊接材料和焊接设备技术条件必须符合国家标准，性能优良。

清渣、气刨、焊条烘干保温等装置应齐全有效。

焊接前先进行检查和预热。

检查坡口角度、钝边、间隙及错口量，坡口内和两侧的锈斑、油污、氧化铁皮等应清除干净。

焊前用气焊或特制烤枪对坡口及其两侧各100mm 范围内的母材均匀加热。

用表面测温计测量预热温度，防止温度不符合要求或表面局部氧化。

再次检查预热温度，如果温度不够应重新加热，使之符合要求。

2、进行焊接进行焊接时应装焊垫板及引弧板，引弧板与母材焊接应牢固，其表面清洁程度要求与坡口表面相同，垫板与母材应贴紧。

根据平面和立面形状，结构形式等，就实际地理位置进行分区组织施工。

焊接时，第一层的焊道应封住坡口内母材与垫板的连接处。

然后逐道逐层累焊至填满坡口。

每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。

如不得已而中途停焊时，应进行保温缓冷处理。

再焊前，应重新按规定加热。

一个接口必须连续焊完。

当对某一景观工程进行施工时，要注重焊接顺序，当钢结构安装完成三个及以上单元的校正和高强螺栓的终拧后，从平面中心选择四面都有焊接梁的柱子作为基准柱，并以此作为垂偏测量基准，并首先安排其四侧都有抗弯焊接的梁、然后向四周扩展施焊。

隨安装滞后跟进。

采取结构对称、节点对称和全方位对称焊接的原则。

２ ２ 施 工现场 平面布 置 ．
施工现场的平面布置要科学合理 ， 要保证有足够的使用面积堆放物料和数量众多的构件。该工程现 场位置 狭小 ， 以在 市郊选择 了一块 中转场地 。堆场采 用架 空钢 平 台 ， 所 构件 运输 通道 在北 塔楼 的南 边 设 置 了一条 通长 的 ５５ｍ宽 的通道 。堆场 的布 置要尽量靠 近 塔 吊以有 效发 挥塔 吊起重 性能 。 当天需用 到 的钢 ． 结构构 件要提 前放在 现场 的堆放场 ， 发现有变 形 的不合 格要及 时处理 ， 以免影 响安装进 度 。
体半 自动保 护焊 ， 其工艺 性能好 、 施工 效率高 。
３ 钢结 构 安 装 新 技术 、 工 艺 、 设 备 的应 用 新 新
３１ Ｃ ： ． Ｏ 气体 半 自动保 护焊 用于立焊 、 斜立焊
Ｃ， Ｏ 气体 半 自动保 护焊用 于立焊 、 斜立焊 ， 是一项 新 的工艺 ， 获得 过 国家 专利 。 目前 ， 工艺 在 大型 并 该
高层 钢结构 厚板焊 接质 量影 响着建筑 结构安 全 ， 焊接过 程 中 ， 及时 调整 好焊 接顺 序 和速 度 。厚 钢 在 要
板焊接的质量与操作者 的水平和执行焊接二艺的能力有直接关系。应 由具有高层钢结构施工经验的焊工 ［ 施焊完 成 。现场焊 接 的作 业环 境相 对较 差 ， 焊接 难 度较 大 ， 接 填充 量较 大 。因此 ， 工程 采 用 了 Ｃ ： 焊 本 Ｏ 气
２ ４ 结构测量 控制 ．
高层 建筑 的施工 必须依 靠测量技 术来控 制好钢结 构 的精 度 ， 工程 中 ， 本 结构 由 内框筒 和外 框筒 两 部 分
收 稿 日期 ：０ １ ３ １ ２ １－ — ０ ２ 回修 日期 ：０ １ ５０ ２ １－ － ０ ９

钢结构建筑的施工方案与焊接技术钢结构建筑是一种现代化、高效率的建筑形式，它的施工方案及焊接技术对于保证工程质量和确保安全至关重要。

本文将对钢结构建筑的施工方案和焊接技术进行详细探讨，以帮助读者更好地了解并应用于实际工程。

一、施工方案1.1 施工准备在进行钢结构建筑的施工前，必须做好充足的准备工作。

首先，需要编制详细的施工计划，确定各项工程进度和任务分工。

其次，要对施工现场进行细致的勘测和设计，确保施工地基的坚固稳定，满足建筑承载能力的要求。

1.2 材料选择与加工钢结构建筑的施工材料主要包括钢板、型钢、焊材等。

在选择材料时，应根据工程需求和质量标准进行选择，并确保材料供应能够满足工程进度的要求。

在材料加工方面，应遵循相关的规范和工艺要求，确保材料的精度和质量。

1.3 施工流程钢结构建筑的施工流程通常包括组装、安装和焊接等环节。

在组装环节中，需要根据设计图纸和工艺要求进行零件的制作和组装。

在安装环节中，需要进行起吊、定位、固定和调整等操作，确保结构的准确性和稳定性。

在焊接环节中，需要根据焊接工艺要求进行焊缝的处理和焊接操作。

二、焊接技术2.1 焊接前准备在进行钢结构建筑的焊接前，必须做好相应的准备工作。

首先，要对焊接设备进行检查和维护，确保设备的正常运行。

其次，要进行相关的安全措施，如佩戴个人防护用品、设置防护栏杆等，确保焊接过程的安全。

2.2 焊接工艺选择钢结构建筑的焊接工艺选择应根据焊接材料和焊接部位的实际情况来确定。

常见的焊接工艺包括手工电弧焊、气体保护焊和埋弧焊等。

在选择焊接工艺时，要考虑焊接质量、工作效率和施工条件等因素。

2.3 焊接操作技术在进行钢结构建筑的焊接操作时，应遵循一定的技术要求和规范。

首先，要进行合适的焊接参数设置，如电流、电压和焊接速度等。

其次，要掌握良好的焊接姿势和稳定的手持技术，以确保焊接质量的稳定性和一致性。

最后，要进行合适的焊接顺序和冷却措施，避免焊接产生过多的应力和变形。

钢结构焊接变形的原因有哪些，钢结构焊接注意事项钢结构连接普遍采用焊接，且对于一些重要焊缝一般都采用全熔透焊接。

金属焊接时在局部加热、熔化过程中，加热区的金属与周边的木材温度相差很大，产生焊接过程中的瞬时应力。

冷却至原始温度后，整个接头区焊缝及近缝区的拉应力区与母材在压应力区数值达到平衡，这就产生了结构本身的焊接残余应力。

此时，在焊接应力的作用下焊接件结构发生多种形式的变形。

残余应力的存在与变形的产生是相互转化的，认清变形规律，就不难从中找到防止减少和纠正变形的方法。

一、焊接变形的形式与原因：钢结构焊接后发生的变形大致可分为两种情况：即整体结构的变形和结构局部的变形。

整体结构的变形包括结构的纵向和横向缩短和弯曲（即翘曲）。

局部变形表现为凸弯、波浪形、角变形等多种。

1.1变形常见基本形式：常见钢结构焊接变形基本形式有如下几种：板材坡口对焊后产生的长度缩短（纵向收缩）和宽度变窄（横向收缩）的变形；板材坡口对接焊接后产生的角变形；焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同及构件翼缘与腹板的纵向收缩不一致形成的扭曲变形；薄板焊接后母材受压应力区由于失稳而使板面产生翘曲形成的波浪变形；由于焊缝的纵向和横向收缩相对于构件的中和轴不对称引起构件的整体弯曲，此种变形为弯曲变形。

这些变形都是基本的变形形式，各种复杂的结构变形都是这些基本变形的发展、转化和综合。

1.2焊接变形的原因：在焊接过程中对焊件进行了局部的、不均匀的加热是产生焊接应力及变形的原因。

焊接时焊缝和焊缝附近受热区的金属发生膨胀，由于四周较冷的金属阻止这种膨胀，在焊接区域内就发生压缩应力和塑性收缩变形，产生了不同程度的横向和纵向收缩。

由于这两个方向的收缩，造成了焊接结构的各种变形。

二、影响焊接结构变形的因素：影响焊接变形量的因素较多，有时同一因素对纵向变形、横向变形及角变形会有相反的影响。

全面分析各因素对各种变形的影响，掌握其影响规律是采取合理措施控制变形的基础。

《大跨结构钢箱梁焊接变形预测与控制的应用研究》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断进步，大跨度钢结构桥梁的建造已成为交通基础设施的重要组成部分。

在桥梁建设中，钢箱梁的焊接工艺是关键环节之一。

然而，由于焊接过程中产生的热应力、材料不均匀性等因素，焊接变形问题成为影响钢箱梁质量的重要问题。

因此，对大跨结构钢箱梁焊接变形的预测与控制进行研究，对于提高桥梁建设质量和安全性具有重要意义。

本文旨在探讨大跨结构钢箱梁焊接变形的预测与控制方法，为实际工程提供理论支持。

二、大跨结构钢箱梁焊接变形概述大跨结构钢箱梁的焊接变形是指在焊接过程中，由于热应力、材料不均匀性等因素导致钢箱梁发生变形。

这种变形可能对桥梁的外观、承载能力和耐久性产生不良影响。

因此，准确预测和控制焊接变形对于保证桥梁质量具有重要意义。

三、焊接变形预测方法为了准确预测大跨结构钢箱梁的焊接变形，本文采用有限元分析方法。

该方法可以通过建立钢箱梁的有限元模型，模拟焊接过程中的热传导、相变、应力应变等过程，从而预测焊接变形。

具体步骤如下：1. 建立钢箱梁的有限元模型，包括材料属性、几何尺寸等；2. 根据实际焊接工艺，设置热源模型和热传导方程；3. 通过有限元分析软件进行热应力分析，得到钢箱梁的应力分布；4. 根据应力分布，预测钢箱梁的焊接变形。

四、焊接变形控制方法针对大跨结构钢箱梁的焊接变形问题，本文提出以下控制方法：1. 优化焊接工艺：通过调整焊接顺序、焊接速度、电流等参数，减小热应力和材料不均匀性对钢箱梁的影响；2. 采用预变形技术：根据有限元分析结果，在焊接前对钢箱梁进行预变形处理，以抵消焊接过程中的变形；3. 加强支撑和固定：在焊接过程中，加强钢箱梁的支撑和固定，以减小其变形；4. 采用先进的检测技术：如激光扫描、三维测量等技术，实时监测钢箱梁的变形情况，及时调整控制措施。

五、应用实例分析以某大跨度钢结构桥梁为例，采用上述预测与控制方法进行实际应用。

T NOLO GY TR N D高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史,1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起,到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长,以及对高层及超高层建筑结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使高层和超高层建筑迅猛发展。

钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于重大,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生,在高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可以说是同步前进。

1工程概况某大厦东西长57m ,南北宽26.8m ,共计九层。

该工程结构形式采用钢框架结构,筏板式基础。

钢柱底部与基础采用外包式柱脚连接。

钢柱为500×500H 截面,腹板厚度为16mm ,翼缘厚度为25mm ,采用场外加工。

钢梁采用H 型钢。

梁柱节点采用10.9级M30高强螺栓连接。

地脚螺栓M30,螺母和垫圈为Q235钢。

水平结构中楼板为钢筋混凝土压型钢板组合结构,压型钢板与钢梁间采用栓钉连接,钢结构采用防锈漆防腐。

主体钢结构防火设计中钢梁涂刷防火涂料,钢柱外包加气混凝土砌块。

内墙采用加气混凝土砌块,外墙采用横板围护。

2特点1)建筑中采用钢结构在建筑做法上与传统结构形式区别较大,而且施工中可借鉴的经验不多,须做好前期细部设计,尤其是装饰装修与主体结构的结合。

2)加工精度要求高,要加强构件加工工序质量控制及安装顺序的合理安排。

3)焊接工作量较大,焊接质量要求严,对特殊工种人员的劳力组织及专业技能要求高。

4)由于钢结构高空作业防护难度大,施工中安全管理要引起高度重视,严格安全操作规程,强化全员安全意识。

3工艺原理及关键技术1)对原钢结构设计图进行了细化扩大节点设计,并达到了构件制作与整体安装的质量标准要求。

2)采用先进、合理的加工机械设备(模具),防止构件出现焊接变形,提高钢结构框架安装精度。

3)工序上进行了改进,在保证空间框架钢度的前提下,先安装完全部钢框架主体结构后,再安装各楼层板。

钢结构施工中焊接变形原因分析及改进措施发布时间：2021-06-28T15:18:18.343Z 来源：《工程管理前沿》2021年2月6期作者：周道昌[导读] 钢结构的广泛应用，使得社会对焊接技术的要求越来越高周道昌32091119700107****摘要：钢结构的广泛应用，使得社会对焊接技术的要求越来越高。

目前，传统的焊接技术仍在使用，焊接技术的创新发展是开发一种高无污染安全的工艺，为工业发展保驾护航。

本文通过对焊接过程的全面分析，分析了焊接变形的影响因素，供相关人员参考。

关键词：焊接工艺简介;运用;创新1、焊接变形概述我国钢材规格、型号、品种等具有多样性和复杂性的特点。

从整体上看，与发达国家相比，我国的综合素质还存在一定的差距。

高钢结构的变形主要分为两类，即整体变形和局部变形。

整体变形是指结构的整体尺寸和结构的变化，局部变形是指钢的局部变形。

在同一种钢中，一种变形方法可以单独发生，也可以采用两种变形方法的组合。

如果出现这种现象，将严重影响钢结构的形状和稳定性，并产生一系列的安全隐患。

2、钢结构焊接变形的种类和起因2.1、材料和温度不同的钢材料具有不同的熔点和不同的热胀冷缩系数。

焊接加热对温度控制有较高的要求。

温度有高有低，尤其是当温度即将超过金属的熔点时。

它的膨胀效果是完全不同的。

这种差异的影响也称为变形。

即使是同一种金属，焊接处的膨胀和周围环境在加热时也会发生变化，从而引起变形。

2.2、焊接方法和顺序即使是相同的钢结构，不同部位的承载能力也是不同的。

焊接时采用不同的方法，焊接顺序也不同。

例如，如果较弱的负荷部分优先焊接，重负荷部分的变形将会被扭曲受到影响。

2.3、选择不同的焊缝位置焊缝的具体位置对钢结构的整体承载性能有很大的影响。

在不同的位置，会产生不同的焊接变形。

因此，在具体的焊接操作中，焊接人员必须具有丰富的焊接经验，首先分析整体的承载能力，选择合适的位置完成焊接，并有效避免各种变形的发生。

结构刚度是指体对弯曲变形和拉伸方 向的抵抗能力。 截面形状和尺寸的 大小决定 了钢结构的刚度。 例如 ， 工字钢纵向和截面桁架的变形量， 主要是 由 弦杆 截 面大 小 的横 截 面面 积上 的部 分 来决 定 的 。 再如 ， 丁字 型 、 工 字 型或 者其 式 应 与零 件 焊接 和设 计规 范 一 致 。 他 形状 的 型钢 的抗 弯 刚度 是 由弯 曲 的变形 量 的截 面来 决 定 的 。 焊 接连 接缝 数 ②反变形 。在冷却的时间里焊接缝会出现热胀冷缩反应 ， 是焊接后的尺 量和位置 ： 当有刚度不足的钢结构存在时 ， 那么焊接连接缝在设计上就要注 寸与 设计 不 符 。 就 此 问题 ， 为 了减少 由热胀 冷缩 反应 所 带来 的变形 ， 可采 取 反 意数量和位置 ， 应将结构体安排对称， 且有合理的焊接顺序 ， 容易使产生的线 变形 方法 ， 这种 反 变形 的 方法 通 常广泛 应 用 于大 型 的焊 接 作业 中。 反变 形 是 使 焊 接 变形 和 变 形方 向方 性变形； 当焊缝安排不对称时， 容易产生变形弯曲。焊接工艺 ： 焊条直径较粗 、 根据 在 即将 发生 变 形 的方位 提 前进 行 反方 向 变形 ， 例如 ， 为预防焊接工形钢梁 的翼板角变形 ， 可以施工前采用折边机或 焊 接 电流 偏 大 ， 会 降 低焊 接 速 度 ， 有 导致 焊 接 变形 的可 能； 厚 钢 板 在焊 接 的 时 向相反。 候， 自动焊接方法引起的变形比手工焊接方法要大； 使用多层焊接的时候 ， 会 导致第一层的焊缝收缩变形过大 ， 第二与第三层在焊接过程 中变形量 占第一 层的 ２ ０ ％和 ｌ Ｏ ％。焊接的层数越多， 变形就更为明显 ； 连续焊缝与 断续式焊 缝 相 比有 较 大量 的变 形 收缩 ； 对接 式焊 缝 的纵 向收 缩 变 形 比横 向收缩 变 形 量 小２ 至４倍； 焊接的顺序不合理或在部分结构没有焊接妥当时就直接整体焊接 组装 ， 就会 出现 焊接 变 形 。因 此 ， 为 了 防止 变形 焊接 ， 在 施 工过 程 中必 须 事 先 设计好合理妥当的焊接方案 。

关于高层建筑钢结构施工技术的探讨摘要：本文先介绍了钢结构的优缺点，接着阐述了高层建筑钢结构施工技术并对高层建筑钢结构施工提出几点建议，最后展望了我国高层建筑钢结构发展前景。

旨在为我国高层建筑钢结构的发展提供理论上的支持。

关键词：钢结构；施工；技术中图分类号：tu208.3 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）03-0006-011 钢结构的优缺点由于具有很多优点，因此钢结构在建筑领域广泛使用。

同时，它还具有一些缺点。

所以，在钢结构的使用过程中，要充分发挥其优点，把缺点带来的不利影响降到最低。

1.1优点自重轻，运输方便；由于质量轻，所以施工周期短；具有良好的防震性能；与混凝土相比，具有抗压、抗侧弯强度大，因此在相同的条件下，钢结构的开间比混凝土的开间大；钢结构产生的噪音小，基本上没有粉尘，而且废旧钢还可以回收利用，减少了建筑垃圾，因此对环境的污染小；便于机械制造，生产精度高，质量保证能力强。

1.2缺点耐腐蚀性差：钢材表面的铁原子易发生氧化反应而生成铁锈，降低了钢结构的使用寿命；耐火性差：与混凝土结构相比，钢结构的导热系数大，因此耐火性能差，因此在钢结构的使用过程中要将抗火作为一个重要因素来考虑。

2 高层建筑钢结构施工技术2.1 地脚螺栓预埋通常采用两种螺栓，即普通螺栓和高强螺栓。

在地脚螺栓预埋的过程中，其位置的准确与否对钢结构整体的安装质量有很大的影响。

因此，要严格控制标高基准点和基础轴线，定位轴线的偏差应该控制在±2mm之内，而标高偏差应控制在±5mm以内。

利用定位钢板进行地脚螺栓的定位固定，可以保证地脚螺栓的定位准确性。

在地脚螺栓预埋完成后，要对其进行复测，如果发现位置有偏差，就要对其进行重新布设。

2.2 吊装在高层建筑钢结构的施工过程中，吊装是极其重要的一道工序。

吊装的速度和质量关系着整个工程的进展速度和质量。

在钢结构的吊装过程中，要考虑整个工程的布置和塔吊的位置及数量，计划好吊装的时间和步骤，以保证整个吊装过程的顺利进行。

钢结构焊接变形的原因及防范对策探讨作者：李宏来源：《城市建设理论研究》2013年第20期摘要：一般来说，钢结构在焊接过程中，由于要进行受热，变形问题则避无可避，如果不加以控制，任其自由发展，则会给钢结构带来巨大的安全隐患。

基于此，本文对钢结构变形引起的原因进行深入剖析，并提出了相应的防范对策，以期抛砖引玉，供同行参考。

关键词：钢结构；焊接变形；原因；防范对策中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：在对钢结构实施焊接时，残余变形的现象通常如影随形，无法根除，但如果对变形问题不加以控制，则会影响钢结构的使用寿命和承载能力，甚至影响整个工程的进度和质量。

因此，对钢结构焊接变形产生原因及防范对策进行探讨，对提升钢结构的整体性能，提高工程的整体质量，都起到一定推动作用。

一、钢结构焊接变形的原因分析为了使焊接变形的问题得到有效遏制，许多技术和研究人员对焊接变形现象进行了深入研究、剖析。

调查结果显示，钢结构焊接变形的产生因素十分繁杂，有时还各种因素还会相互作用、交叉影响。

具体可归纳如下几点原因：1、钢结构总焊缝的位置对于焊接变形也有一定影响，总焊缝处在不同的位置，其变形的大小和形状都有所不同，这是由于焊接位置不同，开坡口的角度也有所区别，产生的重力性变形也形态迥异。

2、钢结构的刚性也是产生变形的因素之一，在相同载荷负荷下，如果钢结构的刚性较好，构件变形的量则较小，反过来，对于刚性较差的构件，产生变形量则较大。

如果一个钢结构，造型大且板材较薄，当一个小且重的构件焊接到其上时，则造型较大但刚性较小的构件产生的变形量大[1]。

3、钢结构各构件焊接的顺序和装配方法，对焊接变形也有很大影响。

焊接的顺序不同，产生的变形量往往相差甚远。

如对于刚性不大的钢结构来说，如果在焊接时，增加了这一构件的载重量，则很容易出现变形的现象。

4、不同的焊接材料，其热胀冷缩的变形系数也有所区别，一般来说，材料热胀冷缩的系统主要看材料的线膨胀系数（αl），αl愈大，则钢结构在焊接之后的变形愈加明显。

钢框架结构焊接变形分析与控制方法研究关键词：钢结构；焊接变形；控制方法焊接对钢结构来说是一把双刃剑，它成就了钢结构建设的高速度，但是钢结构在焊接时产生的变形问题，也会极大地影响钢结构的施工质量。

钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的，但可以通过合理的施工措施来予以控制。

1.变形的种类钢结构经过焊接加工后，都会发生一定的形状改变，这就是焊接变形。

钢结构焊接变形的几种基本形式主要有以下几种：①线性变形1）纵向变形：是焊缝纵向收缩引起的；2）横向变形：是焊缝横向收缩引起的。

②角变形贴角焊缝上层焊量大，收缩量也大，因此角变形主要是焊缝在其高度方向横向收缩不均匀引起的。

③弯曲变形对丁字型截面，焊缝收缩对重心有偏心距，因而使截面向上弯曲，所以弯曲变形是偏心焊缝的纵向收缩引起的。

④扭转变形钢结构焊接过程中，有些特殊的结构形式会出现波浪线型或螺线型变形即为扭转变形，其成因较为复杂。

2．接变形的成因焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热，以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用，通过力、温度和组织等因素，从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形。

①结构刚度刚度就是结构抵抗拉伸和弯曲变形的能力，它主要取决于结构的截面形状及其尺寸大小。

如桁架的纵向变形，主要取决于横截面面积和弦杆截面的尺寸；再如工字型、丁字型或其它形状截面的弯曲变形，主要取决于截面的抗弯刚度。

②焊缝位置和数量在钢结构刚性不大时，焊缝在结构中对称布置，施焊程序合理，则只产生线性缩短；当焊缝布置不对称时，则还会产生弯曲变形；焊缝截面重心与接头截面重心在同一位置上时，只要施焊程序合理，则只产生线性缩短；当焊缝截面重心偏离接头截面重心时，则还会产生角变形。

③焊接工艺焊接电流大，焊条直径粗，焊接速度慢，都会造成焊接变形大；自动焊接的变形较小，但焊接厚钢板时，自动焊比手工焊的焊接变形稍大；多层焊时，第一层焊缝收缩量最大，第二、三层焊缝的收缩量则分别为第一层的20%和5%～10%，层数越多焊接变形也越大；断续焊缝比连续焊缝的收缩量小；对接焊缝的横向收缩比纵向收缩大2倍～4倍；焊接次序不当或未先焊好分部构件，然后总拼装焊接，都易产生较大的焊接变形。

钢结构梁柱拼接与变形控制钢结构梁柱是建筑领域中常用的结构形式之一，它具有高强度、高刚度和轻质化等优点，在大跨度建筑和高层建筑中得到广泛应用。

然而，在梁柱的拼接和使用过程中，由于外力作用和材料特性等因素，常常会出现一定程度的变形。

本文将重点探讨钢结构梁柱的拼接方式及变形控制方法。

一、钢结构梁柱的拼接方式1. 焊接拼接：焊接是常见的钢结构梁柱拼接方式。

通过焊接可以实现梁柱的连接，提高整体刚度和强度。

常用的焊接方法包括电弧焊接、气体保护焊接和激光焊接等。

焊接拼接的优点是连接牢固、刚性好，但也存在焊缝应力集中和变形较大的问题。

2. 螺栓连接：螺栓连接是另一种常用的梁柱拼接方式。

通过螺栓将梁柱连接在一起，形成整体结构。

螺栓连接具有安装方便、拆卸方便的优点，可以有效减小焊接变形。

同时，螺栓连接还可以实现梁柱的调整和拆卸，方便后期维护和改造。

二、钢结构梁柱的变形控制方法1. 设计优化：在钢结构梁柱的设计过程中，可以通过减小截面尺寸、增加材料厚度等方式来控制变形。

同时，合理设置支撑和剪力墙等结构元素，可以有效减小整体变形。

2. 刚度加强：钢结构梁柱的刚度对变形控制非常重要。

可以通过增加梁柱的截面尺寸、加强梁柱连接处的刚性节点等方式来提高整体刚度。

此外，还可以采用加筋板、加强筋等加固措施来增加梁柱的刚度。

3. 支撑和约束：在钢结构梁柱的安装和使用过程中，设置支撑和约束是一种常用的变形控制方法。

通过设置临时支撑和约束，可以有效限制梁柱的变形，保持结构的稳定性。

4. 预应力控制：预应力技术是一种较为先进的变形控制方法。

通过施加一定的预应力，可以使梁柱在荷载作用下产生一定的压应力，从而减小变形。

预应力技术需要精确计算预应力的大小和施加位置，以确保其效果。

三、结语钢结构梁柱的拼接与变形控制是钢结构工程中的重要问题。

通过合理选择拼接方式、设计优化、刚度加强和支撑约束等措施，可以有效控制梁柱的变形，提高结构的稳定性和安全性。

《大跨结构钢箱梁焊接变形预测与控制的应用研究》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断发展，大跨度钢结构桥梁已成为现代城市交通的重要组成部分。

钢箱梁作为大跨度钢结构桥梁的主要承重构件，其焊接质量直接影响到整个桥梁的稳定性和使用寿命。

然而，在钢箱梁的焊接过程中，由于热应力和其他因素的影响，往往会出现焊接变形问题，这将对桥梁的施工质量产生严重影响。

因此，研究大跨结构钢箱梁焊接变形的预测与控制方法具有重要的理论价值和实践意义。

二、大跨结构钢箱梁焊接变形问题现状及研究意义钢箱梁焊接变形是钢箱梁制作过程中的一个重要问题。

由于焊接过程中产生的热应力和机械应力，钢箱梁在焊接后往往会出现不同程度的变形。

这种变形不仅会影响钢箱梁的美观性，更会对其结构安全性和使用寿命产生严重影响。

因此，对大跨结构钢箱梁焊接变形的预测与控制方法进行研究，有助于提高钢箱梁的施工质量，保证其结构安全性和使用寿命，具有重要的现实意义。

三、焊接变形预测方法研究针对大跨结构钢箱梁的焊接变形问题，首先需要对其进行准确的预测。

目前，常用的焊接变形预测方法包括经验公式法、有限元分析法等。

经验公式法主要是根据过去的经验和数据，通过建立经验公式来预测焊接变形。

然而，这种方法受限于经验数据的准确性和完整性，预测结果可能存在较大误差。

有限元分析法则是通过建立钢箱梁的有限元模型，模拟焊接过程中的热应力和机械应力，从而预测焊接变形。

这种方法具有较高的准确性，但需要较为复杂的建模和计算过程。

四、焊接变形控制方法研究在预测出钢箱梁的焊接变形后，需要采取有效的控制措施来减小或消除这种变形。

常用的焊接变形控制方法包括预变形法、刚度法、温度场控制法等。

预变形法是通过在焊接前对钢箱梁进行预处理，使其产生与预期焊接变形相反的预变形，从而在焊接后相互抵消，达到减小或消除变形的目的。

刚度法则是通过增加钢箱梁的刚度，减小其在焊接过程中的变形。

温度场控制法则是通过控制焊接过程中的温度场，减小热应力的产生，从而减小焊接变形。

2）选用有经验、经考核合格的焊工。
3）对接接头、“T”形接头、“十”字接头等对接焊风化及对接和角接组合焊缝，应在焊缝的两端设置引弧和引出板，其材质和坡口形式应与焊件相同。引弧和引出的焊缝长度，埋弧焊应按大于50mm，手工电弧焊及气体保护焊应大于20mm。焊接完毕，应采用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，不得用锤击落。
6）波浪变形，薄钢板容易产生。
7）焊接工艺不当，如焊接电流大、焊条直径粗、焊接速度满等，会引起焊接变形大。
8）焊接次序不当，如未先焊接好分布件后然后总拼焊接，容易产生较大的焊接变形。
3．预防措施
1）施工单位应根据不同钢材、焊接材料、焊后热处理等，以《建筑钢结构焊接规范》和《钢制压力容器焊接工艺评定》的规定评定焊接工艺。
4）焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自由施焊及在焊道外的母材上引弧。
4.处理方法
1）检查变形原因，及时调整焊接工艺和更换不合格焊工。
2）采用反变形法，如焊钢板时将对焊接缝处垫高以抵消角变形。
3）对变形构件须进行矫正，矫正方法有机械矫正法、火焰矫正法或混合矫正法。
工程质量通病分析
(钢结构工程钢结构焊接变形)
1．存在现象
焊接变形包括纵向、横向、角变形、弯曲、扭转和波浪等变形。2．分析原因
1）纵向变形，是焊缝纵向收缩应力引起的。
2）横向变形，是焊逢横向收缩引起的。
3）角变形，是焊缝在高度方向横向不均匀收缩引起的。
4）弯曲变形，是偏心焊缝的纵向收缩引起的。
5）扭转变形，是焊缝纵向收缩不均匀引起的。

初探钢结构制作中的焊接变形控制裴平义 江苏省工业设备安装集团有限公司摘 要：本文主要论述焊接变形的影响因素与减小焊接变形的措施，基本了解焊接变形的原因及变形的种类，针对焊接变形的原因和控制措施等方面做了重点探讨，为有效防止和减少焊接变形所带来的危害，具有一定的指导意义。

关键词：钢结构；焊接施工；变形控制1 引言钢结构已广泛应用于各种高层建筑中，同时，建筑工程的需求也推动了钢结构的施工工艺需要不断完善和进步。

钢结构主要是指由钢板、热轧型钢、和钢管等构件组合而成的结构。

这些构件在制作过程离不开焊接，焊接必然产生一定量的焊接变形，焊接变形的控制与矫正非常重要。

2 问题的提出通常，钢材的焊接通常采用熔化焊方法，是在接头处局部加热，使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属，形成熔池，随后冷却凝固成固态金属，使原来分开的钢材连接成整体。

由于焊接加热，融合线以外的母材产生膨胀，接着冷却，熔池金属和熔合线附近母材产生收缩，因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行，膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形。

这样，在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来。

焊接残余变形是影响结构设计完整性、制造工艺合理性和结构使用可靠性的关键因素。

3 钢结构焊接变形的类型焊接变形可分为线性缩短、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形失稳变形等。

3.1 线性缩短是指焊件收缩引起的长度缩短和宽度变窄的变形，分为纵向缩短和横向缩短。

3.2 角变形是由于焊缝截面形状在厚度方向上不对称所引起的，在厚度方向上产生的变形。

3.3 波浪变形大面积薄板拼焊时，在内应力作用下产生失稳而使板面产生翘曲成为波浪形变形。

3.4 扭曲变形焊后构件的角变形沿构件纵轴方向数值不同及构件翼缘与腹板的纵向收缩不一致，综合而形成的变形形态。

扭曲变形一旦产生则难以矫正。

主要由于装配质量不好，工件搁置不正，焊接顺序和方向安排不当造成的，特别要引起注意。

构件和结构的变形使其外形不符合设计图纸和验收要求不仅影响最后装配工序的正常进行，而且还有可能降低结构的承载能力。

焊， 每条焊缝 分 两层焊完 。
明，发生垂直挠曲变形和侧挠主要是 由于焊接装配 时工件摆放不平整 ， 焊接方向不合理等原因造成的。 如果能有针对性地注意， 提高焊接装配质量 ， 采用合 理焊接方 向和焊接顺序，挠曲变形是完全可以控制
在规 定范 围 内。
３ 角变形 ． ２
角变形是焊缝横向收缩 变形在厚度方 向上的不
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黑 龙
江 石 油
化
工
２０ 年 第 ｌ 卷 ０２ ３
大 型 工 字钢 的焊 接 变 形 及 防止 措 施 的探 讨
王 振 南
（ 大庆石油化工总厂科 大庆 １ ３ １ ６ ７ ¨
摘要 对焊 接大型工字钢易产生超标弯 曲变形和角变形 的问题进行 了理论分析 ， 并提 出了防止变形 的工 艺措施 ：提 出的采用活动式立筋板焊接操作工艺不仅可 以防止焊接变形 ， 而且 明显提高工效
即焊在翼板上。因为 工字钢焊接完成后还要切割去
板所发生转动 ， 同时加强腹板 的刚度 ； 立筋板的作用
在于阻止 翼板发 生角变 形 。
立箭板
除并修磨 ， 增加了工序和工作量， 所以这种工艺措施
并不实用。为避免上述缺点 ， 可采用活动立筋板 ， 筋 板两边卡在翼板上， 中间用楔铁打紧的方法 。 这样在
３１ 挠 曲变 形 ．
难度 ， 该文就控制大型工字钢结构焊接变形问题进性
探讨 。
２ 试验
取一长 ８ ｍ工字钢 ， 截面尺寸见图 １ 。为防止角 变形 ，在工字钢上每隔 ５０ ６０ ｍ加一 块三角筋 ０ —０ ｍ 板。工字钢材质为 Ｑ ３ Ｂ 焊接方法为埋弧 自动焊 ， ２５ ，
焊接 材料 采用 ． Ｈ０Ｍｎ ０ ｍｍ ８ Ａ焊 丝 ，焊剂 Ｈ４ １ Ｊ３

浅谈钢结构工程施工中钢梁变形控制和矫正结合实例工程青龙坞流云展演大厅施工中主钢梁过大变形问题，具体从设计、下料、施工等各个环节对其问题进行了探讨，并提出相应的防变形和矫正技术措施，希望对今后类似项目的设计具有一定的指导意义。

标签：钢结构施工方案；钢梁变形；分析原因；加固方案近几年来，随着科学技术的迅速发展，钢结构由于较混凝土结构具有自重轻、施工周期短、整体刚度好、强度高等良好的性能，在工业及民用建筑中的实际应用越来越广泛。

然而钢结构带来的许多实际问题也随之产生，同时对钢结构施工单位技术人员也是一种挑战。

1、工程概况浙江省杭州市桐庐县流云项目---青龙坞展演大厅为钢结构框架结构，屋面分为多块区域且高度不一，斜屋面与平屋面交替连接，柱顶平均高度为6m，柱距宽度平均为10m，跨度为20m。

设计时钢屋架均采用普通焊接工字钢梁与钢柱刚接，局部按照平面井字型排布，工字钢梁之间均刚性连接。

设计中按最不利受力工况计算，最长钢梁长度为15米，跨中扰度为27m（包含上人屋面荷载）。

而设计人员在考察施工现场时发现，施工单位人员仅在安装完工字钢梁和次梁之后，跨中扰度变形就已经达到30mm，如果再加载上人屋面荷载，钢梁变形将大大超过设计要求，所以设计人员，马上对其变形过大问题进行原因分析和矫正控制，使其达到安装范围误差内，方可进行下一部工序。

2、原因分析钢结构施工中造成大跨度钢梁扰度过大的原因很多，设计人员通过对施工现场的实际调查，发现导致钢梁变形异常原因如下：2.1施工过程中未做好设置临时支撑等设施的搭建临时支柱不仅仅是大跨度钢结构施工过程中的有效应用的主要设施，也是实现基于结构承载力为主的相应的受力性能的有效分析，进而将结构的受力状态及相应的临时支承点问题进行分析，从而实现基于构件完整性与安全性的有效分析。

在钢结构未形成空间整体受力体系时，结构在其平面外的稳定性很差，若没有设置临时支撑设施，将会导致结构平面外的整体倾覆和变形；或者平面内由于钢梁跨度过大，平面内也会出现过大变形。