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钢结构加工成型中出现变形原因及处理方法

出现变形的原因

(1)复杂钢结构加工中出现的变形，主要有热变形、冷变形或相互关联的构件不能组装成一体。

(2)热变形常是因焊接工艺不当造成的；冷变形是体积大、刚性差产生的；相互关联构件无法组装成一体，与放样划线不准、组装顺序错误或变形有关。

减少焊接热变形的操作方法

(1)夹具固定法：用刚性很大的夹具夹紧组合焊件，用强制力控制变形，然后进行焊接，钢结构搭建，这种方法称夹具固定法。

焊接时焊件内部产生的膨胀力和收缩力，兴平钢结构，被夹具的作用力所限制，可明显地减少变形。但此种方法焊件内部存在较大的内应力，对要求焊件内应力较小的构件，不宜采用此法。

(2)反变形法：构件在焊接前，应根据被焊金属构件情况判断。在焊后冷却时，发生变形的方向和收缩量，将焊件预先向相反方向弯曲或斜置，焊接后由于本身收缩变形，恰好恢复到预定的形状位置。即可达到防止焊接变形与减少焊接应力的目的。

(3)采用定位控制法：构件在焊接前，钢结构设计，用许多焊点将焊接部位或四周定位，还可在焊缝两侧压以重物，这种方法称定位控制法。

(4)焊接顺序法：正确安排焊接顺序，是防止焊接变形的有效方法。焊接变形的规律是*壹道焊缝引起的变形大，每道焊缝引起的变形量，一般不能相互抵消，较后的变形方向，总和先焊的焊缝引起的变形方向相一致。

地脚螺栓的测量控制

根据《钢结构工程施工质量验收规范》柱子定位轴线的允许偏差为1mm，地脚镙栓的埋设正确与否是钢结构吊装过程中的一个重要环节，包括地脚镙栓的安装就位、浇筑混凝土过程中与混凝土凝固后偏差的测量。

1）安装地脚镙栓前，在地脚镙栓的钢板上刻画'十'字中心线；

2）钢筋绑扎完成后，在钢筋上准确投测地脚镙栓理论'十'字中心线；

3）地脚镙栓附近利用高程控制网引测高程点；

4）用钢筋上的中心线安装地脚镙栓；

5）地脚镙栓中心线方向上架设2台经纬仪，准确指挥地脚镙栓的安装就位；利用水平仪指挥调整地脚镙栓的高度；

6）重复上述2条的过程，直至地脚镙栓的平面位置及高程都达到规范要求为止。

钢柱测量校正

1、经纬仪校正法

测量校正时，用两台经纬仪分别架设在钢柱纵横轴附近，但偏离的角度不应大于15度。离柱的距离约为1.5倍柱长。校正时先瞄准柱子下部的控制线，经纬仪照准部固定后，再仰视柱**部控制线；如果重合，则表示这个柱子在这个方向上就是竖直的，如果不重合，应进行调整，直到相互垂直的两个方向都符合要求为止。首根钢柱就位时除了要校正垂直度外，还要对柱底的标高进行调整，通过调整柱底的螺母对首根柱的高程进行调整，保证钢梁的准确就位。

用缆风绳校正钢柱时，在松开缆风绳时，柱子能保持“0”位移状态，才能算校正完毕。如果缆风绳的力量很大，柱子就有很大的安装内力，松开缆风绳。柱子的位置就会发生变化，这样也会使结构产生较大的变化，此时不能算校正完毕。

2、空间后方交会技术

由于施工现场条件的限制，在作业层施工作业时，可能会出现以下问题：现场控制点无法通视，已知点上无法架设仪器，视线较长时间遮挡，为解决以上问题采用空间后方交会技术，把全站仪架设在通视良好的位置，利用“后方交会法”交会出仪器中心坐标，然后利用坐标数据进行放样。

钢梁安装测控

当钢柱校测完毕后，下一道工序吊装钢梁。在安装主梁前，根据焊接收缩量预留焊接变形值，预留的变形值应作书面记录。如果柱子安装时垂直度达到了，那就在安装和校正钢梁时，再把柱子撑开，留出接头焊接收缩量，这时柱子产生的内力，在焊接完成和收缩后也就自动消失。

梁和钢柱之间用高强螺栓连接，由于柱与柱之间的主梁截面大、刚度也大，在安装柱和柱之间的主梁时，将会影响钢柱的垂直度，因此需要进一步对柱子进行跟踪校正；对主梁联系的隔跨甚至隔两跨以上的柱子也要一起监测，只有采取这样的措施，柱子的安装质量才有保证。

当高强螺栓紧固完成后，对这一片区的钢柱再次进行整体观测，并做好记录，根据记录的偏差值大小及偏差方向，决定对焊前偏差是否还需要进行局部尺寸调整以及确定焊接顺序、焊接方向、焊接收缩的倾斜预留量，然后交付焊接班组进行施焊。

高强螺栓终拧之后，下一道工序焊接，焊接时焊接缝将会收缩。因此在焊接完成以后必须再一次对该片区的钢柱、钢梁再次复测，并做好记录，校测后所记录的测量数据，进行整理，作为下一层钢柱吊装校正及焊接的预控数据。

目前从事钢结构产业的企业数量相当多，而且逐年增加，企业规模、产品、服务质量不尽相同。总体来说建筑钢结构企业分为五种类型：

【1】钢结构制造企业：也是数量多的一类，这类建筑企业能提供完备的钢结构体系的企业，特点是：企业本身可以提供相当完整的设计咨询体系，并且拥有该体系的核心技术；具备核心技术或关键建筑材料的加工制造能力；拥有若干长期合作的建筑商或承建商。这类企业本身就可以从设计、制造、安装及完整的结构与配件系统为客户提供服务，是目前国际上较典型的企业运营方式，钢结构工程，也是国内较具前瞻性的企业。

【2】钢结构安装企业：严格来说钢结构安装企业就是以前人们常说的安装队。这类企业为客户提供主体结构安装的同时，以采购的方式采购维护系统等其他建筑材料。

【3】钢结构施工企业：钢结构施工企业作为建筑行业的子行业，从产品角度看，它是建筑工程施工构件的供应商，交易对象大部分为施工总承包商。从交易方式看，由于施工总承包商的交易方式为项目管理方式，是以完成一项任务或工程为较终目的的，交易过程完全不同于产品制造型企业，销售收入的确认、资金的周转完全受总承包商的控制。

【4】建筑材料企业：单纯提供建筑材料。钢结构建筑体系的建筑材料主要是指主体结构材料(钢梁、钢柱)与围护结构材料（如彩钢板）。目前提供主体结构材料的企业占这个行业的大多数。我国生产围护结材料的企业主要分布在浙江，江苏地区。                            

【5】钢结构贸易企业：为客户提供建筑体系设计咨询，以采购的方式采购所有的材料，通过合作方式选择钢结构安装公司，从而实现为客户提供建筑体系的服务。