防止钢结构脆性断裂的措施

2019-09-05 09:18 陕西钢结构 华邦钢结构

　　钢结构设计是以钢材的屈服强度作为静力强度的设计依据，它避免不了结构的脆性断裂。随着现代钢结构的发展以及高强钢材的大量采用，防止其脆性断裂已显得十分重要。防止钢结构脆性断裂的措施可以从以下几方面入手：

　　一、合理选择钢材

　　钢材的选用原则是既能保证结构安全可靠，也要经济合理，节约钢材。具体而言，需要考虑到结构的重要性、荷载特征、连接方法和工作环境，尤其是在低温下承受动载的重要的焊接结构。应该选择韧性高的材料与焊条。另外，改进冶炼方法，提高钢材断裂韧性，也是减少脆断的有效途径。

　　二、合理设计

　　合理设计需要在考虑材料的断裂韧性水平、荷载特征、最低工作温度、应力集中等因素后，再选择合理的结构形式，尤其是合理的构造细节十分重要。设计时应力求使缺陷引起的应力集中减少到最低限度，尽量保证结构的几何连续性与刚度的连贯性。比如，把结构设计为超静定结构并且采用多路径传力可减少脆性断裂的危险;接头或节点的承载力设计应该比其相连的杆件强20%-50%;构件断面在满足强度与稳定的前提下需要尽量宽而薄。增加构件厚度将增加脆断的危机，尤其是设计焊接结构需要避免重叠交叉与焊缝集中。

　　三、合理制作与安装

　　钢结构制作的冷热加工容易使钢材硬化变脆，焊接尤其是易产生裂纹、类裂纹缺陷以及焊接残余应力。就安装而言，不合理的工艺容易造成装配残余应力和其他缺陷。因此制定合理的制作安装工艺并且以减少缺陷和残余应力为目标是非常重要的。

　　四、合理使用与维修措施

　　钢结构在使用时应力求满足设计规定的用途、荷载与环境，不能随意变更。此外，还需要建立必要的维修措施，监视缺陷或损坏情况，以防患于未然。

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