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洁净厂房的设计与施工-洁净厂房更衣柜-洁净厂房建筑构造

2014 年 7 月 3 日 上午 7:03

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有一定的塑性,拉力 ! 就仅由受压的弹性区承担。两侧受压区应力由原来受压逐渐变为受拉,最后应力也达到屈服点 “!,这时全截面应力都达到 “! (图 “# $# %&)。由于焊接应力自相平衡,故受拉区应力面积 #’ (实际为总残余拉力)必然和受压区应力面积#( (总残余压力)相等,即 #’ ) #( ) $%”!。则构件全截面达到屈服点 “!时所承受的外力 !! ) #( *

(& + $)%”! ) &%”!。而 &%”!即是无焊接应力且无应力集中现象的轴心受拉构件,当全截面上的应力达到 “!时所承受的外力。由此可知,有焊接应力构件的承载能力和无焊接应力者完全相同,

即焊接应力不影响结构的强度。

(,)对结构刚度的影响

构件上的焊接应力会降低结构的刚度。仍以图 “# $# % 为例,由于截面的 $% 部分的拉应力已

达 “!

,这部分的刚度为零,则具有图 “# $# %- 所示残余应力的拉杆的抗拉刚度为(& + $)%’,而无残

图 “# $# ./ 三向交叉焊缝

的残余应力

余应力的相同截面的拉杆的抗拉刚度为 &%’,显然 &%’ 0(& + $)%’,即有

焊接残余应力的杆件的抗拉刚度降低了,在外力作用下其变形将会较无

残余应力的大,对结构工作不利。残余应力的存在将较大的影响压杆的

稳定性,有关内容将在第 . 章介绍。

(”)对低温冷脆的影响

焊接残余应力对低温冷脆的影响经常是决定性的,必须引起足够的

重视。在厚板和具有严重缺陷的焊缝中,以及在交叉焊缝(图 “# $# .)的

情况下,产生了阻碍塑性变形的三轴拉应力,使裂纹容易发生和发展。

($)对疲劳强度的影响

在焊缝及其附近的主体金属残余拉应力通常达到钢材屈服点,此部

位正是形成和发展疲劳裂纹最为敏感的区域。因此,焊接残余应力对结

构的疲劳强度有明显不利影响。

!” 焊接变形的影响

焊接变形是焊接结构中经常出现的问题。焊接构件出现了变形,就需要花许多工时去矫正。

比较复杂的变形,矫正的工作量可能比焊接的工作量还要大。有时变形太大,甚至无法矫正,变

成废品。

焊接变形不但影响结构的尺寸和外形美观,而且有可能降低结构的承载能力,引起事故。

#” $” #% 减少焊接应力和变形的措施

可通过合理的焊缝设计和焊接工艺措施来控制焊接结构焊接应力和变形。

&” 合理的焊缝设计

(1)合理的选择焊缝的尺寸和形式,在保证结构的承载能力的条件下,设计时应该尽量采用

较小的焊缝尺寸。因为焊缝尺寸大,不但焊接量大,而且焊缝的焊接变形和焊接应力也大。

(,)尽可能能减少不必要的焊缝。在设计焊接结构时,常常采用加劲肋来提高板结构的稳

定性和刚度。但是为了减轻自重采用薄板,不适当地大量采用加劲肋,反而不经济。因为这样做

不但增加了装配和焊接的工作量,而且易引起较大的焊接变形,增加校正工时。

 

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