建筑钢结构工程技术1.2钢结构常见变形.pptxVIP

建筑钢结构工程技术1.2钢结构常见变形

目录

钢结构变形概述

钢结构常见变形类型

变形检测方法与技术

矫正方法与措施

预防措施与加固方案

工程实例分析与讨论

钢结构变形概述

01

01

02

钢结构在荷载作用下，其形状和尺寸发生变化的现象称为变形。

根据变形的性质和特点，钢结构变形可分为弹性变形、塑性变形和失稳变形三类。

变形定义

变形分类

钢结构变形的原因主要包括荷载作用、温度变化、材料缺陷、施工误差等。

变形原因

钢结构变形会导致结构刚度降低、承载力下降、稳定性丧失等严重后果，甚至引发安全事故。

变形危害

为减少钢结构变形，应采取合理的结构形式、选用优质材料、严格控制施工质量、加强维护与保养等措施。

预防钢结构变形对于保障结构安全、提高使用性能具有重要意义，是钢结构工程技术领域的重要研究方向。

重要性

预防措施

钢结构常见变形类型

02

01

弯曲变形的定义

当钢结构受到垂直于轴线的外力作用时，轴线由直线变成曲线，构件产生弯曲变形。

02

弯曲变形的特点

弯曲变形后，钢结构的轴线变为曲线，构件产生挠度和转角。

03

弯曲变形的影响

弯曲变形会导致钢结构产生附加应力，降低结构的承载能力和稳定性。

01

02

03

当钢结构受到扭矩作用时，横截面绕轴线发生相对转动，构件产生扭曲变形。

扭曲变形的定义

扭曲变形后，钢结构的横截面不再保持平面，而是发生翘曲。

扭曲变形的特点

扭曲变形会导致钢结构产生附加应力，降低结构的承载能力和稳定性。

扭曲变形的影响

剪切变形的定义

当钢结构受到一对大小相等、方向相反、作用线相距很近的横向外力作用时，横截面沿外力作用方向发生相对错动，构件产生剪切变形。

剪切变形的特点

剪切变形后，钢结构的横截面沿外力作用方向发生错动。

剪切变形的影响

剪切变形会导致钢结构产生附加应力，降低结构的承载能力和稳定性。

压缩变形的特点

压缩变形后，钢结构的长度减小，横截面面积增大。

压缩变形的定义

当钢结构受到轴向压力作用时，构件沿轴线方向缩短，产生压缩变形。

压缩变形的影响

压缩变形会导致钢结构产生附加应力，降低结构的承载能力和稳定性。同时，对于受压构件，还可能发生失稳现象，导致结构整体破坏。

变形检测方法与技术

03

通过肉眼或辅助工具观察钢结构表面变形情况，如使用放大镜、直尺等。

目视检测

接触式测量

摄影测量

利用测量工具与钢结构表面接触，直接测量变形量，如使用游标卡尺、千分尺等。

通过拍摄照片，利用图像处理技术提取变形信息，适用于大型结构和复杂变形情况。

03

02

01

03

超声波检测技术

利用超声波在钢结构中的传播特性，检测结构内部变形和缺陷情况。

01

激光扫描技术

利用激光扫描仪获取钢结构表面的三维坐标数据，通过对比分析得出变形情况。

02

结构光三维测量技术

投射特定模式的光栅或条纹到钢结构表面，通过拍摄变形后的光栅或条纹图像，解析出三维变形信息。

某大型厂房钢结构在遭受地震后，采用超声波检测技术对结构进行全面检测，准确评估了地震对结构造成的影响，为后续的修复和加固工作提供了重要依据。

某高层钢结构建筑在施工过程中，采用激光扫描技术对主体结构进行定期变形监测，确保施工质量和安全。

某桥梁钢结构在运营过程中，利用结构光三维测量技术对桥面进行变形检测，及时发现并处理了局部变形问题，保障了桥梁的安全运行。

矫正方法与措施

04

利用拉伸机对变形部位施加拉伸力，消除压缩变形。

拉伸法

使用弯曲机或千斤顶等工具，对变形部位施加弯曲力矩，使其恢复平直。

弯曲法

利用压力机或千斤顶等工具，对变形部位施加压力，使其恢复原有形状。

顶压法

在变形部位进行点状加热，利用热胀冷缩原理使金属收缩。

点状加热法

沿变形部位的线条进行加热，通过控制加热温度和范围达到矫正目的。

线状加热法

在变形部位划出一个三角形区域进行加热，使金属收缩并恢复平直。

三角形加热法

利用高能激光束对变形部位进行局部加热，使金属快速收缩并恢复平直。

激光矫正法

通过电磁场的作用力对变形部位进行矫正，适用于一些特殊形状和材料的钢结构。

电磁矫正法

利用爆炸产生的冲击波对变形部位进行矫正，适用于大型和复杂的钢结构工程。

爆炸矫正法

预防措施与加固方案

05

通过合理的结构布局和构件设计，减少应力集中和变形可能性。

优化结构设计

根据工程需求和荷载条件，选用高强度、低合金等优质钢材。

选择适当材料

针对不同气候条件，采取相应的温度伸缩缝、支座等设计措施。

考虑温度影响

1

2

3

确保钢材、焊接材料等符合设计要求和国家标准。

严格控制材料质量

采用合理的焊接顺序、预热和后热等工艺措施，减少焊接变形。

采用先进施工工艺

对施工过程进行全面监控，确保施工质量符合设计要求。

加强施工监管

在钢结构表面粘贴钢板，提高结构承载力和刚度。

粘贴钢板加固