摘要：鋼結構以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜結合工作實際情況，對鋼結構產生裂紋的成因進行了詳細闡述，并針對成因給予了防范措施的建議。

　　關鍵字：鋼結構,防治措施,熱裂紋,冷裂紋

　　引言

　　鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構，是主要的建筑結構類型之一。鋼結構是現代建筑工程中較普通的結構形式之一。鋼結構是由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結構。在現階段，鋼結構在各項工程建設中的應用極為廣泛，如鋼橋、鋼廠房、鋼閘門、各種大型管道容器、高層建筑和塔軌機構等。近年來，鋼結構裂紋的產生不斷引起廣大專家學者以及工程施工人員的關注，因其直接危害了鋼結構的安全，對建筑本身以及居民財產設備等構成了安全隱患，因此，研究鋼結構裂紋產生的原因，積極努力對鋼結構裂紋的出現進行防范是很有必要的。

　　1、 鋼結構裂紋產生的成因分析

　　1.1鋼結構冷裂紋

　　鋼結構中冷裂主要是因為焊縫在冷卻的時候溫度降低到馬氏體轉變的溫度之內(300— 200℃以下)而發生的，冷裂紋一般可以在焊接后直接出現，也有可能會在焊接后的某一段時間內出現， 所以也被叫做延遲裂紋。其產生的主要條件是焊接接頭形成淬硬組織，以及擴散氫的存在和濃集，也包括存在著較大的焊接拉伸應力等主要方面。

　　1. 2鋼結構熱裂紋

　　鋼結構的熱裂紋主要是在因為高溫所產生出的裂紋， 所以又被叫做高溫裂紋或者是結晶裂紋，熱裂紋一般情況下產生于焊縫的內部，但也存在出現于熱影響區的可能，主要裂紋形式包括縱向裂紋與橫向裂紋以及根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區裂紋等。熱裂紋產生的主要原因是因為焊接熔池在結晶過程出現的偏析現象，導致低熔點共晶與雜質在結晶過程中出現液態間層形式導致形成偏析，并且凝固以后強度也比較低，當焊接應力處于足夠大的時候，就會將液態間層或者剛凝固不久的固態金屬拉開從而形成裂紋。鋼結構熱裂紋的形成是冶金因素與力學因素一起產生的結果

　　2、鋼結構裂紋防范措施

　　2.1 設計合理的焊縫與組焊工藝

　　如果多個構件需要進行連接的時候，盡力做到對稱布置，同時要設置尺寸適當的焊縫，焊縫不應該太大從而避免焊縫的集中或出現三向相交的情況。要合力設置焊縫的位置，從而方便進行焊接的操作，以防仰焊等情況出現。同時也應該采用科學合理的施焊次序，從而做到有效避免焊接殘余應力，減少焊接過程中可能出現的變形，以達到降低約束應力的作用，有效減少焊接階段出現的裂紋。在進行焊接的時候應盡量讓焊縫進行自由的收縮。在進行焊接的時候，應該先焊接收縮量大一些的焊縫和作業過程中受力大一些的焊縫。。

　　在進行鋼結構焊接之前，還要做一些準備工作，比如要對焊接坡口以及其周圍的區域使用氧-乙炔火焰使其加熱到100～150℃左右，同時要精確保證使其加熱溫度控制在規定的范圍之間。當焊接工藝完成之后，可以使用石棉對其進行保溫緩冷，以使焊件可以降低冷卻的速度，從而達到延長冷卻時間的目的，這樣可以使氫達到充分逸出，降低殘余應力、以達到降低材料淬硬性的目的。

　　2.1 將焊材進行妥善保管

　　在施工過程中。所使用的全部焊條應該在整個使用過程中使其處在保溫箱內并且按照所要求的溫度以及時間進行加熱保溫。在現場使用的專用焊條必須放置于保溫專用設備內，以便做到隨用隨取。

　　對低氫型手工電弧焊條原則上使用前都需進行烘焙，烘焙的標準可以參照下表進行。

　　2.3采取正確的安裝方式

　　鋼結構安裝進行施工之前應對鋼結構材料的品種、規格、性能進行檢查，各項指標應符合現行國家標準和設計要求。檢查焊接材料的質量合格證明文件、檢驗報告及中文標志等。對重要鋼結構采用的焊接材料等應進行抽樣復驗。

　　在進行鋼結構安裝的時候，應該盡力避免因強力組裝而引起的外加應力與焊接殘余應力共同作用，對鋼結構的焊縫產生威脅。科學合理的對鋼結構進行安裝，可以有效的預防鋼結構裂縫的出現。

　　2.4改善鋼結構施工現場條件

　　保證包括焊接安裝過程在內的施工條件，選擇天氣較好的條件下進行施工，以防止因為不良災害天氣對鋼結構安裝之初的穩定安全進行影響。

　　2.5對鋼結構焊接后進行必要的熱處理

　　鋼結構焊接后應該進行必要的熱處理，以防止因為焊接區域的迅速冷卻而出現裂紋，在焊縫兩側100mm 寬，加熱至200℃，消氫和消除應力1h, 后用石棉等保溫緩冷。

　　2.6 提高民用鋼結構安裝人員的專業素質

　　加強對鋼結構安裝專業人才的培養，提高整個行業從業人員的業務能力和綜合素質，培養出具備焊接安裝甚至精通的專業人才。所有生產工人都要進行上崗前培訓，取得相應資質的上崗證書，做到持證上崗。尤其是焊工、起重工、塔吊操作工、塔吊指揮工等特殊工種。隨著社會的不斷進步，鋼結構安領域新知識新材料新方法也在不斷的更新換代。要進行鋼結構的裂紋的有效預防，就要首先提高技術安裝人員的業務水平，有效避免因為施工水平等造成的鋼結構裂縫。

　　3.小結

　　對于鋼結構裂縫產生的原因主要是跟包括焊接為主的工藝程序有關，所以在分析鋼結構產生裂縫的原因后，對其針對性的進行防護，以防為主，主要還是針對焊接過程的程序進行分解防護，同時輔助其他措施，才能對鋼結構裂縫的產生進行有效的防護。

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