钢梁在结构中有那些问题存在？

梁是工作于横向弯曲的构件，各种机器及钢结构建筑结构中都包括有梁。特别近几年来，随着科学技术的迅速发展，焊接的梁因可以满足不同使用功能和承载功能的要求而成为钢结构的主要架构模式，广泛应用于工业、民用及国防中。梁的制作结构复杂，刚度大，焊缝数量多，平面交叉焊缝、立体焊缝交叉易引起应力集中，甚至出现三向应力。为防止焊接变形，减小焊接应力，梁的制作对装配焊接工艺和顺序提出了很高要求。
　 一、通用钢梁的截面形式
　根据构件的使用功能和载荷需要，通用钢梁的截面形式主要有工字梁（H形梁、T形梁和箱形梁）。1、工字梁（H形梁）；近几年来，随着科技的迅速发展，焊接的工字钢梁因具有优越的结构形式和良好的力学性能而成为钢结构的主要架构模式，广泛应用于工业及工业厂房和民用建筑中。工字型横梁适用于在弯曲情况下承受载荷，因为这种梁在一定的横截面积下，稳定性好。例如；南京长江大桥的横梁都是采用工字钢梁。2、T形梁；T形梁的制作一般由竖板和横板焊接而成。它一般是由于结构需要而设计制作。3、箱形梁；箱形梁主要由翼缘板、腹板、内部加肋板（主要是横向隔板和纵向加肋板）及外部连接件组成。箱形梁具有强度大，刚性好的显著优点多用于桥梁工程领域。
　 二、钢梁焊接过程中出现的问题及产生的原因
　1、钢梁焊接过程中出现的问题；在梁的焊接过程中实质上是焊件局部加热后又冷却凝固的过程，焊接过程由于产生不均匀的温度场，导致构件应力分布不均匀，产生不均匀的膨胀和收缩变形。尤其是当这些部位的收缩和膨胀受到阻碍时，在梁内就产生残余应力与变形。梁的变形主要有弯曲变形、挠曲变形、角变形和扭曲变形。2、钢梁焊接变形产生的原因；
（1）焊接方法的影响，梁的焊接通常采用焊条电弧焊、CO2气体保护焊、埋孤焊等焊接方法。这些方法中因在焊接时对母材的热输入不同，引起的焊接残佘应力与变形也不同。在这几种焊接方法中，埋弧焊的热输入*大，在焊缝截面相同情况下，埋弧引起的焊接变形*大，焊条电弧焊引起的焊接变形量居中，而CO2气体保护焊引起的焊接变形*小。
（2）焊缝截面积的影响，焊接时，焊缝金属的截面积越大，向母材输入的热量就越多，冷却时引起的收缩变形量就越大。板厚相同时，坡口尺寸越大，焊接变形也越大。
（3）接头形式的影响，焊接工程中，在相同的焊接热输入、相同的焊缝截面积、相同的焊接方法等条件下，不同的接头形式对纵缝、横缝、角缝的变形量不同。单面焊时坡口角度大，板厚方向上上下收缩量差别大，因此易产生角变形。双面焊时随着坡口角度和间隙的减小，角变形也减小。
（4）热输入的影响，钢梁的焊接时，热输入越大，冷却速度越慢，加热的高温范围越大，变形越大。
（5）焊接层数的影响；对于大厚度板梁，有时需要大厚度、大尺寸焊缝，焊接时若将大尺寸焊缝分成几层或多层焊时，每层的焊接热输入可小些，焊接变形也可减小。
（6）焊接顺序的影响；梁的焊接是一个复杂的过程，梁的焊缝布置是一个立体结构的布置，因此先焊哪道焊缝、后焊哪道焊缝对焊接应力与变形影响显著。3、预防焊接变形的措施；
（1）设计方面措施，梁的焊接时的焊缝尺寸直接关系到焊接变形和焊接工作量的大小。焊缝尺寸大，不仅可引起很大的焊接残余应力与变形，也增加了焊接工作量，使焊工疲劳，难以保证焊接质量。因此在保证结构承载能力的前提下，尽可能地减小焊缝尺寸。
（2）工艺方面措施；
1）控制下料质量；下料时应选择材质优良、表面平直的钢板。下料时还要考虑焊接的金属收缩量，留足余量。
2）反变形法；反变形是预先估计梁的变形方向和大小，焊接前采取反方向的变形，焊接后使两种变形互相抵消。
3）刚性固定法；刚性固定法是将构件在焊接前加以固定来限制构件的变形。
4）合理地选择焊接方法和焊接参数；尽可能选用热输入小的焊接方法可以有效地阝一防止焊接变形。
5）选择合理的焊接顺序；合理的焊接顺序可以减小和避免梁的焊接变形。
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