鋼結(jié)構(gòu)箱體柱的應(yīng)力處理是確保結(jié)構(gòu)安全和延長使用壽命的關(guān)鍵步驟。以下是進行鋼結(jié)構(gòu)箱形柱應(yīng)力處理的一般步驟：，，1. 識別應(yīng)力源：需要確定導(dǎo)致應(yīng)力的主要因素，例如風(fēng)荷載、地震作用、溫度變化、材料疲勞等。，，2. 設(shè)計分析：基于應(yīng)力源和預(yù)期的使用條件，進行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析，包括靜力分析和動力分析。這有助于預(yù)測結(jié)構(gòu)在不同工況下的行為。，，3. 選擇合適的材料：根據(jù)應(yīng)力分析的結(jié)果，選擇能夠承受相應(yīng)應(yīng)力的材料。對于高強度鋼或特殊合金鋼，應(yīng)考慮其疲勞性能和耐久性。，，4. 設(shè)計截面尺寸：優(yōu)化截面尺寸以最小化應(yīng)力集中區(qū)域。這通常涉及調(diào)整梁的高度、寬度以及支撐位置。，，5. 施加預(yù)應(yīng)力：在某些情況下，通過施加預(yù)應(yīng)力可以顯著減少結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平。這可以通過使用拉索、預(yù)應(yīng)力鋼筋或其他預(yù)應(yīng)力技術(shù)來實現(xiàn)。，，6. 施工質(zhì)量控制：在施工過程中，確保所有操作符合設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以避免不必要的應(yīng)力集中。，，7. 監(jiān)測和維護：定期對結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測，以確保其持續(xù)處于安全狀態(tài)。必要時進行維護或修復(fù)工作，以應(yīng)對任何潛在的損傷或退化。

以下是一些鋼結(jié)構(gòu)箱形柱應(yīng)力處理的方法：

一、熱處理消應(yīng)力

1. 定位構(gòu)件
   • 首先要對待處理的箱形柱構(gòu)件進行定位，這是進行后續(xù)操作的基礎(chǔ)。
2. 全面熱處理
   • 使用熱處理裝置對構(gòu)件進行全面的熱處理消應(yīng)力操作。例如一種工藝中的設(shè)備包括固定座，固定座內(nèi)通過雙向驅(qū)動機構(gòu)對稱固定連接有兩個側(cè)夾持板，固定座的上端對稱固定連接有兩個電動滑軌，兩個電動滑軌內(nèi)滑塊的上端固定連接有同一個U形立板，U形立板的水平部下端通過往復(fù)機構(gòu)連接有加熱處理頭，U形立板的上端一側(cè)固定安設(shè)有用于驅(qū)動往復(fù)機構(gòu)的驅(qū)動機構(gòu)，U形立板的上端對稱固定連接有兩個供電觸發(fā)機構(gòu)。雙向驅(qū)動機構(gòu)包括雙軸電機等部件，通過這些部件的協(xié)同工作來實現(xiàn)對構(gòu)件的全面熱處理。
3. 翻面處理
   • 對構(gòu)件進行翻面再次進行熱處理消應(yīng)力操作，這樣可以確保構(gòu)件的各個面都能得到應(yīng)力消除處理，保證應(yīng)力消除的全面性和質(zhì)量。
4. 完成應(yīng)力消除
   • 經(jīng)過上述步驟，完成構(gòu)件每個面的應(yīng)力消除操作。

二、振動時效與局部控制加熱相結(jié)合（適用于類似鋼結(jié)構(gòu)柱的參考方法）

1. 振動時效設(shè)備準(zhǔn)備
   • 采用如聚航科技生產(chǎn)的JH - 300A全功能頻譜振動時效設(shè)備，采用頻譜諧波時效技術(shù)，具有噪音低、工藝簡單的特點，并且可在線打印時效曲線。同時要準(zhǔn)備好托架（用20 - 25mm厚鋼板焊接而成，外圍尺寸約1800500400mm）、振動時效設(shè)備專用橡膠墊（用薄鋼板圍框焊接在斜面上固定橡膠墊，框架邊高要低，保證橡膠墊被鋼管壓時鋼管與框架無接觸）、激振器墊塊（內(nèi)弧、外弧各一塊，用厚鋼板制成，以確保偏心塊旋轉(zhuǎn)面與鋼管端面平行，墊塊平面尺寸應(yīng)與激振器固定面相當(dāng)，一面為平面，另一面為柱面；柱面半徑為875mm）等設(shè)備和部件。
2. 鋼管放置與設(shè)備固定
   • 將鋼管放在托架上，保證4個橡膠墊壓縮均勻，鋼管固定端口平面距支架厚板平面10 - 20mm。激振器用C形夾固定在鋼管振動端上方，激振器端面與鋼管端面齊平，設(shè)定偏心距為32%（可以按實際效果在25% - 40%范圍調(diào)節(jié)），加速度傳感器放在激振器下方鋼管內(nèi)。設(shè)備供電為AC220V - 20A，并保證電壓穩(wěn)定，干擾低，運行過程中不允許斷點，放置設(shè)備前應(yīng)首先切斷電源。
3. 振動時效處理
   • 掃頻：得到振動幅值 - 電機轉(zhuǎn)速曲線，轉(zhuǎn)速變化范圍應(yīng)保證觀察到2個振動幅值30m/s2的共振峰F1、F2。
   • 工藝振動：
     • 在最低共振峰F1的亞共振范圍內(nèi)進行工藝振動，連續(xù)振動預(yù)定18min；手動條件下可以每3min調(diào)節(jié)一次轉(zhuǎn)速，以確保工藝在最大振幅下進行，記錄每次調(diào)節(jié)后的振幅與頻率。
     • 在次低共振峰F2的亞共振范圍內(nèi)進行第2次工藝振動，連續(xù)振動12min；手動條件下可以每3min調(diào)節(jié)一次轉(zhuǎn)速，以保證工藝在最大振幅狀況下進行，記錄每次調(diào)節(jié)后的振幅和頻率。
   • 再次掃頻：再次掃頻，獲工藝后的振動幅值 - 電機轉(zhuǎn)速曲線，轉(zhuǎn)速變化范圍應(yīng)保證與第1次掃頻相同。最后打印自動評定結(jié)果、2次掃頻曲線和振幅 - 時間曲線（手動控制時應(yīng)把記錄數(shù)據(jù)填入工藝執(zhí)行報告相應(yīng)欄內(nèi)）。
4. 局部控制加熱
   • 對鋼管局部烘烤釋放應(yīng)力，即構(gòu)件完工后在其焊縫背部或焊縫兩側(cè)進行烘烤。例如利用電加熱板對焊縫加熱到65℃左右，保溫1 - 1.5h，緩慢冷卻，相關(guān)局部烘烤工作將安排在制管階段進行。

三、箱形柱焊接過程中的應(yīng)力控制（從焊接注意事項角度減少焊接應(yīng)力）

1. 電渣焊過程控制
   • 環(huán)節(jié)連續(xù)：為保證電渣焊過程穩(wěn)定和焊接質(zhì)量，應(yīng)使安裝和設(shè)備調(diào)整、引弧造渣、正常焊接及焊縫收尾等五個關(guān)鍵環(huán)節(jié)連續(xù)完成，中間盡量不要停止。
   • 熔嘴孔要求：在箱形梁（柱）組對前，劃線鉆熔嘴孔（φ30mm），并要求上下必需垂直對正。熔嘴長度 = 焊口長度+150mm左右。
   • 熔池檢查：施焊中要注意檢查熔池熔化是否充分，渣量與深度是否合適。渣池深度控制在30 - 40mm為宜，渣池深度靠聽覺也可判斷，渣池深度適中發(fā)出的聲音像煮粥，發(fā)出“咕嘟”聲，觀察焊口外鋼板接觸面燒紅的顏色與寬窄也可判斷內(nèi)部熔合情況，熔合良好的外鋼板燒紅顏色均勻，比焊口稍寬，且寬窄較均勻。當(dāng)需要添加焊劑時，要防止一次加入量太大，要徐徐不斷，少量加入。
   • 電流控制：電渣焊熱量主要取決于電流，如電流過大，熔池沸騰嚴(yán)重，焊縫成形不好，易造成熔合不良等缺陷；而電流小，電渣過程也不穩(wěn)定，也容易產(chǎn)生未熔合、夾渣等缺陷。
   • 電壓影響：電渣焊是一種電阻性負(fù)載，一般來說，焊接電壓高低直接影響焊縫的熔寬（就電渣焊而言即指熔池與渣池的面積），電壓越高，熔寬越大，反之越小。
   • 觀察手段：熔嘴在焊口內(nèi)的對準(zhǔn)中心及施焊中渣池的狀況，可借助小水銀玻璃鏡來觀察。

鋼結(jié)構(gòu)箱體柱熱處理溫度控制

振動時效設(shè)備的操作要點

電渣焊過程中的質(zhì)量監(jiān)控

鋼結(jié)構(gòu)焊接應(yīng)力控制技巧