鋼結構的特點(diǎn)有哪些 鋼結構的材料要求
2023-03-29
鋼結構的特點(diǎn)有哪些
1、材料強度高，自身重量輕。鋼材強度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強度的比值相對較低，因而在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小，自重輕，便于運輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結構。
2、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結構可靠性高。適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結構的實(shí)際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。
3、鋼結構制造安裝機械化程度高。鋼結構構件便于在工廠(chǎng)制造、工地拼裝。工廠(chǎng)機械化制造鋼結構構件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結構是工業(yè)化程度高的一種結構。
4、鋼結構密封性能好，由于焊接結構可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。
5、鋼結構耐熱不耐火，當溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結構適用于熱車(chē)間，但結構表面受150℃左右的熱輻射時(shí)，要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃-400℃時(shí).鋼材強度和彈性模量均顯著(zhù)下降，溫度在600℃左右時(shí)，鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結構必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。
6、鋼結構耐腐蝕性差，特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結構要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結構，需采用“鋅塊陽(yáng)極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節能、綠色環(huán)保，可重復利用。鋼結構建筑拆除幾乎不會(huì )產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。
鋼結構的材料要求
1、強度
鋼材的強度指標由彈性極限σe，屈服極限σy，和抗拉極限σu，設計時(shí)以鋼材的屈服強度為基礎，屈服強度高可以減輕結構的自重，節省鋼材，降低造價(jià)。抗拉強度σu即是鋼材破壞前所能承受的最大應力，此時(shí)的結構因塑性變形很大而失去使用性能，但結構變形大而不垮，應能夠滿(mǎn)足結構抵抗罕遇地震的要求。
2、塑性
鋼材的塑性一般指應力超過(guò)屈服點(diǎn)后，具有顯著(zhù)的塑性變形而不斷裂的性質(zhì)。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長(cháng)率δ和斷面收縮率ψ。
3、冷彎性能
鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產(chǎn)生塑性變形時(shí)對產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實(shí)驗來(lái)檢驗鋼材承受規定彎曲程度的彎曲變形性能。
4、沖擊韌性
鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下，斷裂過(guò)程中吸收機械動(dòng)能的一種能力，是衡量鋼材抵抗沖擊荷裁作用，可能因低溫、應力集中，而導致脆性斷裂的一項機械性能。一般通過(guò)標準試件的沖擊試驗來(lái)獲得鋼材的沖擊韌性指標。
5、焊接性能
鋼材的焊接性能是指在—定的焊接工藝條件下，獲得性能良好的焊接接頭。焊接性能可分為焊接過(guò)程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能兩種。焊接過(guò)程中的焊接性能是指焊接過(guò)程中焊縫及焊縫附近金屬不產(chǎn)生熱裂紋或冷卻不產(chǎn)生冷卻收縮裂紋的敏感性。焊接性能好，是指在一定焊接工藝條件下，焊縫金屬和附近母材均不產(chǎn)生裂紋。使用性能上的焊接性能是指焊縫處的沖擊韌性和熱影響區內延性性能，要求焊縫及熱影響區內鋼材的力學(xué)性能不低于母材的力學(xué)性能。我國采用焊接過(guò)程的焊接性能試驗方法，也采用使用性使用性質(zhì)上的焊接性能試驗方法。
6、耐久性
影響鋼材耐久性的因素很多。首先是鋼材的耐腐蝕性差，必須采取防護措施，防止鋼材腐蝕生銹。防護措施有：定期對鋼材油漆維護，采用鍍鋅鋼材，在有酸，堿，鹽等強腐蝕介質(zhì)條件下，采用特殊防護措施，如海洋平臺結構采用“陽(yáng)極保護”措施防止導管架腐蝕，在導管架上固定上鋅錠，海水電解質(zhì)會(huì )自動(dòng)先腐蝕鋅錠，從而達到保護鋼導管架的功能。其次由于鋼材在高溫和長(cháng)期荷載作用下，其破壞強度比短期強度降低較多，故對長(cháng)期高溫作用下的鋼材，要測定持久強度。鋼材隨時(shí)間推移會(huì )自動(dòng)變硬、變脆、即“時(shí)效”現象。對低溫荷載作用下的鋼材要檢驗其沖擊韌性。
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