鋼結構的特點有哪些
1、材料強度高,自身重量輕。鋼材強度(du)較高(gao),彈性模(mo)量(liang)也高(gao)。與(yu)混凝(ning)土(tu)和木材相比,其密度(du)與(yu)屈服(fu)強度(du)的比值相對較低,因而在同樣受力條(tiao)件下鋼(gang)結構(gou)的構(gou)件截面小(xiao),自重輕,便于(yu)運輸和安裝,適于(yu)跨度(du)大,高(gao)度(du)高(gao),承載重的結構(gou)。
2、鋼材韌性(xing)(xing),塑性(xing)(xing)好,材質均(jun)勻,結(jie)(jie)構可(ke)靠性(xing)(xing)高。適于(yu)承受(shou)沖擊和動力荷載,具有良好的(de)抗(kang)震(zhen)性(xing)(xing)能。鋼材內部組織結(jie)(jie)構均(jun)勻,近(jin)于(yu)各向同性(xing)(xing)勻質體。鋼結(jie)(jie)構的(de)實際(ji)工作性(xing)(xing)能比較符(fu)合計算理論。所以鋼結(jie)(jie)構可(ke)靠性(xing)(xing)高。
3、鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)制造(zao)安裝機(ji)械化(hua)程度(du)(du)高。鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)構(gou)件便(bian)于在工(gong)廠(chang)制造(zao)、工(gong)地(di)拼(pin)裝。工(gong)廠(chang)機(ji)械化(hua)制造(zao)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)構(gou)件成品精度(du)(du)高、生產效率高、工(gong)地(di)拼(pin)裝速(su)度(du)(du)快、工(gong)期(qi)短(duan)。鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)是工(gong)業(ye)化(hua)程度(du)(du)最(zui)高的一種結(jie)(jie)構(gou)。
4、鋼(gang)結構密封(feng)性能(neng)好,由(you)于(yu)焊(han)接結構可(ke)以(yi)(yi)做到完(wan)全(quan)密封(feng),可(ke)以(yi)(yi)作成氣密性,水(shui)密性均很好的高壓容器,大(da)型油池,壓力管道等(deng)。
5、鋼(gang)結(jie)構(gou)耐(nai)(nai)熱(re)不耐(nai)(nai)火,當溫度(du)在150℃以下時(shi),鋼(gang)材(cai)(cai)性質(zhi)變化很小(xiao)。因而鋼(gang)結(jie)構(gou)適(shi)用于(yu)熱(re)車間,但(dan)結(jie)構(gou)表(biao)面受150℃左(zuo)右(you)的熱(re)輻射時(shi),要采用隔熱(re)板加以保護(hu)。溫度(du)在300℃-400℃時(shi).鋼(gang)材(cai)(cai)強度(du)和彈(dan)性模(mo)量均顯著下降,溫度(du)在600℃左(zuo)右(you)時(shi),鋼(gang)材(cai)(cai)的強度(du)趨于(yu)零(ling)。在有特(te)殊防火需求的建筑(zhu)中,鋼(gang)結(jie)構(gou)必須采用耐(nai)(nai)火材(cai)(cai)料加以保護(hu)以提高耐(nai)(nai)火等(deng)級。
6、鋼結構耐腐(fu)蝕(shi)性差,特別(bie)是(shi)在潮濕和腐(fu)蝕(shi)性介(jie)質的環境中,容易銹蝕(shi)。一般鋼結構要除(chu)銹、鍍(du)鋅或涂料(liao),且要定(ding)期維護。對處于海水(shui)中的海洋平臺結構,需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措(cuo)施予以防腐(fu)蝕(shi)。
7、低碳(tan)、節能(neng)、綠(lv)色環保,可重復利用。鋼(gang)結構建(jian)筑(zhu)拆除幾(ji)乎(hu)不會產生建(jian)筑(zhu)垃圾,鋼(gang)材(cai)可以回(hui)收再(zai)利用。
鋼結構的材料要求
1、強度
鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)強度(du)指標由彈性(xing)極限σe,屈服(fu)(fu)極限σy,和抗(kang)(kang)拉(la)極限σu,設計時(shi)以(yi)(yi)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)的(de)屈服(fu)(fu)強度(du)為基礎,屈服(fu)(fu)強度(du)高可以(yi)(yi)減(jian)輕結構的(de)自(zi)重,節省鋼(gang)(gang)(gang)材(cai),降低造價(jia)。抗(kang)(kang)拉(la)強度(du)σu即是鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)破(po)壞(huai)前所能(neng)(neng)承受的(de)最大(da)應(ying)力,此時(shi)的(de)結構因塑性(xing)變形很(hen)大(da)而失去使用性(xing)能(neng)(neng),但結構變形大(da)而不垮,應(ying)能(neng)(neng)夠滿足結構抵抗(kang)(kang)罕遇地震的(de)要求(qiu)。
2、塑性
鋼材的(de)(de)塑(su)性一(yi)般指應力超(chao)過屈(qu)服點后,具有顯(xian)著的(de)(de)塑(su)性變形(xing)而(er)不斷裂的(de)(de)性質(zhi)。衡量鋼材塑(su)性變形(xing)能力的(de)(de)主要指標是伸(shen)長率δ和斷面(mian)收縮率ψ。
3、冷彎性能
鋼材的(de)冷彎(wan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)是衡量鋼材在常(chang)溫(wen)下彎(wan)曲加工產生塑(su)性(xing)(xing)變(bian)形時對產生裂紋的(de)抵抗能(neng)(neng)力。鋼材的(de)冷彎(wan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)是用冷彎(wan)實驗來檢驗鋼材承受規(gui)定彎(wan)曲程度(du)的(de)彎(wan)曲變(bian)形性(xing)(xing)能(neng)(neng)。
4、沖擊韌性
鋼材(cai)的沖擊(ji)韌性是指鋼材(cai)在沖擊(ji)荷載作(zuo)用(yong)下,斷(duan)裂過(guo)程中(zhong)吸收(shou)機械動能(neng)(neng)的一(yi)種(zhong)能(neng)(neng)力,是衡量鋼材(cai)抵抗沖擊(ji)荷裁作(zuo)用(yong),可(ke)能(neng)(neng)因低溫、應(ying)力集中(zhong),而導致脆性斷(duan)裂的一(yi)項(xiang)機械性能(neng)(neng)。一(yi)般通過(guo)標(biao)準試件的沖擊(ji)試驗(yan)來獲得鋼材(cai)的沖擊(ji)韌性指標(biao)。
5、焊接性能
鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)是指(zhi)(zhi)在—定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝條件下,獲得(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)可分為焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)和使(shi)用性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)兩種(zhong)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)是指(zhi)(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)及(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)附(fu)近金(jin)(jin)屬不(bu)產生(sheng)熱(re)(re)裂紋(wen)或(huo)冷(leng)卻不(bu)產生(sheng)冷(leng)卻收縮(suo)裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)敏感性(xing)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)好(hao),是指(zhi)(zhi)在一定(ding)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝條件下,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬和附(fu)近母材(cai)均不(bu)產生(sheng)裂紋(wen)。使(shi)用性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)是指(zhi)(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)處的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊韌性(xing)和熱(re)(re)影響(xiang)區內延性(xing)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng),要求焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)及(ji)熱(re)(re)影響(xiang)區內鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)不(bu)低于母材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。我國采用焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)試驗(yan)方法(fa),也采用使(shi)用性(xing)使(shi)用性(xing)質(zhi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)試驗(yan)方法(fa)。
6、耐久性
影響鋼材耐久性的(de)因(yin)素很多。首先是鋼材(cai)的(de)耐腐蝕(shi)(shi)性差,必(bi)須采取(qu)防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)措施(shi),防(fang)(fang)(fang)止鋼材(cai)腐蝕(shi)(shi)生銹(xiu)。防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)措施(shi)有:定(ding)期對鋼材(cai)油漆維護(hu)(hu),采用(yong)(yong)(yong)鍍鋅鋼材(cai),在(zai)有酸,堿,鹽等強(qiang)(qiang)(qiang)腐蝕(shi)(shi)介質條件下,采用(yong)(yong)(yong)特(te)殊防(fang)(fang)(fang)護(hu)(hu)措施(shi),如海(hai)洋(yang)平臺結構(gou)采用(yong)(yong)(yong)“陽極保(bao)護(hu)(hu)”措施(shi)防(fang)(fang)(fang)止導管(guan)架腐蝕(shi)(shi),在(zai)導管(guan)架上(shang)固定(ding)上(shang)鋅錠,海(hai)水電(dian)解質會自動先腐蝕(shi)(shi)鋅錠,從而(er)達到保(bao)護(hu)(hu)鋼導管(guan)架的(de)功能。其次由于鋼材(cai)在(zai)高溫(wen)和(he)長期荷(he)載作用(yong)(yong)(yong)下,其破壞強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)比短期強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)降低較(jiao)多,故對長期高溫(wen)作用(yong)(yong)(yong)下的(de)鋼材(cai),要(yao)測定(ding)持久強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)。鋼材(cai)隨(sui)時間推(tui)移會自動變硬(ying)、變脆、即“時效”現(xian)象(xiang)。對低溫(wen)荷(he)載作用(yong)(yong)(yong)下的(de)鋼材(cai)要(yao)檢(jian)驗其沖擊(ji)韌性。