什么是鋼結構

鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)是由鋼(gang)制材料組成(cheng)的(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)，是主要的(de)建筑(zhu)結(jie)(jie)(jie)構(gou)類型(xing)之(zhi)一。在(zai)全球范圍內(nei)，特別是發(fa)達國家和地區，鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)在(zai)建筑(zhu)工程領域中(zhong)得到合理、廣泛的(de)應用。鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)行業通常(chang)分為(wei)輕型(xing)鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)、高層鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)、住宅鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)、空(kong)間鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)和橋梁鋼(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)五大子類。

鋼(gang)結構主要(yao)由型鋼(gang)和鋼(gang)板(ban)等(deng)(deng)制成的梁(liang)鋼(gang)、鋼(gang)柱、鋼(gang)桁架等(deng)(deng)構件組成，并采(cai)(cai)用硅烷化、純錳(meng)磷(lin)化、水洗烘干、鍍鋅等(deng)(deng)除銹(xiu)(xiu)防銹(xiu)(xiu)工藝。各構件或(huo)部件之間通常采(cai)(cai)用焊縫、螺栓或(huo)鉚釘連接。

鋼結構主(zhu)要用于(yu)橋(qiao)梁、建筑、燈(deng)塔、船類等領域。除鋼結構以(yi)外，還(huan)有(you)木結構、混凝(ning)土結構、磚混結構等結構等。

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鋼結構材料的性能指標

1、強度

鋼材的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)指標(biao)由彈性(xing)極限σe，屈服(fu)極限σy，和(he)抗(kang)拉(la)極限σu，設(she)計時(shi)(shi)以鋼材的(de)(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)為(wei)基礎，屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)高可(ke)以減(jian)輕(qing)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)自重(zhong)，節省鋼材，降(jiang)低(di)造價(jia)。抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)σu即是(shi)鋼材破壞前所能承受的(de)(de)(de)最(zui)大(da)應力，此時(shi)(shi)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)因塑性(xing)變(bian)形(xing)很大(da)而失去使用(yong)性(xing)能，但結(jie)構(gou)(gou)變(bian)形(xing)大(da)而不垮(kua)，滿足結(jie)構(gou)(gou)抵抗(kang)罕遇地震時(shi)(shi)的(de)(de)(de)要求。‘σu/σy值的(de)(de)(de)大(da)小(xiao)，可(ke)以看作鋼材強(qiang)度(du)(du)儲備(bei)的(de)(de)(de)參(can)數。

2、塑性

鋼材的(de)塑(su)性一(yi)般指應(ying)力超(chao)過屈服點后，具有顯著的(de)塑(su)性變(bian)形(xing)(xing)而不(bu)斷裂的(de)性質。衡量鋼材塑(su)性變(bian)形(xing)(xing)能力的(de)主要指標是伸長率(lv)δ和斷面收縮率(lv)ψ。

3、冷彎性能

鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)冷(leng)彎(wan)(wan)性(xing)能(neng)是(shi)衡量鋼(gang)(gang)材(cai)在常溫下彎(wan)(wan)曲加工(gong)產(chan)生塑性(xing)變(bian)形時對產(chan)生裂紋的(de)抵抗能(neng)力。鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)冷(leng)彎(wan)(wan)性(xing)能(neng)是(shi)用冷(leng)彎(wan)(wan)實驗來檢驗鋼(gang)(gang)材(cai)承受規定彎(wan)(wan)曲程(cheng)度的(de)彎(wan)(wan)曲變(bian)形性(xing)能(neng)。

4、沖擊韌性

鋼(gang)材(cai)的(de)沖(chong)擊韌性(xing)(xing)是(shi)指鋼(gang)材(cai)在沖(chong)擊荷(he)載作(zuo)用下，斷(duan)(duan)裂過(guo)程中吸收機械(xie)動能的(de)一種能力，是(shi)衡量鋼(gang)材(cai)抵抗(kang)沖(chong)擊荷(he)裁作(zuo)用，可能因(yin)低(di)溫、應力集中，而導致(zhi)脆(cui)性(xing)(xing)斷(duan)(duan)裂的(de)一項機械(xie)性(xing)(xing)能。一般通過(guo)標準試件的(de)沖(chong)擊試驗(yan)來獲(huo)得(de)鋼(gang)材(cai)的(de)沖(chong)擊韌性(xing)(xing)指標。

5、焊接性能

鋼(gang)材(cai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)是指在—定的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝條件(jian)下，獲得(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)良好的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)可分為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)使(shi)用(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)兩種。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)是指焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)中焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)附(fu)近(jin)金屬不(bu)產(chan)生(sheng)熱(re)裂(lie)紋(wen)(wen)或冷卻不(bu)產(chan)生(sheng)冷卻收(shou)縮裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)(xing)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)好，是指在一定焊(han)(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝條件(jian)下，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬和(he)附(fu)近(jin)母材(cai)均(jun)不(bu)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。使(shi)用(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)是指焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)處的(de)(de)沖擊韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)熱(re)影(ying)(ying)響區(qu)內延(yan)性(xing)(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)，要求(qiu)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及(ji)熱(re)影(ying)(ying)響區(qu)內鋼(gang)材(cai)的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)不(bu)低于母材(cai)的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)。我國采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過(guo)程(cheng)(cheng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)試驗方(fang)法，也采用(yong)使(shi)用(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)使(shi)用(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)質上(shang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)試驗方(fang)法。

6、耐久性

影響鋼材耐久(jiu)性的因素很多(duo)。首先是鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的耐腐(fu)(fu)蝕性差，必須(xu)采(cai)取防(fang)(fang)(fang)護(hu)措(cuo)施(shi)，防(fang)(fang)(fang)止(zhi)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)腐(fu)(fu)蝕生銹(xiu)。防(fang)(fang)(fang)護(hu)措(cuo)施(shi)有：定期(qi)對鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)油漆維護(hu)，采(cai)用(yong)鍍鋅(xin)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)，在有酸(suan)，堿，鹽等(deng)強(qiang)腐(fu)(fu)蝕介質條件(jian)下(xia)，采(cai)用(yong)特殊防(fang)(fang)(fang)護(hu)措(cuo)施(shi)，如海洋平臺結構采(cai)用(yong)“陽極保護(hu)”措(cuo)施(shi)防(fang)(fang)(fang)止(zhi)導管(guan)架(jia)(jia)腐(fu)(fu)蝕，在導管(guan)架(jia)(jia)上固定上鋅(xin)錠，海水電(dian)解質會自(zi)動先腐(fu)(fu)蝕鋅(xin)錠，從而達到保護(hu)鋼(gang)(gang)導管(guan)架(jia)(jia)的功能。其次由于(yu)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)在高溫和長(chang)期(qi)荷載(zai)作(zuo)用(yong)下(xia)，其破壞強(qiang)度比短期(qi)強(qiang)度降低較多(duo)，故對長(chang)期(qi)高溫作(zuo)用(yong)下(xia)的鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)，要(yao)(yao)測定持(chi)久(jiu)強(qiang)度。鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)隨(sui)時間推移(yi)會自(zi)動變(bian)硬、變(bian)脆、即“時效(xiao)”現象。對低溫荷載(zai)作(zuo)用(yong)下(xia)的鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)要(yao)(yao)檢驗其沖擊(ji)韌性。