鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些
1,、材料強(qiáng)度高,,自身重量輕。鋼材強(qiáng)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(qiáng)度的比值相對(duì)較低,,因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小,,自重輕,便于運(yùn)輸和安裝,,適于跨度大,,高度高,承載重的結(jié)構(gòu),。
2,、鋼材韌性,塑性好,,材質(zhì)均勻,,結(jié)構(gòu)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(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻,,近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論,。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高,。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高,。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造,、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高,、生產(chǎn)效率高,、工地拼裝速度快、工期短,。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu),。
4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好,,由于焊接結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)耐熱不耐火,,當(dāng)溫度在150℃以下時(shí),鋼材性質(zhì)變化很小,。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間,,但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí),要采用隔熱板加以保護(hù),。溫度在300℃-400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降,,溫度在600℃左右時(shí),鋼材的強(qiáng)度趨于零,。在有特殊防火需求的建筑中,,鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。
6,、鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)要除銹,、鍍鋅或涂料,,且要定期維護(hù)。對(duì)處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu),,需采用“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕,。
7、低碳,、節(jié)能,、綠色環(huán)保,可重復(fù)利用,。鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的材料要求
1,、強(qiáng)度
鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)由彈性極限σe,,屈服極限σy,和抗拉極限σu,,設(shè)計(jì)時(shí)以鋼材的屈服強(qiáng)度為基礎(chǔ),,屈服強(qiáng)度高可以減輕結(jié)構(gòu)的自重,節(jié)省鋼材,,降低造價(jià),。抗拉強(qiáng)度σu即是鋼材破壞前所能承受的最大應(yīng)力,,此時(shí)的結(jié)構(gòu)因塑性變形很大而失去使用性能,,但結(jié)構(gòu)變形大而不垮,應(yīng)能夠滿足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇地震的要求,。
2,、塑性
鋼材的塑性一般指應(yīng)力超過(guò)屈服點(diǎn)后,具有顯著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(biāo)是伸長(zhǎng)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(duì)產(chǎn)生裂紋的抵抗能力,。鋼材的冷彎性能是用冷彎實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)鋼材承受規(guī)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(jī)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(yīng)力集中,而導(dǎo)致脆性斷裂的一項(xiàng)機(jī)械性能,。一般通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試件的沖擊試驗(yàn)來(lái)獲得鋼材的沖擊韌性指標(biāo),。
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(qū)內(nèi)延性性能,,要求焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)鋼材的力學(xué)性能不低于母材的力學(xué)性能,。我國(guó)采用焊接過(guò)程的焊接性能試驗(yàn)方法,也采用使用性使用性質(zhì)上的焊接性能試驗(yàn)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(hù)措施,,防止鋼材腐蝕生銹。防護(hù)措施有:定期對(duì)鋼材油漆維護(hù),,采用鍍鋅鋼材,,在有酸,堿,,鹽等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)條件下,,采用特殊防護(hù)措施,如海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)采用“陽(yáng)極保護(hù)”措施防止導(dǎo)管架腐蝕,,在導(dǎo)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(dá)到保護(hù)鋼導(dǎo)管架的功能,。其次由于鋼材在高溫和長(zhǎng)期荷載作用下,,其破壞強(qiáng)度比短期強(qiáng)度降低較多,故對(duì)長(zhǎng)期高溫作用下的鋼材,,要測(cè)定持久強(qiáng)度,。鋼材隨時(shí)間推移會(huì)自動(dòng)變硬、變脆,、即“時(shí)效”現(xiàn)象,。對(duì)低溫荷載作用下的鋼材要檢驗(yàn)其沖擊韌性。