什么是鋼結構

鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)是由鋼(gang)(gang)(gang)制材料組成的(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，是主要的(de)(de)建筑結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)類型之一。在(zai)全(quan)球范(fan)圍(wei)內(nei)，特別是發達國家和地區(qu)，鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)在(zai)建筑工程領域中得到合理、廣泛的(de)(de)應用。鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)行業通常分為輕型鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、高層鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、住宅鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、空間鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)和橋梁鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)五(wu)大(da)子類。

鋼(gang)結構主要(yao)由型鋼(gang)和鋼(gang)板(ban)等(deng)制成(cheng)的梁鋼(gang)、鋼(gang)柱、鋼(gang)桁架等(deng)構件(jian)組成(cheng)，并采用(yong)硅烷化(hua)(hua)、純錳磷(lin)化(hua)(hua)、水(shui)洗烘干(gan)、鍍鋅(xin)等(deng)除銹防銹工藝。各構件(jian)或部件(jian)之間通常采用(yong)焊縫(feng)、螺(luo)栓或鉚釘連接。

鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)主要(yao)用于橋梁、建筑、燈塔、船類等(deng)領域。除鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)以外，還有木結(jie)(jie)構(gou)(gou)、混凝土結(jie)(jie)構(gou)(gou)、磚混結(jie)(jie)構(gou)(gou)等(deng)結(jie)(jie)構(gou)(gou)等(deng)。

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鋼結構材料的性能指標

1、強度

鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度指標由彈(dan)性極限(xian)σe，屈服極限(xian)σy，和抗(kang)拉極限(xian)σu，設計時(shi)(shi)以(yi)鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)(qiang)度為基礎，屈服強(qiang)(qiang)度高可以(yi)減輕結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)自(zi)重，節省鋼(gang)材(cai)，降(jiang)低造價。抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度σu即是鋼(gang)材(cai)破壞前所能承受的(de)(de)(de)最大(da)應力，此(ci)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構因塑性變形(xing)很大(da)而(er)失去使(shi)用性能，但結(jie)(jie)構變形(xing)大(da)而(er)不(bu)垮(kua)，滿足結(jie)(jie)構抵(di)抗(kang)罕遇地震時(shi)(shi)的(de)(de)(de)要求(qiu)。‘σu/σy值的(de)(de)(de)大(da)小，可以(yi)看作鋼(gang)材(cai)強(qiang)(qiang)度儲(chu)備的(de)(de)(de)參(can)數。

2、塑性

鋼(gang)材的(de)(de)塑(su)性(xing)一般指(zhi)應(ying)力(li)超過屈服點(dian)后(hou)，具有(you)顯著的(de)(de)塑(su)性(xing)變形而不斷裂(lie)的(de)(de)性(xing)質。衡量(liang)鋼(gang)材塑(su)性(xing)變形能力(li)的(de)(de)主要指(zhi)標是伸長率δ和(he)斷面收(shou)縮率ψ。

3、冷彎性能

鋼材(cai)(cai)(cai)的冷(leng)彎性(xing)能(neng)(neng)是衡(heng)量鋼材(cai)(cai)(cai)在常溫下彎曲加工產生(sheng)塑性(xing)變形時對產生(sheng)裂紋的抵抗能(neng)(neng)力。鋼材(cai)(cai)(cai)的冷(leng)彎性(xing)能(neng)(neng)是用(yong)冷(leng)彎實(shi)驗來檢驗鋼材(cai)(cai)(cai)承(cheng)受規定彎曲程度(du)的彎曲變形性(xing)能(neng)(neng)。

4、沖擊韌性

鋼(gang)材(cai)(cai)的沖(chong)擊韌性是指鋼(gang)材(cai)(cai)在沖(chong)擊荷載作(zuo)用下，斷(duan)裂過程中(zhong)吸收機械動能(neng)的一種能(neng)力，是衡(heng)量鋼(gang)材(cai)(cai)抵抗沖(chong)擊荷裁作(zuo)用，可能(neng)因低溫、應(ying)力集(ji)中(zhong)，而導(dao)致(zhi)脆性斷(duan)裂的一項機械性能(neng)。一般通過標準試件(jian)的沖(chong)擊試驗來獲得(de)鋼(gang)材(cai)(cai)的沖(chong)擊韌性指標。

5、焊接性能

鋼材(cai)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能是指在(zai)—定的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝條件下，獲得性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能可分為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能和(he)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能上的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能兩種。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能是指焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)焊(han)(han)(han)縫及焊(han)(han)(han)縫附近(jin)金屬不產(chan)生熱(re)裂(lie)紋或(huo)冷(leng)卻(que)不產(chan)生冷(leng)卻(que)收縮裂(lie)紋的(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)(xing)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能好，是指在(zai)一定焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝條件下，焊(han)(han)(han)縫金屬和(he)附近(jin)母(mu)材(cai)均不產(chan)生裂(lie)紋。使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能上的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能是指焊(han)(han)(han)縫處的(de)(de)(de)沖擊韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區內延性(xing)(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，要求(qiu)焊(han)(han)(han)縫及熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區內鋼材(cai)的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能不低于母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。我國采(cai)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能試驗方(fang)法(fa)，也采(cai)用(yong)(yong)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)質上的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能試驗方(fang)法(fa)。

6、耐久性

影響鋼材耐久性的(de)(de)因素很(hen)多(duo)。首先是鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性差，必須采取防護(hu)措(cuo)施(shi)(shi)，防止(zhi)鋼(gang)材(cai)(cai)腐(fu)蝕(shi)生銹。防護(hu)措(cuo)施(shi)(shi)有：定(ding)期(qi)對(dui)(dui)鋼(gang)材(cai)(cai)油(you)漆(qi)維護(hu)，采用鍍(du)鋅鋼(gang)材(cai)(cai)，在有酸，堿(jian)，鹽等強(qiang)腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)條(tiao)件(jian)下，采用特(te)殊防護(hu)措(cuo)施(shi)(shi)，如(ru)海(hai)洋平(ping)臺結構采用“陽極保護(hu)”措(cuo)施(shi)(shi)防止(zhi)導管(guan)架腐(fu)蝕(shi)，在導管(guan)架上固(gu)定(ding)上鋅錠，海(hai)水電解質(zhi)會(hui)自動(dong)先腐(fu)蝕(shi)鋅錠，從而達到保護(hu)鋼(gang)導管(guan)架的(de)(de)功(gong)能。其(qi)次(ci)由(you)于鋼(gang)材(cai)(cai)在高(gao)溫(wen)和長期(qi)荷(he)載作用下，其(qi)破壞強(qiang)度比(bi)短期(qi)強(qiang)度降(jiang)低較多(duo)，故對(dui)(dui)長期(qi)高(gao)溫(wen)作用下的(de)(de)鋼(gang)材(cai)(cai)，要測(ce)定(ding)持久強(qiang)度。鋼(gang)材(cai)(cai)隨時間推移(yi)會(hui)自動(dong)變硬、變脆、即“時效”現象。對(dui)(dui)低溫(wen)荷(he)載作用下的(de)(de)鋼(gang)材(cai)(cai)要檢驗其(qi)沖擊韌性。