什么是鋼結構

鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)是由鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)材料組成的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)，是主要的(de)建(jian)筑(zhu)結(jie)(jie)構(gou)(gou)類型(xing)之一。在(zai)全球范圍(wei)內，特(te)別是發達國家和地區，鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)在(zai)建(jian)筑(zhu)工程領域中得到(dao)合理、廣(guang)泛的(de)應用(yong)。鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)行業通常分為輕型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)、高(gao)層(ceng)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)、住(zhu)宅鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)、空間鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)和橋梁鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)五大(da)子類。

鋼(gang)(gang)(gang)結構(gou)主要由型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)和鋼(gang)(gang)(gang)板等制(zhi)成的梁鋼(gang)(gang)(gang)、鋼(gang)(gang)(gang)柱(zhu)、鋼(gang)(gang)(gang)桁架等構(gou)件(jian)(jian)組成，并采用硅烷化(hua)、純錳磷化(hua)、水洗烘干、鍍(du)鋅等除銹(xiu)防銹(xiu)工藝。各構(gou)件(jian)(jian)或(huo)部件(jian)(jian)之(zhi)間通常采用焊縫、螺栓或(huo)鉚釘(ding)連接。

鋼結構主要用于橋梁(liang)、建筑(zhu)、燈塔(ta)、船類等(deng)領域(yu)。除(chu)鋼結構以外，還有木結構、混凝土結構、磚混結構等(deng)結構等(deng)。

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鋼結構材料的性能指標

1、強度

鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)的(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)指(zhi)標由彈性極(ji)限σe，屈(qu)(qu)服(fu)極(ji)限σy，和抗(kang)拉極(ji)限σu，設計(ji)時以(yi)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)的(de)屈(qu)(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)為基礎，屈(qu)(qu)服(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)高可以(yi)減輕(qing)結構(gou)的(de)自重，節省鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)，降低造價。抗(kang)拉強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)σu即(ji)是鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)破(po)壞前所能承受的(de)最大(da)(da)(da)應力，此(ci)時的(de)結構(gou)因塑性變形(xing)很大(da)(da)(da)而失去使用性能，但結構(gou)變形(xing)大(da)(da)(da)而不垮，滿足結構(gou)抵抗(kang)罕遇(yu)地震時的(de)要求。‘σu/σy值的(de)大(da)(da)(da)小，可以(yi)看作鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)儲備的(de)參數。

2、塑性

鋼材的(de)(de)塑性一般指應(ying)力(li)(li)超過(guo)屈(qu)服(fu)點后，具有顯著(zhu)的(de)(de)塑性變形而不斷裂的(de)(de)性質。衡量鋼材塑性變形能力(li)(li)的(de)(de)主要指標是伸長率δ和(he)斷面收縮率ψ。

3、冷彎性能

鋼(gang)材的(de)冷彎(wan)(wan)(wan)性(xing)能(neng)(neng)是衡量(liang)鋼(gang)材在常溫下彎(wan)(wan)(wan)曲加工產生(sheng)塑(su)性(xing)變形時對產生(sheng)裂紋的(de)抵抗能(neng)(neng)力。鋼(gang)材的(de)冷彎(wan)(wan)(wan)性(xing)能(neng)(neng)是用冷彎(wan)(wan)(wan)實驗來檢驗鋼(gang)材承受規定彎(wan)(wan)(wan)曲程度的(de)彎(wan)(wan)(wan)曲變形性(xing)能(neng)(neng)。

4、沖擊韌性

鋼(gang)(gang)(gang)材的沖擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing)是指鋼(gang)(gang)(gang)材在沖擊(ji)(ji)荷載(zai)作用下，斷裂過程中(zhong)(zhong)吸收機械動能的一種能力，是衡量鋼(gang)(gang)(gang)材抵抗沖擊(ji)(ji)荷裁(cai)作用，可(ke)能因低溫、應力集中(zhong)(zhong)，而導(dao)致脆性(xing)斷裂的一項機械性(xing)能。一般通過標(biao)準試(shi)件的沖擊(ji)(ji)試(shi)驗來(lai)獲得鋼(gang)(gang)(gang)材的沖擊(ji)(ji)韌(ren)(ren)性(xing)指標(biao)。

5、焊接性能

鋼(gang)材的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能是(shi)指(zhi)在(zai)—定的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)條(tiao)件下，獲(huo)得性(xing)(xing)(xing)(xing)能良好(hao)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能可分為焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能和(he)使用性(xing)(xing)(xing)(xing)能上的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能兩種。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能是(shi)指(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫及焊(han)(han)(han)(han)(han)縫附(fu)近金(jin)屬(shu)不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)熱裂(lie)紋(wen)或冷卻不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)冷卻收縮裂(lie)紋(wen)的(de)敏感性(xing)(xing)(xing)(xing)。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能好(hao)，是(shi)指(zhi)在(zai)一定焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)條(tiao)件下，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)和(he)附(fu)近母(mu)材均(jun)不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)裂(lie)紋(wen)。使用性(xing)(xing)(xing)(xing)能上的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能是(shi)指(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫處(chu)的(de)沖擊韌性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)熱影(ying)響區內延性(xing)(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，要求焊(han)(han)(han)(han)(han)縫及熱影(ying)響區內鋼(gang)材的(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能不(bu)(bu)(bu)低于母(mu)材的(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能。我國采用焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過程(cheng)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能試驗方法(fa)(fa)，也(ye)采用使用性(xing)(xing)(xing)(xing)使用性(xing)(xing)(xing)(xing)質上的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能試驗方法(fa)(fa)。

6、耐久性

影響鋼材耐(nai)久性的(de)因(yin)素(su)很(hen)多(duo)。首先是鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性差，必須采取防護(hu)措施(shi)，防止(zhi)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)生銹。防護(hu)措施(shi)有(you)：定(ding)期(qi)對鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)油漆維護(hu)，采用鍍(du)鋅鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)，在有(you)酸(suan)，堿(jian)，鹽等強腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質條件下，采用特殊防護(hu)措施(shi)，如海(hai)洋(yang)平臺(tai)結(jie)構采用“陽(yang)極保護(hu)”措施(shi)防止(zhi)導管架(jia)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，在導管架(jia)上(shang)固定(ding)上(shang)鋅錠(ding)，海(hai)水電解質會自(zi)動先腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)鋅錠(ding)，從(cong)而(er)達到保護(hu)鋼(gang)(gang)導管架(jia)的(de)功(gong)能。其(qi)次由于鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)在高溫和長(chang)期(qi)荷載(zai)作(zuo)用下，其(qi)破壞強度(du)比短期(qi)強度(du)降低較多(duo)，故對長(chang)期(qi)高溫作(zuo)用下的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)，要測定(ding)持久強度(du)。鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)隨(sui)時間推移會自(zi)動變硬、變脆(cui)、即“時效”現(xian)象。對低溫荷載(zai)作(zuo)用下的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)要檢(jian)驗其(qi)沖擊韌性。