什么是鋼結構

鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)是(shi)由鋼(gang)(gang)制材料組成(cheng)的結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)，是(shi)主要(yao)的建(jian)筑結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)類型之一。在全球范圍內，特別是(shi)發(fa)達國家(jia)和地區，鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)在建(jian)筑工程領(ling)域中得到(dao)合理、廣泛的應用。鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)行(xing)業通常分為(wei)輕型鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)、高層鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)、住(zhu)宅鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)、空間鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)和橋梁鋼(gang)(gang)結(jie)(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)五(wu)大子類。

鋼(gang)結構(gou)主要由型鋼(gang)和鋼(gang)板等制成(cheng)的梁(liang)鋼(gang)、鋼(gang)柱、鋼(gang)桁架(jia)等構(gou)件(jian)(jian)組成(cheng)，并采(cai)用硅烷化、純錳(meng)磷化、水洗烘干、鍍鋅(xin)等除銹(xiu)防銹(xiu)工藝。各構(gou)件(jian)(jian)或部(bu)件(jian)(jian)之間通常采(cai)用焊縫(feng)、螺栓或鉚(liu)釘(ding)連(lian)接。

鋼結構主要用于橋梁(liang)、建筑、燈塔、船類等領域。除鋼結構以外(wai)，還(huan)有(you)木(mu)結構、混凝土(tu)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(gang)材(cai)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)指(zhi)標(biao)由彈性(xing)極限σe，屈服(fu)(fu)極限σy，和抗(kang)拉極限σu，設計時以鋼(gang)材(cai)的(de)(de)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)為基礎(chu)，屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)高可以減輕結構(gou)(gou)的(de)(de)自重(zhong)，節省鋼(gang)材(cai)，降低(di)造價。抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)σu即(ji)是鋼(gang)材(cai)破(po)壞(huai)前(qian)所(suo)能承(cheng)受的(de)(de)最大應力，此時的(de)(de)結構(gou)(gou)因塑(su)性(xing)變形(xing)很大而失(shi)去使(shi)用性(xing)能，但(dan)結構(gou)(gou)變形(xing)大而不垮，滿(man)足結構(gou)(gou)抵抗(kang)罕遇地震時的(de)(de)要求(qiu)。‘σu/σy值(zhi)的(de)(de)大小，可以看作(zuo)鋼(gang)材(cai)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)儲備(bei)的(de)(de)參數。

2、塑性

鋼(gang)材的(de)塑性一般指應力(li)超過屈服點后，具有顯著的(de)塑性變形而不(bu)斷裂的(de)性質。衡量鋼(gang)材塑性變形能力(li)的(de)主要指標是伸長率(lv)δ和(he)斷面收縮率(lv)ψ。

3、冷彎性能

鋼材的(de)(de)冷彎性(xing)能(neng)是(shi)(shi)衡量鋼材在常(chang)溫下彎曲加(jia)工產(chan)生塑(su)性(xing)變形時對(dui)產(chan)生裂紋的(de)(de)抵抗能(neng)力。鋼材的(de)(de)冷彎性(xing)能(neng)是(shi)(shi)用(yong)冷彎實驗來檢驗鋼材承受規定彎曲程(cheng)度的(de)(de)彎曲變形性(xing)能(neng)。

4、沖擊韌性

鋼(gang)(gang)材(cai)的沖(chong)(chong)擊(ji)韌性(xing)是指(zhi)鋼(gang)(gang)材(cai)在(zai)沖(chong)(chong)擊(ji)荷(he)載作(zuo)用(yong)下(xia)，斷裂過程中吸收機械動能(neng)的一(yi)種能(neng)力(li)，是衡量鋼(gang)(gang)材(cai)抵(di)抗沖(chong)(chong)擊(ji)荷(he)裁作(zuo)用(yong)，可能(neng)因低(di)溫、應力(li)集中，而(er)導致(zhi)脆性(xing)斷裂的一(yi)項機械性(xing)能(neng)。一(yi)般通過標準試件的沖(chong)(chong)擊(ji)試驗來獲得鋼(gang)(gang)材(cai)的沖(chong)(chong)擊(ji)韌性(xing)指(zhi)標。

5、焊接性能

鋼材的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)指在—定(ding)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝條件下，獲(huo)得性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)可分(fen)為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)和使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)兩種(zhong)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)指焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)附(fu)近(jin)金屬不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)熱(re)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)或冷卻不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)冷卻收縮裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)敏感性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)好，是(shi)指在一(yi)定(ding)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工(gong)藝條件下，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬和附(fu)近(jin)母材均不(bu)(bu)(bu)產生(sheng)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)上(shang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)指焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)處的(de)(de)(de)(de)沖擊韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和熱(re)影響區內(nei)延性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，要求焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及熱(re)影響區內(nei)鋼材的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)(bu)低于母材的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。我國(guo)采(cai)用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)試驗(yan)方(fang)法，也采(cai)用(yong)(yong)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質上(shang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)試驗(yan)方(fang)法。

6、耐久性

影響鋼材耐(nai)久性(xing)的(de)(de)(de)因(yin)素很多。首先是鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)差，必須采(cai)取防(fang)(fang)護(hu)措施(shi)，防(fang)(fang)止鋼(gang)材(cai)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)生銹。防(fang)(fang)護(hu)措施(shi)有(you)：定(ding)期對(dui)鋼(gang)材(cai)油漆(qi)維護(hu)，采(cai)用鍍鋅鋼(gang)材(cai)，在有(you)酸，堿，鹽等(deng)強(qiang)(qiang)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介質(zhi)條件下，采(cai)用特殊防(fang)(fang)護(hu)措施(shi)，如海洋平臺結構采(cai)用“陽極保(bao)護(hu)”措施(shi)防(fang)(fang)止導(dao)管(guan)架(jia)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)，在導(dao)管(guan)架(jia)上固定(ding)上鋅錠(ding)，海水電(dian)解質(zhi)會自(zi)動先腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)鋅錠(ding)，從而達到保(bao)護(hu)鋼(gang)導(dao)管(guan)架(jia)的(de)(de)(de)功能。其(qi)次由于鋼(gang)材(cai)在高溫和(he)長期荷(he)載作(zuo)用下，其(qi)破壞強(qiang)(qiang)度比短期強(qiang)(qiang)度降低(di)較多，故對(dui)長期高溫作(zuo)用下的(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)，要測定(ding)持久強(qiang)(qiang)度。鋼(gang)材(cai)隨時間推(tui)移(yi)會自(zi)動變(bian)硬(ying)、變(bian)脆、即“時效”現(xian)象。對(dui)低(di)溫荷(he)載作(zuo)用下的(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)要檢(jian)驗其(qi)沖擊韌(ren)性(xing)。