什么是鋼結構

鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)是(shi)由鋼(gang)制材料組成的結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，是(shi)主要的建筑結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)類型之(zhi)一。在(zai)全球范(fan)圍內，特別(bie)是(shi)發達國家和地區，鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)在(zai)建筑工程領域(yu)中得到(dao)合理、廣(guang)泛的應用。鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)行業通(tong)常分為輕(qing)型鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、高層鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、住宅鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)、空間鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)和橋(qiao)梁鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)五(wu)大子類。

鋼(gang)(gang)(gang)結構(gou)主要由型(xing)鋼(gang)(gang)(gang)和鋼(gang)(gang)(gang)板等制成的梁鋼(gang)(gang)(gang)、鋼(gang)(gang)(gang)柱、鋼(gang)(gang)(gang)桁架(jia)等構(gou)件組(zu)成，并采(cai)用硅(gui)烷化、純錳磷化、水(shui)洗烘(hong)干、鍍鋅等除銹(xiu)防銹(xiu)工藝(yi)。各構(gou)件或部件之間通常采(cai)用焊縫、螺栓或鉚(liu)釘(ding)連接。

鋼(gang)結構(gou)(gou)主(zhu)要用于橋梁、建筑、燈塔(ta)、船類(lei)等(deng)領域。除鋼(gang)結構(gou)(gou)以外(wai)，還有木(mu)結構(gou)(gou)、混凝土結構(gou)(gou)、磚混結構(gou)(gou)等(deng)結構(gou)(gou)等(deng)。

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鋼結構材料的性能指標

1、強度

鋼材(cai)的(de)強度指標由彈性(xing)(xing)極(ji)限σe，屈服極(ji)限σy，和抗拉(la)極(ji)限σu，設(she)計時以鋼材(cai)的(de)屈服強度為基礎，屈服強度高可以減輕結(jie)構(gou)的(de)自重，節省鋼材(cai)，降低造價(jia)。抗拉(la)強度σu即(ji)是鋼材(cai)破壞前(qian)所(suo)能(neng)承受的(de)最大應力，此時的(de)結(jie)構(gou)因塑性(xing)(xing)變(bian)形很大而失(shi)去(qu)使用性(xing)(xing)能(neng)，但結(jie)構(gou)變(bian)形大而不(bu)垮，滿足結(jie)構(gou)抵抗罕遇地震時的(de)要(yao)求。‘σu/σy值的(de)大小，可以看作鋼材(cai)強度儲備的(de)參數。

2、塑性

鋼(gang)材的塑性一(yi)般(ban)指應(ying)力超過屈(qu)服點(dian)后，具有(you)顯著的塑性變(bian)形而不斷裂的性質。衡量(liang)鋼(gang)材塑性變(bian)形能力的主要指標是伸長率(lv)(lv)δ和斷面(mian)收縮率(lv)(lv)ψ。

3、冷彎性能

鋼(gang)材(cai)的(de)冷(leng)彎(wan)性能(neng)是衡(heng)量鋼(gang)材(cai)在常(chang)溫下彎(wan)曲加工(gong)產(chan)生(sheng)(sheng)塑性變形時對產(chan)生(sheng)(sheng)裂紋的(de)抵(di)抗能(neng)力。鋼(gang)材(cai)的(de)冷(leng)彎(wan)性能(neng)是用冷(leng)彎(wan)實(shi)驗來檢(jian)驗鋼(gang)材(cai)承受規定彎(wan)曲程度的(de)彎(wan)曲變形性能(neng)。

4、沖擊韌性

鋼材的沖擊(ji)(ji)韌性是(shi)指鋼材在沖擊(ji)(ji)荷載(zai)作用下，斷(duan)裂過(guo)程中(zhong)吸收機(ji)械動能的一(yi)(yi)種能力，是(shi)衡量鋼材抵抗(kang)沖擊(ji)(ji)荷裁作用，可能因低溫、應力集中(zhong)，而導致脆性斷(duan)裂的一(yi)(yi)項機(ji)械性能。一(yi)(yi)般通(tong)過(guo)標準(zhun)試(shi)件的沖擊(ji)(ji)試(shi)驗來獲得(de)鋼材的沖擊(ji)(ji)韌性指標。

5、焊接性能

鋼材(cai)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)是指在—定(ding)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝條(tiao)件下，獲得性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)可分(fen)為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)和使用性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)上的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)兩種。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)是指焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)附近(jin)金屬不(bu)(bu)產生(sheng)熱(re)裂(lie)紋(wen)(wen)或冷(leng)卻不(bu)(bu)產生(sheng)冷(leng)卻收(shou)縮(suo)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)敏感(gan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)好，是指在一定(ding)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝條(tiao)件下，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬和附近(jin)母(mu)材(cai)均不(bu)(bu)產生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。使用性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)上的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)是指焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)處的(de)(de)沖(chong)擊韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和熱(re)影響區內(nei)延性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)，要求焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)及熱(re)影響區內(nei)鋼材(cai)的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)低于母(mu)材(cai)的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。我國采用焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)試驗方法(fa)(fa)，也采用使用性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)使用性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)質上的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)試驗方法(fa)(fa)。

6、耐久性

影響鋼材耐久(jiu)性(xing)的(de)因素很(hen)多。首先是鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)耐腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)差，必須采(cai)取防(fang)護(hu)措施，防(fang)止鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)生銹。防(fang)護(hu)措施有：定期(qi)(qi)對鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)油漆維護(hu)，采(cai)用(yong)(yong)鍍鋅鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)，在有酸，堿，鹽等強腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質條件下(xia)(xia)，采(cai)用(yong)(yong)特殊防(fang)護(hu)措施，如海(hai)洋平臺結(jie)構采(cai)用(yong)(yong)“陽(yang)極保護(hu)”措施防(fang)止導管(guan)架腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)，在導管(guan)架上固定上鋅錠，海(hai)水(shui)電解質會自(zi)動(dong)先腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)鋅錠，從而達到保護(hu)鋼(gang)(gang)(gang)導管(guan)架的(de)功能。其次(ci)由于鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)在高溫(wen)和長期(qi)(qi)荷(he)載作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)，其破壞強度(du)(du)比短(duan)期(qi)(qi)強度(du)(du)降低較多，故對長期(qi)(qi)高溫(wen)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)，要測定持久(jiu)強度(du)(du)。鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)隨(sui)時間(jian)推(tui)移會自(zi)動(dong)變硬、變脆、即“時效”現象。對低溫(wen)荷(he)載作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)(cai)(cai)要檢(jian)驗其沖擊韌性(xing)。