改革開(kāi)放以來(lái),經(jīng)濟(jì)得到了較快速度的發(fā)展,城市的功能性向多方位發(fā)展,各項(xiàng)建設(shè)規(guī)模和速度都得到了較大的提升,導(dǎo)致原有的城市建筑無(wú)論數(shù)量還是使用功能上都無(wú)法滿足現(xiàn)在使用的需求.在此情況下在原有住宅基礎(chǔ)上進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加層倒不失為一種好辦法,既能緩解供需緊張的矛盾,又比較經(jīng)濟(jì).
鋼結(jié)構(gòu)工程在各項(xiàng)工程建設(shè)中的應(yīng)用極為廣泛,如鋼橋、鋼廠房,、鋼閘門,、各種大型管道容器,、高層建筑和塔軌機(jī)構(gòu)等,由于應(yīng)用領(lǐng)域比較特殊因此對(duì)鋼結(jié)構(gòu)材料有一定的要求.
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,滿足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇地震時(shí)的要求.‘σu/σy值的大小,可以看作鋼材強(qiáng)度儲(chǔ)備的參數(shù).
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.
鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)在使用過(guò)程中會(huì)受到各種形式的作用(荷載、基礎(chǔ)不均勻沉降,、溫度等),所以要求鋼材應(yīng)具有良好的機(jī)械性能(強(qiáng)度,、塑性、韌性)和加工性能(冷熱加工和焊接性能),以保證結(jié)構(gòu)安全可靠.鋼材的種類很多,符合鋼結(jié)構(gòu)要求的只是少數(shù)幾種,如碳素鋼中的Q235,低合金鋼中的l6Mn,用于高強(qiáng)螺栓的20錳釩鋼(20MnV)等.
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