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    1. 2016/12/21 上午12:00:00

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      鋼結構的材料要求

      2023-12-30 18:01:38 點(diǎn)擊數:
      鋼結構在使用過(guò)程中會(huì )受到各種形式的作用(荷載、基礎不均勻沉降、溫度等),所以要求鋼材應具有良好的機械性能(強度、塑性、韌性)和加工性能(冷熱加工和焊接性能),以保證結構安全可靠。鋼材的種類(lèi)很多,符合鋼結構要求的只是少數幾種,如碳素鋼中的Q235,低合金鋼中的l6Mn,用于高強螺栓的20錳釩鋼20MnV)等。 [2] 
      1、強度
      鋼材的強度指標由彈性極限σe,屈服極限σy,和抗拉極限σu,設計時(shí)以鋼材的屈服強度為基礎,屈服強度高可以減輕結構的自重,節省鋼材,降低造價(jià)。抗拉強度σu即是鋼材破壞前所能承受的最大應力,此時(shí)的結構因塑性變形很大而失去使用性能,但結構變形大而不垮,滿(mǎn)足結構抵抗罕遇地震時(shí)的要求。‘σu/σy值的大小,可以看作鋼材強度儲備的參數。
      2、塑性
      鋼材的塑性一般指應力超過(guò)屈服點(diǎn)后,具有顯著(zhù)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是伸長(cháng)率δ和斷面收縮率ψ。
      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)對產(chǎn)生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實(shí)驗來(lái)檢驗鋼材承受規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)程中吸收機械動(dòng)能的一種能力,是衡量鋼材抵抗沖擊荷載作用,可能因低溫、應力集中,而導致脆性斷裂的一項機械性能。一般通過(guò)標準試件沖擊試驗來(lái)獲得鋼材的沖擊韌性指標。
      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內延性性能,要求焊縫及熱影響區內鋼材的力學(xué)性能不低于母材的力學(xué)性能。我國采用焊接過(guò)程的焊接性能試驗方法,也采用使用性使用性質(zhì)上的焊接性能試驗方法。
      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,必須采取防護措施,防止鋼材腐蝕生銹。防護措施有:定期對鋼材油漆維護,采用鍍鋅鋼材,在有酸,堿,鹽等強腐蝕介質(zhì)條件下,采用特殊防護措施,如海洋平臺結構采用“陽(yáng)極保護”措施防止導管架腐蝕,在導管架上固定鋅錠,海水電解質(zhì)會(huì )自動(dòng)先腐蝕鋅錠,從而達到保護鋼導管架的功能。其次由于鋼材在高溫和長(cháng)期荷載作用下,其破壞強度比短期強度降低較多,故對長(cháng)期高溫作用下的鋼材,要測定持久強度。鋼材隨時(shí)間推移會(huì )自動(dòng)變硬、變脆、即“時(shí)效”現象。對低溫荷載作用下的鋼材要檢驗其沖擊韌性。
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