鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)有哪些
1、材料強(qiáng)度高，自身重量輕。鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強(qiáng)度的比值相對(duì)較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運(yùn)輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。
2、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高。適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合計(jì)算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機(jī)械化程度高。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機(jī)械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。
4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好，由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。
5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火，當(dāng)溫度在150℃以下時(shí)，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車(chē)間，但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時(shí)，要采用隔熱板加以保護(hù)。溫度在300℃-400℃時(shí).鋼材強(qiáng)度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左右時(shí)，鋼材的強(qiáng)度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護(hù)以提高耐火等級(jí)。
6、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差，特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護(hù)。對(duì)處于海水中的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽(yáng)極保護(hù)”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保，可重復(fù)利用。鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會(huì)產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。
鋼結(jié)構(gòu)的材料要求
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，應(yīng)能夠滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)抵抗罕遇地震的要求。
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。
