性能指标
1、强度
钢材的强度指标由弹性极限σe,屈服极限σy,和抗拉极限σu,设计时以钢材的屈服强度为基础,屈服强度高可以减轻结构的自重,节省钢材,降低造价。抗拉强度σu即是钢材破坏前所能承受的较大应力,此时的结构因塑性变形很大而失去使用性能,但结构变形大而不垮,满足结构抵抗罕遇地震时的要求。‘σu/σy值的大小,可以看作钢材强度储备的参数。
2、塑性
钢材的塑性一般指应力**过屈服点后,具有显着的塑性变形而不断裂的性质。衡量钢材塑性变形能力的主要指标是伸长率δ和断面收缩率ψ。
3、冷弯性能
钢材的冷弯性能是衡量钢材在常温下弯曲加工产生塑性变形时对产生裂纹的抵抗能力。钢材的冷弯性能是用冷弯实验来检验钢材承受规定弯曲程度的弯曲变形性能。
4、冲击韧性
钢材的冲击韧性是指钢材在冲击荷载作用下,断裂过程中吸收机械动能的一种能力,是衡量钢材抵抗冲击荷裁作用,可能因低温、应力集中,而导致脆性断裂的一项机械性能。一般通过标准试件的冲击试验来获得钢材的冲击韧性指标。
5、焊接性能
钢材的焊接性能是指在—定的焊接工艺条件下,获得性能良好的焊接接头。焊接性能可分为焊接过程中的焊接性能和使用性能上的焊接性能两种。焊接过程中的焊接性能是指焊接过程中焊缝及焊缝附近金属不产生热裂纹或冷却不产生冷却收缩裂纹的敏感性。 焊接性能好,是指在一定焊接工艺条件下,焊缝金属和附近母材均不产生裂纹。使用性能上的焊接性能是指焊缝处的冲击韧性和热影响区内延性性能,要求焊缝及热影响区内钢材的力学性能不低于母材的力学性能。我国采用焊接过程的焊接性能试验方法,也采用使用性使用性质上的焊接性能试验方法。
6、耐久性
影响钢材耐久性的因素很多。首先是钢材的耐腐蚀性差,必须采取防护措施,防止钢材腐蚀生锈。防护措施有:定期对钢材油漆维护,采用镀锌钢材,在有酸,碱,盐等强腐蚀介质条件下,采用特殊防护措施,如海洋平台结构采用“阳极保护”措施防止导管架腐蚀,在导管架上固定上锌锭,海水电解质会自动先腐蚀锌锭,从而达到保护钢导管架的功能。其次由于钢材在高温和长期荷载作用下,其破坏强度比短期强度降低较多,故对长期高温作用下的钢材,要测定持久强度。钢材随时间推移会自动变硬、变脆、即“时效”现象。对低温荷载作用下的钢材要检验其冲击韧性。
轻钢也是一个比较含糊的名词,一般可以有两种理解。一种是现行《钢结构设计规范》(GBJ 17-88)中*十一章“圆钢、小角钢的轻型钢结构”,是指用圆钢和小于L45*4和L56*36*4的角钢制作的轻型钢结构
由此可见,轻钢与重钢之分不在结构本身的轻重,而在所承受的围护材料的轻重,而在结构设计概念上还是一致的 。
钢结构安装
钢构件的预制
按着安装顺序和工艺要求在钢平台上进行钢构件的预制和组装,要保证焊接制作质量。
型钢的拼接翼缘板拼接接缝和腹板拼接接缝的间距应大于200㎜。翼缘板拼接长度不应小于2倍板宽;腹板拼接宽度不应小于300㎜,长度不应小于600㎜。
为了焊接方便,保证焊接质量,尽量将立柱、横梁上的加强筋板、连接板、垫板、挑梁(梁)等在地面钢平台上按施工图尺寸进行组对焊接。
在钢平台上预制的钢构件除按施工图和规范要求制作组装外,还应考虑现场安装的工艺性和安装尺寸的变化。
钢结构发展前景
钢结构发展:应关注三大领域
根据行业发展状况,海洋石油工程装备、钢结构住宅、钢结构桥梁等三个领域的发展应当引起国家有关主管部门的关注,如果受到重视和政策鼓励,完全可以实现产业倍增的目标。
海洋石油的产量在2015年要达到1亿吨,海洋工程装备企业的目标是要为深海1500米~3000米的开采提供大量装备,产业水平及规模必须提高;钢结构住宅符合绿色环保、节能减排和循环经济政策,其工业化、标准化的钢结构住宅产品具有广阔和无限的市场空间;全国59万座公路桥梁中钢结构桥梁不足1%,铁路系统高速发展,新建线路以桥代路,80%均是预应力钢筋混凝土桥梁。而钢结构桥梁在日本占到41%,美国占到33%,由此可见我国钢结构桥梁的市场需求和产业发展与发达国家还有很大差距。