广联钢建筑系统小讲堂:七大因素影响钢结构性能
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关于钢结构,会有许多因素影响着它的使用,比如化学成分、荷载、应力状态等因素。钢结构建筑,要求钢材应具有良好的机械性能和加工性能,以保证钢结构的牢固和安全。
怎样避免钢结构等金属板材在定制和生产加工中可能出现的常见问题呢?影响钢结构性能的7大重要因素,广联钢建筑系统带你了解一下。
一、化学成分,要注意掌握好量
建筑结构中所用的材料为低碳钢和低碳合金钢,铁是基本元素,低碳钢中还含有C、Si、S、P、N、O、Mn等,低碳合金钢除以上元素外还会有Cu、钒(V)、铬(Cr)等。
碳:碳含量增加,钢材的强度提高,塑性和韧性降低,焊接性和耐腐蚀性降低,因此碳的含量需加以控制,一般不超过0.22%。
硫磷:硫可降低钢材的强度、塑性、韧性、焊接性;磷可提高钢材的强度和耐腐蚀性,当磷的含量较高时,需减少碳的含量以保持一定的塑性和韧性。
氮氧:氧和硫的作用相似,氮和磷的作用相似,但是这两种元素在冶炼过程中很容易溢出,可不做要求。
硅锰:是炼钢的脱氧剂,可提高钢材的强度,含量不高时,对塑性和韧性无显著的不良影响。
铬钒等稀有元素:能提高钢材的强度,又不显著降低钢的塑性和韧性。
铜:可以提高钢材的强度和腐蚀性,但对焊接性有不利影响。
二、冶炼过程,避开缺点才能炼就好钢
常见的冶金缺点有偏析、非金属搀杂、气孔、裂纹、分层等,这些都会使钢材功能变差,在冶炼过程中,要特别注意这些问题。
三、钢材的硬化,制作过程要做到游刃有余
冷加工:提高屈服强度,降低塑性和韧性。热加工:变硬变脆,有剩余应力,材质不均匀。
自然时效、应变时效都会提高钢材的强度,降低钢材的塑性和韧性。熟练掌握这些特性,才能做到张弛有度,收放自如。
四、工作环境,任何一个小细节都不能放过
正温范围:250度左右出现蓝脆现象(250度左右时,钢材的强度略有提高,塑性和韧性降低,材料有转脆的现象,钢材表面氧化膜呈现蓝色)。
负温范围:出现低温冷脆(钢材的强度有一定的提高,塑性和韧性降低,材料逐渐变脆)。
腐蚀环境:腐蚀使得钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低。钢材锈蚀后,使钢构件有效截面减小,强度降低,使钢材结构材料产生破坏,因此钢构件需要涂防腐涂料。
五、反复荷载作用,加快了钢构件损坏的速度
反复荷载作用的钢构件,会产生疲劳破坏,表现为突然发生脆性断裂,使用寿命大大降低。
六、复杂的应力状态,选择好的钢材从源头上避免危险
钢构件中经常存在孔洞、凹角、裂纹等缺陷,这些缺陷使截面的完整性遭到破坏,产生应力集中,使钢材有变脆的趋势,应力集中系数越大,变脆的倾向越严重,在负温下或动力荷载作用下,需考虑应力集中的问题,并采取措施减小应力集中,采用优质的钢材。
七、厚度的影响,适中才好
随着钢材厚度的增加,抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均会下降,在厚度选择上要谨慎考虑这些情况。
钢结构厂房建设,在材料选择和定制上面,一定要多看,多对比,才能找到合适的加工厂家。
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