淺析建筑工程中的鋼材選用與防護問題

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1、淺析建筑工程中的鋼材選用與防護問題  摘要:本文在大量收集資料,查閱建筑工程書籍的基礎(chǔ)上,對當前建筑工程的鋼材選用和防護問題做出了簡要分析,內(nèi)容涵蓋了建筑鋼材力學(xué)、工藝、耐久性三大性能,最后在選用鋼材后,分析了鋼材的耐久性提升方法。  關(guān)鍵詞:建筑工程;鋼材;應(yīng)用  引言  建筑工程中所用到的各類鋼材統(tǒng)稱為建筑鋼材,是一種在嚴格技術(shù)質(zhì)量條件下生產(chǎn)的材料,具有材質(zhì)均勻密實,強度硬度高,塑性韌性佳,能進行切割、焊接、栓接、鉚接,可承受較大沖擊荷載和振動荷載等諸多優(yōu)點。由于鋼材的這些優(yōu)點,使得鋼材不僅適用于一般的建筑工程,更廣泛適用于大跨度結(jié)構(gòu)和高層建筑中。鋼材料發(fā)展

2、至今,種類繁多,各種鋼材的技術(shù)性能(拉伸性能、冷彎性能、沖擊韌性、硬度、可焊性以及耐銹蝕和防火性能等等)有很大差異,對應(yīng)不同的建筑結(jié)構(gòu),合理選用適合的鋼材,是一門技術(shù)問題。所以,我們要了解各種鋼材的性能特征,做到在結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中對癥下藥,恰當?shù)貞?yīng)用鋼材,增加建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性?! ?鋼材的發(fā)展6  鋼材經(jīng)過多年的發(fā)展,目前種類十分繁多,鋼技術(shù)也是目前發(fā)展成熟的技術(shù),鋼材已經(jīng)成為我們社會生產(chǎn)的必備材料。按化學(xué)成分不同,鋼材分為碳素鋼(含碳量0.02%~2.06%)和合金鋼。合金鋼是指在碳素鋼中加入一定含量的合金元素而制成的鋼,按合金元素的含量不同,合金鋼又

3、可以分為低合金鋼(合金元素總含量小于5%)、中合金鋼(合金元素總含量在5%到10%)和高合金鋼(合金元素總含量大于10%)。按鋼材冶煉方式不同,分為氧氣轉(zhuǎn)爐鋼、平爐鋼和電爐鋼。按脫氧程度不同,分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、鎮(zhèn)靜鋼和特殊鎮(zhèn)靜鋼。按鋼材內(nèi)部雜質(zhì)含量不同,分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼。按用途分,還可以分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、專用鋼和特殊性能鋼。按外形不同,亦可分為圓鋼、角鋼、板鋼、工字鋼、鋼管、槽鋼、H型鋼、鋼筋、鋼絲和鋼絞線等?! ?技術(shù)性能及選用  鋼材的性能主要有力學(xué)性能(拉伸性能、沖擊韌性、硬度)、工藝性能(耐疲勞性、可焊性、彎曲性能)和耐久性(抗銹蝕、

4、防火)?! ?.1拉伸性能6  鋼材的拉伸性能是建筑鋼材最常用也最重要的技術(shù)指標,通過拉伸試驗,可以得到鋼材的彈性模量E。彈性模量E的大小反映鋼材抗變形的能力,彈性模量越大,鋼材產(chǎn)生相同變形時所需要的應(yīng)力值也就越大。拉伸試驗中最重要的幾個技術(shù)指標是屈服強度、抗拉強度、屈強比和伸長率。屈強比是屈服強度與抗拉強度的比值,它能反映鋼材利用率和結(jié)構(gòu)安全可靠度,在工程中,需要在不浪費鋼材的情況下適當減小構(gòu)件的屈強比,增大結(jié)構(gòu)的安全儲備,提高結(jié)構(gòu)的安全可靠度。合理的屈強比一般是在0.6到0.75之間。伸長率是衡量鋼材塑性大小的指標,建筑中選用伸長率大的鋼材,當鋼材要發(fā)生破壞

5、時可以明顯感覺到鋼材的塑性變形,起到危險提醒的作用,給人員和財產(chǎn)撤離提供了時間?! ?.2沖擊韌性和硬度  沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載而不破壞的能力,對于承受沖擊荷載的鋼材,規(guī)范規(guī)定必須滿足沖擊韌性指標要求。試驗中用沖擊功來表示試件鋼材所吸收的功,沖擊功越大,鋼材的沖擊韌性越好。需要特別指出的是,溫度對于沖擊韌性的影響很大,鋼材的沖擊韌性會隨著溫度的降低而降低,鋼材在0攝氏度以下時,其沖擊韌性下降明顯,鋼材會由塑性轉(zhuǎn)為脆性,這就是俗稱的冷脆。所以,當鋼材運用于高寒環(huán)境時,需要注意鋼材的冷脆性能,避免鋼材發(fā)生冷脆破壞。硬度也是表示鋼材性能的一個重要指標,測試鋼材硬

6、度我們常使用布氏硬度法(HB)、洛氏硬度法(HRC)和維氏硬度法(HV)?! ?.3冷彎性能  冷彎性能是指鋼材在常溫下承受變形而不斷裂的能力,鋼材的冷彎性能以彎曲角度α、彎心直徑d與鋼材厚度(直徑)a的比值來表示,α角越大,越小,表示鋼材的冷彎性能越佳。試驗發(fā)現(xiàn),伸長率較大的鋼材,其冷彎性能也是很好的。但是不可將伸長率指標替代冷彎性能指標,因為冷彎性能是一項利用更加嚴格的檢驗方法得出的指標,它能暴露出鋼材內(nèi)部存在的缺陷(氣泡、雜質(zhì)、裂紋等),同時冷彎性能也可以反映鋼材的焊接性缺陷,可見,冷彎性能對于鋼材選用的重要性。  2.4耐疲勞和可焊性  鋼材承受交變荷載

7、反復(fù)作用時,可能在最大應(yīng)力遠低于屈服強度的情況下突然破壞,這種破壞稱為疲勞破壞。我們習慣用疲勞強度6來表示鋼材的疲勞破壞指標。疲勞強度越高,說明該鋼材接受交變力作用時抗破壞性能越強。在設(shè)計修建經(jīng)常受到交變力(風荷載、浪壓力、機械振動等)作用的建筑物時,就需要特別考慮到鋼材的抗疲勞能力,選擇疲勞強度高的鋼材,可以完美地保證建筑物的抗疲勞要求?! ′摬脑谑褂眠^程中不可避免地需要進行焊接以滿足不同構(gòu)件的尺寸形狀要求,所以在設(shè)計需要焊接的構(gòu)件時,還要考慮到鋼材的可焊性是否滿足要求??珊感院?,那么鋼材在焊接部位才不會產(chǎn)生裂縫和應(yīng)力集中,保證焊接部位的力學(xué)性能??珊感允艿交?/p>

8、學(xué)成分和含量的影響,特別

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