Streszczenie: Konstrukcja stalowa to konstrukcja wykonana z materiałów stalowych i jeden z głównych rodzajów konstrukcji budowlanych. Konstrukcje stalowe charakteryzują się wysoką wytrzymałością, lekkością, dobrą sztywnością, dużą odpornością na odkształcenia itp., dzięki czemu mogą być stosowane do budowy budynków o dużej rozpiętości, bardzo wysokich i bardzo ciężkich. Wymagania materiałowe dotyczące konstrukcji stalowych. Wskaźnik wytrzymałości opiera się na granicy plastyczności stali. Po przekroczeniu granicy plastyczności stal wykazuje znaczną odkształcalność plastyczną bez pękania.
Jakie są cechy konstrukcji stalowych
1. Wysoka wytrzymałość materiału i lekkość. Stal charakteryzuje się wysoką wytrzymałością i wysokim modułem sprężystości. W porównaniu z betonem i drewnem, jej stosunek gęstości do granicy plastyczności jest stosunkowo niski. Dzięki temu, przy tych samych warunkach naprężeń, konstrukcja stalowa charakteryzuje się małym przekrojem poprzecznym, lekkością, łatwością transportu i montażu oraz nadaje się do konstrukcji o dużych rozpiętościach, wysokościach i dużych obciążeniach.
Wymagania materiałowe dla konstrukcji stalowych
1. Wytrzymałość. Wskaźnik wytrzymałości stali składa się z granicy sprężystości σe, granicy plastyczności σy i granicy rozciągania σu. Projektowanie opiera się na granicy plastyczności stali. Wysoka granica plastyczności pozwala zmniejszyć ciężar konstrukcji, zaoszczędzić stal i obniżyć koszty budowy. Wytrzymałość na rozciąganie λu to maksymalne naprężenie, jakie stal może wytrzymać przed uszkodzeniem. W tym momencie konstrukcja traci swoją użyteczność z powodu dużych odkształceń plastycznych, ale odkształca się znacznie bez zawalenia i powinna spełniać wymagania dotyczące odporności na rzadkie trzęsienia ziemi.
konstrukcja stalowa belka H
2. Plastyczność
Plastyczność stali ogólnie odnosi się do właściwości, która po przekroczeniu granicy plastyczności powoduje znaczne odkształcenie plastyczne bez rozerwania. Głównymi wskaźnikami pomiaru zdolności stali do odkształcania plastycznego są wydłużenie ō i skurcz poprzeczny ψ.
3. Wydajność gięcia na zimno
Odporność stali na zginanie na zimno to miara odporności stali na pęknięcia, gdy odkształcenie plastyczne jest generowane w procesie gięcia w temperaturze pokojowej. Odporność stali na zginanie na zimno polega na wykorzystaniu eksperymentów gięcia na zimno w celu sprawdzenia odporności stali na odkształcenie przy zginaniu pod określonym kątem.
4. Wytrzymałość na uderzenia
Udarność stali odnosi się do jej zdolności do pochłaniania mechanicznej energii kinetycznej podczas procesu pękania pod wpływem obciążenia udarowego. Jest to właściwość mechaniczna mierząca odporność stali na obciążenia udarowe, które mogą powodować kruche pękanie z powodu niskiej temperatury i koncentracji naprężeń. Wskaźnik udarności stali uzyskuje się zazwyczaj poprzez badania udarności standardowych próbek.
5. Wydajność spawania Wydajność spawania stali odnosi się do złącza spawanego o dobrej wydajności w określonych warunkach procesu spawania. Wydajność spawania można podzielić na wydajność spawania podczas spawania i wydajność spawania pod względem wydajności użytkowej. Wydajność spawania podczas spawania odnosi się do wrażliwości spoiny i metalu w pobliżu spoiny, aby nie wytwarzać pęknięć termicznych lub pęknięć skurczowych podczas chłodzenia. Dobra wydajność spawania oznacza, że w określonych warunkach procesu spawania ani metal spoiny, ani pobliski materiał macierzysty nie wytworzą pęknięć. Wydajność spawania pod względem wydajności użytkowej odnosi się do udarności w spoinie i ciągliwości w strefie wpływu ciepła, wymagając, aby właściwości mechaniczne stali w spoinie i strefie wpływu ciepła nie były niższe niż właściwości materiału macierzystego. Mój kraj przyjął metodę badania wydajności spawania procesu spawania, a także przyjął metodę badania wydajności spawania pod względem właściwości użytkowych.
6. Trwałość
Na trwałość stali wpływa wiele czynników. Po pierwsze, jej niska odporność na korozję jest niska, dlatego konieczne jest podjęcie środków ochronnych, aby zapobiec korozji i rdzewieniu stali. Środki ochronne obejmują: regularną konserwację stali, stosowanie stali ocynkowanej oraz specjalne środki ochronne w obecności silnych mediów korozyjnych, takich jak kwasy, zasady i sól. Na przykład, konstrukcja platformy wiertniczej stosuje „ochronę anodową”, aby zapobiec korozji płaszcza. Wlewki cynkowe są mocowane do płaszcza, a elektrolit zawarty w wodzie morskiej automatycznie koroduje wlewki cynkowe, spełniając w ten sposób funkcję ochronną płaszcza stalowego. Po drugie, ponieważ wytrzymałość niszcząca stali jest znacznie niższa niż wytrzymałość krótkotrwała w wysokich temperaturach i długotrwałym obciążeniu, należy zmierzyć wytrzymałość długotrwałą stali w długotrwałym działaniu wysokich temperatur. Stal z czasem automatycznie twardnieje i staje się krucha, co jest zjawiskiem „starzenia”. Należy zbadać udarność stali pod obciążeniem w niskich temperaturach.
Czas publikacji: 27 marca 2025 r.
